ESP32-C3 嵌入式系统设计项目

基于 ESP32-C3 的四个嵌入式课程设计项目，全部采用 Arduino 框架开发，不使用任何第三方库，所有外设驱动均为底层手写实现。

项目列表

项目 1 — 超声波测距仪

基于 CS100 超声波模块的测距系统，带蜂鸣器分级报警和 OLED 实时显示。

• 传感器: CS100 超声波测距模块 (中断驱动)
• 显示: SSD1315 OLED (I2C, 裸驱动 + 帧缓冲)
• 报警: 无源蜂鸣器 (LEDC PWM, 三级距离报警)
• 滤波: 中值滤波 (5 点) + 指数移动平均 (EMA)

项目 2 — 电子密码锁

触摸键盘输入密码，支持设定/验证/错误锁定/管理员串口解锁。

• 键盘: TTP229-LSF 16 键触摸 (I2C)
• 显示: SSD1315 OLED (I2C)
• 指示: RGB 三色 LED 状态指示
• 安全: 3 次错误锁定 30 秒，串口管理员密码解锁

项目 3 — 电子时钟

RTC 实时时钟 + WiFi NTP 校时 + EEPROM 闹钟存储。

• 时钟: DS1307 RTC (I2C)
• 存储: AT24C32D EEPROM (I2C, 闹钟持久化)
• 显示: SSD1315 OLED (I2C, 大字体时间显示)
• 按键: TTP229-LSF 触摸键盘 (I2C)
• 校时: WiFi NTP 网络对时
• 闹钟: 可设定/开关/持久存储

项目 4 — 公交报站器

LED 点阵滚动显示站名 + 语音合成播报，非阻塞状态机驱动。

• 显示: HT16K33 双芯片 16×16 LED 点阵 (I2C)
• 字库: GT30L32S4W 字库芯片 (SPI, 中文点阵取模)
• 语音: SYN6658 语音合成 (UART, 中文 TTS)
• 按键: TTP229-LSF 触摸键盘 (I2C)
• 架构: 非阻塞报站状态机 (到站/离站自动切换)

硬件平台

• MCU: ESP32-C3 (RISC-V, 160MHz, WiFi/BLE)
• 开发框架: Arduino
• IDE: Arduino IDE / PlatformIO

电路图

各项目电路原理图位于 diagrams/ 目录。

目录结构

├── 项目1（测距仪）/          # 超声波测距仪
├── 项目2（电子密码锁）/      # 电子密码锁
├── 项目3（电子时钟）/        # 电子时钟
├── 项目4（报站器）/          # 公交报站器
└── diagrams/                  # 电路原理图