硬件组学习路径

一、入门 STM32 单片机

在开始学习之前，先了解 RM 的比赛方式和大致规则，知道为了参加比赛需要做些什么，并简单了解底盘、云台、悬挂、摩擦轮等机器人部分。

• 了解单片机开发流程、常见名词和 STM32 的各类型号。
• 根据教程学习环境配置、编程基础、单片机简单知识，以及原理图和 PCB 设计。

二、熟悉 STM32 开发

在了解单片机、外设、UART、中断、IO、原理图、引脚、编译和调试后，尝试只使用开发板、传感器和通信模块完成简单项目。

• 使用 DHT11 进行温湿度采集。
• 使用单片机内置 DSP 库实现矩阵乘法、求逆等操作。
• 完成矩阵按键及其输入信号处理。

三、原理图、PCB 与焊接

不能一直满足于使用购买的模块和开发板，需要自己设计一块开发板，并在上面运行自己编写的程序。

• 准备焊台、烙铁头、高温棉、焊锡丝、助焊油、镊子、万用表和直流电源。
• 了解贴片与插件、焊盘、过孔、针脚、SMT、钢网等基本名词。
• 具备焊接 0603 电阻电容和小封装芯片的基础能力。

四、控制理论与 PID

对 PID 的理解不能局限在比例加速响应、积分消除累计误差、微分缓解震荡。需要了解 Kp、Ki、Kd 如何整定，学会使用上位软件查看波形，并对串级控制的内环和外环有初步认识。

五、进阶嵌入式开发

学习路径会出现分叉：数字电源与功率拓扑、FPGA、Linux 操作系统与嵌入式、运动控制算法与信号处理。

• 数字电源：MOS 管、三极管、运算放大器、DCDC、逆变器与 PCB 设计。
• FPGA：数字信号处理、雷达信号、网络和 IC 验证。
• Linux 嵌入式：在香橙派、树莓派、Jetson 等平台上运行更复杂的算法。
• 运动控制与信号处理：运动学建模、PID、串级 PID、低通滤波和卡尔曼滤波。

六、七：高级开发与超级电容

进一步学习自动控制原理、现代控制理论、LQR、MPC、物理模型和 C++，并在运行 Linux 的设备上部署算法。超级电容作为相对独立的硬件模块，可参考 GKD 超级电容仓库。