简介：本资源是一套完整的基于STM32F103RCT6微控制器的空气净化器嵌入式开发资料，面向嵌入式初学者、电子设计爱好者及物联网设备开发者，解决室内空气质量监测与智能调控的实际工程问题。资源包含原理图（.SchDoc）、PCB设计文件（.PcbDoc）、Keil MDK工程（.uvprojx/.uvoptx）、全部源码（38个.h头文件、36个.c实现文件）、编译中间文件（.o/.d/.axf/.hex）及配套说明文档（.pdf/.txt），共162个文件，总大小4.05MB；其中C/H文件涵盖传感器驱动（温湿度、甲醛）、TIM/PWM风扇调速、LCD显示与系统调度等核心模块，工程结构清晰，便于分层理解与二次开发。已有1493人学习下载，资料可直接编译烧录运行，提供从硬件设计到固件开发的全链路参考，特别适合掌握STM32外设应用、多传感器融合采集及闭环控制策略的实践训练。 拿到这套基于STM32F103空气净化器设计资料的时候，我其实刚做完一版12V风机直驱的样品，板子一上电MCU就反复重启，查了一整天，最后发现是电源拓扑的问题。后来重新整理了原理图、程序结构和PCB布局，才把整套系统稳定下来。这篇文章就把我从需求拆解、硬件链路、PWM调速程序、从原理图生成PCB，到实测标定和常见坑的完整过程写出来。资料包里包含了程序源码、原理图源文件、PCB工程和Gerber，我会顺便说明每一部分怎么打开、怎么改、怎么复用到你自己的净化器项目中。
这篇内容适合正在做STM32F103项目的电子系学生、参加电赛的队伍，以及想DIY一台“能自动调速、能显示空气质量”的桌面净化器的动手党。即使你手里的板子和我的不一样，我的思路和排查方法也可以照搬到其它F103小系统上。
1. 为什么最终选了STM32F103：把净化器需求一条条对回去
很多人在做一个设备的时候，习惯先把手头最熟的芯片用上，再往上堆功能。这么搞不是不行，但很容易出现“引脚不够”“定时器不够用”“ADC通道不够”这种尴尬。我更习惯先把功能需求列出来，再倒推主控需要哪些资源，最后才看哪款芯片最合适。
1.1 先列需求，再谈选型
一台桌面空气净化器，功能清单其实非常固定：
- 采集粉尘浓度，至少要能算出PM2.5的近似值
- 控制风机转速，用PWM调速是最省事且效果最好的方式
- 显示当前浓度和风速档位，OLED或LCD都行
- 通过按键或者编码器切换模式、调节风速
- 可选：预留串口输出浓度数据，方便调试和联网
- 可选：定时开关、蜂鸣器提醒
这一套需求看上去不复杂，但一落地就发现对主控外设的要求很“杂”：传感器可能走UART、可能走ADC；显示走I2C或SPI；风机调速需要至少两个通道的PWM；按键扫描又要普通GPIO。用一片8位单片机做，程序逻辑容易乱，资源也紧张；直接上ESP32或者带Wi-Fi的芯片，功能强，但如果只是纯本地净化器，反而增加了不少成本和学习成本。
1.2 F103的资源分配刚好够用
STM32F103C8T6是Cortex-M3内核，72MHz主频，64KB Flash、20KB RAM。价格便宜、资料铺天盖地、烧录调试工具多，新人上手难度低。具体到这个项目里，我用到的资源很清晰：
| 功能模块 | 使用外设 | 说明 |
|---|---|---|
| 风机调速 | TIM3 CH1 / CH2 | 两路PWM输出，驱动两个风机或一个双速风机 |
| 粉尘传感器 | USART2 或 ADC1_CH0 | PMS5003走串口；GP2Y1010走ADC |
| OLED显示 | I2C1 | 0.96寸OLED，128x64 |
| 按键/编码器 | GPIOA / GPIOB | 中断或轮询扫描 |
| 调试串口 | USART1 | 打印PM2.5、占空比、模式状态 |
| 系统时基 | SysTick | 1ms节拍，做非阻塞调度 |
72MHz跑这些任务绰绰有余，空闲时还能做点滤波算法和状态机逻辑。20KB RAM也足够，我开了几个环形缓冲区、若干个滤波数组，占用仍然很低。真正让我决定用F103的，是它的定时器结构：高级定时器、通用定时器各有多个通道，PWM输出和ADC采集可以做到不冲突。另外，ST标准外设库和HAL库的例程非常多，哪怕你想从零开始写，翻几篇PWM配置例程就能跑起来。
1.3 模块化划分：主板、传感器、风机电源分开想
选型确定之后，设计上我有一个很重要的习惯：把系统拆成“主板 + 传感器小板 + 风机电源部分”，在原理图里用网络标号连接，在PCB布局时分开处理。
这样做的原因很现实：粉尘传感器和风机驱动是两类完全不同的电路。传感器模块需要干净的模拟电源和采样信号，风机驱动则会有十几伏的电源波动和PWM开关噪声。混在一个区域，后级ADC采出来的数据根本没法看。即使后面软件加了很多滤波，硬件上的隔离才是治本。
主板区域放MCU、按键、OLED接口、UART调试口；传感器区域独立放置PMS5003接口或者GP2Y1010采样电路；风机驱动区域和电源输入放在同一侧，大电流走线短而粗。三个区域在PCB上用电源平面和地平面自然隔开，模拟地和数字地单点连接。这样设计的净化器硬件，后面调试时基本不会遇到“传感器读数飘忽不定”这种玄学问题。
2. 硬件链路：从粉尘传感器到风机PWM驱动的完整信号路径
这一章是整个项目的核心硬件部分。如果你只关心程序，可以跳过细节直接看代码，但如果你打算自己打板、自己调试，最好把信号路径完全理清楚。我按信号流的方向来讲：输入侧是粉尘传感器，输出侧是风机PWM驱动，中间夹着MCU、电源和显示交互。
2.1 粉尘传感器选型：模拟输出还是串口输出
粉尘传感器常见有两类：一类是夏普GP2Y1010AU0F这种光学模拟传感器，另一类是攀藤PMS5003这种激光数字传感器。两者我都用过，差异非常明显。
GP2Y1010AU0F价格便宜，但驱动麻烦一点。它内部有一个红外LED和一个光电二极管，需要周期性给LED施加脉冲电流，然后在一个很窄的时间窗口内采样输出电压。典型工作时序是每10ms触发一次LED脉冲，脉冲宽度约0.32ms，在脉宽接近结束时采样输出。输出引脚V0的电压和粉尘浓度近似线性，但个体离散性较大，批量使用时最好每个传感器单独标定。
PMS5003就省心很多：供电5V，UART输出，默认主动上报，每帧32字节，直接读第5和第6字节就是PM2.5浓度值。数据稳定、量程宽（0.1~1000 ug/m3），缺点是多花几十块钱。我的建议是：做DIY自己玩，直接选PMS5003，省下的调试时间远超差价；做低成本课程设计，选GP2Y1010当然也可以，但采样电路和软件滤波要做得更仔细。
| 参数 | GP2Y1010AU0F | PMS5003 |
|---|---|---|
| 输出方式 | 模拟电压（约0~3.6V） | UART数字帧 |
| 供电 | 5V | 5V |
| 测量范围 | 约0~500 ug/m3 | 0.1~1000 ug/m3 |
| 驱动复杂度 | 高，需要脉冲时序 | 低，串口直接读 |
| 价格 | 低 | 中 |
| 抗干扰能力 | 一般，需要滤波 | 强，输出稳定 |
我用PMS5003做主力方案，代码里预留了GP2Y1010的ADC分支。这样不管手边买到哪种传感器，都能跑起来。
2.2 风机驱动：20kHz PWM与MOS低端驱动
风机调速最简单有效的方案是PWM调压。我的风机是12V直流有刷风机，工作电流大约0.4A，启动瞬间可能到0.8A左右。选MOS管的时候我用了AO3400这种N沟道MOS，SOT-23封装，Vgs在4.5V时导通电阻只有几十毫欧，3.3V逻辑直接驱动也能勉强工作，但为了可靠性，栅极驱动电压我直接复用12V系统：用一颗三极管做电平转换，或者选择逻辑电平MOS管，让单片机3.3V的PWM信号干净地控制12V回路。
如果你直接用3.3V接到12V风机的N-MOS栅极，问题不大但要确认MOS的Vgs阈值。部分AO3400在2.5V才完全导通，虽然3.3V也够，但保险起见我在栅极加了一个10k下拉电阻到GND，防止MCU上电瞬间引脚悬空导致风机误转。风机两端要并联一个续流二极管，最好是快恢复二极管或肖特基二极管，阴极接12V，阳极接MOS漏极。没有这个二极管，PWM关断瞬间风机的感性电动势会把MOS打穿，这属于教科书级别但最容易漏掉的坑。
PWM频率我选20kHz。原因很简单：人耳可听范围大概在20Hz到20kHz，低于20kHz的PWM会有明显的啸叫，很多电机驱动板嗡嗡响就是PWM频率太低。20kHz已经超过人耳上限，噪音明显减小。对MCU来说，20kHz也不难实现：72MHz主频，TIM3的ARR设为3599，预分频为0，正好20kHz。
2.3 电源系统与显示交互
整个净化器的电源输入是12V适配器，但F103和传感器、OLED都需要5V或3.3V。这里有一个非常容易踩的坑：别直接用AMS1117-3.3干12V转3.3V。
AMS1117的输入输出压差上限一般是15V，但压差越大，线性稳压器的损耗越大。12V转3.3V，压差接近9V，如果整板电流200mA，损耗就接近1.8W，AMS1117会烫到不敢摸。正确做法是先用一颗DC-DC降压模块或芯片，把12V降到5V，再用AMS1117-3.3从5V转3.3V。这样3.3V侧的压差只有1.7V，发热可忽略。5V给PMS5003和OLED供电，3.3V给MCU和逻辑电路供电。
显示部分我用0.96寸I2C OLED，四根线：VCC、GND、SCL、SDA。I2C总线需要上拉电阻，很多最小系统板上已经带了4.7k上拉，但如果自己画板，务必加上。串口调试接USART1，PA9是TX、PA10是RX，和USB转TTL模块交叉连接。如果你在淘宝上买的模块有不同引脚顺序，先查清楚再接线，否则会有一堆乱码。
3. 程序框架：状态机、可变频率PWM与浓度调速算法
硬件链路跑通之后，程序才是让净化器“聪明”起来的关键。我的程序没有用复杂的实时操作系统，而是用了一个基于SysTick的非阻塞任务调度，外加一个状态机。整体结构清晰，调试问题也容易定位。
3.1 软件分层的工程组织
项目里，我把源码分成几个维度：
- 底层驱动：时钟、GPIO、定时器PWM、ADC、UART、I2C
- 外设驱动：PMS5003数据解析、OLED显示驱动、按键扫描
- 业务逻辑：状态机、调速算法、数据滤波
- 应用入口：main循环和任务调度
这样做的好处是，换传感器或者改显示屏幕时，不需要重写应用逻辑。比如我最初用GP2Y1010，后来换PMS5003，只替换了“粉尘传感器驱动”这一层，上层的浓度映射、风机调速、显示逻辑完全没动。
3.2 PWM初始化与频率在线调整
PWM初始化代码用标准外设库写。核心思路是：开启TIM3时钟，配置PA6为复用推挽输出，初始化TIM3时基，然后设置输出比较为PWM1模式。
void PWM_Init(void) { GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure; TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseStructure; TIM_OCInitTypeDef TIM_OCInitStructure; RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM3, ENABLE); RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA | RCC_APB2Periph_AFIO, ENABLE); GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_6; // TIM3_CH1 -> PA6 GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP; GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz; GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure); TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period = 3599; // ARR = 3600-1, 72MHz/3600=20kHz TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler = 0; TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision = 0; TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up; TIM_TimeBaseInit(TIM3, &TIM_TimeBaseStructure); TIM_OCInitStructure.TIM_OCMode = TIM_OCMode_PWM1; TIM_OCInitStructure.TIM_OutputState = TIM_OutputState_Enable; TIM_OCInitStructure.TIM_Pulse = 0; // 初始占空比0 TIM_OCInitStructure.TIM_OCPolarity = TIM_OCPolarity_High; TIM_OC1Init(TIM3, &TIM_OCInitStructure); TIM_OC1PreloadConfig(TIM3, TIM_OCPreload_Enable); TIM_ARRPreloadConfig(TIM3, ENABLE); TIM_Cmd(TIM3, ENABLE); }这里的ARR是决定PWM频率的关键。72MHz主频不变的情况下，ARR越大，频率越低。如果你想做“频率可调PWM”，直接改ARR，但注意一点：改ARR之后必须同步重算比较值CCR，否则占空比会变。
void PWM_SetFreqAndDuty(uint32_t freq_hz, uint8_t duty_percent) { uint32_t arr = (SystemCoreClock / freq_hz) - 1; uint32_t ccr = (uint32_t)((uint32_t)arr * duty_percent / 100); TIM3->ARR = arr; TIM3->CCR1 = ccr; }我做一个空气净化器，通常20kHz固定不变，只需要改占空比。占空比对应的比较值更新用TIM_SetCompare1(TIM3, value)就行。占空比从0到100，对应CCR从0到ARR。
3.3 ADC采集与浓度换算
如果使用GP2Y1010，ADC采样是关键。PA0配置为模拟输入，ADC1_CH0，采样时间尽量长一些，用239.5周期，能降低内阻带来的误差。
void ADC_Init_GP2Y1010(void) { ADC_InitTypeDef ADC_InitStructure; GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure; RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_ADC1 | RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE); GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0; GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AIN; GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure); ADC_InitStructure.ADC_Mode = ADC_Mode_Independent; ADC_InitStructure.ADC_ScanConvMode = DISABLE; ADC_InitStructure.ADC_ContinuousConvMode = DISABLE; ADC_InitStructure.ADC_ExternalTrigConv = ADC_ExternalTrigConv_None; ADC_InitStructure.ADC_DataAlign = ADC_DataAlign_Right; ADC_InitStructure.ADC_NbrOfChannel = 1; ADC_Init(ADC1, &ADC_InitStructure); ADC_RegularChannelConfig(ADC1, ADC_Channel_0, 1, ADC_SampleTime_239Cycles5); ADC_Cmd(ADC1, ENABLE); } uint16_t ADC_ReadSingle(void) { ADC_SoftwareStartConvCmd(ADC1, ENABLE); while (ADC_GetFlagStatus(ADC1, ADC_FLAG_EOC) == RESET) {} return ADC_GetConversionValue(ADC1); }电压值 = ADC读数 × 3.3V / 4096。GP2Y1010输出是0~3.6V，但直接接ADC时注意量程，最好用电阻分压或运放电路把电压映射到0~3.3V以内。浓度换算的近似公式是：浓度（ug/m3）= (Vout - 0.5) × 200，其中0.5V为洁净空气下典型输出电压。这个公式是经验值，不同传感器差异较大，最好用标准粉尘仓或对比PMS5003来标定。
PMS5003的解析则简单得多。串口每帧32字节，帧头是0x42、0x4D，PM2.5浓度在帧的第5、6字节，PM10在7、8字节。我写了一个简单的环形缓冲区接收中断函数，在主循环里查找帧头、校验、提取数据。注意PMS5003上电后需要稳定时间，大概几十秒，前30秒的数据不要用于控制风机。
3.4 状态机调度与调速策略
程序的核心逻辑是一个状态机，状态包括：待机、自动、手动、睡眠。默认上电进入自动模式。
自动模式下，读取PM2.5浓度，按照分段映射计算目标占空比：
- 浓度小于35 ug/m3：目标占空比20%，低速维持空气流通
- 35~75 ug/m3：目标占空比40%
- 75~150 ug/m3：目标占空比60%
- 大于150 ug/m3：目标占空比90%
直接跳变占空比会让风机声音突变，而且启动电流冲击大。我在程序里做了软启动：每次任务循环，如果目标占空比大于当前占空比，就让当前值缓慢增加，每100ms最多增加2%。这样风机从低速升到高速，整个过程平滑，MCU也不会因为启动瞬间的电压跌落而复位。
人手模式通过按键切换风速等级：低、中、高、自动。风速等级直接映射到20%、50%、80%和自动逻辑。整个主循环是非阻塞的，SysTick每1ms产生一次中断，任务通过计数标志决定是否执行。OLED显示刷新一般10Hz就够了，串口打印1Hz，传感器读取3Hz，按键扫描10ms一次。
4. 从原理图到PCB：Altium Designer里的关键操作顺序
这一章专门讲AD（Altium Designer）从原理图生成PCB的完整流程。很多人觉得画原理图时把线连好、封装放好就完事了，结果一到PCB阶段就各种报错，其实问题大多出在“原理图到PCB”的连接过程没有按规范走。
4.1 为什么很多人第一步就错：编译和封装检查
我见过不少同学，原理图画完直接点Update PCB Document，然后PCB里一堆元器件乱飞、网络高亮变成暗黑色，甚至报错提示找不到封装。根源在于没有先编译工程，也没有检查封装库。
在AD里，正确的是先在原理图界面按快捷键 C + C（Compile），或者右键工程名选择Compile PCB Project。编译之后看Message面板，里面会列出重复引脚、未连接网络、封装缺失等问题。特别留意三类错误：
- 引脚没有网络标号，悬空
- 元器件没有封装或封装引脚数不对
- 使用了隐藏电源引脚但没接好
封装检查可以用Tools -> Footprint Manager，批量查看每个元器件的封装是否完整。我会把容易出问题的器件单独确认一遍：按键、接插件、电解电容、继电器这类有方向或孔径要求的元件。
4.2 从原理图生成PCB的完整操作
编译通过、封装无误之后，才真正进入PCB流程。
新建PCB文件，设置好板框。我的净化器主板尺寸大约80mm×60mm，用Mechanical1层画矩形，再选中板框通过Design -> Board Shape -> Define from selected objects生成闭合板框。
在原理图界面执行Design -> Update PCB Document xxx.PcbDoc，弹出Engineering Change Order窗口。点Validate Changes检查，所有Change status变成绿色对勾后再点Execute Changes。
导入成功后，PCB里会出现一个Room区域，元器件堆在一起，旁边还有一堆飞线。先删除Room，然后按模块把元器件拖出来。我习惯先放固定位置的接口器件，比如电源插座、传感器接插件，再放MCU、晶振、电容电阻。
布局是PCB设计中最影响成败的一步。几个铁律：晶振要离MCU尽量近，走线短而直；去耦电容放在MCU电源引脚旁边；空气净化器的主板如果涉及风机接口，大电流线尽量短；OLED排针放在PCB边缘，方便安装。
- 布局基本完成后，设计布线规则。快捷键 D + R 打开PCB Rules and Constraints Editor。我用的参数如下：
| 规则项 | 数值 |
|---|---|
| 信号线宽 | 0.254mm~0.3mm |
| 电源线宽 | 1mm以上 |
| 风机大电流线宽 | 1.5mm~2mm |
| 安全间距 | 0.2mm以上 |
| 过孔内径 | 0.3mm |
| 过孔外径 | 0.6mm |
| 覆铜到板边距离 | 0.4mm |
布线顺序很有讲究：先布电源和地，再布敏感信号线，最后处理普通信号线。如果空间允许，12V和5V电源走线直接加粗到1mm以上，GND最后整片覆铜。布线的过程如果发现某一根飞线绕不过去，可以回看原理图，用网络标号重新规划引脚顺序，不一定非要强行打过孔。
布线完成后，在PCB的顶层和底层分别执行Place -> Polygon Pour，网络选GND，覆盖整板。覆铜之后别忘了在Tool -> DRC Run Design Rule Check，处理所有报错。
4.3 Gerber输出与下单打样
最终打样需要导出Gerber和钻孔文件。在AD中通过File -> Fabrication Outputs -> Gerber Files导出RS-274X格式，注意勾选需要的层：Top Layer、Bottom Layer、Top Overlay、Keep-Out Layer、Drill Drawing。钻孔文件用NC Drill导出。同时导出BOM表（Bill of Materials），方便核对贴片元器件数量。
下单前我会再检查一次过孔和孔径最小限制。大部分PCB打样厂家支持最小孔径0.3mm，如果板子比较密，我会把过孔统一放在0.3/0.6mm，既保证可制造性，也减少钻嘴损耗。Gerber文件生成后用浏览器里的Gerber查看器或者嘉立创EDA在线预览检查一遍，确认没有漏层、没有反字、没有缺失丝印，再上传打样。
5. 实测调试与标定：这几类坑基本都会踩一遍
硬件打样回来，程序编译下载，真正头疼的时刻才开始。这一章把我的实测过程和踩坑记录写出来，能帮你省不少时间。
5.1 上电阶段：先看电源，再看最小系统
我的调试习惯是分步上电，而不是一上来就把整个系统全接上。第一次上电，只接12V电源，用万用表量5V和3.3V是否正常，再用示波器看有没有明显纹波。如果3.3V异常，先查AMS1117输入输出和负载电容。
电源没问题后，接上ST-Link或者J-Link，下载一个最简单的LED闪烁程序。如果LED正常闪烁，说明MCU最小系统、晶振、复位电路都没问题。这个步骤看着基础，但能快速把问题域缩小到外设部分，而不是一锅粥地排查。
5.2 传感器标定与数据解析
PMS5003上电后，串口会持续输出32字节数据帧。我调试时先用USB转TTL模块直接接PMS5003的TX/RX，放到串口助手里看原始数据，确认模块没有问题，再接到STM32的USART2。如果MCU收到的数据是乱码，优先查波特率，PMS5003默认是9600波特率。如果数据时断时续，检查供电是否稳定，以及接线是否虚焊。
GP2Y1010的标定更麻烦一点。因为LED脉冲触发和ADC采样需要在时序上配合，我建议在主循环里用延时函数控制：先触发LED脉冲，延时一段时间，再启动ADC采样。你可以把采样结果通过串口打印出来，分别测室内环境和靠近香烟烟雾的读数，记录电压值和对应状态，再拟合一条线性曲线。没有标准粉尘仪的情况下，用这种“两点标定”也能达到足够的控制效果。
5.3 PWM干扰、风扇启动和OLED花屏
我最开始遇到的第一个问题是：只要风机转起来，PMS5003读到的PM2.5数值就开始明显跳变。查到最后是电源共地导致的干扰，还有PWM开关噪声耦合到了传感器供电线上。解决方案主要有三层：传感器供电加LC滤波，传感器区域独立覆铜，软件读取时做滑动平均滤波。
第二个问题是风扇启动瞬间MCU复位。用示波器抓12V电源轨，发现启动瞬间电压跌落到了10V以下，3.3V也跟着晃。原因是风机启动电流大，12V电源余量不足。软件方案是软启动，前面已经写了；硬件方案是在12V输入端加一个470uF电解电容，同时在风机MOS漏极靠近源端的位置加一个100uF电容吸收浪涌。加了以后，即使占空比直接拉到100%也不会复位了。
第三个问题是OLED花屏。常见的两个原因：一是I2C上拉电阻缺失或者阻值过大，二是OLED地址冲突。我的板子上SCL和SDA各接了4.7k上拉到3.3V，屏幕接口VCC单独接5V，GND与MCU共地，花屏问题基本消失。如果你遇到OLED通电白屏，先测电源，再查I2C地址，用扫描程序枚举一下地址列表，很多OLED模块是0x3C或者0x3D，驱动代码里地址错了就会花屏或者无显示。
6. 这套资料里到底有什么，怎么拿去做二次开发
最后聊一聊资料本身。我整理这套基于STM32F103空气净化器资料的时候，刻意把文件按功能分层放好，让新手也能快速找到自己需要的东西。
6.1 资料目录结构与使用建议
整个资料包里包含程序源码、原理图、PCB、数据手册和使用文档，目录结构大致如下：
STM32F103空气净化器设计资料/ ├─ 01-Projet-Program/ 程序源码（MDK-ARM工程） ├─ 02-Principle-Schematic/ 原理图PDF与源工程 ├─ 03-PCB/ PCB工程、Gerber、BOM ├─ 04-Datasheet/ 芯片与模块数据手册 └─ 05-README/ 使用说明与调试记录程序源码建议直接用Keil MDK打开，编译前先安装对应芯片的器件支持包。如果你用的是标准外设库版本，注意宏定义里选择STM32F10X_MD。原理图源工程用Altium Designer打开，PCB工程里面有布局布线好的板卡，如果想改版，可以直接在源工程上修改。Gerber文件夹里是已经导出的制板文件，不想装AD的话，直接把Gerber压缩包发给打样厂家即可。
如果你是第一次接触这种项目，我强烈建议不要一上来就改这改那，先把原始程序编译下载、硬件点亮、串口能打印数据、风机能转起来，完整跑通一遍。很多人拿到资料就先动代码，结果硬件和软件互相甩锅，越改越乱。先复现，再创新，这是最稳妥的做法。
6.2 模块化改造与功能扩展
这套设计并不是封闭的，扩展方向很多：
- 把PMS5003的数据通过USART1转发的Wi-Fi模块，比如ESP8266或ESP32，手机端用微信小程序或App远程查看PM2.5浓度，远程开关机。
- 增加一个温湿度传感器，比如SHT30或DHT11，在OLED上显示，并根据温湿度优化风机策略。
- 把风机的驱动从有刷风机改成BLDC无刷风机，降低噪音和寿命损耗，但驱动电路需要重新设计，程序里增加BLDC控制算法。
- 把固定档位改成PID闭环控制，传感器读数作为反馈量，让浓度稳定在目标值附近。
我个人的经验是，二次开发时优先做“加传感器”和“加通信”，因为这两块在程序里只要增加一个驱动文件和对应的任务函数，硬件上也只需要预留好接口即可。如果要改风机驱动或者电源拓扑，那基本等于重新画一版PCB，工作量会大很多。
这套净化器项目我已经做了三个版本。第一版直流电机直驱，第二版加入PMS5003和软启动，第三版加入了Wi-Fi透传和远程控制。每次修改最花时间的往往不是写代码，而是定位电源干扰和接口匹配的问题。如果你在复现过程中卡住了，先按我前面说的顺序检查：电源、最小系统、传感器串口数据、PWM波形，再往上层应用看，大概率能快速找到问题所在。
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