负责家用智能环境监测终端（温湿度/PM2.5/CO₂多参数）的STM32系列单片机固件开发、底层驱动设计及量产前性能优化，覆盖从需求分析到EVT/DVT/PVT全阶段验证。

• 主导设计基于STM32G071的固件架构，采用分层模块化设计（驱动层/算法层/应用层），集成FreeRTOS实时操作系统实现多任务调度（传感器采集、蓝牙通信、LCD显示并行运行），较上一代产品任务响应延迟从15ms缩短至5ms内，支撑产品通过Zigbee 3.0协议认证。
• 针对电池供电场景优化低功耗策略，通过关闭非必要外设时钟（如关闭SPI接口时钟）、配置RTC定时唤醒（周期从1s调整至10s）、优化ADC采样间隔（从100ms降至200ms），结合低功耗模式（Stop模式+RTC运行），将整机待机电流从5μA降至2.1μA，续航从6个月延长至14个月。
• 解决多传感器（Sensirion SHT40、攀藤PMSA003）I2C/SPI通信冲突问题，通过设计仲裁机制（优先级标记+总线忙标志位）、引入CRC8校验及自动重传（最多3次），将数据丢包率从2.7%降至0.3%以下，量产良率提升12%。
• 主导PVT测试阶段的EMC整改，定位到GPIO切换时序导致的辐射超标（30-100MHz频段峰值超限4dB），通过调整GPIO输出斜率（配置Slow Mode）、在电源端增加100nF去耦电容，最终辐射干扰值降至限值内，助力产品通过CE/FCC认证。

参与工业级无线温湿度传感器（LoRa通信）的单片机程序开发，负责底层驱动调试、功能验证及生产测试支持，支撑产品从原型到小批量量产。

• 基于STM32F103C8T6移植Modbus RTU协议栈，实现从机地址配置（1-247可调）、寄存器映射（温湿度/设备状态共16个寄存器），支持上位机通过RS485总线读取数据，通信误码率从初始的1.5%优化至0.1%以下。
• 优化ADC采样算法，针对SHT30温湿度传感器I2C输出信号加入滑动平均滤波（窗口大小8次采样），结合温度补偿公式（修正系数0.0038%/℃），将测量精度从±2%RH提升至±1.2%RH，满足工业级±1.5%RH的指标要求。
• 解决量产阶段程序烧录失败问题（不良率8%），通过示波器分析SWD接口信号发现上拉电阻（10kΩ）阻值过高导致信号边沿缓慢，更换为4.7kΩ电阻并增加TVS管防浪涌，良率提升至98.5%，单批次烧录时间从45s缩短至30s。
• 编写自动化测试脚本（基于Python+PySerial），实现温湿度循环测试（-40℃~85℃，5个温循周期）、LoRa通信压力测试（连续发送1000帧数据），测试效率较人工提升3倍，支撑产线快速验证。

协助完成智能家居开关模块（单火取电）的单片机基础功能开发，参与硬件验证、软件调试及文档编写，熟悉嵌入式开发全流程。

• 编写STM32F030K6T6的GPIO控制程序，实现按键消抖（软件延时10ms+状态机判断）、LED状态指示（呼吸灯效果，PWM占空比0-100%可调），按键响应准确率从92%提升至99.8%，LED无频闪问题彻底解决。
• 参与PCB布局评审，针对电源走线过长（5cm）导致的MCU供电噪声问题，提出增加磁珠（600Ω@100MHz）和0.1μF瓷片电容的方案，电源纹波从80mV降至20mV以内，MCU复位故障率从5%降至0。
• 测试不同品牌晶振（TXC/EPSON）在-20℃~70℃下的温漂特性，发现TXC晶振（±10ppm）较EPSON（±20ppm）在高温（70℃）时频率偏移更小（0.5% vs 1.2%），推动设计选用TXC晶振，解决高温环境下UART通信丢包问题。
• 整理《单片机基础功能开发规范》（含GPIO配置、中断优先级、低功耗模式使用指南），被团队纳入新人培训材料，缩短后续实习生上手周期约2周。

基于RISC-V的电力采集终端多协议自适应通信系统开发

• 项目背景：国家电网推进“一终端多表计”政策，要求采集终端支持DL/T645-2007、Modbus RTU/TCP、IEC103等6类以上协议，但原有系统采用单协议栈硬编码，存在协议切换需重新烧录、高并发下丢包率达5%、响应时间超800ms等问题，无法满足电网公司“即插即用”的现场需求。我的核心职责是主导通信模块的架构设计、协议栈开发及性能优化，协调硬件团队解决RISC-V平台的兼容性问题。
• 关键难题与技术：一是RISC-V平台下LwIP TCP/IP栈的性能瓶颈——因RISC-V无ARM的Cache一致性机制，原LwIP默认调度策略导致数据包转发延迟高；二是多协议动态加载的内存碎片问题——不同协议栈（如Modbus TCP约需16KB、IEC103约需24KB）的堆内存需求差异大，传统静态分配易导致OOM；三是低功耗与实时响应的矛盾——终端日常休眠电流需≤10μA，唤醒后需在500ms内完成协议识别与数据上报，原有RTC唤醒机制耗时200ms且中断优先级混乱。
• 核心行动与创新：1. 针对RISC-V优化：将LwIP的TX/RX线程优先级提升至configMAX_PRIORITIES-1，把常用协议数据包缓存区映射到TCM（Tightly Coupled Memory），减少DDR访问延迟，丢包率从5%降至0.8%；2. 设计轻量级ELF协议插件框架：每个协议编译为独立.so格式插件，运行时通过dlopen动态加载，预分配各协议最大内存池（如Modbus TCP固定16KB、IEC103固定24KB），内存占用减少30%，彻底解决碎片问题；3. 调整休眠唤醒机制：将通信模块时钟源从RTC改为32KHz晶振，唤醒时间缩短至50ms，同时通过NVIC_SetPriorityGrouping设置通信中断为最高优先级组，确保响应时间稳定在280ms以内。
• 项目成果：该模块通过国家电网计量中心检测，支持12种通信协议，丢包率0.7%、响应时间280ms，成功应用于江苏、浙江5家省级电网的10万台智能采集终端。客户订单量较之前提升40%，协议插件框架被公司列为嵌入式通信标准组件，后续3个项目直接复用，节省约60%的协议开发时间。我个人因此晋升为嵌入式软件组组长，负责团队技术方案评审。

工业PLC与多传感器高速同步数据采集系统开发

• 项目背景：某汽车零部件客户的发动机缸体生产线，需要PLC与温度、压力、振动3类传感器（共8台）实现±1ms同步采集，以支撑曲轴加工精度的闭环控制，但原有系统采用轮询方式，同步误差达±10ms，导致良品率仅92%。我的职责是负责嵌入式软件的同步算法设计、传感器驱动开发及与PLC的Modbus TCP接口调试。
• 关键难题与技术：一是多传感器时钟同步——传感器来自不同厂商，无统一时钟源，轮询方式无法修正时钟偏差；二是高速采集的CPU占用——原有代码采用查询ADC状态的方式，CPU占用率达80%，影响PLC通信任务；三是Modbus TCP的实时性——数据需等待PLC请求才能发送，延迟达50ms，导致控制周期不稳定。
• 核心行动与创新：1. 实现简化版IEEE1588同步：给每台传感器烧录自定义固件，支持接收PLC的UDP同步报文（含PLC的PTP时间戳），传感器调整自身RTC时钟，将同步误差从±10ms缩小至±200μs；2. 采用DMA+中断采集：配置ADC为连续转换模式，通过DMA将数据直接传输至内存，仅在DMA完成中断时读取数据，CPU占用率降至30%；3. 改造Modbus TCP为异步队列模式：开发数据缓存队列，采集到的数据立即入队，单独线程负责从队列取数据发送至PLC，延迟降至10ms以内。
• 项目成果：系统上线后，同步误差稳定在±300μs以内，吞吐量达1.2Mbps，满足生产线±1ms的精度要求，客户良品率提升至97%，年新增产值约800万元。该同步算法被公司提炼为“工业多设备低延迟同步方案”，应用于后续4个汽车、3C行业的采集项目，平均开发周期缩短30%。我从初级工程师晋升为项目负责人，主导2个类似项目的落地。

支教时发现乡村小学因缺乏实验器材，科学课多停留在课本讲解。返校后联合实验室开发出百元级科学实验背包，内含20个基础实验器材。为确保可持续运营，设计配套视频课程与城乡结对系统，并培训132名大学生担任远程助教。项目覆盖9省47所学校后，学生科学兴趣评分提升35%。这段经历教会我用产品思维解决社会问题，当看到孩子们用自制望远镜发现土星光环时，我理解了教育的真谛是点燃可能性。