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| 內容簡介: |
本书是面向新工科物联网专业“十四五”系列教材之一,以MCS-51系列8位单片机为技术基础,通过德州仪器(TI)经典物联网核心器件——CC2530单片机,构建“基本原理-技术实战-工程应用”三位一体的知识体系,助力读者从基础认知逐步深入工程应用。
來源:香港大書城megBookStore,http://www.megbook.com.hk 共三篇七个项目。理论篇包含项目一、项目二,依托MCS-51系列的经典架构逻辑,解析CC2530适配物联网场景的技术特性;实践篇包含项目三~项目六,以“功能模块驱动项目”为思路,将核心功能转化为可落地的开发方案;工程篇包含项目七,以采集、安防、控制三类核心传感器的应用场景为重点,提供从传感器选型、硬件电路设计到软件代码优化的完整解决方案。
适合作为应用型本科院校物联网工程、电子信息工程、物联网应用技术等相关专业的教材,也可作为高等职业院校相关专业教材,还可作为物联网技术的培训用书和工程技术人员的参考书。
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| 關於作者: |
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张旭东,教授,主要研究方向为通信与仪器仪表;现任机电职业技术大学信息工程学院院长;军队育才“银奖”获得者;主持并参研军队级、国家级、省部级及院级科研课题及教改项目20余项,4项成果分别获军队、省部级科技进步二、三等奖,获军队部级教学成果二等奖2次、三等奖1次,获得国家发明专利2项、实用新型及国防专利5项;先后3次指导研究生参加地区和国家实践创新大赛,获重庆市一等奖2次、国家赛区二等奖1次;主编和参编教材15本,编写专著2部,在各类期刊发表学术论文50余篇,有20余篇会议论文获奖。汪中才,计算机科学教育专业,教育硕士。近年来,主编或参与编写《计算机网络技术基础》、《计算机文化基础》、《计算机应用基础》等专业教材,发表专业论文17篇,获得河南省教育厅科技成果一等奖一项,获河南省高等教育教学成果奖二等奖一项,两次获得河南省教育系统网络安全和信息化工作先进个人称号。,李素桂,女,讲师,通信工程专业毕业,现于厦门华天涉外职业技术学院任教。立项省级科研课题十项,主持实用新型专利5项;指导学生获得强国杯 “区块链技术创新与应用”赛项国赛团体二等奖、厦门市 “物联网技术应用”赛项团体二等奖等,2020年被评为厦门市双创导师、2022年校“优秀科研工作者”作为副主编出版《计算机组装与维护》、《C语言程序设计》等教材。李金娟,潍坊工商职业学院智能信息学院教学院长、潍为物联网科技有限公司特聘研发专家、潍坊市职业教育电子学科兼职教研员。主授课程单片机原理、数字电路等。诸城市教育教学先进个人、诸城市教学能手。多次参与山东省社会科学规划研究课题、山东省职业教育教学研究课题、潍坊市软科学课题、潍坊市产教融合课题。主编参编教材《传感器微操作系统》《Photoshop CC平面设计案例教程》等。付玉波,任职于东营科技职业学院信息工程学院,专业方向为物联网,主讲物联网、单片机等课程,参与省部级课题多项,参与编写教材多部。
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| 目錄:
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项目一 认识单片机系统及开发环境 … 3任务一 从微处理器到单片机 ………… 3【任务描述】 …………………………… 3【任务目标】 …………………………… 3【任务实施】 …………………………… 4一、微处理器概述 …………………… 4二、单片机概述……………………… 7三、单片机与物联网 ………………… 9任务二 认识 MCS-51 单片机系统 …… 11【任务描述】 ………………………… 11【任务目标】 ………………………… 11【任务实施】 ………………………… 11一、MCS-51 单片机 ……………… 11二、CC2530 单片机 ……………… 14三、CC2530 开发环境 …………… 19四、环境安装与配置 ……………… 21任务三 工程创建与调试 ……………… 24【任务描述】 ………………………… 24【任务目标】 ………………………… 24【任务实施】 ………………………… 24一、IAR for 8051 开发环境………… 24二、工程创建与代码调试 ………… 26※思考与练习…………………………… 35项目二 认识传感器 …………………… 36任务 了解传感器技术及应用 ………… 36【任务描述】 ………………………… 36【任务目标】 ………………………… 36【任务实施】 ………………………… 36一、传感器概述 …………………… 36二、传感器的应用 ………………… 43三、传感器技术的发展趋势 ……… 45四、传感器在物联网中的应用 …… 47※思考与练习…………………………… 47实践活动———调研传感器技术的发展现状 ……………………… 47一、实践目的 ……………………… 47二、实践要求 ……………………… 48三、实践内容 ……………………… 48项目三 开发电子计时系统 …………… 51任务一 信号指示灯控制 ……………… 51【任务描述】 ………………………… 51【任务目标】 ………………………… 51【任务分析】 ………………………… 52一、GPIO ………………………… 52二、CC2530 与 GPIO …………… 53三、GPIO 的位操作 ……………… 54【任务实施】 ………………………… 55一、系统硬件架构分析 …………… 55二、指示灯软件流程设计 ………… 56三、指示灯程序设计 ……………… 57任务二 键盘按键检测 ………………… 59【任务描述】 ………………………… 59【任务目标】 ………………………… 59【任务分析】 ………………………… 59一、中断基本概念与定义 ………… 59二、CC2530 与外部中断 ………… 63【任务实施】 ………………………… 65一、系统硬件架构分析 …………… 65二、按键检测软件流程设计 ……… 66三、按键检测程序设计 …………… 67任务三 电子计时器 …………………… 69【任务描述】 ………………………… 69【任务目标】 ………………………… 69【任务分析】 ………………………… 69一、定时器 计数器 ………………… 69二、CC2530 与定时器 …………… 70【任务实施】 ………………………… 75一、系统硬件架构分析 …………… 75二、定时器软件流程设计 ………… 76三、定时器程序设计 ……………… 76※思考与练习…………………………… 79项目四 智能手环电源管理 …………… 80任务一 设备电压检测 ………………… 80【任务描述】 ………………………… 80【任务目标】 ………………………… 80【任务分析】 ………………………… 81一、ADC 模数转换 ………………… 81二、CC2530 的 ADC 模数转换 …… 82【任务实施】 ………………………… 87一、系统硬件架构分析 …………… 87二、电压检测软件流程设计 ……… 88三、电压检测程序设计 …………… 88任务二 设备低功耗设计 ……………… 89【任务描述】 ………………………… 89【任务目标】 ………………………… 89【任务分析】 ………………………… 90一、电源管理 ……………………… 90二、CC2530 的电源管理 ………… 92【任务实施】 ………………………… 94一、系统硬件架构分析 …………… 94二、电源管理软件流程设计 ……… 94三、电源管理程序设计 …………… 95任务三 设备停机复位设计 ………… 100【任务描述】 ………………………… 100【任务目标】 ………………………… 100【任务分析】 ………………………… 100一、看门狗定时器原理 …………… 100二、CC2530 看门狗 ……………… 101【任务实施】 ………………………… 103一、系统硬件架构分析 …………… 103二、停机复位软件流程设计 ……… 103三、停机复位程序设计 …………… 104※思考与练习 ………………………… 107项目五 大棚环境信息采集 ………… 108任务一 设备串口通信设计 ………… 108【任务描述】 ………………………… 108【任务目标】 ………………………… 108【任务分析】 ………………………… 109一、串口通信原理 ………………… 109二、CC2530 串口 ………………… 112【任务实施】 ………………………… 118一、系统硬件架构分析 …………… 118二、串口通信软件流程设计 ……… 118三、串口通信程序设计 …………… 119任务二 大棚环境信息采集 ………… 122【任务描述】 ………………………… 122【任务目标】 ………………………… 122【任务分析】 ………………………… 122一、I2C 总线介绍 ………………… 122二、温湿度传感器 ………………… 126【任务实施】 ………………………… 129一、系统硬件架构分析 …………… 129二、系统软件流程设计 …………… 130三、温湿度采集程序设计 ………… 130※思考与练习 ………………………… 136工程案例———现代大棚系统 ………… 137一、问题描述……………………… 137二、分析与对策…………………… 137三、处理结果……………………… 137项目六 传感器驱动开发 …………… 138任务一 气体传感器驱动设计与实现 … 138【任务描述】 ………………………… 138【任务目标】 ………………………… 138【任务分析】 ………………………… 138一、气体传感器…………………… 138二、半导体气体传感器 …………… 139三、MP503 空气质量传感器……… 140【任务实施】 ………………………… 142一、系统硬件架构分析 …………… 142二、系统软件流程设计 …………… 142三、空气质量采集程序设计 ……… 143任务二 人体红外传感器驱动设计与实现 ………………………… 145【任务描述】 ………………………… 145【任务目标】 ………………………… 145【任务分析】 ………………………… 146一、人体红外传感器 ……………… 146二、热释电红外传感器 …………… 147三、AS312 热释电红外传感器 …… 149【任务实施】 ………………………… 149一、系统硬件架构分析 …………… 149二、系统软件流程设计 …………… 150三、人体红外程序设计 …………… 151※思考与练习 ………………………… 153项目七 项目实战 ……………………… 157任务一 红外测距系统设计与实现 …… 157【任务描述】 ………………………… 157【任务目标】 ………………………… 157【任务分析】 ………………………… 157一、距离传感器 …………………… 157二、Sharp 红外测距传感器 ……… 158【任务实施】 ………………………… 161一、系统硬件架构分析 …………… 161二、系统软件流程设计 …………… 161三、红外测距程序设计 …………… 161任务二 厨房燃气报警器设计与实现 … 164【任务描述】 ………………………… 164【任务目标】 ………………………… 164【任务分析】 ………………………… 164一、可燃气体传感器 ……………… 164二、MP-4 型可燃气体传感器 ……… 166【任务实施】 ………………………… 167一、系统硬件架构分析 …………… 167二、系统软件流程设计 …………… 168三、可燃气体传感器程序设计 …… 168任务三 笔记本计算机散热控制 ……… 170【任务描述】 ………………………… 170【任务目标】 ………………………… 170【任务分析】 ………………………… 170一、轴流风机 ……………………… 170二、GM0501PFB3 轴流风机 ……… 173【任务实施】 ………………………… 174一、系统硬件架构分析 …………… 174二、系统软件流程设计 …………… 175三、轴流风机程序设计 …………… 175任务四 摄像机云台设计 ……………… 177【任务描述】 ………………………… 177【任务目标】 ………………………… 177【任务分析】 ………………………… 178一、步进电机的基本概念 ………… 178二、步进电机的工作原理 ………… 179三、步进电机的控制方法 ………… 180四、四相五线步进电机 …………… 182【任务实施】 ………………………… 183一、系统硬件架构分析 …………… 183二、系统软件流程设计 …………… 183三、步进电机程序设计 …………… 184※思考与练习…………………………… 186
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