面向物联网的CC2530与传感器应用开发PDF电子书下载

第1部分 微处理器基本原理和开发知识 2

任务1微处理器 2

1.1学习场景：微处理器有哪些应用 2

1.2学习目标 2

1.3原理学习：微处理器发展与应用 3

1.3.1微处理器概述 3

1.3.2微处理器的发展与应用 6

1.3.3微处理器和物联网 10

1.4任务小结 15

1.5思考与拓展 15

任务2 MCS-51微处理器 16

2.1学习场景：MCS-51微处理器有哪些应用 16

2.2学习目标 17

2.3原理学习：MCS-51微处理器和CC2530微处理器 17

2.3.1 MCS-51微处理器 17

2.3.2 CC2530微处理器 20

2.3.3 CC2530开发平台 26

2.3.4 CC2530开发环境 29

2.4任务实践 31

2.5任务小结 33

2.6思考与拓展 33

任务3项目开发基本调试 34

3.1开发场景：如何进行项目开发 34

3.2开发目标 34

3.3原理学习：软件开发环境 35

3.3.1 IAR for 8051开发环境 35

3.3.2 IAR for 8051程序调试 37

3.4任务实践：实现一个工程项目 46

3.4.1开发设计 46

3.4.2功能实现 46

3.5任务验证 47

3.6任务小结 47

3.7思考与拓展 48

第2部分 CC2530微处理器接口开发技术 50

任务4信号灯的设计与实现 50

4.1开发场景：如何控制信号灯 50

4.2开发目标 50

4.3原理学习：微处理器的GPIO功能与应用 50

4.3.1微处理器GPIO 50

4.3.2 CC2530与GPIO 52

4.3.3 GPIO的位操作 54

4.4任务实践：信号灯的软/硬件设计 54

4.4.1开发设计 54

4.4.2功能实现 56

4.5任务验证 58

4.6任务小结 58

4.7思考与拓展 58

任务5键盘按键的设计与实现 59

5.1开发场景：如何检测键盘按键 59

5.2开发目标 59

5.3原理学习：微处理器中断 59

5.3.1中断基本概念与定义 59

5.3.2 CC2530与外部中断 63

5.4任务实践：键盘按键检测的软/硬件设计 65

5.4.1开发设计 65

5.4.2功能实现 67

5.5任务验证 69

5.6任务小结 69

5.7思考与拓展 69

任务6电子秒表的设计与实现 70

6.1开发场景：如何实现电子秒表 70

6.2开发目标 70

6.3原理学习：定时/计数器 70

6.3.1定时/计数器 70

6.3.2 CC2530与定时器 72

6.4任务实践：电子秒表的软/硬件设计 77

6.4.1开发设计 77

6.4.2功能实现 78

6.5任务验证 80

6.6任务小结 81

6.7思考与拓展 81

任务7万用表电压检测的设计与实现 82

7.1开发场景：如何使用万用表检测电压 82

7.2开发目标 82

7.3原理学习：A/D转换器 83

7.3.1 A/D转换器 83

7.3.2 CC2530与A/D转换器 85

7.4任务实践：万用表电压检测的软/硬件设计 88

7.4.1开发设计 88

7.4.2功能实现 90

7.5任务验证 91

7.6任务小结 91

7.7思考与拓展 92

任务8 低功耗智能手环的设计与实现 93

8.1开发场景：如何实现低功耗 93

8.2开发目标 93

8.3原理学习：嵌入式电源管理 94

8.3.1电源管理 94

8.3.2 CC2530的电源管理 96

8.4任务实践：低功耗智能手环的软/硬件设计 98

8.4.1开发设计 98

8.4.2功能实现 100

8.5任务验证 104

8.6任务小结 105

8.7思考与拓展 105

任务9 监测站宕机复位重启的设计与实现 106

9.1开发场景：如何实现监测站宕机复位重启 106

9.2开发目标 106

9.3原理学习：看门狗 106

9.4任务实践：监测站宕机复位重启的软/硬件设计 109

9.4.1开发设计 109

9.4.2功能实现 110

9.5任务验证 113

9.6任务小结 113

9.7思考与拓展 114

任务10智能工厂设备交互的设计与实现 115

10.1开发场景：如何实现设备交互 115

10.2开发目标 116

10.3原理学习：CC2530串口 116

10.3.1串口 116

10.3.2 CC2530串口 119

10.4任务实践：智能工厂设备交互的软/硬件设计 125

10.4.1开发设计 125

10.4.2功能实现 126

10.5任务验证 129

10.6任务小结 130

10.7思考与拓展 130

任务11农业大棚温湿度信息采集系统的设计与实现 131

11.1开发场景：如何实现温湿度信息采集 131

11.2开发目标 131

11.3原理学习：I2C总线和温湿度传感器 132

11.3.1 I2C总线 132

11.3.2温湿度传感器 135

11.4任务实践：温湿度信息采集系统的软/硬件设计 139

11.4.1开发设计 139

11.4.2功能实现 140

11.5任务验证 147

11.6任务小结 148

11.7思考与拓展 148

第3部分 基于CC2530和常用传感器开发 150

任务12 传感器原理与应用技术 150

12.1学习场景：日常生活中传感器的应用有哪些 150

12.2学习目标 150

12.3原理学习：传感器应用和发展趋势 150

12.3.1传感器简述 150

12.3.2传感器的应用 157

12.3.3传感器技术的发展趋势 161

12.3.4传感器与物联网应用 164

12.4任务小结 169

12.5思考与拓展 169

任务13温室大棚光照度测量的设计与实现 170

13.1开发场景：如何实现光照度的测量 170

13.2开发目标 170

13.3原理学习：光敏传感器和I2C总线 171

13.3.1光敏传感器 171

13.3.2 BH1750FVI-TR光敏传感器 172

13.3.3 I2C总线和光照传感器 174

13.3.4 CC2530驱动BH1750FVI-TR光敏传感器 175

13.4任务实践：光照度测量的软/硬件设计 175

13.4.1开发设计 175

13.4.2功能实现 176

13.5任务验证 180

13.6任务小结 181

13.7思考与拓展 181

任务14户外气压海拔测量计的设计与实现 182

14.1开发场景：如何实现气压高度测量 182

14.2开发目标 182

14.3原理学习：气压海拔传感器原理与测量 182

14.3.1气压海拔传感器 182

14.3.2 FBM320气压海拔传感器 184

14.4任务实践：户外气压海拔测量计的软/硬件设计 186

14.4.1开发设计 186

14.4.2功能实现 188

14.5任务验证 196

14.6任务小结 196

14.7思考与拓展 196

任务15室内空气质量检测的设计与实现 198

15.1开发场景：如何测量空气质量 198

15.2开发目标 198

15.3原理学习：半导体气体传感器和空气质量传感器 199

15.3.1半导体气体传感器 199

15.3.2 MP503型空气质量传感器 200

15.4任务实践：空气质量检测系统软/硬件设计 201

15.4.1开发设计 201

15.4.2功能实现 203

15.5任务验证 205

15.6任务小结 205

15.7思考与拓展 205

任务16 电子计步器的设计与实现 207

16.1开发场景：如何实现计步器 207

16.2开发目标 207

16.3原理学习：三轴加速度传感器与测量 208

16.3.1人体运动模型 208

16.3.2三轴加速度传感器 208

16.3.3三轴加速度传感器的应用 209

16.3.4 LIS3DH三轴加速度传感器 210

16.3.5计步算法 213

16.3.6获取传感器数据 214

16.4任务实践：电子计步器的软/硬件设计 216

16.4.1开发设计 216

16.4.2功能实现 218

16.5任务验证 222

16.6任务小结 223

16.7思考与拓展 223

任务17红外测距系统的设计与实现 224

17.1开发场景：如何用红外距离传感器测量距离 224

17.2开发目标 224

17.3原理学习：距离传感器与测量 225

17.3.1距离传感器 225

17.3.2 Sharp红外距离传感器 226

17.4任务实践：红外测距系统的软/硬件设计 228

17.4.1开发设计 228

17.4.2功能实现 229

17.5任务验证 231

17.6任务小结 232

17.7思考与拓展 232

任务18 人体红外报警器的设计与实现 233

18.1开发场景：如何实现入体红外报警 233

18.2开发目标 233

18.3原理学习：人体红外传感器与测量 234

18.3.1人体红外传感器 234

18.3.2热释电红外传感器 235

18.3.3 AS312型热释电红外传感器 237

18.4任务实践：人体红外报警器的软/硬件设计 237

18.4.1开发设计 237

18.4.2功能实现 239

18.5任务验证 241

18.6任务小结 242

18.7思考与拓展 242

任务19燃气报警器的设计与实现 243

19.1开发场景：如何实现可燃气体传感器的报警 243

19.2开发目标 243

19.3原理学习：可燃气体传感器与测量 244

19.3.1可燃气体传感器 244

19.3.2 MP-4可燃气体传感器 246

19.4任务实践：燃气报警器的软/硬件设计 247

19.4.1开发设计 247

19.4.2功能实现 248

19.5任务验证 250

19.6任务小结 251

19.7思考与拓展 251

任务20电动车报警器的设计与实现 252

20.1开发场景：如何实现电动车报警器 252

20.2开发目标 252

20.3原理学习：振动信号和振动传感器测量 252

20.3.1振动信号 252

20.3.2振动传感器 253

20.4任务实践：电动车报警器的软/硬件设计 255

20.4.1开发设计 255

20.4.2功能实现 256

20.5任务验证 258

20.6任务小结 259

20.7思考与拓展 259

任务21出租车计价器的设计与实现 260

21.1开发场景：如何实现出租车计价器的设计 260

21.2开发目标 260

21.3原理学习：霍尔传感器与测量 260

21.3.1霍尔传感器 260

21.3.2 AH3144型霍尔传感器 262

21.4任务实践：出租车计价器的软/硬件设计 263

21.4.1开发设计 263

21.4.2功能实现 264

21.5任务验证 266

21.6任务小结 267

21.7思考与拓展 267

任务22 生产线计件器的设计与实现 268

22.1开发场景：如何实现生产线计件器 268

22.2开发目标 268

22.3原理学习：光电传感器与应用 268

22.3.1光电传感器 268

22.3.2光电开关的原理 269

22.3.3光电传感器的应用 270

22.4任务实践：生产线计件器的软/硬件设计 271

22.4.1开发设计 271

22.4.2功能实现 273

22.5任务验证 274

22.6任务小结 275

22.7思考与拓展 275

任务23火灾报警器的设计与实现 276

23.1开发场景：如何实现火焰探测 276

23.2开发目标 276

23.3原理学习：光电效应和火焰传感器 276

23.3.1火焰传感器 276

23.3.2火焰传感器分类 277

23.3.3接收管和光电效应原理 279

23.4任务实践：火灾报警器的软/硬件设计 280

23.4.1开发设计 280

23.4.2功能实现 282

23.5任务验证 284

23.6任务小结 284

23.7思考与拓展 284

任务24触摸开关的设计与实现 285

24.1开发场景：如何实现触摸开关 285

24.2开发目标 285

24.3原理学习：触摸开关和触摸传感器 285

24.3.1触摸开关 285

24.3.2触摸屏简介 286

24.3.3电容式触摸开关 289

24.4任务实践：触摸开关的软/硬件设计 290

24.4.1开发设计 290

24.4.2功能实现 292

24.5任务验证 294

24.6任务小结 295

24.7思考与拓展 295

任务25定时开关插座的设计与实现 296

25.1开发场景：如何实现定时开关插座 296

25.2开发目标 296

25.3原理学习：继电器的原理和应用 296

25.3.1电磁继电器的原理 297

25.3.2继电器的开关分类 298

25.3.3继电器的作用 298

25.3.4继电器的种类 298

25.4任务实践：定时开关插座的软/硬件设计 299

25.4.1开发设计 299

25.4.2功能实现 301

25.5任务验证 302

25.6任务小结 303

25.7思考与拓展 303

任务26笔记本电脑散热器的设计与实现 304

26.1开发场景：如何实现笔记本电脑散热器 304

26.2开发目标 304

26.3原理学习：轴流风机和应用 305

26.3.1轴流风机 305

26.3.2 GM0501PFB3型轴流风机 308

26.4任务实践：笔记本电脑散热器的软/硬件设计 308

26.4.1开发设计 308

26.4.2功能实现 310

26.5任务验证 312

26.6任务小结 313

26.7思考与拓展 313

任务27摄像机云台的设计与实现 314

27.1开发场景：如何实现摄像机云台 314

27.2开发目标 314

27.3原理学习：步进电机原理与应用 315

27.3.1步进电机基本概念 315

27.3.2步进电机工作原理 316

27.3.3步进电机控制方法 318

27.3.4四相五线步进电机 319

27.4任务实践：摄像机云台的软/硬件设计 319

27.4.1开发设计 319

27.4.2功能实现 321

27.5任务验证 324

27.6任务小结 324

27.7思考与拓展 324

任务28 声光报警器的设计与实现 325

28.1开发场景：如何实现声光报警器 325

28.2开发目标 325

28.3原理学习：声光报警器和RGB灯 325

28.3.1声光报警器 325

28.3.2 RGB灯原理 326

28.4任务实践：声光报警器的软/硬件设计 326

28.4.1开发设计 326

28.4.2功能实现 328

28.5任务验证 330

28.6任务小结 331

28.7思考与拓展 331

第4部分 综合应用项目开发 334

任务29农业大棚空气湿度调节系统的设计与实现 334

29.1开发场景：如何实现空气湿度调节 334

29.2开发目标 334

29.3任务需求分析 335

29.3.1项目解读 335

29.3.2项目功能分解 336

29.3.3项目技术化 337

29.4任务实践：空气湿度调节系统的软/硬件设计 337

29.4.1项目架构 338

29.4.2硬件设计 338

29.4.3软件设计 340

29.5任务验证 347

29.5.1项目测试 347

29.5.2项目功能验证 347

29.5.3验证效果 348

29.6任务小结 350

29.7思考与拓展 350

任务30智能语音门铃的设计与实现 351

30.1开发场景：如何实现智能语音门铃 351

30.2开发目标 351

30.3任务需求分析 352

30.3.1项目解读 352

30.3.2项目功能分解 352

30.3.3项目技术化 353

30.4任务实践：智能语音门铃的软/硬件设计 353

30.4.1项目架构 354

30.4.2硬件设计 354

30.4.3软件设计 358

30.5任务验证 362

30.5.1项目测试 362

30.5.2项目功能验证 362

30.5.3验证效果 363

30.6任务小结 363

30.7思考与拓展 363

任务31多功能晾衣架的设计与实现 364

31.1开发场景：如何实现多功能晾衣架 364

31.2开发目标 364

31.3任务需求分析 364

31.3.1项目解读 365

31.3.2项目功能分解 365

31.3.3项目技术化 365

31.4任务实践：多功能晾衣架的软/硬件设计 366

31.4.1项目架构 366

31.4.2硬件设计 367

31.4.3软件设计 370

31.5任务验证 375

31.5.1项目测试 375

31.5.2项目功能验证 375

31.5.3验证效果 375

31.6任务小结 376

31.7思考与拓展 376

参考文献 377