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