目 录
第1部分 微处理器基本原理和开发知识
任务1 微处理器\t(2)
1.1 学习场景:微处理器有哪些应用\t(2)
1.2 学习目标\t(2)
1.3 原理学习:微处理器发展与应用\t(3)
1.3.1 微处理器概述\t(3)
1.3.2 微处理器的发展与应用\t(6)
1.3.3 微处理器和物联网\t(10)
1.4 任务小结\t(15)
1.5 思考与拓展\t(15)
任务2 MCS-51微处理器\t(16)
2.1 学习场景:MCS-51微处理器有哪些应用\t(16)
2.2 学习目标\t(17)
2.3 原理学习:MCS-51微处理器和CC2530微处理器\t(17)
2.3.1 MCS-51微处理器\t(17)
2.3.2 CC2530微处理器\t(20)
2.3.3 CC2530开发平台\t(26)
2.3.4 CC2530开发环境\t(29)
2.4 任务实践\t(31)
2.5 任务小结\t(33)
2.6 思考与拓展\t(33)
任务3 项目开发基本调试\t(34)
3.1 开发场景:如何进行项目开发\t(34)
3.2 开发目标\t(34)
3.3 原理学习:软件开发环境\t(35)
3.3.1 IAR for 8051开发环境\t(35)
3.3.2 IAR for 8051程序调试\t(37)
3.4 任务实践:实现一个工程项目\t(46)
3.4.1 开发设计\t(46)
3.4.2 功能实现\t(46)
3.5 任务验证\t(47)
3.6 任务小结\t(47)
3.7 思考与拓展\t(48)
第2部分 CC2530微处理器接口开发技术
任务4 信号灯的设计与实现\t(50)
4.1 开发场景:如何控制信号灯\t(50)
4.2 开发目标\t(50)
4.3 原理学习:微处理器的GPIO功能与应用\t(50)
4.3.1 微处理器GPIO\t(50)
4.3.2 CC2530与GPIO\t(52)
4.3.3 GPIO的位操作\t(54)
4.4 任务实践:信号灯的软/硬件设计\t(54)
4.4.1 开发设计\t(54)
4.4.2 功能实现\t(56)
4.5 任务验证\t(58)
4.6 任务小结\t(58)
4.7 思考与拓展\t(58)
任务5 键盘按键的设计与实现\t(59)
5.1 开发场景:如何检测键盘按键\t(59)
5.2 开发目标\t(59)
5.3 原理学习:微处理器中断\t(59)
5.3.1 中断基本概念与定义\t(59)
5.3.2 CC2530与外部中断\t(63)
5.4 任务实践:键盘按键检测的软/硬件设计\t(65)
5.4.1 开发设计\t(65)
5.4.2 功能实现\t(67)
5.5 任务验证\t(69)
5.6 任务小结\t(69)
5.7 思考与拓展\t(69)
任务6 电子秒表的设计与实现\t(70)
6.1 开发场景:如何实现电子秒表\t(70)
6.2 开发目标\t(70)
6.3 原理学习:定时/计数器\t(70)
6.3.1 定时/计数器\t(70)
6.3.2 CC2530与定时器\t(72)
6.4 任务实践:电子秒表的软/硬件设计\t(77)
6.4.1 开发设计\t(77)
6.4.2 功能实现\t(78)
6.5 任务验证\t(80)
6.6 任务小结\t(81)
6.7 思考与拓展\t(81)
任务7 万用表电压检测的设计与实现\t(82)
7.1 开发场景:如何使用万用表检测电压\t(82)
7.2 开发目标\t(82)
7.3 原理学习:A/D转换器\t(83)
7.3.1 A/D转换器\t(83)
7.3.2 CC2530与A/D转换器\t(85)
7.4 任务实践:万用表电压检测的软/硬件设计\t(88)
7.4.1 开发设计\t(88)
7.4.2 功能实现\t(90)
7.5 任务验证\t(91)
7.6 任务小结\t(91)
7.7 思考与拓展\t(92)
任务8 低功耗智能手环的设计与实现\t(93)
8.1 开发场景:如何实现低功耗\t(93)
8.2 开发目标\t(93)
8.3 原理学习:嵌入式电源管理\t(94)
8.3.1 电源管理\t(94)
8.3.2 CC2530的电源管理\t(96)
8.4 任务实践:低功耗智能手环的软/硬件设计\t(98)
8.4.1 开发设计\t(98)
8.4.2 功能实现\t(100)
8.5 任务验证\t(104)
8.6 任务小结\t(105)
8.7 思考与拓展\t(105)
任务9 监测站宕机复位重启的设计与实现\t(106)
9.1 开发场景:如何实现监测站宕机复位重启\t(106)
9.2 开发目标\t(106)
9.3 原理学习:看门狗\t(106)
9.4 任务实践:监测站宕机复位重启的软/硬件设计\t(109)
9.4.1 开发设计\t(109)
9.4.2 功能实现\t(110)
9.5 任务验证\t(113)
9.6 任务小结\t(113)
9.7 思考与拓展\t(114)
任务10 智能工厂设备交互的设计与实现\t(115)
10.1 开发场景:如何实现设备交互\t(115)
10.2 开发目标\t(116)
10.3 原理学习:CC2530串口\t(116)
10.3.1 串口\t(116)
10.3.2 CC2530串口\t(119)
10.4 任务实践:智能工厂设备交互的软/硬件设计\t(125)
10.4.1 开发设计\t(125)
10.4.2 功能实现\t(126)
10.5 任务验证\t(129)
10.6 任务小结\t(130)
10.7 思考与拓展\t(130)
任务11 农业大棚温湿度信息采集系统的设计与实现\t(131)
11.1 开发场景:如何实现温湿度信息采集\t(131)
11.2 开发目标\t(131)
11.3 原理学习:I2C总线和温湿度传感器\t(132)
11.3.1 I2C总线\t(132)
11.3.2 温湿度传感器\t(135)
11.4 任务实践:温湿度信息采集系统的软/硬件设计\t(139)
11.4.1 开发设计\t(139)
11.4.2 功能实现\t(140)
11.5 任务验证\t(147)
11.6 任务小结\t(148)
11.7 思考与拓展\t(148)
第3部分 基于CC2530和常用传感器开发
任务12 传感器原理与应用技术\t(150)
12.1 学习场景:日常生活中传感器的应用有哪些\t(150)
12.2 学习目标\t(150)
12.3 原理学习:传感器应用和发展趋势\t(150)
12.3.1 传感器简述\t(150)
12.3.2 传感器的应用\t(157)
12.3.3 传感器技术的发展趋势\t(161)
12.3.4 传感器与物联网应用\t(164)
12.4 任务小结\t(169)
12.5 思考与拓展\t(169)
任务13 温室大棚光照度测量的设计与实现\t(170)
13.1 开发场景:如何实现光照度的测量\t(170)
13.2 开发目标\t(170)
13.3 原理学习:光敏传感器和I2C总线\t(171)
13.3.1 光敏传感器\t(171)
13.3.2 BH1750FVI-TR光敏传感器\t(172)
13.3.3 I2C总线和光照传感器\t(174)
13.3.4 CC2530驱动BH1750FVI-TR光敏传感器\t(175)
13.4 任务实践:光照度测量的软/硬件设计\t(175)
13.4.1 开发设计\t(175)
13.4.2 功能实现\t(176)
13.5 任务验证\t(180)
13.6 任务小结\t(181)
13.7 思考与拓展\t(181)
任务14 户外气压海拔测量计的设计与实现\t(182)
14.1 开发场景:如何实现气压高度测量\t(182)
14.2 开发目标\t(182)
14.3 原理学习:气压海拔传感器原理与测量\t(182)
14.3.1 气压海拔传感器\t(182)
14.3.2 FBM320气压海拔传感器\t(184)
14.4 任务实践:户外气压海拔测量计的软/硬件设计\t(186)
14.4.1 开发设计\t(186)
14.4.2 功能实现\t(188)
14.5 任务验证\t(196)
14.6 任务小结\t(196)
14.7 思考与拓展\t(196)
任务15 室内空气质量检测的设计与实现\t(198)
15.1 开发场景:如何测量空气质量\t(198)
15.2 开发目标\t(198)
15.3 原理学习:半导体气体传感器和空气质量传感器\t(199)
15.3.1 半导体气体传感器\t(199)
15.3.2 MP503型空气质量传感器\t(200)
15.4 任务实践:空气质量检测系统软/硬件设计\t(201)
15.4.1 开发设计\t(201)
15.4.2 功能实现\t(203)
15.5 任务验证\t(205)
15.6 任务小结\t(205)
15.7 思考与拓展\t(205)
任务16 电子计步器的设计与实现\t(207)
16.1 开发场景:如何实现计步器\t(207)
16.2 开发目标\t(207)
16.3 原理学习:三轴加速度传感器与测量\t(208)
16.3.1 人体运动模型\t(208)
16.3.2 三轴加速度传感器\t(208)
16.3.3 三轴加速度传感器的应用\t(209)
16.3.4 LIS3DH三轴加速度传感器\t(210)
16.3.5 计步算法\t(213)
16.3.6 获取传感器数据\t(214)
16.4 任务实践:电子计步器的软/硬件设计\t(216)
16.4.1 开发设计\t(216)
16.4.2 功能实现\t(218)
16.5 任务验证\t(222)
16.6 任务小结\t(223)
16.7 思考与拓展\t(223)
任务17 红外测距系统的设计与实现\t(224)
17.1 开发场景:如何用红外距离传感器测量距离\t(224)
17.2 开发目标\t(224)
17.3 原理学习:距离传感器与测量\t(225)
17.3.1 距离传感器\t(225)
17.3.2 Sharp红外距离传感器\t(226)
17.4 任务实践:红外测距系统的软/硬件设计\t(228)
17.4.1 开发设计\t(228)
17.4.2 功能实现\t(229)
17.5 任务验证\t(231)
17.6 任务小结\t(232)
17.7 思考与拓展\t(232)
任务18 人体红外报警器的设计与实现\t(233)
18.1 开发场景:如何实现人体红外报警\t(233)
18.2 开发目标\t(233)
18.3 原理学习:人体红外传感器与测量\t(234)
18.3.1 人体红外传感器\t(234)
18.3.2 热释电红外传感器\t(235)
18.3.3 AS312型热释电红外传感器\t(237)
18.4 任务实践:人体红外报警器的软/硬件设计\t(237)
18.4.1 开发设计\t(237)
18.4.2 功能实现\t(239)
18.5 任务验证\t(241)
18.6 任务小结\t(242)
18.7 思考与拓展\t(242)
任务19 燃气报警器的设计与实现\t(243)
19.1 开发场景:如何实现可燃气体传感器的报警\t(243)
19.2 开发目标\t(243)
19.3 原理学习:可燃气体传感器与测量\t(244)
19.3.1 可燃气体传感器\t(244)
19.3.2 MP-4可燃气体传感器\t(246)
19.4 任务实践:燃气报警器的软/硬件设计\t(247)
19.4.1 开发设计\t(247)
19.4.2 功能实现\t(248)
19.5 任务验证\t(250)
19.6 任务小结\t(251)
19.7 思考与拓展\t(251)
任务20 电动车报警器的设计与实现\t(252)
20.1 开发场景:如何实现电动车报警器\t(252)
20.2 开发目标\t(252)
20.3 原理学习:振动信号和振动传感器测量\t(252)
20.3.1 振动信号\t(252)
20.3.2 振动传感器\t(253)
20.4 任务实践:电动车报警器的软/硬件设计\t(255)
20.4.1 开发设计\t(255)
20.4.2 功能实现\t(256)
20.5 任务验证\t(258)
20.6 任务小结\t(259)
20.7 思考与拓展\t(259)
任务21 出租车计价器的设计与实现\t(260)
21.1 开发场景:如何实现出租车计价器的设计\t(260)
21.2 开发目标\t(260)
21.3 原理学习:霍尔传感器与测量\t(260)
21.3.1 霍尔传感器\t(260)
21.3.2 AH3144型霍尔传感器\t(262)
21.4 任务实践:出租车计价器的软/硬件设计\t(263)
21.4.1 开发设计\t(263)
21.4.2 功能实现\t(264)
21.5 任务验证\t(266)
21.6 任务小结\t(267)
21.7 思考与拓展\t(267)
任务22 生产线计件器的设计与实现\t(268)
22.1 开发场景:如何实现生产线计件器\t(268)
22.2 开发目标\t(268)
22.3 原理学习:光电传感器与应用\t(268)
22.3.1 光电传感器\t(268)
22.3.2 光电开关的原理\t(269)
22.3.3 光电传感器的应用\t(270)
22.4 任务实践:生产线计件器的软/硬件设计\t(271)
22.4.1 开发设计\t(271)
22.4.2 功能实现\t(273)
22.5 任务验证\t(274)
22.6 任务小结\t(275)
22.7 思考与拓展\t(275)
任务23 火灾报警器的设计与实现\t(276)
23.1 开发场景:如何实现火焰探测\t(276)
23.2 开发目标\t(276)
23.3 原理学习:光电效应和火焰传感器\t(276)
23.3.1 火焰传感器\t(276)
23.3.2 火焰传感器分类\t(277)
23.3.3 接收管和光电效应原理\t(279)
23.4 任务实践:火灾报警器的软/硬件设计\t(280)
23.4.1 开发设计\t(280)
23.4.2 功能实现\t(282)
23.5 任务验证\t(284)
23.6 任务小结\t(284)
23.7 思考与拓展\t(284)
任务24 触摸开关的设计与实现\t(285)
24.1 开发场景:如何实现触摸开关\t(285)
24.2 开发目标\t(285)
24.3 原理学习:触摸开关和触摸传感器\t(285)
24.3.1 触摸开关\t(285)
24.3.2 触摸屏简介\t(286)
24.3.3 电容式触摸开关\t(289)
24.4 任务实践:触摸开关的软/硬件设计\t(290)
24.4.1 开发设计\t(290)
24.4.2 功能实现\t(292)
24.5 任务验证\t(294)
24.6 任务小结\t(295)
24.7 思考与拓展\t(295)
任务25 定时开关插座的设计与实现\t(296)
25.1 开发场景:如何实现定时开关插座\t(296)
25.2 开发目标\t(296)
25.3 原理学习:继电器的原理和应用\t(296)
25.3.1 电磁继电器的原理\t(297)
25.3.2 继电器的开关分类\t(298)
25.3.3 继电器的作用\t(298)
25.3.4 继电器的种类\t(298)
25.4 任务实践:定时开关插座的软/硬件设计\t(299)
25.4.1 开发设计\t(299)
25.4.2 功能实现\t(301)
25.5 任务验证\t(302)
25.6 任务小结\t(303)
25.7 思考与拓展\t(303)
任务26 笔记本电脑散热器的设计与实现\t(304)
26.1 开发场景:如何实现笔记本电脑散热器\t(304)
26.2 开发目标\t(304)
26.3 原理学习:轴流风机和应用\t(305)
26.3.1 轴流风机\t(305)
26.3.2 GM0501PFB3型轴流风机\t(308)
26.4 任务实践:笔记本电脑散热器的软/硬件设计\t(308)
26.4.1 开发设计\t(308)
26.4.2 功能实现\t(310)
26.5 任务验证\t(312)
26.6 任务小结\t(313)
26.7 思考与拓展\t(313)
任务27 摄像机云台的设计与实现\t(314)
27.1 开发场景:如何实现摄像机云台\t(314)
27.2 开发目标\t(314)
27.3 原理学习:步进电机原理与应用\t(315)
27.3.1 步进电机基本概念\t(315)
27.3.2 步进电机工作原理\t(316)
27.3.3 步进电机控制方法\t(318)
27.3.4 四相五线步进电机\t(319)
27.4 任务实践:摄像机云台的软/硬件设计\t(319)
27.4.1 开发设计\t(319)
27.4.2 功能实现\t(321)
27.5 任务验证\t(324)
27.6 任务小结\t(324)
27.7 思考与拓展\t(324)
任务28 声光报警器的设计与实现\t(325)
28.1 开发场景:如何实现声光报警器\t(325)
28.2 开发目标\t(325)
28.3 原理学习:声光报警器和RGB灯\t(325)
28.3.1 声光报警器\t(325)
28.3.2 RGB灯原理\t(326)
28.4 任务实践:声光报警器的软/硬件设计\t(326)
28.4.1 开发设计\t(326)
28.4.2 功能实现\t(328)
28.5 任务验证\t(330)
28.6 任务小结\t(331)
28.7 思考与拓展\t(331)
第4部分 综合应用项目开发
任务29 农业大棚空气湿度调节系统的设计与实现\t(334)
29.1 开发场景:如何实现空气湿度调节\t(334)
29.2 开发目标\t(334)
29.3 任务需求分析\t(335)
29.3.1 项目解读\t(335)
29.3.2 项目功能分解\t(336)
29.3.3 项目技术化\t(337)
29.4 任务实践:空气湿度调节系统的软/硬件设计\t(337)
29.4.1 项目架构\t(338)
29.4.2 硬件设计\t(338)
29.4.3 软件设计\t(340)
29.5 任务验证\t(347)
29.5.1 项目测试\t(347)
29.5.2 项目功能验证\t(347)
29.5.3 验证效果\t(348)
29.6 任务小结\t(350)
29.7 思考与拓展\t(350)
任务30 智能语音门铃的设计与实现\t(351)
30.1 开发场景:如何实现智能语音门铃\t(351)
30.2 开发目标\t(351)
30.3 任务需求分析\t(352)
30.3.1 项目解读\t(352)
30.3.2 项目功能分解\t(352)
30.3.3 项目技术化\t(353)
30.4 任务实践:智能语音门铃的软/硬件设计\t(353)
30.4.1 项目架构\t(354)
30.4.2 硬件设计\t(354)
30.4.3 软件设计\t(358)
30.5 任务验证\t(362)
30.5.1 项目测试\t(362)
30.5.2 项目功能验证\t(362)
30.5.3 验证效果\t(363)
30.6 任务小结\t(363)
30.7 思考与拓展\t(363)
任务31 多功能晾衣架的设计与实现\t(364)
31.1 开发场景:如何实现多功能晾衣架\t(364)
31.2 开发目标\t(364)
31.3 任务需求分析\t(364)
31.3.1 项目解读\t(365)
31.3.2 项目功能分解\t(365)
31.3.3 项目技术化\t(365)
31.4 任务实践:多功能晾衣架的软/硬件设计\t(366)
31.4.1 项目架构\t(366)
31.4.2 硬件设计\t(367)
31.4.3 软件设计\t(370)
31.5 任务验证\t(375)
31.5.1 项目测试\t(375)
31.5.2 项目功能验证\t(375)
31.5.3 验证效果\t(375)
31.6 任务小结\t(376)
31.7 思考与拓展\t(376)
参考文献\t(377)