面向物联网的传感器应用开发技术

第1章  传感器应用技术概述 1
1．1  传感器简述 1
1．1．1  传感器的作用 1
1．1．2  传感器的分类 2
1．1．3  传感器的特性与性能指标 4
1．1．4  传感器的命名及代号 5
1．2  传感器的应用 8
1．3  传感器技术的发展趋势 12
1．4  传感器与物联网应用 14
1．5  小结 20
1．6  思考与拓展 20
第2章  采集类传感器应用开发技术 21
2．1  光照度传感器的应用开发 21
2．1．1  光敏传感器 21
2．1．2  BH1750FVI-TR型光敏传感器 23
2．1．3  I2C总线 25
2．1．4  I2C和光照度传感器 28
2．1．5  CC2530驱动BH1750FVI-TR型光敏传感器 29
2．1．6  开发实践：博物馆光照度采集系统的设计 29
2．1．7  小结 38
2．1．8  思考与拓展 38
2．2  温湿度传感器的应用开发 38
2．2．1  温湿度传感器 39
2．2．2  开发实践：仓库温湿度信息采集系统的设计 43
2．2．3  小结 47
2．2．4  思考与拓展 47
2．3  空气质量传感器的应用开发 48
2．3．1  气体传感器 48
2．3．2  半导体气体传感器的主要特性 48
2．3．3  MP503型空气质量传感器 49
2．3．4  开发实践：办公室空气质量检测系统的设计 50
2．3．5  小结 53
2．3．6  思考与拓展 53
2．4  气压海拔传感器的应用开发 53
2．4．1  气压海拔传感器 54
2．4．2  FBM320型气压海拔传感器 56
2．4．3  开发实践：小型飞行器海拔高度数据采集系统的设计 57
2．4．4  小结 66
2．4．5  思考与拓展 66
2．5  综合应用开发：仓库环境采集系统 67
2．5．1  理论回顾 67
2．5．2  开发实践：仓库环境监控系统 69
2．5．3  小结 89
2．5．4  思考与拓展 89
第3章  安防类传感器应用开发技术 90
3．1  人体红外传感器的应用开发 90
3．1．1  人体红外传感器 90
3．1．2  被动式热释电红外传感器 91
3．1．3  AS312型人体红外传感器 93
3．1．4  开发实践：楼道红外感应灯设计 94
3．1．5  小结 98
3．1．6  思考与拓展 98
3．2  可燃气体传感器的应用开发 98
3．2．1  可燃气体传感器 98
3．2．2  MP-4型可燃气体传感器 101
3．2．3  开发实践：厨房燃气报警器的设计 102
3．2．4  小结 104
3．2．5  思考与拓展 104
3．3  振动传感器的应用开发 105
3．3．1  振动信号 105
3．3．2  振动传感器 105
3．3．3  开发实践：汽车振动报警器的设计 107
3．3．4  小结 110
3．3．5  思考与拓展 110
3．4  霍尔传感器的应用开发 111
3．4．1  霍尔传感器 111
3．4．2  AH3144型霍尔传感器 113
3．4．3  开发实践：变频器保护装置的设计 113
3．4．4  小结 116
3．4．5  思考与拓展 116
3．5  火焰传感器的应用开发 117
3．5．1  火焰传感器的工作原理 117
3．5．2  火焰传感器的分类 118
3．5．3  红外线接收二极管和光电效应原理 119
3．5．4  开发实践：燃烧机火焰检测的设计 121
3．5．5  小结 124
3．5．6  思考与拓展 124
3．6  光电传感器的应用开发 124
3．6．1  光电传感器 124
3．6．2  光电开关的原理 125
3．6．3  光电传感器的应用 126
3．6．4  开发实践：工厂生产线计件器的设计 127
3．6．5  小结 130
3．6．6  思考与拓展 130
3．7  综合应用开发：楼宇安防系统的设计 130
3．7．1  理论回顾 131
3．7．2  开发实践：楼宇安防系统 132
3．7．3  小结 142
3．7．4  思考与拓展 142
第4章  控制类传感器应用开发技术 143
4．1  继电器的应用开发 143
4．1．1  电磁继电器原理 144
4．1．2  电磁继电器的开关分类 144
4．1．3  电磁继电器组成 145
4．1．4  继电器的作用 145
4．1．5  继电器的种类 146
4．1．6  开发实践：定时电饭煲开关的设计 146
4．1．7  小结 149
4．1．8  思考与拓展 150
4．2  轴流风机的应用开发 150
4．2．1  轴流风机 150
4．2．2  GM0501PFB3型轴流风机 153
4．2．3  开发实践：工厂排风扇设计 153
4．2．4  小结 157
4．2．5  思考与拓展 157
4．3  步进电机的应用开发 158
4．3．1  步进电机基本概念 158
4．3．2  步进电机的工作原理、结构及控制方式 160
4．3．3  步进电机的控制方法 161
4．3．4  四相五线步机电机 162
4．3．5  开发实践：电动窗帘的设计 162
4．3．6  小结 166
4．3．7  思考与拓展 166
4．4  RGB灯的应用开发 167
4．4．1  声光报警器 167
4．4．2  RGB灯原理 167
4．4．3  开发实践：声光报警器的设计 168
4．4．4  小结 171
4．4．5  思考与拓展 171
4．5  综合应用开发：家庭电器控制系统的设计 172
4．5．1  理论回顾 172
4．5．2  开发实践：家庭电器控制系统的设计 173
4．5．3  小结 184
4．5．4  思考与拓展 185
第5章  特殊类传感器应用开发技术 186
5．1  数码管的应用开发 186
5．1．1  数码管简介 186
5．1．2  ZLG7290型数码管驱动芯片 188
5．1．3  开发实践：电子计时秒表的设计 190
5．1．4  小结 196
5．1．5  思考与拓展 196
5．2  三轴加速度传感器的应用开发 197
5．2．1  人体行走模型 197
5．2．2  三轴加速度传感器简介 197
5．2．3  三轴加速度传感器的应用 198
5．2．4  LIS3DH型三轴加速度传感器 199
5．2．5  计步算法 202
5．2．6  获取传感器数据 203
5．2．7  开发实践：游戏手柄的设计 205
5．2．8  小结 210
5．2．9  思考与拓展 210
5．3  语音合成传感器的应用开发 210
5．3．1  语音合成原理 211
5．3．2  语音合成芯片 214
5．3．3  开发实践：语音早教机的设计 219
5．3．4  小结 228
5．3．5  思考与拓展 228
5．4  语音识别传感器的应用开发 228
5．4．1  语音识别的基本原理与构成 229
5．4．2  LD3320芯片介绍 232
5．4．3  开发实践：家用电器语音控制系统的设计 237
5．4．4  小结 244
5．4．5  思考与拓展 244
5．5  五向开关的应用开发 244
5．5．1  五向开关简介 244
5．5．2  驱动芯片ZLG7290 245
5．5．3  开发实践：智能游戏手柄的设计 245
5．5．4  小结 250
5．5．5  思考与拓展 250
5．6  OLED的应用开发 251
5．6．1  OLED的基本结构和发光原理 251
5．6．2  OLED器件的驱动方式 254
5．6．3  OLED模块 255
5．6．4  OLED驱动芯片 256
5．6．5  开发实践：智能穿戴产品显示屏的设计 258
5．6．6  小结 268
5．6．7  思考与拓展 268
5．7  触摸传感器的应用开发 268
5．7．1  触摸开关 268
5．7．2  常用的触摸屏 269
5．7．3  TW301型触摸开关 273
5．7．4  开发实践：电磁炉开关的设计 273
5．7．5  小结 277
5．7．6  思考与拓展 277
5．8  距离传感器的应用开发 278
5．8．1  距离传感器的测距原理 278
5．8．2  Sharp红外距离传感器简介 279
5．8．3  开发实践：红外测距仪的设计 280
5．8．4  小结 284
5．8．5  思考与拓展 284
5．9  综合应用开发：车载广告显示系统 284
5．9．1  理论回顾 284
5．9．2  开发实践：车载广告显示系统的设计 285
5．9．3  小结 301
5．9．4  思考与拓展 302
参考文献 303