面向物聯(lián)網(wǎng)的CC2530與傳感器應用開發(fā)

目　　錄
第1部分 微處理器基本原理和開發(fā)知識
任務1 微處理器\t（2）
1．1 學習場景：微處理器有哪些應用\t（2）
1．2 學習目標\t（2）
1．3 原理學習：微處理器發(fā)展與應用\t（3）
1．3．1 微處理器概述\t（3）
1．3．2 微處理器的發(fā)展與應用\t（6）
1．3．3 微處理器和物聯(lián)網(wǎng)\t（10）
1．4 任務小結(jié)\t（15）
1．5 思考與拓展\t（15）
任務2 MCS-51微處理器\t（16）
2．1 學習場景：MCS-51微處理器有哪些應用\t（16）
2．2 學習目標\t（17）
2．3 原理學習：MCS-51微處理器和CC2530微處理器\t（17）
2．3．1 MCS-51微處理器\t（17）
2．3．2 CC2530微處理器\t（20）
2．3．3 CC2530開發(fā)平臺\t（26）
2．3．4 CC2530開發(fā)環(huán)境\t（29）
2．4 任務實踐\t（31）
2．5 任務小結(jié)\t（33）
2．6 思考與拓展\t（33）
任務3 項目開發(fā)基本調(diào)試\t（34）
3．1 開發(fā)場景：如何進行項目開發(fā)\t（34）
3．2 開發(fā)目標\t（34）
3．3 原理學習：軟件開發(fā)環(huán)境\t（35）
3．3．1 IAR for 8051開發(fā)環(huán)境\t（35）
3．3．2 IAR for 8051程序調(diào)試\t（37）
3．4 任務實踐：實現(xiàn)一個工程項目\t（46）
3．4．1 開發(fā)設(shè)計\t（46）
3．4．2 功能實現(xiàn)\t（46）
3．5 任務驗證\t（47）
3．6 任務小結(jié)\t（47）
3．7 思考與拓展\t（48）
第2部分 CC2530微處理器接口開發(fā)技術(shù)
任務4 信號燈的設(shè)計與實現(xiàn)\t（50）
4．1 開發(fā)場景：如何控制信號燈\t（50）
4．2 開發(fā)目標\t（50）
4．3 原理學習：微處理器的GPIO功能與應用\t（50）
4．3．1 微處理器GPIO\t（50）
4．3．2 CC2530與GPIO\t（52）
4．3．3 GPIO的位操作\t（54）
4．4 任務實踐：信號燈的軟/硬件設(shè)計\t（54）
4．4．1 開發(fā)設(shè)計\t（54）
4．4．2 功能實現(xiàn)\t（56）
4．5 任務驗證\t（58）
4．6 任務小結(jié)\t（58）
4．7 思考與拓展\t（58）
任務5 鍵盤按鍵的設(shè)計與實現(xiàn)\t（59）
5．1 開發(fā)場景：如何檢測鍵盤按鍵\t（59）
5．2 開發(fā)目標\t（59）
5．3 原理學習：微處理器中斷\t（59）
5．3．1 中斷基本概念與定義\t（59）
5．3．2 CC2530與外部中斷\t（63）
5．4 任務實踐：鍵盤按鍵檢測的軟/硬件設(shè)計\t（65）
5．4．1 開發(fā)設(shè)計\t（65）
5．4．2 功能實現(xiàn)\t（67）
5．5 任務驗證\t（69）
5．6 任務小結(jié)\t（69）
5．7 思考與拓展\t（69）
任務6 電子秒表的設(shè)計與實現(xiàn)\t（70）
6．1 開發(fā)場景：如何實現(xiàn)電子秒表\t（70）
6．2 開發(fā)目標\t（70）
6．3 原理學習：定時/計數(shù)器\t（70）
6．3．1 定時/計數(shù)器\t（70）
6．3．2 CC2530與定時器\t（72）
6．4 任務實踐：電子秒表的軟/硬件設(shè)計\t（77）
6．4．1 開發(fā)設(shè)計\t（77）
6．4．2 功能實現(xiàn)\t（78）
6．5 任務驗證\t（80）
6．6 任務小結(jié)\t（81）
6．7 思考與拓展\t（81）
任務7 萬用表電壓檢測的設(shè)計與實現(xiàn)\t（82）
7．1 開發(fā)場景：如何使用萬用表檢測電壓\t（82）
7．2 開發(fā)目標\t（82）
7．3 原理學習：A/D轉(zhuǎn)換器\t（83）
7．3．1 A/D轉(zhuǎn)換器\t（83）
7．3．2 CC2530與A/D轉(zhuǎn)換器\t（85）
7．4 任務實踐：萬用表電壓檢測的軟/硬件設(shè)計\t（88）
7．4．1 開發(fā)設(shè)計\t（88）
7．4．2 功能實現(xiàn)\t（90）
7．5 任務驗證\t（91）
7．6 任務小結(jié)\t（91）
7．7 思考與拓展\t（92）
任務8 低功耗智能手環(huán)的設(shè)計與實現(xiàn)\t（93）
8．1 開發(fā)場景：如何實現(xiàn)低功耗\t（93）
8．2 開發(fā)目標\t（93）
8．3 原理學習：嵌入式電源管理\t（94）
8．3．1 電源管理\t（94）
8．3．2 CC2530的電源管理\t（96）
8．4 任務實踐：低功耗智能手環(huán)的軟/硬件設(shè)計\t（98）
8．4．1 開發(fā)設(shè)計\t（98）
8．4．2 功能實現(xiàn)\t（100）
8．5 任務驗證\t（104）
8．6 任務小結(jié)\t（105）
8．7 思考與拓展\t（105）
任務9 監(jiān)測站宕機復位重啟的設(shè)計與實現(xiàn)\t（106）
9．1 開發(fā)場景：如何實現(xiàn)監(jiān)測站宕機復位重啟\t（106）
9．2 開發(fā)目標\t（106）
9．3 原理學習：看門狗\t（106）
9．4 任務實踐：監(jiān)測站宕機復位重啟的軟/硬件設(shè)計\t（109）
9．4．1 開發(fā)設(shè)計\t（109）
9．4．2 功能實現(xiàn)\t（110）
9．5 任務驗證\t（113）
9．6 任務小結(jié)\t（113）
9．7 思考與拓展\t（114）
任務10 智能工廠設(shè)備交互的設(shè)計與實現(xiàn)\t（115）
10．1 開發(fā)場景：如何實現(xiàn)設(shè)備交互\t（115）
10．2 開發(fā)目標\t（116）
10．3 原理學習：CC2530串口\t（116）
10．3．1 串口\t（116）
10．3．2 CC2530串口\t（119）
10．4 任務實踐：智能工廠設(shè)備交互的軟/硬件設(shè)計\t（125）
10．4．1 開發(fā)設(shè)計\t（125）
10．4．2 功能實現(xiàn)\t（126）
10．5 任務驗證\t（129）
10．6 任務小結(jié)\t（130）
10．7 思考與拓展\t（130）
任務11 農(nóng)業(yè)大棚溫濕度信息采集系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)\t（131）
11．1 開發(fā)場景：如何實現(xiàn)溫濕度信息采集\t（131）
11．2 開發(fā)目標\t（131）
11．3 原理學習：I2C總線和溫濕度傳感器\t（132）
11．3．1 I2C總線\t（132）
11．3．2 溫濕度傳感器\t（135）
11．4 任務實踐：溫濕度信息采集系統(tǒng)的軟/硬件設(shè)計\t（139）
11．4．1 開發(fā)設(shè)計\t（139）
11．4．2 功能實現(xiàn)\t（140）
11．5 任務驗證\t（147）
11．6 任務小結(jié)\t（148）
11．7 思考與拓展\t（148）
第3部分　基于CC2530和常用傳感器開發(fā)
任務12 傳感器原理與應用技術(shù)\t（150）
12．1 學習場景：日常生活中傳感器的應用有哪些\t（150）
12．2 學習目標\t（150）
12．3 原理學習：傳感器應用和發(fā)展趨勢\t（150）
12．3．1 傳感器簡述\t（150）
12．3．2 傳感器的應用\t（157）
12．3．3 傳感器技術(shù)的發(fā)展趨勢\t（161）
12．3．4 傳感器與物聯(lián)網(wǎng)應用\t（164）
12．4 任務小結(jié)\t（169）
12．5 思考與拓展\t（169）
任務13 溫室大棚光照度測量的設(shè)計與實現(xiàn)\t（170）
13．1 開發(fā)場景：如何實現(xiàn)光照度的測量\t（170）
13．2 開發(fā)目標\t（170）
13．3 原理學習：光敏傳感器和I2C總線\t（171）
13．3．1 光敏傳感器\t（171）
13．3．2 BH1750FVI-TR光敏傳感器\t（172）
13．3．3 I2C總線和光照傳感器\t（174）
13．3．4 CC2530驅(qū)動BH1750FVI-TR光敏傳感器\t（175）
13．4 任務實踐：光照度測量的軟/硬件設(shè)計\t（175）
13．4．1 開發(fā)設(shè)計\t（175）
13．4．2 功能實現(xiàn)\t（176）
13．5 任務驗證\t（180）
13．6 任務小結(jié)\t（181）
13．7 思考與拓展\t（181）
任務14 戶外氣壓海拔測量計的設(shè)計與實現(xiàn)\t（182）
14．1 開發(fā)場景：如何實現(xiàn)氣壓高度測量\t（182）
14．2 開發(fā)目標\t（182）
14．3 原理學習：氣壓海拔傳感器原理與測量\t（182）
14．3．1 氣壓海拔傳感器\t（182）
14．3．2 FBM320氣壓海拔傳感器\t（184）
14．4 任務實踐：戶外氣壓海拔測量計的軟/硬件設(shè)計\t（186）
14．4．1 開發(fā)設(shè)計\t（186）
14．4．2 功能實現(xiàn)\t（188）
14．5 任務驗證\t（196）
14．6 任務小結(jié)\t（196）
14．7 思考與拓展\t（196）
任務15 室內(nèi)空氣質(zhì)量檢測的設(shè)計與實現(xiàn)\t（198）
15．1 開發(fā)場景：如何測量空氣質(zhì)量\t（198）
15．2 開發(fā)目標\t（198）
15．3 原理學習：半導體氣體傳感器和空氣質(zhì)量傳感器\t（199）
15．3．1 半導體氣體傳感器\t（199）
15．3．2 MP503型空氣質(zhì)量傳感器\t（200）
15．4 任務實踐：空氣質(zhì)量檢測系統(tǒng)軟/硬件設(shè)計\t（201）
15．4．1 開發(fā)設(shè)計\t（201）
15．4．2 功能實現(xiàn)\t（203）
15．5 任務驗證\t（205）
15．6 任務小結(jié)\t（205）
15．7 思考與拓展\t（205）
任務16 電子計步器的設(shè)計與實現(xiàn)\t（207）
16．1 開發(fā)場景：如何實現(xiàn)計步器\t（207）
16．2 開發(fā)目標\t（207）
16．3 原理學習：三軸加速度傳感器與測量\t（208）
16．3．1 人體運動模型\t（208）
16．3．2 三軸加速度傳感器\t（208）
16．3．3 三軸加速度傳感器的應用\t（209）
16．3．4 LIS3DH三軸加速度傳感器\t（210）
16．3．5 計步算法\t（213）
16．3．6 獲取傳感器數(shù)據(jù)\t（214）
16．4 任務實踐：電子計步器的軟/硬件設(shè)計\t（216）
16．4．1 開發(fā)設(shè)計\t（216）
16．4．2 功能實現(xiàn)\t（218）
16．5 任務驗證\t（222）
16．6 任務小結(jié)\t（223）
16．7 思考與拓展\t（223）
任務17 紅外測距系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)\t（224）
17．1 開發(fā)場景：如何用紅外距離傳感器測量距離\t（224）
17．2 開發(fā)目標\t（224）
17．3 原理學習：距離傳感器與測量\t（225）
17．3．1 距離傳感器\t（225）
17．3．2 Sharp紅外距離傳感器\t（226）
17．4 任務實踐：紅外測距系統(tǒng)的軟/硬件設(shè)計\t（228）
17．4．1 開發(fā)設(shè)計\t（228）
17．4．2 功能實現(xiàn)\t（229）
17．5 任務驗證\t（231）
17．6 任務小結(jié)\t（232）
17．7 思考與拓展\t（232）
任務18 人體紅外報警器的設(shè)計與實現(xiàn)\t（233）
18．1 開發(fā)場景：如何實現(xiàn)人體紅外報警\t（233）
18．2 開發(fā)目標\t（233）
18．3 原理學習：人體紅外傳感器與測量\t（234）
18．3．1 人體紅外傳感器\t（234）
18．3．2 熱釋電紅外傳感器\t（235）
18．3．3 AS312型熱釋電紅外傳感器\t（237）
18．4 任務實踐：人體紅外報警器的軟/硬件設(shè)計\t（237）
18．4．1 開發(fā)設(shè)計\t（237）
18．4．2 功能實現(xiàn)\t（239）
18．5 任務驗證\t（241）
18．6 任務小結(jié)\t（242）
18．7 思考與拓展\t（242）
任務19 燃氣報警器的設(shè)計與實現(xiàn)\t（243）
19．1 開發(fā)場景：如何實現(xiàn)可燃氣體傳感器的報警\t（243）
19．2 開發(fā)目標\t（243）
19．3 原理學習：可燃氣體傳感器與測量\t（244）
19．3．1 可燃氣體傳感器\t（244）
19．3．2 MP-4可燃氣體傳感器\t（246）
19．4 任務實踐：燃氣報警器的軟/硬件設(shè)計\t（247）
19．4．1 開發(fā)設(shè)計\t（247）
19．4．2 功能實現(xiàn)\t（248）
19．5 任務驗證\t（250）
19．6 任務小結(jié)\t（251）
19．7 思考與拓展\t（251）
任務20 電動車報警器的設(shè)計與實現(xiàn)\t（252）
20．1 開發(fā)場景：如何實現(xiàn)電動車報警器\t（252）
20．2 開發(fā)目標\t（252）
20．3 原理學習：振動信號和振動傳感器測量\t（252）
20．3．1 振動信號\t（252）
20．3．2 振動傳感器\t（253）
20．4 任務實踐：電動車報警器的軟/硬件設(shè)計\t（255）
20．4．1 開發(fā)設(shè)計\t（255）
20．4．2 功能實現(xiàn)\t（256）
20．5 任務驗證\t（258）
20．6 任務小結(jié)\t（259）
20．7 思考與拓展\t（259）
任務21 出租車計價器的設(shè)計與實現(xiàn)\t（260）
21．1 開發(fā)場景：如何實現(xiàn)出租車計價器的設(shè)計\t（260）
21．2 開發(fā)目標\t（260）
21．3 原理學習：霍爾傳感器與測量\t（260）
21．3．1 霍爾傳感器\t（260）
21．3．2 AH3144型霍爾傳感器\t（262）
21．4 任務實踐：出租車計價器的軟/硬件設(shè)計\t（263）
21．4．1 開發(fā)設(shè)計\t（263）
21．4．2 功能實現(xiàn)\t（264）
21．5 任務驗證\t（266）
21．6 任務小結(jié)\t（267）
21．7 思考與拓展\t（267）
任務22 生產(chǎn)線計件器的設(shè)計與實現(xiàn)\t（268）
22．1 開發(fā)場景：如何實現(xiàn)生產(chǎn)線計件器\t（268）
22．2 開發(fā)目標\t（268）
22．3 原理學習：光電傳感器與應用\t（268）
22．3．1 光電傳感器\t（268）
22．3．2 光電開關(guān)的原理\t（269）
22．3．3 光電傳感器的應用\t（270）
22．4 任務實踐：生產(chǎn)線計件器的軟/硬件設(shè)計\t（271）
22．4．1 開發(fā)設(shè)計\t（271）
22．4．2 功能實現(xiàn)\t（273）
22．5 任務驗證\t（274）
22．6 任務小結(jié)\t（275）
22．7 思考與拓展\t（275）
任務23 火災報警器的設(shè)計與實現(xiàn)\t（276）
23．1 開發(fā)場景：如何實現(xiàn)火焰探測\t（276）
23．2 開發(fā)目標\t（276）
23．3 原理學習：光電效應和火焰?zhèn)鞲衅鱘t（276）
23．3．1 火焰?zhèn)鞲衅鱘t（276）
23．3．2 火焰?zhèn)鞲衅鞣诸怽t（277）
23．3．3 接收管和光電效應原理\t（279）
23．4 任務實踐：火災報警器的軟/硬件設(shè)計\t（280）
23．4．1 開發(fā)設(shè)計\t（280）
23．4．2 功能實現(xiàn)\t（282）
23．5 任務驗證\t（284）
23．6 任務小結(jié)\t（284）
23．7 思考與拓展\t（284）
任務24 觸摸開關(guān)的設(shè)計與實現(xiàn)\t（285）
24．1 開發(fā)場景：如何實現(xiàn)觸摸開關(guān)\t（285）
24．2 開發(fā)目標\t（285）
24．3 原理學習：觸摸開關(guān)和觸摸傳感器\t（285）
24．3．1 觸摸開關(guān)\t（285）
24．3．2 觸摸屏簡介\t（286）
24．3．3 電容式觸摸開關(guān)\t（289）
24．4 任務實踐：觸摸開關(guān)的軟/硬件設(shè)計\t（290）
24．4．1 開發(fā)設(shè)計\t（290）
24．4．2 功能實現(xiàn)\t（292）
24．5 任務驗證\t（294）
24．6 任務小結(jié)\t（295）
24．7 思考與拓展\t（295）
任務25 定時開關(guān)插座的設(shè)計與實現(xiàn)\t（296）
25．1 開發(fā)場景：如何實現(xiàn)定時開關(guān)插座\t（296）
25．2 開發(fā)目標\t（296）
25．3 原理學習：繼電器的原理和應用\t（296）
25．3．1 電磁繼電器的原理\t（297）
25．3．2 繼電器的開關(guān)分類\t（298）
25．3．3 繼電器的作用\t（298）
25．3．4 繼電器的種類\t（298）
25．4 任務實踐：定時開關(guān)插座的軟/硬件設(shè)計\t（299）
25．4．1 開發(fā)設(shè)計\t（299）
25．4．2 功能實現(xiàn)\t（301）
25．5 任務驗證\t（302）
25．6 任務小結(jié)\t（303）
25．7 思考與拓展\t（303）
任務26 筆記本電腦散熱器的設(shè)計與實現(xiàn)\t（304）
26．1 開發(fā)場景：如何實現(xiàn)筆記本電腦散熱器\t（304）
26．2 開發(fā)目標\t（304）
26．3 原理學習：軸流風機和應用\t（305）
26．3．1 軸流風機\t（305）
26．3．2 GM0501PFB3型軸流風機\t（308）
26．4 任務實踐：筆記本電腦散熱器的軟/硬件設(shè)計\t（308）
26．4．1 開發(fā)設(shè)計\t（308）
26．4．2 功能實現(xiàn)\t（310）
26．5 任務驗證\t（312）
26．6 任務小結(jié)\t（313）
26．7 思考與拓展\t（313）
任務27 攝像機云臺的設(shè)計與實現(xiàn)\t（314）
27．1 開發(fā)場景：如何實現(xiàn)攝像機云臺\t（314）
27．2 開發(fā)目標\t（314）
27．3 原理學習：步進電機原理與應用\t（315）
27．3．1 步進電機基本概念\t（315）
27．3．2 步進電機工作原理\t（316）
27．3．3 步進電機控制方法\t（318）
27．3．4 四相五線步進電機\t（319）
27．4 任務實踐：攝像機云臺的軟/硬件設(shè)計\t（319）
27．4．1 開發(fā)設(shè)計\t（319）
27．4．2 功能實現(xiàn)\t（321）
27．5 任務驗證\t（324）
27．6 任務小結(jié)\t（324）
27．7 思考與拓展\t（324）
任務28 聲光報警器的設(shè)計與實現(xiàn)\t（325）
28．1 開發(fā)場景：如何實現(xiàn)聲光報警器\t（325）
28．2 開發(fā)目標\t（325）
28．3 原理學習：聲光報警器和RGB燈\t（325）
28．3．1 聲光報警器\t（325）
28．3．2 RGB燈原理\t（326）
28．4 任務實踐：聲光報警器的軟/硬件設(shè)計\t（326）
28．4．1 開發(fā)設(shè)計\t（326）
28．4．2 功能實現(xiàn)\t（328）
28．5 任務驗證\t（330）
28．6 任務小結(jié)\t（331）
28．7 思考與拓展\t（331）
第4部分 綜合應用項目開發(fā)
任務29 農(nóng)業(yè)大棚空氣濕度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)\t（334）
29．1 開發(fā)場景：如何實現(xiàn)空氣濕度調(diào)節(jié)\t（334）
29．2 開發(fā)目標\t（334）
29．3 任務需求分析\t（335）
29．3．1 項目解讀\t（335）
29．3．2 項目功能分解\t（336）
29．3．3 項目技術(shù)化\t（337）
29．4 任務實踐：空氣濕度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的軟/硬件設(shè)計\t（337）
29．4．1 項目架構(gòu)\t（338）
29．4．2 硬件設(shè)計\t（338）
29．4．3 軟件設(shè)計\t（340）
29．5 任務驗證\t（347）
29．5．1 項目測試\t（347）
29．5．2 項目功能驗證\t（347）
29．5．3 驗證效果\t（348）
29．6 任務小結(jié)\t（350）
29．7 思考與拓展\t（350）
任務30 智能語音門鈴的設(shè)計與實現(xiàn)\t（351）
30．1 開發(fā)場景：如何實現(xiàn)智能語音門鈴\t（351）
30．2 開發(fā)目標\t（351）
30．3 任務需求分析\t（352）
30．3．1 項目解讀\t（352）
30．3．2 項目功能分解\t（352）
30．3．3 項目技術(shù)化\t（353）
30．4 任務實踐：智能語音門鈴的軟/硬件設(shè)計\t（353）
30．4．1 項目架構(gòu)\t（354）
30．4．2 硬件設(shè)計\t（354）
30．4．3 軟件設(shè)計\t（358）
30．5 任務驗證\t（362）
30．5．1 項目測試\t（362）
30．5．2 項目功能驗證\t（362）
30．5．3 驗證效果\t（363）
30．6 任務小結(jié)\t（363）
30．7 思考與拓展\t（363）
任務31 多功能晾衣架的設(shè)計與實現(xiàn)\t（364）
31．1 開發(fā)場景：如何實現(xiàn)多功能晾衣架\t（364）
31．2 開發(fā)目標\t（364）
31．3 任務需求分析\t（364）
31．3．1 項目解讀\t（365）
31．3．2 項目功能分解\t（365）
31．3．3 項目技術(shù)化\t（365）
31．4 任務實踐：多功能晾衣架的軟/硬件設(shè)計\t（366）
31．4．1 項目架構(gòu)\t（366）
31．4．2 硬件設(shè)計\t（367）
31．4．3 軟件設(shè)計\t（370）
31．5 任務驗證\t（375）
31．5．1 項目測試\t（375）
31．5．2 項目功能驗證\t（375）
31．5．3 驗證效果\t（375）
31．6 任務小結(jié)\t（376）
31．7 思考與拓展\t（376）
參考文獻\t（377）