傳感器與傳感網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用

項(xiàng)目一 智能交通燈系統(tǒng)\t1
引導(dǎo)案例\t1
任務(wù)一 CC2530開(kāi)發(fā)環(huán)境搭建\t2
【職業(yè)能力目標(biāo)】\t2
【任務(wù)描述與要求】\t2
【任務(wù)分析與計(jì)劃】\t2
【知識(shí)儲(chǔ)備】\t3
1．單片機(jī)的概念、應(yīng)用領(lǐng)域及發(fā)展趨勢(shì)\t3
2．CC2530\t5
3．以CC2530為核心的ZigBee模塊\t6
4．交通燈測(cè)試應(yīng)用設(shè)計(jì)\t7
5．控制程序的編輯、調(diào)試與下載\t7
【任務(wù)實(shí)施】\t8
【任務(wù)檢查與評(píng)價(jià)】\t17
【任務(wù)小結(jié)】\t17
任務(wù)二 按鍵控制交通燈\t17
【職業(yè)能力目標(biāo)】\t17
【任務(wù)描述與要求】\t17
【任務(wù)分析與計(jì)劃】\t18
【知識(shí)儲(chǔ)備】\t18
1．CC2530引腳說(shuō)明\t18
2．CC2530的GPIO端口的配置與應(yīng)用\t19
3．CC2530中斷系統(tǒng)\t24
4．?dāng)?shù)字I/O端口配置\t31
5．正常通行模式和限行模式的實(shí)現(xiàn)\t31
6．按鍵檢測(cè)與響應(yīng)方式\t32
【任務(wù)實(shí)施】\t34
【任務(wù)檢查與評(píng)價(jià)】\t37
【任務(wù)小結(jié)】\t37
任務(wù)三 定時(shí)器控制交通燈\t37
【職業(yè)能力目標(biāo)】\t37
【任務(wù)描述與要求】\t37
【任務(wù)分析與計(jì)劃】\t37
【知識(shí)儲(chǔ)備】\t38
1．定時(shí)/計(jì)數(shù)器概述\t38
2．定時(shí)/計(jì)數(shù)器相關(guān)寄存器及配置\t40
3．系統(tǒng)搭建與硬件電路分析\t44
4．交通燈時(shí)序控制\t44
【任務(wù)實(shí)施】\t46
【任務(wù)檢查與評(píng)價(jià)】\t48
【任務(wù)小結(jié)】\t48
任務(wù)四 串口控制交通燈\t48
【職業(yè)能力目標(biāo)】\t48
【任務(wù)描述與要求】\t49
【任務(wù)分析與計(jì)劃】\t49
【知識(shí)儲(chǔ)備】\t50
1．CC2530與外設(shè)間的串行通信\t50
2．CC2530與主機(jī)的連接及信號(hào)轉(zhuǎn)換\t52
3．CC2530串口相關(guān)寄存器及串行通信配置\t53
4．系統(tǒng)搭建及串行通信連接\t58
5．串口通信初始化\t58
6．?dāng)?shù)據(jù)發(fā)送與接收\(chéng)t59
7．主函數(shù)設(shè)計(jì)\t60
【任務(wù)實(shí)施】\t61
【任務(wù)檢查與評(píng)價(jià)】\t63
【任務(wù)小結(jié)】\t63
任務(wù)五 實(shí)現(xiàn)智能交通燈系統(tǒng)\t63
【職業(yè)能力目標(biāo)】\t63
【任務(wù)描述與要求】\t63
【任務(wù)分析與計(jì)劃】\t64
【知識(shí)儲(chǔ)備】\t64
1．前期方案歸納分析\t64
2．系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及功能整合\t65
3．系統(tǒng)控制變量設(shè)計(jì)\t65
4．延時(shí)函數(shù)\t66
5．系統(tǒng)工作模式設(shè)計(jì)\t66
6．GPIO端口初始化\t67
7．正常通行模式的實(shí)現(xiàn)\t67
8．主機(jī)與交通燈模塊間的串行通信\t68
9．按鍵檢測(cè)與模式切換控制\t69
10．多路中斷的優(yōu)先級(jí)設(shè)置及總中斷使能\t70
11．主函數(shù)設(shè)計(jì)\t71
【任務(wù)實(shí)施】\t72
【任務(wù)檢查與評(píng)價(jià)】\t73
【任務(wù)小結(jié)】\t73
項(xiàng)目二 樓道燈光系統(tǒng)\t74
引導(dǎo)案例\t74
任務(wù)一 使用聲音傳感器控制樓道燈\t75
【職業(yè)能力目標(biāo)】\t75
【任務(wù)描述與要求】\t75
【任務(wù)分析與計(jì)劃】\t76
【知識(shí)儲(chǔ)備】\t76
1．傳感器\t76
2．聲音傳感器\t79
3．聲音傳感模塊\t83
4．樓道燈光系統(tǒng)結(jié)構(gòu)分析\t84
5．樓道燈光系統(tǒng)硬件連接\t84
6．樓道燈光系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)與分析\t85
【任務(wù)實(shí)施】\t86
【任務(wù)檢查與評(píng)價(jià)】\t88
【任務(wù)小結(jié)】\t88
任務(wù)二 使用光照傳感器控制樓道燈\t89
【職業(yè)能力目標(biāo)】\t89
【任務(wù)描述與要求】\t89
【任務(wù)分析與計(jì)劃】\t89
【知識(shí)儲(chǔ)備】\t90
1．光照度\t90
2．光照傳感器\t90
3．?dāng)?shù)據(jù)采集系統(tǒng)\t94
4．溫度/光照傳感模塊\t97
5．光控樓道燈光系統(tǒng)結(jié)構(gòu)分析\t98
6．光控樓道燈光系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)與分析\t98
7．光控樓道燈光系統(tǒng)程序\t100
【任務(wù)實(shí)施】\t101
【任務(wù)檢查與評(píng)價(jià)】\t104
【任務(wù)小結(jié)】\t104
任務(wù)三 使用聲音、光照傳感器實(shí)現(xiàn)樓道燈光控制\t104
【職業(yè)能力目標(biāo)】\t104
【任務(wù)描述與要求】\t105
【任務(wù)分析與計(jì)劃】\t105
【知識(shí)儲(chǔ)備】\t106
1．聲光控樓道燈光系統(tǒng)結(jié)構(gòu)分析\t106
2．聲光控樓道燈光系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)與分析\t106
【任務(wù)實(shí)施】\t110
【任務(wù)檢查與評(píng)價(jià)】\t112
【任務(wù)小結(jié)】\t112
項(xiàng)目 三 智能防盜系統(tǒng)\t113
引導(dǎo)案例\t113
任務(wù)一 紅外傳感器\t114
【職業(yè)能力目標(biāo)】\t114
【任務(wù)描述與要求】\t114
【任務(wù)分析與計(jì)劃】\t114
【知識(shí)儲(chǔ)備】\t115
1．紅外傳感器\t115
2．紅外傳感模塊\t116
【任務(wù)實(shí)施】\t118
【任務(wù)檢查與評(píng)價(jià)】\t121
【任務(wù)小結(jié)】\t121
任務(wù)二 霍爾傳感器\t121
【職業(yè)能力目標(biāo)】\t121
【任務(wù)描述與要求】\t122
【任務(wù)分析與計(jì)劃】\t122
【知識(shí)儲(chǔ)備】\t123
1．霍爾效應(yīng)\t123
2．霍爾元件的測(cè)量誤差及補(bǔ)償方法\t124
3．霍爾集成電路\t124
4．霍爾傳感模塊\t125
【任務(wù)實(shí)施】\t127
【任務(wù)檢查與評(píng)價(jià)】\t130
【任務(wù)小結(jié)】\t131
任務(wù)三 紅外傳感器與霍爾傳感器的綜合應(yīng)用\t131
【職業(yè)能力目標(biāo)】\t131
【任務(wù)描述與要求】\t131
【任務(wù)分析與計(jì)劃】\t132
【知識(shí)儲(chǔ)備】\t132
1．電信號(hào)的形式與轉(zhuǎn)換\t132
2．智能防盜系統(tǒng)結(jié)構(gòu)分析\t133
3．傳感器作用分析及GPIO端口分配\t134
【任務(wù)計(jì)劃與決策】\t134
【任務(wù)實(shí)施】\t136
【任務(wù)檢查與評(píng)價(jià)】\t142
【任務(wù)小結(jié)】\t143
項(xiàng)目 四 農(nóng)業(yè)大棚監(jiān)測(cè)系統(tǒng)\t144
引導(dǎo)案例\t144
任務(wù)一 光照度數(shù)據(jù)采集\t145
【職業(yè)能力目標(biāo)】\t145
【任務(wù)描述與要求】\t146
【任務(wù)分析與計(jì)劃】\t146
【知識(shí)儲(chǔ)備】\t146
1．光照傳感器\t146
2．ZigBee和BasicRF協(xié)議\t147
3．“串口調(diào)試小助手”軟件\t148
【任務(wù)實(shí)施】\t148
【任務(wù)檢查與評(píng)價(jià)】\t151
【任務(wù)小結(jié)】\t151
任務(wù)二 有害氣體數(shù)據(jù)采集\t151
【職業(yè)能力目標(biāo)】\t151
【任務(wù)描述與要求】\t151
【任務(wù)分析與計(jì)劃】\t152
【知識(shí)儲(chǔ)備】\t152
1．氣體傳感器\t152
2．比較器\t153
【任務(wù)實(shí)施】\t154
【任務(wù)檢查與評(píng)價(jià)】\t156
【任務(wù)小結(jié)】\t156
任務(wù)三 實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)大棚監(jiān)測(cè)系統(tǒng)\t156
【職業(yè)能力目標(biāo)】\t156
【任務(wù)描述與要求】\t157
【任務(wù)分析與計(jì)劃】\t157
【知識(shí)儲(chǔ)備】\t158
【任務(wù)實(shí)施】\t158
【任務(wù)檢查與評(píng)價(jià)】\t160
【任務(wù)小結(jié)】\t160
項(xiàng)目五 基于Wi-Fi技術(shù)的智能熱水器\t161
引導(dǎo)案例\t161
任務(wù)一 Wi-Fi模塊設(shè)置\t162
【職業(yè)能力目標(biāo)】\t162
【任務(wù)描述與要求】\t162
【任務(wù)分析與計(jì)劃】\t162
【知識(shí)儲(chǔ)備】\t163
1．短距離無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)\t163
2．Wi-Fi技術(shù)及ESP8266\t163
3．藍(lán)牙\t164
4．ZigBee\t164
5．AT指令\t164
【任務(wù)實(shí)施】\t165
【任務(wù)檢查與評(píng)價(jià)】\t177
【任務(wù)小結(jié)】\t177
任務(wù)二 實(shí)現(xiàn)智能熱水器\t177
【職業(yè)能力目標(biāo)】\t177
【任務(wù)描述與要求】\t177
【任務(wù)分析與計(jì)劃】\t178
【知識(shí)儲(chǔ)備】\t178
1．Android\t178
2．Android Studio\t180
【任務(wù)實(shí)施】\t180
【任務(wù)檢查與評(píng)價(jià)】\t200
【任務(wù)小結(jié)】\t200
項(xiàng)目六 基于RS485總線(xiàn)的商超環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)\t201
引導(dǎo)案例\t201
任務(wù)一 RS485總線(xiàn)環(huán)境搭建\t202
【職業(yè)能力目標(biāo)】\t202
【任務(wù)描述與要求】\t202
【任務(wù)分析與計(jì)劃】\t202
【知識(shí)儲(chǔ)備】\t203
1．RS485總線(xiàn)的概念和工作原理\t203
2．RS485接口和MAX485芯片功能\t205
3．RS485總線(xiàn)故障檢測(cè)方法\t205
4．溫度傳感器工作原理\t206
5．濕度傳感器工作原理\t209
【任務(wù)實(shí)施】\t211
【任務(wù)檢查與評(píng)價(jià)】\t212
【任務(wù)小結(jié)】\t212
任務(wù)二 RS485總線(xiàn)節(jié)點(diǎn)燒寫(xiě)和配置\t213
【職業(yè)能力目標(biāo)】\t213
【任務(wù)描述與要求】\t213
【任務(wù)分析與計(jì)劃】\t213
【知識(shí)儲(chǔ)備】\t214
1．RS485總線(xiàn)節(jié)點(diǎn)燒寫(xiě)方法\t214
2．RS485總線(xiàn)節(jié)點(diǎn)配置方法\t220
【任務(wù)實(shí)施】\t221
【任務(wù)檢查與評(píng)價(jià)】\t221
【任務(wù)小結(jié)】\t222
任務(wù)三 RS485總線(xiàn)數(shù)據(jù)抓包和解析\t222
【職業(yè)能力目標(biāo)】\t222
【任務(wù)描述與要求】\t222
【任務(wù)分析與計(jì)劃】\t222
【知識(shí)儲(chǔ)備】\t223
1．Modbus協(xié)議概述\t223
2．Modbus寄存器與功能碼\t223
3．Modbus串行消息幀格式\t224
4．部分RTU模式公共功能碼報(bào)文解析\t225
【任務(wù)實(shí)施】\t226
【任務(wù)檢查與評(píng)價(jià)】\t231
【任務(wù)小結(jié)】\t231
項(xiàng)目七 基于CAN總線(xiàn)的汽車(chē)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)\t232
引導(dǎo)案例\t232
任務(wù)一 CAN總線(xiàn)環(huán)境搭建\t233
【職業(yè)能力目標(biāo)】\t233
【任務(wù)描述與要求】\t234
【任務(wù)分析與計(jì)劃】\t234
【知識(shí)儲(chǔ)備】\t234
1．CAN總線(xiàn)的概念和工作原理\t234
2．CAN接口\t236
3．CAN總線(xiàn)常見(jiàn)故障\t238
4．CAN總線(xiàn)故障檢測(cè)工具\(yùn)t239
5．使用示波器進(jìn)行CAN總線(xiàn)故障檢測(cè)\t239
6．使用萬(wàn)用表進(jìn)行CAN總線(xiàn)故障檢測(cè)\t241
7．壓電傳感器\t242
8．基于CAN總線(xiàn)的汽車(chē)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)分析\t246
【任務(wù)實(shí)施】\t247
【任務(wù)檢查與評(píng)價(jià)】\t252
【任務(wù)小結(jié)】\t252
任務(wù)二 CAN總線(xiàn)節(jié)點(diǎn)燒寫(xiě)和配置\t252
【職業(yè)能力目標(biāo)】\t252
【任務(wù)描述與要求】\t252
【任務(wù)分析與計(jì)劃】\t252
【知識(shí)儲(chǔ)備】\t253
1．串口通信的基礎(chǔ)知識(shí)\t253
2．CAN控制器和收發(fā)器\t253
3．CAN總線(xiàn)節(jié)點(diǎn)燒寫(xiě)方法\t255
【任務(wù)實(shí)施】\t256
【任務(wù)檢查與評(píng)價(jià)】\t260
【任務(wù)小結(jié)】\t260
任務(wù)三 CAN總線(xiàn)數(shù)據(jù)抓包與解析\t260
【職業(yè)能力目標(biāo)】\t260
【任務(wù)描述與要求】\t261
【任務(wù)分析與計(jì)劃】\t261
【知識(shí)儲(chǔ)備】\t261
1．CAN通信幀\t261
2．?dāng)?shù)據(jù)幀\t261
3．遙控幀\t263
4．錯(cuò)誤幀\t264
5．過(guò)載幀\t264
6．幀間隔\t264
7．CAN總線(xiàn)節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)傳輸設(shè)置方法\t265
【任務(wù)實(shí)施】\t266
【任務(wù)檢查與評(píng)價(jià)】\t268
【任務(wù)小結(jié)】\t268
項(xiàng)目八 深井水位監(jiān)測(cè)系統(tǒng)\t269
引導(dǎo)案例\t269
任務(wù)一 NB-IoT模塊初始化\t270
【職業(yè)能力目標(biāo)】\t270
【任務(wù)描述與要求】\t270
【任務(wù)分析與計(jì)劃】\t271
【知識(shí)儲(chǔ)備】\t271
1．LoRa技術(shù)\t272
2．NB-IoT技術(shù)\t273
3．LoRa與NB-IoT的對(duì)比\t278
4．lierda NB86-G模組\t279
5．AT指令簡(jiǎn)介\t281
6．本任務(wù)使用的NB-IoT模塊簡(jiǎn)介\t282
【任務(wù)實(shí)施】\t283
【任務(wù)檢查與評(píng)價(jià)】\t286
【任務(wù)小結(jié)】\t286
任務(wù)二 超聲波傳感器的應(yīng)用\t287
【職業(yè)能力目標(biāo)】\t287
【任務(wù)描述與要求】\t287
【任務(wù)分析與計(jì)劃】\t287
【知識(shí)儲(chǔ)備】\t288
1．超聲波傳感器\t288
2．本任務(wù)使用的超聲波傳感模塊及相關(guān)電路\t292
3．NB-IoT模塊的燒寫(xiě)\t294
【任務(wù)實(shí)施】\t294
【任務(wù)檢查與評(píng)價(jià)】\t298
【任務(wù)小結(jié)】\t299
任務(wù)三 將系統(tǒng)采集數(shù)據(jù)接入云平臺(tái)\t299
【職業(yè)能力目標(biāo)】\t299
【任務(wù)描述與要求】\t299
【任務(wù)分析與計(jì)劃】\t299
【知識(shí)儲(chǔ)備】\t300
1．深井水位監(jiān)測(cè)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)\t300
2．深井水位檢測(cè)終端的設(shè)計(jì)\t301
3．云平臺(tái)項(xiàng)目創(chuàng)建和設(shè)備添加\t301
【任務(wù)實(shí)施】\t302
【任務(wù)檢查與評(píng)價(jià)】\t306
【任務(wù)小結(jié)】\t306