傳感器與傳感網技術應用

項目一 智能交通燈系統(tǒng)\t1
引導案例\t1
任務一 CC2530開發(fā)環(huán)境搭建\t2
【職業(yè)能力目標】\t2
【任務描述與要求】\t2
【任務分析與計劃】\t2
【知識儲備】\t3
1．單片機的概念、應用領域及發(fā)展趨勢\t3
2．CC2530\t5
3．以CC2530為核心的ZigBee模塊\t6
4．交通燈測試應用設計\t7
5．控制程序的編輯、調試與下載\t7
【任務實施】\t8
【任務檢查與評價】\t17
【任務小結】\t17
任務二 按鍵控制交通燈\t17
【職業(yè)能力目標】\t17
【任務描述與要求】\t17
【任務分析與計劃】\t18
【知識儲備】\t18
1．CC2530引腳說明\t18
2．CC2530的GPIO端口的配置與應用\t19
3．CC2530中斷系統(tǒng)\t24
4．數字I/O端口配置\t31
5．正常通行模式和限行模式的實現\t31
6．按鍵檢測與響應方式\t32
【任務實施】\t34
【任務檢查與評價】\t37
【任務小結】\t37
任務三 定時器控制交通燈\t37
【職業(yè)能力目標】\t37
【任務描述與要求】\t37
【任務分析與計劃】\t37
【知識儲備】\t38
1．定時/計數器概述\t38
2．定時/計數器相關寄存器及配置\t40
3．系統(tǒng)搭建與硬件電路分析\t44
4．交通燈時序控制\t44
【任務實施】\t46
【任務檢查與評價】\t48
【任務小結】\t48
任務四 串口控制交通燈\t48
【職業(yè)能力目標】\t48
【任務描述與要求】\t49
【任務分析與計劃】\t49
【知識儲備】\t50
1．CC2530與外設間的串行通信\t50
2．CC2530與主機的連接及信號轉換\t52
3．CC2530串口相關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．數據發(fā)送與接收\t59
7．主函數設計\t60
【任務實施】\t61
【任務檢查與評價】\t63
【任務小結】\t63
任務五 實現智能交通燈系統(tǒng)\t63
【職業(yè)能力目標】\t63
【任務描述與要求】\t63
【任務分析與計劃】\t64
【知識儲備】\t64
1．前期方案歸納分析\t64
2．系統(tǒng)結構及功能整合\t65
3．系統(tǒng)控制變量設計\t65
4．延時函數\t66
5．系統(tǒng)工作模式設計\t66
6．GPIO端口初始化\t67
7．正常通行模式的實現\t67
8．主機與交通燈模塊間的串行通信\t68
9．按鍵檢測與模式切換控制\t69
10．多路中斷的優(yōu)先級設置及總中斷使能\t70
11．主函數設計\t71
【任務實施】\t72
【任務檢查與評價】\t73
【任務小結】\t73
項目二 樓道燈光系統(tǒng)\t74
引導案例\t74
任務一 使用聲音傳感器控制樓道燈\t75
【職業(yè)能力目標】\t75
【任務描述與要求】\t75
【任務分析與計劃】\t76
【知識儲備】\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)結構分析\t84
5．樓道燈光系統(tǒng)硬件連接\t84
6．樓道燈光系統(tǒng)程序設計與分析\t85
【任務實施】\t86
【任務檢查與評價】\t88
【任務小結】\t88
任務二 使用光照傳感器控制樓道燈\t89
【職業(yè)能力目標】\t89
【任務描述與要求】\t89
【任務分析與計劃】\t89
【知識儲備】\t90
1．光照度\t90
2．光照傳感器\t90
3．數據采集系統(tǒng)\t94
4．溫度/光照傳感模塊\t97
5．光控樓道燈光系統(tǒng)結構分析\t98
6．光控樓道燈光系統(tǒng)程序設計與分析\t98
7．光控樓道燈光系統(tǒng)程序\t100
【任務實施】\t101
【任務檢查與評價】\t104
【任務小結】\t104
任務三 使用聲音、光照傳感器實現樓道燈光控制\t104
【職業(yè)能力目標】\t104
【任務描述與要求】\t105
【任務分析與計劃】\t105
【知識儲備】\t106
1．聲光控樓道燈光系統(tǒng)結構分析\t106
2．聲光控樓道燈光系統(tǒng)程序設計與分析\t106
【任務實施】\t110
【任務檢查與評價】\t112
【任務小結】\t112
項目 三 智能防盜系統(tǒng)\t113
引導案例\t113
任務一 紅外傳感器\t114
【職業(yè)能力目標】\t114
【任務描述與要求】\t114
【任務分析與計劃】\t114
【知識儲備】\t115
1．紅外傳感器\t115
2．紅外傳感模塊\t116
【任務實施】\t118
【任務檢查與評價】\t121
【任務小結】\t121
任務二 霍爾傳感器\t121
【職業(yè)能力目標】\t121
【任務描述與要求】\t122
【任務分析與計劃】\t122
【知識儲備】\t123
1．霍爾效應\t123
2．霍爾元件的測量誤差及補償方法\t124
3．霍爾集成電路\t124
4．霍爾傳感模塊\t125
【任務實施】\t127
【任務檢查與評價】\t130
【任務小結】\t131
任務三 紅外傳感器與霍爾傳感器的綜合應用\t131
【職業(yè)能力目標】\t131
【任務描述與要求】\t131
【任務分析與計劃】\t132
【知識儲備】\t132
1．電信號的形式與轉換\t132
2．智能防盜系統(tǒng)結構分析\t133
3．傳感器作用分析及GPIO端口分配\t134
【任務計劃與決策】\t134
【任務實施】\t136
【任務檢查與評價】\t142
【任務小結】\t143
項目 四 農業(yè)大棚監(jiān)測系統(tǒng)\t144
引導案例\t144
任務一 光照度數據采集\t145
【職業(yè)能力目標】\t145
【任務描述與要求】\t146
【任務分析與計劃】\t146
【知識儲備】\t146
1．光照傳感器\t146
2．ZigBee和BasicRF協議\t147
3．“串口調試小助手”軟件\t148
【任務實施】\t148
【任務檢查與評價】\t151
【任務小結】\t151
任務二 有害氣體數據采集\t151
【職業(yè)能力目標】\t151
【任務描述與要求】\t151
【任務分析與計劃】\t152
【知識儲備】\t152
1．氣體傳感器\t152
2．比較器\t153
【任務實施】\t154
【任務檢查與評價】\t156
【任務小結】\t156
任務三 實現農業(yè)大棚監(jiān)測系統(tǒng)\t156
【職業(yè)能力目標】\t156
【任務描述與要求】\t157
【任務分析與計劃】\t157
【知識儲備】\t158
【任務實施】\t158
【任務檢查與評價】\t160
【任務小結】\t160
項目五 基于Wi-Fi技術的智能熱水器\t161
引導案例\t161
任務一 Wi-Fi模塊設置\t162
【職業(yè)能力目標】\t162
【任務描述與要求】\t162
【任務分析與計劃】\t162
【知識儲備】\t163
1．短距離無線通信技術\t163
2．Wi-Fi技術及ESP8266\t163
3．藍牙\t164
4．ZigBee\t164
5．AT指令\t164
【任務實施】\t165
【任務檢查與評價】\t177
【任務小結】\t177
任務二 實現智能熱水器\t177
【職業(yè)能力目標】\t177
【任務描述與要求】\t177
【任務分析與計劃】\t178
【知識儲備】\t178
1．Android\t178
2．Android Studio\t180
【任務實施】\t180
【任務檢查與評價】\t200
【任務小結】\t200
項目六 基于RS485總線的商超環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)\t201
引導案例\t201
任務一 RS485總線環(huán)境搭建\t202
【職業(yè)能力目標】\t202
【任務描述與要求】\t202
【任務分析與計劃】\t202
【知識儲備】\t203
1．RS485總線的概念和工作原理\t203
2．RS485接口和MAX485芯片功能\t205
3．RS485總線故障檢測方法\t205
4．溫度傳感器工作原理\t206
5．濕度傳感器工作原理\t209
【任務實施】\t211
【任務檢查與評價】\t212
【任務小結】\t212
任務二 RS485總線節(jié)點燒寫和配置\t213
【職業(yè)能力目標】\t213
【任務描述與要求】\t213
【任務分析與計劃】\t213
【知識儲備】\t214
1．RS485總線節(jié)點燒寫方法\t214
2．RS485總線節(jié)點配置方法\t220
【任務實施】\t221
【任務檢查與評價】\t221
【任務小結】\t222
任務三 RS485總線數據抓包和解析\t222
【職業(yè)能力目標】\t222
【任務描述與要求】\t222
【任務分析與計劃】\t222
【知識儲備】\t223
1．Modbus協議概述\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模式公共功能碼報文解析\t225
【任務實施】\t226
【任務檢查與評價】\t231
【任務小結】\t231
項目七 基于CAN總線的汽車監(jiān)測系統(tǒng)\t232
引導案例\t232
任務一 CAN總線環(huán)境搭建\t233
【職業(yè)能力目標】\t233
【任務描述與要求】\t234
【任務分析與計劃】\t234
【知識儲備】\t234
1．CAN總線的概念和工作原理\t234
2．CAN接口\t236
3．CAN總線常見故障\t238
4．CAN總線故障檢測工具\t239
5．使用示波器進行CAN總線故障檢測\t239
6．使用萬用表進行CAN總線故障檢測\t241
7．壓電傳感器\t242
8．基于CAN總線的汽車監(jiān)測系統(tǒng)結構分析\t246
【任務實施】\t247
【任務檢查與評價】\t252
【任務小結】\t252
任務二 CAN總線節(jié)點燒寫和配置\t252
【職業(yè)能力目標】\t252
【任務描述與要求】\t252
【任務分析與計劃】\t252
【知識儲備】\t253
1．串口通信的基礎知識\t253
2．CAN控制器和收發(fā)器\t253
3．CAN總線節(jié)點燒寫方法\t255
【任務實施】\t256
【任務檢查與評價】\t260
【任務小結】\t260
任務三 CAN總線數據抓包與解析\t260
【職業(yè)能力目標】\t260
【任務描述與要求】\t261
【任務分析與計劃】\t261
【知識儲備】\t261
1．CAN通信幀\t261
2．數據幀\t261
3．遙控幀\t263
4．錯誤幀\t264
5．過載幀\t264
6．幀間隔\t264
7．CAN總線節(jié)點數據傳輸設置方法\t265
【任務實施】\t266
【任務檢查與評價】\t268
【任務小結】\t268
項目八 深井水位監(jiān)測系統(tǒng)\t269
引導案例\t269
任務一 NB-IoT模塊初始化\t270
【職業(yè)能力目標】\t270
【任務描述與要求】\t270
【任務分析與計劃】\t271
【知識儲備】\t271
1．LoRa技術\t272
2．NB-IoT技術\t273
3．LoRa與NB-IoT的對比\t278
4．lierda NB86-G模組\t279
5．AT指令簡介\t281
6．本任務使用的NB-IoT模塊簡介\t282
【任務實施】\t283
【任務檢查與評價】\t286
【任務小結】\t286
任務二 超聲波傳感器的應用\t287
【職業(yè)能力目標】\t287
【任務描述與要求】\t287
【任務分析與計劃】\t287
【知識儲備】\t288
1．超聲波傳感器\t288
2．本任務使用的超聲波傳感模塊及相關電路\t292
3．NB-IoT模塊的燒寫\t294
【任務實施】\t294
【任務檢查與評價】\t298
【任務小結】\t299
任務三 將系統(tǒng)采集數據接入云平臺\t299
【職業(yè)能力目標】\t299
【任務描述與要求】\t299
【任務分析與計劃】\t299
【知識儲備】\t300
1．深井水位監(jiān)測系統(tǒng)網絡架構\t300
2．深井水位檢測終端的設計\t301
3．云平臺項目創(chuàng)建和設備添加\t301
【任務實施】\t302
【任務檢查與評價】\t306
【任務小結】\t306