《单片机与传感器》课程产品白皮书

《单片机与传感器》产品白皮书

目录1 引言 -3-2 产品概述 -4-2.1 产品体系 -4-2.2 产品资源 -5-3 产品介绍 -8-3.1 单片机与传感器 -8-3.1.1 课程说明 -8-3.1.2 教学大纲 -12-3.1.3 教学指导 -21-4 配套产品 -27-4.1 实验设备 -27-4.2 软件平台 -28-5 技术支持 -32-5.1.1 升级服务 -32-5.1.2 师资培训 -32-

引言物联网技术和产业的发展将引发新一轮信息技术革命和产业革命，是信息产业领域未来竞争的制高点和产业升级的核心驱动力。物联网概念是庞大和丰富的，其中涵盖了大量现有的专业门类和技术体系，而在其系统集成和应用端，可以说物联网技术将能够应用于工业、农业、服务业、环保、军事、交通、家居等几乎所有的领域。现今物联网用途广泛，遍及现代物流、智能家居、精细农牧业、智能交通、环境保护、政府工作、智能消防、工业监测等多个领域，社会对物联网技术方面的人才需求巨大。然而,处于政策高地中的物联网,却面临人才匮乏的巨大压力。据测算,物联网的产业规模比互联网产业大20倍以上,而物联网技术领域需要的人才每年也将在百万人的量级。在此前提条件下，物联网应用技术专业系列课程，注重课程内容的改革，及时将新知识、新技术、新产品引进课堂。根据专业特点及社会需要，进行课程综合化改革，打破单一课程体系，增加实用性强的内容。课程以大量真实项目情景，企业级开发流程为基础，对物联网项目案例进行深入分析，全程引导式学习开发，培养学生项目式开发能力与思维，打造成为培养高素质技能型人才的精品课程。

产品概述产品体系物联网专业作为教育部新设立专业，教育教学资源缺乏，各开设院校普遍面临着缺教材、缺设备、缺师资现象。物联网应用技术专业系列课程将产业和技术的最新发展、行业对人才培养的最新要求引入教学过程，更新教学内容和课程体系，建成满足行业发展需要的课程和教材资源，打通“最后一学里”。推动将研究成果及时转化为教学内容，向学生介绍学科研究新成果、实践发展新经验，积极探索综合性课程、问题导向课程、交叉学科研讨课程，提高课程兴趣度。促进学生的全面发展，把握培养具有创新能力的高素质技能型人才的核心素养，强化学生的家国情怀、全球视野、法治意识和生态意识，培养设计思维、工程思维，提升创新创业、跨学科交叉融合、沟通协商能力和工程领导力。物联网应用技术专业系列课程表：序号课程类别课程名称总课时理论实验实训1核心课程物联网工程导论3232002单片机与传感器64323203物联网识别技术48242404物联网无线通信技术80404005专业课程（软件与服务方向）Android应用技术（物联网方向）64323206Web应用技术（物联网方向）64323207数据库应用技术48242408物联网工程应用设计64323209专业课程（感控与运维方向）工程制图CAD482424010嵌入式接口技术643232011物联网系统集成643232012物联网工程规划设计643232013专业课程（选修）智能产品开发与设计482424014创客与开源硬件321616015云计算与大数据321616016人工智能321616017Python基础编程321616018实践课程单片机接口实训2周002周19Android应用实训1周001周20嵌入式接口实训1周001周21物联网综合设计（实训）2周002周22物联网工程实训4周004周23物联网创新实训4周004周24实践课程（选修）智能家居系统设计与运维4周004周25智慧城市系统设计与运维4周004周26智慧农业系统设计与运维4周004周27智慧工厂系统设计与运维4周004周28智慧交通系统设计与运维4周004周29智慧养老系统设计与运维4周004周产品资源物联网教学资源库从整个学科人才培养和课程体系出发，提供一系列互相耦合的课程资源，包括：培养方案、课程大纲、教学指导、课程讲义、课程视频、教学课件、实验手册（教师版/学生版）、实验资源、实验视频、课程题库、岗位模型、评测系统等。整个教学资源包提供线上和线下双架构模式，让老师教学更容易，让学生学习更轻松。物联网教学资源库按照核心课程、专业课程、实践课程分类，全部采用项目驱动式教学方法，内容包含：项目介绍、项目场景、项目知识、模块分解、任务项、任务步骤、项目小结、项目思考等。物联网教学资源库严格按照优质特色校验收标准和网络课程视频教学资源建设要求进行设计，提供的素材包括教师资源、学生资源、线上资源，具体如下：内容资源形式建设标准教师资源1.培养方案PDF以行业人才需求作为学科建设标准，根据学校现有架构进行定制的人才培养方案和课程体系。2.课程大纲PDF提供课程完整的教学大纲，包含章节、项目模块、知识点、知识内容、考核要求、课时安排、实验内容、实验要求等。3.教学指导PDF提供课程完整的单元教学设计，每个单元设计至少包含“教学目标设计、模块设计、教学重难点、课前准备”等环节。4.课程讲义出版教材72课时的讲义不少于200页，其他课时讲义页数按比例调整，讲义至少包含“项目介绍、项目场景、项目知识、模块分解、任务项、任务步骤、项目小结、项目思考”等。5.教学课件PPTPPT以项目导向、任务驱动形式组织授课内容，注重用表格和图形展示，文字描述要精炼。6.实验手册教师版PDF课程与实验按照1：1比例搭配，各实验内容至少包含“实验目标、实验环境、实验步骤、质量保证、注意事项”等部分。7.实验资源教师版源码提供完整实验、习题源代码，实验环境安装包等。8.实验视频视频提供完整的实验操作视频。9.课程题库XLS每种类型题目数量不少于50个，题目总数不少于200题，题目类型涵盖选择、填空、判断和简答等题型。学生资源1.课程讲义出版教材72课时的讲义不少于200页，其他课时讲义页数按比例调整，讲义至少包含“项目介绍、项目场景、项目知识、模块分解、任务项、任务步骤、项目小结、项目思考”等。2.实验手册学生版DOC72课时的课程提供不少于15个实验，其他课时实验数量按比例调整，各实验内容至少包含“实验目标、实验环境、实验步骤、质量保证、注意事项”等部分。3.实验资源学生版源码提供完整实验源代码，实验环境安装包等。线上资源1.培养方案网页以行业人才需求作为学科建设标准，根据学校现有架构进行定制的人才培养方案和课程体系。2.课程大纲网页提供课程完整的教学大纲，包含章节、项目模块、知识点、知识内容、考核要求、课时安排、实验内容、实验要求等。3.岗位模型网页根据企业用人需求，及岗位的工作要求，对学科知识点进行评估，并通过雷达图对技能指标进行展现。4.课程视频视频按照微课标准构建的全套教材视频，一线工程师授课，每个项目模块分解为三个微视频进行剖析讲解。5.课程讲义网页提供线上的课程讲义，讲义至少包含“项目介绍、项目场景、项目知识、模块分解、任务项、任务步骤、项目小结、项目思考”等。6.教学课件网页PPT以项目导向、任务驱动形式组织授课内容，注重用表格和图形展示，文字描述要精炼。7.评测系统网页针对课程提供作业、练习、考试等多种形式的题库及知识评测，并对学员做多维成绩分析及课程推送。8.能力评测网页对学员能力做多维度评估分析。

产品介绍单片机与传感器课程说明《单片机与传感器》是物联网应用技术专业的核心课程，也是电子、计算机、自动化等信息学科的基础课程。从物联网技术架构来看，属于感知层技术的基石。《单片机与传感器》课程要求具备数字电路、C语言知识基础，是一门软硬件交叉的课程，侧重于硬件。《单片机与传感器》课程主要通过主流的CC2530（8051内核）微控制器来阐述单片机的概念、基本接口、开发环境、高级应用等知识，通过学习能够让学生掌握单片机相关的软件开发工作。传感器应用部分通过对各种类常用传感器的驱动开发，掌握智能传感器的数据读取及使用，使学生获得各种类传感器驱动开发的基本能力。《单片机与传感器》课程作为物联网感知层的基础课程，在平台选型上为后续课程做了基础铺垫，其中CC2530单片机处理器在后续无线部分应用较广泛，传感器应用在后续物联网综合实训及物联网工程项目部分也涉及到。课程名称学时课程内容《单片机与传感器》64本课程基于项目驱动、案例实践，介绍基于8051内核的CC2530处理器单片机的组成、结构、开发工具、基本接口，通过案例介绍各种类的传感器的驱动开发和传感器综合联动项目开发。通过本课程的学习可以使学生掌握单片机接口编程技术，掌握单片机传感器驱动开发技术，掌握IARfor8051代码开发环境的使用。使学生获得单片机的接口使用及传感器驱动编程能力。注：本课程教材已出版，书名《面向物联网的CC2530与传感器应用开发》，出版社：电子工业出版社ISBN：9787121346583。课程简介本课程基于项目驱动、案例实践，介绍基于8051内核的CC2530单片机的组成、结构、开发工具、基本接口开发技术，介绍各种传感器的工作原理、组成结构、特性参数、设计选用的基本知识，以及常用传感器的驱动开发技术。课程目标课程知识目标：掌握单片机系统定义与组成。掌握CC2530单片机开发环境的使用，IAR8051开发环境的程序开发及在线调试。了解CC2530单片机外设，掌握CC2530单片机的外设的使用与驱动开发。了解传感器技术的发展现状、特点，在信息技术中的重要地位和作用；掌握常用传感器的基本原理、实现方法与结构；同时使学生能够在自动化系统、智能化系统中正确地应用常见传感器。课程技能目标：通过本课程的学习可以使学生掌握单片机接口编程技术，掌握单片机传感器驱动开发技术，掌握IARfor8051代码开发环境的使用。掌握常用传感器的驱动开发，掌握智能传感器的数据读取及使用，使学生获得各种类传感器驱动开发的基本能力。课程特色课程单片机知识部分以目前主流带通信功能的单片机CC2530为基础进行单片机的知识讲解，课程设计中以流程式步骤为导向，知识点由易到难，课程实践以商用项目为案例，以实际技能培养为目标，培养学生的硬件编程开发能力。课程传感器应用部分按使用类别分别对采集类、安防类、控制类、特殊类几十种传感器介绍其工作原理、组成结构、特性参数，通过CC2530单片机对应的接口驱动讲解传感器应用，培养学生各类传感器开发应用能力，课程中的传感器选型具有全面性、典型性、先进性，为基于传感器的项目开发奠定良好的基础。阅读对象定位讲师、教务人员、教学管理人员。考核安排笔试30%+平时成绩20%+限时机试50%（实验课评分）。教学实施安排2+2模式，总学时64节，其中理论课32节，实践课32节；两节理论课后安排上机或者间隔几天安排上机；本课程保障了每个章节都有对应的上机实验，请参照大纲排课。能力导图学习单片机与传感器课程，通过单片机概念认知、单片机开发环境、单片机基本接口开发、传感器概念认知、传感器接口开发、单片机综合设计几个方面的能力考核来评测学习效果。序号能力素质能力描述1单片机概念认知（8~10）入门了解单片机结构与组成；单片机软件的特点；单片机系统的发展与应用。优秀熟悉单片机结构与组成；理解单片机软件的特点；单片机系统的发展与应用。2单片机开发环境（7~10）入门了解CC2530单片机；了解CC2530套件的组成结构；熟悉IAR8051开发环境的程序开发及在线调试。优秀了解MCS-51单片机以及基于MCS内核的CC2530单片机；掌握CC2530套件的组成结构；掌握IAR8051开发环境的程序开发及在线调试。3单片机基本接口开发（7~9）入门了解CC2530单片机基本接口与外设；掌握CC2530单片机的外设的使用；熟悉CC2530单片机外设的驱动开发。优秀熟悉CC2530单片机基本接口与外设；掌握CC2530单片机的外设的使用；掌握CC2530单片机外设的驱动开发。4传感器概念认知（8~10）入门了解传感器的概念与分类；传感器特性与指标；传感器的选型；传感器技术的发展趋势。优秀熟悉传感器的概念与分类；传感器特性与指标；传感器的选型；传感器技术的发展趋势。5传感器接口开发（6~8）入门了解基于CC2530单片机的传感器驱动接口开发技术；熟悉采集类、安防类、控制类、特殊类传感器的使用与开发。优秀掌握基于CC2530单片机的传感器驱动接口开发技术；熟练掌握采集类、安防类、控制类、特殊类传感器的使用与开发。6单片机综合设计（5~7）入门了解单片机项目开发流程与方法，熟悉大棚空气湿度调节系统；语音提示门铃系统；多功能晾衣系统的开发。优秀熟悉单片机项目开发流程与方法，掌握大棚空气湿度调节系统；语音提示门铃系统；多功能晾衣系统的开发。教学大纲单片机与传感器总学时64理论课时32实践课时32实验环境要求PC机Pentium处理器双核2GHz以上，内存4GB以上，Windows764位，xLab未来实验平台。课程说明本课程基于项目驱动、案例实践，介绍基于8051内核的CC2530处理器单片机的组成、结构、开发工具、基本接口，通过案例介绍各种类的传感器的驱动开发和传感器综合联动项目开发。课程目标通过本课程的学习可以使学生掌握单片机接口编程技术，掌握单片机传感器驱动开发技术，掌握IARfor8051代码开发环境的使用。使学生获得单片机的接口使用及传感器驱动编程能力。考核要求笔试50%+平时成绩20%+限时机试30%参考教材名教材单价购买网址课程安排项目讲授考核要求课时项目实践项目名称模块名称任务名称任务知识点了解熟悉掌握理论课实践课实践内容实践指标实践环境项目一微处理器基本原理和开发知识模块一微处理器1、微处理器的发展与应用1、微处理器概述■221、认识CC2530单片机实物和相关配套硬件。

2、了解CC2530单片机板卡原理图。

3、了解CC2530的使用环境及使用场景。1、CC2530实物及相应套件（10）

2、CC2530单片机硬件接口与原理图（20）

3、CC2530单片机开发场景（20）xLab未来实验平台2、微处理器的发展与应用■3、微处理器和物联网■模块二MCS-51微处理器1、MCS-51微处理器

2、CC2530微处理器1、MCS-51微处理器■221、掌握IARfor8051开发环境的安装。1、安装IARfor8051开发环境（50）

2、创建第一个应用程序并配置（30）PC机，xLab未来实验平台2、CC2530微处理器■3、CC2530开发平台■4、CC2530开发环境■模块三项目开发基本调试1、软件开发环境

2、实现工程项目1、IARfor8051开发环境■221、掌握在IAR开发环境上的CC2530单片机的工程建立。

2、掌握IAR开发环境的使用和对CC2530单片机的在线调试。1、创建原始工程和添加工程源码（20）

2、配置工程参数和代码的调试（30）PC机，xLab未来实验平台2、IARfor8051程序调试■项目二CC2530微处理器接口开发技术模块一信号灯设计与实现1、GPIO功能与应用

2、信号灯的软硬件设计1、微处理器GPIO■221、通过读取按键的电平状态，控制指示灯的亮灭。1、实验硬件连接（10）

2、信号灯程序代码下载与调试（30）

3、查看实验现象并分析结果（20）PC机，xLab未来实验平台2、CC2530与GPIO■3、GPIO的位操作■模块二键盘按键的设计与实现1、微处理器中断

2、键盘按键检测软硬件设计1、中断基本概念与定义■221、通过外部中断实现按键动作捕捉。1、实验硬件连接（10）

2、按键检测程序代码下载与调试（30）

3、查看实验现象并分析结果（20）PC机，xLab未来实验平台2、CC2530与外部中断■模块三电子秒表的设计与实现1、定时/定时器

2、电子秒表的软硬件设计1、定时/定时器■221、通过定时器外设实现每秒产生一次脉冲信号。1、实验硬件连接（10）

2、定时器程序代码下载与调试（30）

3、查看实验现象并分析结果（20）PC机，xLab未来实验平台2、CC2530与定时器■模块四万用表电压检测的设计与实现1、A/D转换器

2、万用表电压检测的软硬件设计1、A/D转换器■221、通过单片机的ADC外设实现对单片机底板的电源电压检测。1、实验硬件连接（10）

2、ADC检测程序代码下载与调试（30）

3、查看实验现象并分析结果（20）PC机，xLab未来实验平台2、CC2530与A/D转换器■模块五低功耗智能手环的设计与实现1、嵌入式电源管理

2、低功耗智能手环的软硬件设计1、电源管理■221、通过单片机的电源管理功能实现硬件的低功耗设计。1、实验硬件连接（10）

2、电源管理程序代码下载与调试（30）

3、查看实验现象并分析结果（20）PC机，xLab未来实验平台2、CC2530的电源管理■模块六监测站宕机复位重启的设计与实现1、看门狗

2、监测站宕机复位重启的软硬件设计1、看门狗原理■221、通过看门狗外设实现单片机宕机后的系统复位重启。1、实验硬件连接（10）

2、看门狗程序代码下载与调试（30）

3、查看实验现象并分析结果（20）PC机，xLab未来实验平台2、CC2530看门狗模块七智能工厂设备交互的设计与实现1、CC2530串口

2、智能工厂设备交互的软硬件设计1、串口介绍■221、通过PC机上的串口上位机向CC2530单片机发送数据。1、实验硬件连接（30）

2、串口程序代码下载与调试（40）

3、查看实验现象并分析结果（30）PC机，xLab未来实验平台2、CC2530串口■模块八农业大棚温湿度信息采集系统的设计与实现1、I2C总线和温湿度传感器

2、温湿度信息采集系统的1、I2C总线■221、使用IIC总线协议实现对温湿度传感器的数据获取。1、实验硬件连接（10）

2、IIC程序代码下载与调试（30）

3、查看实验现象并分析结果（20）PC机，xLab未来实验平台2、温湿度传感器■项目三基于CC2530和常用传感器开发模块一传感器原理与应用技术1、传感器应用和发展趋势1、传感器简述■221、认识传感器，掌握常用传感器的分类、外形、功能及应用场景。

2、掌握传感器与CC2530单片机对应原理。1、认识采集类传感器和掌握及其原理（20）

2、认识控制类传感器和掌握及其原理（20）

3、认识安防类传感器和掌握及其原理（20）PC机，xLab未来实验平台2、传感器的应用■3、传感器技术的发展趋势■4、传感器与物联网应用■模块二温室大棚光照度测量的设计与实现1、光敏传感器和I2C总线

2、光照度测量的软硬件设计1、光敏传感器■221、通过传感器HB1750FVI-TR采集光照强度测量值。1、实验硬件连接（10）

2、光照度检测程序代码下载与调试（30）

3、查看实验现象并分析结果（20）PC机，xLab未来实验平台2、BH1750FVI-TR光敏传感器■3、I2C总线和光照传感器■4、CC2530驱动BH1750FVI-TR光敏传感器■模块三户外气压海拔测量计的设计与实现1、气压海拔传感器原理与测量

2、户外气压海拔测量计的软硬件设计1、气压海拔传感器■221、使用气压海拔传感器FBM320采集的气压值通过转换得到海拔。1、实验硬件连接（10）

2、气压海拔检测程序代码下载与调试（30）

3、查看实验现象并分析结果（20）PC机，xLab未来实验平台2、FBM320气压海拔传感器■模块四室内空气质量检测的设计与实现1、半导体气体传感器和空气质量传感器

2、空气质量检测系统的软硬设计1、半导体气体传感器■221、使用MP503空气质量传感器对室内空气质量进行采集。1、实验硬件连接（10）

2、空气质量采集程序代码下载与调试（30）

3、查看实验现象并分析结果（20）PC机，xLab未来实验平台2、MP503型空气质量传感器■模块五电子计步器的设计与实现1、三轴加速度传感器与测量

2、电子计步器的软硬件设计1、人体运动模型■221、使用LIS3DH三轴传感器采集XYZ三轴信息。

2、将采集信息通过单片机的串口进行输出显示。1、实验硬件连接（10）

2、三轴传感器采集程序代码下载与调试（30）

3、查看实验现象并分析结果（20）PC机，xLab未来实验平台2、三轴加速度传感器■3、LIS3DH三轴加速度传感器■4、计步算法与获取传感器数据■模块六红外测距系统的设计与实现1、距离传感器与测量

2、红外测距系统的软硬件设计1、距离传感器■221、使用GP2D12红外测距传感器对1米以的距离的进行测量，测量到的数据通过串口上传到上位机设备。1、实验硬件连接（10）

2、红外测距程序代码下载与调试（30）

3、查看实验现象并分析结果（20）PC机，xLab未来实验平台2、Sharp红外距离传感器■模块七人体红外报警器的设计与实现1、人体红外传感器与测量

2、人体红外报警器的软硬设计1、人体红外传感器■221、使用AS312红外热释电传感器进行人员检测。1、实验硬件连接（10）

2、人体红外检测程序代码下载与调试（30）

3、查看实验现象并分析结果（20）PC机，xLab未来实验平台2、热释电红外传感器■3、AS312型热释电红外传感器■模块八燃气报警器的设计与实现1、可燃气体传感器与测量

2、燃气报警器的软硬设计1、可燃气体传感器■221、使用MP-4燃气检测传感器，对厨房燃气是否泄露进行监测。1、实验硬件连接（10）

2、燃气检测程序代码下载与调试（30）

3、查看实验现象并分析结果（20）PC机，xLab未来实验平台2、MP-4人可燃气体传感器■模块九电动车报警器的设计与实现1、振动信号和振动传感器测量

2、电动车报警器的软硬设计1、振动信号■221、使用滚珠开关来检测车辆的异常震动信号。1、实验硬件连接（10）

2、振动检测程序代码下载与调试（30）

3、查看实验现象并分析结果（20）PC机，xLab未来实验平台2、振动传感器■模块十出租车计价器的设计与实现1、霍尔传感器与测量

2、出租车计价器的软硬设计1、霍尔传感器■221、使用AH3144霍尔传感器实现路程采集的功能。1、实验硬件连接（10）

2、霍尔采集程序代码下载与调试（30）

3、查看实验现象并分析结果（20）PC机，xLab未来实验平台2、AH3144型霍尔传感器■模块十一生产线计件器的设计与实现1、光电传感器与应用

2、生产线计件器的软硬设计1、光电传感器■221、使用光电开关来检测产品数量。1、实验硬件连接（10）

2、光电开关检测程序代码下载与调试（30）

3、查看实验现象并分析结果（20）PC机，xLab未来实验平台2、光电开关的原理■3、光电传感器的应用■模块十二火灾报警器的设计与实现1、光电效应和火焰传感器

2、火灾报警器的软硬设计1、火焰传感器■221、使用火焰传感器对厂区内的火焰信号进行持续检测。1、实验硬件连接（10）

2、火焰检测程序代码下载与调试（30）

3、查看实验现象并分析结果（20）PC机，xLab未来实验平台2、火焰传感器分类■3、接收管和光电效应原理■模块十三触摸开关的设计与实现1、触摸开关和触摸传感器

2、触摸开关的软硬设计1、触摸开关■221、通过使用触摸传感器将采集到的触摸信号通过串

口将采集结果发送至上位机处理。1、实验硬件连接（10）

2、触摸检测程序代码下载与调试（30）

3、查看实验现象并分析结果（20）PC机，xLab未来实验平台2、触摸屏简介■3、电容式触摸开关■模块十四定时开关插座的设计与实现1、继电器的原理和应用

2、定时开关插座的软硬设计1、电磁继电器的原理■221、通过单片机定时控制继电器实现定时开关。1、实验硬件连接（10）

2、继电器控制程序代码下载与调试（30）

3、查看实验现象并分析结果（20）PC机，xLab未来实验平台2、继电器的开关分类■3、继电器的作用■4、继电器的种类■模块十五笔记本电脑散热器的设计与实现1、轴流风机和应用

2、笔记本电脑散热器的软硬设计1、轴流风机■221、轴流风机制作一个笔记本散热器，并可以对其进行

控制。1、实验硬件连接（10）

2、轴流风机控制程序代码下载与调试（30）

3、查看实验现象并分析结果（20）PC机，xLab未来实验平台2、GM0501PFB3型轴流风机■模块十六摄像机云台的设计与实现1、步进电机原理与应用

2、摄像机云台的软硬设计1、步进电机基本概念■221、控制步进电机实现云台水平视角的变化。1、实验硬件连接（10）

2、步进电机控制程序代码下载与调试（30）

3、查看实验现象并分析结果（20）PC机，xLab未来实验平台2、步进电机工作原理■3、步进电机控制方法■4、四相五线步进电机■模块十七声光报警器的设计与实现1、声光报警器和RGB灯

2、声光报警器的软硬设计1、声光报警器■221、控制RGB灯和蜂鸣器来实现声光报警器。1、实验硬件连接（10）

2、RGB灯和蜂鸣器控制程序代码下载与调试（30）

3、查看实验现象并分析结果（20）PC机，xLab未来实验平台2、RGB灯原理■项目四综合应用项目开发模块一农业大棚空气湿度调节系统的设计与实现1、空气湿度调节系统需求分析

2、空气湿度调节系统的软硬设计1、农业大棚空气湿度调节系统项目解读■221、设计一套自动化的大棚空气湿度调节系统。1、实验硬件连接（10）

2、空气湿度调节程序代码下载与调试（30）

3、查看实验现象并分析结果（20）PC机，xLab未来实验平台2、农业大棚空气湿度调节系统项目功能分解■3、农业大棚空气湿度调节系统项目技术化■模块二智能语音门铃的设计与实现1、智能语音门铃需求分析

2、智能语音门铃的软硬设计1、智能语音门铃项目解读■221、设计一款智能语音门铃，用于店铺的人员进出提醒和防盗。1、实验硬件连接（10）

2、智能语音门铃程序代码下载与调试（30）

3、查看实验现象并分析结果（20）PC机，xLab未来实验平台2、智能语音门铃项目功能分解■3、智能语音门铃项目技术化■模块三多功能晾衣架的设计与实现1、多功能晾衣架需求分析

2、多功能晾衣架的软硬设计1、多功能晾衣架项目解读■221、设计一款吊顶多功能晾衣架，该晾衣架能够实现晾衣杆升高与降低，同时有风干风扇增加衣物晾干的速度且风速可调。1、实验硬件连接（10）

2、多功能晾衣架程序代码下载与调试（30）

3、查看实验现象并分析结果（20）PC机，xLab未来实验平台2、多功能晾衣架项目功能分解■3、多功能晾衣架项目技术化■教学指导《单片机与传感器》从单片机的概念认知进行介绍，然后讲解单片机的开发技术，有一定的开发基础后再引出基于单片机接口的传感器应用开发，最后通过二周的课程设计进行综合训练。教学内容包含以下部分：单片机系统与开发环境：通过CC2530C51处理器介绍单片机的概念、开发环境、基本接口开发等。CC2530开发环境，IAR8051开发环境的使用；IAR8051程序的开发及在线调试单片机基础接口开发：通过单片机应用项目，讲解单片机的GPIO、中断、定时器、ADC、电源、看门狗、串口与总线接口开发技术。传感器接口开发：通过介绍采集类、安防类、控制类、特殊类几十种传感器的工作原理、组成结构、特性参数，并基于CC2530单片机相关的接口进行传感器应用开发。综合应用开发：通过三个综合应用农业大棚空气湿度调节系统的设计与实现、智能语音门铃的设计与实现、多功能晾衣架的设计与实现掌握传感器综合应用开发。项目名模块名理论课时实践课时教学目标教学重点项目一微处理器基本原理和开发知识模块一微处理器22了解单片机的概念、分类与组成；单片机的发展与应用理解单片机概念，了解基分类与组成模块二MCS-51微处理器22MCS51单片机概述；CC2530单片机概述；CC2530开发环境；CC2530单片机套件CC2530单片机片上资源，芯片特性；熟悉IARfor8051开发环境安装模块三项目开发基本调试22IAR8051开发环境的使用；IAR8051程序的开发及在线调试熟悉IARfor8051建立工程与在线调试项目二单片机基础接口开发项目模块一信号灯的设计与实现22什么是通用I/O；GPIO_Port&GPIO_Pin；GPIO的四种工作模式；CC2530的通用I/O配置;信号指示灯项目实践理解通用I/O；熟悉CC2530的通用I/O配置；信号指示灯项目实践模块二键盘按键的设计与实现22什么是中断；什么是外部中断；外部中断触发的三种方式；CC2530的外部中断配置；键盘按键项目实践理解单片机的中断机制；熟悉CC2530的外部中断配置；键盘按键项目实践模块三电子秒表的设计与实现22什么是定时器；定时器、计数器、脉宽调制；自由运行、模计数、正计数、倒技术；CC2530的定时器配置；电子秒表项目实践理解单片机的定时器功能与相关工作模式；熟悉CC2530的定时器配置；秒表计时器项目实践模块四万用表电压检测的设计与实现22什么是ADC；ADC的模数转换精度；ADC的模式转换参考电压；CC2530的ADC采集配置；万用表电压检测项目实践理解单片机的ADC功能与相关特性；熟悉CC2530的ADC配置；万用表电压检测项目实践模块五低功耗智能手环的设计与实现22什么是电源管理；电源管理与低功耗；PM0、PM1、PM2、PM3模式；CC2530的电源管理配置；低功耗智能手环项目实践熟悉CC2530的电源管理配置；智能手环低功耗项目实践模块六监测站宕机复位重启的设计与实现22什么是看门狗；放狗、喂狗操作；看门狗的工程意义；CC2530的看门狗配置；监测站宕机复位重启项目实践理解单片机的看门狗功能；熟悉CC2530的看门狗配置；监测站宕机复位项目实践模块七智能工厂设备交互的设计与实现22什么是串口；串口通信原理；比特率、波特率；TTL、RS485、RS232；智能工厂设备交互项目实践熟悉串口通信机制与相关参数；智能工厂设备交互项目实践模块八农业大棚温湿度信息采集系统的设计与实现22温湿度传感器简介；单片机总线通讯概念；常用通信总线介绍；农业大棚温湿度信息采集系统的设计与实现常用通信总线介绍；CC2530与温湿度传感器开发项目三传感器接口开发项目模块一传感器原理与应用技术22认识传感器；传感器的概念与分类；传感器技术基础；传感器发展趋势传感器的概念与分类；传感器技术基础模块二温室大棚光照度测量的设计与实现22温室大棚光照度项目场景；光敏传感器介绍；HB1750FVI-TR光敏传感器介绍；CC2530与光照度传感器开发HB1750FVI-TR光敏传感器介绍；CC2530与光照度传感器开发模块三户外气压海拔测量计的设计与实现22户外高度气压计项目场景；气压海拔传感器介绍；FBM320气压海拔传感器介绍；CC2530与气压高度传感器开发FBM320气压海拔传感器介绍；CC2530与气压高度传感器开发模块四室内空气质量检测的设计与实现22室内空气质量检测项目场景；空气质量传感器介绍；MP503空气质量传感器；CC2530与空气质量传感器开发MP503空气质量传感器；CC2530与空气质量传感器开发模块五电子计步器的设计与实现22电子计步器项目场景；三轴加速度传感器介绍；LIS3DH三轴加速度传感器；CC2530与三轴加速度传感器开发LIS3DH三轴加速度传感器；CC2530与三轴加速度传感器开发模块六红外测距系统的设计与实现22红外测距系统项目场景；测距传感器介绍；Sharp红外传感器；CC2530与红外测距传感器开发Sharp红外传感器；CC2530与红外测距传感器开发模块七人体红外报警器的设计与实现22人体红外报警器项目场景；人体红外传感器介绍；AS312数字智能红外热释电传感器；CC2530与人体红外传感器开发AS312数字智能红外热释电传感器；CC2530与人体红外传感器开发模块八燃气报警器的设计与实现22厨房燃气报警器项目场景；可燃气体传感器介绍；MP-4可燃气体传感器；CC2530与气体传感器开发MP-4可燃气体传感器；CC2530与气体传感器开发模块九电动车报警器的设计与实现22电动车报警器项目场景；震动传感器介绍；CC2530与震动传感器开发震动传感器介绍；CC2530与震动传感器开发模块十出租车计价器的设计与实现22出租车计价器项目场景；霍尔传感器介绍；AH3144霍尔传感器；CC2530与霍尔传感器开发AH3144霍尔传感器；CC2530与霍尔传感器开发模块十一生产线计数器的设计与实现22生产线计数器项目场景；光电传感器介绍；CC2530与光电传感器开发光电传感器介绍；CC2530与光电传感器开发模块十二火灾报警器的设计与实现22工厂火灾预警项目场景；火焰传感器介绍；红外接收管介绍；CC2530与火焰传感器开发火焰传感器介绍；红外接收管介绍；CC2530与火焰传感器开发模块十三触摸开关的设计与实现22触摸开关控制项目场景；触摸开关介绍；触摸传感器；CC2530与触摸传感器开发触摸传感器；CC2530与触摸传感器开发模块十四定时开关插座的设计与实现22定时开关插座项目场景；继电器介绍；CC2530与继电器开发继电器介绍；CC2530与继电器开发模块十五笔记本电脑散热器的设计与实现22笔记本散热器控制项目场景；风机介绍；CC2530与风机设备开发风机介绍；CC2530与风机设备开发模块十六摄像机云台的设计与实现22摄像机云台项目场景；步进电机介绍；CC2530与步进电机开发步进电机介绍；CC2530与步进电机开发模块十七声光报警器的设计与实现22声光报警器项目场景；声光报警器介绍；CC2530与声光设备开发声光报警器介绍；CC2530与声光设备开发项目四综合应用项目开发模块一农业大棚空气湿度调节系统的设计与实现22设计温湿度触感器驱动；设计继电器、LED灯等控制设备驱动；设计大棚湿度调节组合逻辑；设计大棚湿度调节模式逻辑；测试大棚湿度调节系统系统综合设计功能设计温湿度触感器驱动与继电器、LED灯等控制设备驱动；设计大棚湿度调节逻辑程序和大棚湿度控制模式程序；测试湿度调节系统综合设计功能并总结项目得失模块二智能语音门铃的设计与实现22设计语音合成传感器驱动；设计人体红外传感器和LED灯的个采集和控制设备驱动；设计语音模块和人体红外传感器的联动控制逻辑；设计LED的系统正常运行指示灯控制逻辑；测试系统综合设计功能设计语音合成传感器驱动、人体红外传感器驱动和LED控制驱动；设计人体红外传感器和语音合成模块联动控制逻辑、LED后台闪烁逻辑；测试语音提示门铃系统综合设计功能并总结项目得失模块三多功能晾衣架的设计与实现22设计步进电机和风扇控制驱动程序；设计按键和LED的驱动控制层序；设计按键、LED与步进电机和风扇的联动控制逻辑程序；设计系统的综合控制逻辑；测试系统综合设计功能设计步进电机、风扇的控制驱动逻辑和LED、KEY的驱动程序；设计系统的按键、LED与步进电机和风扇的综合控制逻辑；测试系统综合设计功能并总结项目得失

配套产品实验设备xLab未来实验平台（xLab-BaseKits）是中智讯公司开发的一款信息类学科的综合型实验设备，是基于物联网等新工科技术改革与高素质技能型人才培养而设计的实验平台。xLab未来实验平台打破了传统以硬件平台来定义实验的困局，创新性的从专业学科建设角度来重新定义产品，让课程来定义实验，让实验来定义设备，能够配合专业教材完成全部的专业核心课程实验。xLab未来实验平台与中智讯开发的专业教材配套，可以满足物联网应用技术专业全部的专业核心课程及专业方向课程的教学、实验和实训需求，包括：《单片机与传感器》、《物联网识别技术》、《物联网无线通信技术》、《嵌入式接口技术》、《Android应用技术（物联网方向）》、《Web应用技术（物联网方向）》、《物联网综合实训》等。xLab未来实验平台主要硬件功能如下：感知层单元：CC2530单片机最小系统、STM32F407/STM32F103ARM嵌入式最小系统、采集类传感器、控制类传感器、安防类传感器、显示类传感器、识别类传感器、创意类传感器等。传感网单元：CC2530ZigBee传感网系统、CC2540蓝牙BLE传感网系统、CC3200Wi-Fi传感网系统、SX1278LoRa传感网系统、BC95NB-IOT传感网系统、EC204GLTE传感网系统等。智能网关单元：Cortex-A9/Cortex-A53Android智能网关（三星S5P4418/S5P6818处理器），外设：3G/4G、GPS/BDS、Wi-Fi、蓝牙、摄像头、NFC…感知层单元传感网单元智能网关单元软件平台教育信息云平台基于