物联网CC2530单片机与传感器项目式教程 课件 项目5　绿色智慧校园智能感知

任务5.1光照度与路灯管控系统的设计与实现许多校园的路灯系统存在着光照不足或过度照明的问题，导致能耗浪费、光污染以及安全隐患。因此，优化路灯的光照度是提升校园环境质量的重要措施。随着智能技术的发展，传统的路灯不再满足现代校园的需求。智能路灯系统可以根据实际光照程度和人流量自动调节光照，降低能耗的同时，确保安全。项目背景路灯控制系统主要是通过为处理器的GPIO模拟IIC通信读取光照度传感器值，根据读取到的值去判段当前的亮度，以此来调节灯的亮度。目录第一章节

光照度传感器01光敏传感器介绍02IIC总线和光照度传感器第二章节

任务设计与实现第一章节

光照度传感器01光敏传感器介绍02IIC总线和光照度传感器03任务设计与实现知识点01光敏传感器介绍第一章节

光照度传感器光敏传感器就如同人的眼睛，能够对光线强度作出反应，它能感应光线的明暗变化，输出微弱的电信号，通过简单电子线路放大处理，可以控制LED灯具的自动开关。光敏传感器是最常见的传感器之一，它的种类繁多，主要有：光电管、光电倍增管、光敏电阻、光敏三极管、太阳能电池、红外线传感器、紫外线传感器、光纤式光电传感器、色彩传感器、CCD和CMOS图像传感器等。光敏传感器介绍第一章节

光照度传感器光敏传感器是采用光电元件作为检测元件的传感器。它首先把被测量的变化转换成光信号的变化，然后借助光电元件进一步将光信号转换成电信号。光电传感器一般由光源、光学通路和光电元件三部分组成。光敏传感器介绍第一章节

光照度传感器BH1750FVI是一种用于两线式串行总线接口的数字型光照度度传感器集成电路。这种集成电路可以根据收集的光线强度数据来调整液晶或者键盘背景灯的亮度。利用它的高分辨率可以探测较大范围的光照度度变化。其测量范围为1lx~65535lx。光敏传感器介绍第一章节

光照度传感器知识点02IIC总线和光照度传感器第一章节

光照度传感器芯片的控制接口采用I2C数据协议，I2C总线是通用一根串行数据线（SDA）和一根串行时钟线（SCL）来进行通信的。微处理器每次与从设备通信时都需要向从设备发送一个开始信号，通信结束之后再向从设备发送一个结束信号。IIC总线和光照度传感器第一章节

光照度传感器传感器遵循I2C总线接口时序，传感器上电后需要初始化，CC2530向传感器发送一组启动时序。IIC总线和光照度传感器第一章节

光照度传感器本章节回顾光敏传感器介绍光敏传感器概念光敏传感器分类BH1750FVIIIC总线和光照度传感器IIC总线介绍CC2530驱动传感器第一章节

光照度传感器第二章节

任务设计与实现光照度与路灯控制结合是一种常见的智能照明系统，通过实时监测环境的光照度水平，智能地控制路灯的开关和亮度，以实现节能、环保和智能化管理的目的。单片机是光照度与路灯系统的核心控制单元，负责接收光照度传感器采集的数据，根据预设的光照度阈值和时间设置，控制路灯的亮度和开关状态。控制系统通常由单片机或微控制器构成，负责接收光照度传感器的数据并根据预设的光照度阈值进行智能控制。控制系统可以根据环境光照强度的变化自动调节路灯的亮度或开关状态。通过光照度与路灯控制系统的应用，可以实现对路灯照明的智能化控制，提高能源利用效率和照明质量，为城市照明系统的可持续发展提供重要支持。这种系统在智慧城市建设和节能减排方面具有重要意义。任务设计与实现第二章节

任务设计与实现本实验应用开发的硬件框架和原理图如下图任务设计与实现第二章节

任务设计与实现分析完硬件以后再来编程设计，首先需要将CC2530微处理器的GPIO模拟iic通信，然后配置CC2530的串口通信，具体配置方法参考前面学习内容。通过IIC采集数据，根据预设的光照度阈值和时间设置，控制路灯的亮度和开关状态。通过串口打印采集的数据。任务设计与实现第二章节

任务设计与实现代码分析及验证关键代码：BH1750数据处理函数：第二章节

任务设计与实现代码分析及验证关键代码：BH1750数据处理函数：第二章节

任务设计与实现代码分析及验证关键代码：主函数：第二章节

任务设计与实现本章节回顾任务设计和实现项目分析硬件分析软件分析第二章节

任务设计与实现谢谢大家任务5.2空气质量监测预警系统的设计与实现空气质量直接影响人们的健康，尤其是在校园环境中，学生和教职工的身体健康和学习效率受到空气污染的显著影响。研究表明，长期暴露于污染的空气中可能导致呼吸系统疾病、心血管疾病以及其他健康问题。因此，监测和改善校园空气质量显得尤为重要。通过科学的监测和管理，可以有效改善校园空气质量，创造一个更安全、健康的学习和生活环境。项目背景目录第一章节

空气质量传感器01空气质量传感器02MP503型空气质量传感器第二章节

任务设计与实现第一章节

空气质量传感器01GPIO概述02CC2530的GPIO知识点01空气质量传感器第一章节

空气质量传感器半导体气体传感器：目前实际中使用的气体传感器大多是半导体气体传感器，可以分为电阻式半导体气体传感器和非电阻式半导体气体传感器。半导体气体传感器是利用气体在半导体敏感元件表面的氧化反应和还原反应导致敏感元件电阻或电容发生变化而制成的。空气质量传感器第一章节

空气质量传感器空气质量传感器半导体气体传感器特性参数01气敏元件的电阻值02气敏元件的灵敏度05初期稳定时间04气敏元件的恢复时间03气敏元件的响应时间第一章节

空气质量传感器知识点02MP503型空气质量传感器第一章节

空气质量传感器MP503型气体传感器是空气质量传感器。采用多层厚膜制造工艺，在微型Al2O3陶瓷基片上的两面分别形成加热器和金属氧化物半导体气敏层，用电极引线引出，经TO-5金属外壳封装而成。该气体传感器广泛应用于家庭环境及办公室有害气体检测、自动排风装置、空气清新机等领域。MP503型空气质量传感器第一章节

空气质量传感器传感器使用中避免的情况传感器MP503内部结构MP503型空气质量传感器暴露于有机硅蒸气中高腐蚀性的环境碱、碱金属盐、卤素的污染接触到水结冰施加电压过高电压加错管脚第一章节

空气质量传感器本章节回顾空气质量传感器半导体气体传感器半导体气体传感器特性参数MP503型传感器MP503传感器使用中避免的情况第一章节

空气质量传感器第二章节

任务设计与实现单片机是空气质量检测系统的核心控制单元，负责接收传感器采集的数据，进行数据处理和分析，并根据预设的阈值进行报警或控制操作。常用的单片机包括Arduino、RaspberryPi等。通过空气质量检测与单片机结合，可以实现对环境空气质量数据的实时监测和智能化管理，为保障人们的健康和环境的清洁提供重要支持。任务设计与实现第二章节

任务设计与实现本实验应用开发的硬件框架和原理图如下图任务设计与实现第二章节

任务设计与实现分析完硬件以后再来编程设计，首先需要配置CC2530微处理器的ADC，然后配置CC2530的串口通信，具体配置方法参考前面学习内容。通过ADC采集数据。通过串口打印采集的数据。任务设计与实现第二章节

任务设计与实现代码分析及验证关键代码：获取空气质量传感器状态：第二章节

任务设计与实现代码分析及验证关键代码：主函数：第二章节

任务设计与实现本章节回顾任务设计与实现项目分析硬件分析软件分析第二章节

任务设计与实现谢谢大家任务5.3楼宇建筑振动预警系统的设计与实现校园内有多种建筑物，如教学楼、实验室、图书馆等，这些建筑通常承载着大量的人流和设备运行。建筑物的安全直接关系到师生的生命安全和学习、研究活动。因此，建立有效的振动监测与预警系统显得尤为重要。三轴传感器是一种能够同时检测三个方向上的加速度、倾斜角度等物理量的传感器。在楼宇建筑中，三轴传感器通常用于监测建筑物在X、Y、Z三个轴向上的倾斜和振动情况。项目背景目录第一章节

三轴传感器01GPIO概述02CC2530的GPIO第二章节

任务设计与实现第一章节

三轴传感器01GPIO概述02CC2530的GPIO知识点01三轴传感器第一章节

三轴传感器加速度传感器有两种一种是角加速度传感器，是由陀螺仪（角速度传感器）改进的；另一种就是线加速度传感器。加速度传感器可分为压阻式、压电式、电容式、力平衡式、光纤式、隧道式和谐振式等类型。三轴传感器第一章节

三轴传感器LIS3DH有两种工作方式，一种是其内置了多种算法来处理常见的应用场景（如静止检测、运动检测、屏幕翻转、失重、位置识别、单击和双击等等），用户只需简单配置算法对应的寄存器即可开始检测，一旦检测到目标事件，LIS3DH的外围引脚INT1会产生中断。另一种是支持用户通过SPI/I2C来读取底层加速度数据，并自行通过软件算法来做进一步复杂的处理，如计步等等。三轴传感器第一章节

三轴传感器三轴传感器加速度传感器应用（1）运动检测（2）失重检测（3）位置姿势识别第一章节

三轴传感器知识点02加速度传感器工作原理第一章节

三轴传感器加速度传感器可以是对自身器件的加速度进行检测，其自身的物理实现方式本书不做讨论，可以想象芯片内部有一个真空区域，感应器件即处于该区域，通过惯性力作用引起电压变化，并通过内部的A/D转换器给出量化数值。加速度传感器工作原理第一章节

三轴传感器LIS3DH三轴加速度传感器的内置硬件算法主要由2个参数和1个模式选择来确定，2个参数分别是阈值和持续时间。例如，在检测运动时，可以设定一个运动对应的阈值，并且要求芯片检测数据在超过这个阈值后并持续一定的时间才可以认为芯片是运动的。加速度传感器工作原理第一章节

三轴传感器本章节回顾三轴传感器加速度传感器LIS3DH三轴加速度传感器三轴传感器得应用加速度传感器工作原理加速度传感器工作原理三轴加速度传感器的做工模式第一章节

三轴传感器第二章节

任务设计与实现楼宇建筑与三轴传感器系统通过安装在建筑结构上的三轴传感器实时采集建筑物的倾斜和振动数据，将数据传输给数据处理单元进行分析和处理。一旦监测到建筑物存在倾斜或异常振动，系统会发出预警并采取相应的措施，可以实现对建筑结构安全性的实时监测和智能化管理，为保障人们的生命财产安全提供重要支持。任务设计与实现第二章节

任务设计与实现本实验应用开发的硬件框架和原理图如下图：任务设计与实现第二章节

任务设计与实现楼宇建筑与三轴传感器系统通过安装在建筑结构上的三轴传感器实时采集建筑物的倾斜和振动数据，将数据传输给数据处理单元进行分析和处理。一旦监测到建筑物存在倾斜或异常振动，系统会发出预警并采取相应的措施，可以实现对建筑结构安全性的实时监测和智能化管理，为保障人们的生命财产安全提供重要支持。任务设计与实现第二章节

任务设计与实现代码分析及验证主要代码：第二章节

任务设计与实现本章节回顾任务设计与实现项目分析硬件分析软件分析第二章节

任务设计与实现谢谢大家任务5.4教室风扇通风控制系统的设计与实现项目背景教室风扇通风控制系统与单片机结合可以实现智能化的通风控制提高教室内空气质量，增强舒适度。教室风扇通风控制系统通过单片机控制风扇的启停、转速和风向，根据教室内外温度、湿度等环境参数实现智能化通风控制。单片机可根据预设的控制算法自动调节风扇运行状态，提高通风效率。目录第一章节

风扇01风机介绍02轴流风机的控制原理第二章节

任务设计与实现第一章节

风扇01风机介绍02轴流风机的控制原理知识点01风机介绍第一章节

风扇风机介绍风机又称为轴流风机，主要用于加速空气流动和散热。轴流风机，用途非常广泛，就是与风叶的轴同方向的气流，如电风扇，空调外机风扇就是轴流方式运行风机。之所以称为“轴流式”，是因为气体平行于风机轴流动。轴流式风机通常用在流量要求较高而压力要求较低的场合。轴流风机主要由风机叶轮和机壳组成，结构简单但是对风速控制要求较高。第一章节

风扇风机介绍根据轴流风机的特性做出以下分类：钢制风机、玻璃钢风机、塑料风机、PP风机，PVC风机，镁合金风机、铝风机、不锈钢风机等等。按材质分类防爆风机、防腐风机、防爆防腐、专用轴流风机风机等类型。按用途分类管道式、

壁式、岗位式、固定式、防雨防尘式、移动式、电机外置式等。按使用要求分类皮带传动式、电机直联式。按安装方式可分为第一章节

风扇知识点02轴流风机的控制原理第一章节

风扇轴流风机的控制原理轴流风机有三根引出线，这三根线分别是电源正极接线、电源负极接线、转速控制线。电源正极接线和电源负