物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)設(shè)計及應(yīng)用
定 價:49.8 元
- 作者:趙小強,李晶,王彥本 著
- 出版時間:2015/9/1
- ISBN:9787115395795
- 出 版 社:人民郵電出版社
- 中圖法分類:TP393.409
- 頁碼:343
- 紙張:膠版紙
- 版次:1
- 開本:16開
本書結(jié)合國家物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)學(xué)生培養(yǎng)及物聯(lián)網(wǎng)新興產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,從面向?qū)嶋H應(yīng)用及培養(yǎng)大學(xué)生實踐能力出發(fā),由淺入深講解物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的軟硬件設(shè)計。教材包括6章,分別是物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)概論、物聯(lián)網(wǎng)設(shè)計所需基本儀器使用方法、物聯(lián)網(wǎng)電路設(shè)計及仿真、物聯(lián)網(wǎng)印刷電路板的設(shè)計、物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)軟件設(shè)計、典型物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)設(shè)計,本書各章節(jié)逐步進行深入,符合大學(xué)生的實踐創(chuàng)新能力培養(yǎng)規(guī)律。本書融入了主編多年教學(xué)科研成果,多個例程均來自負(fù)責(zé)主持的科研項目及指導(dǎo)的學(xué)生科技競賽項目,例如:“基于物聯(lián)網(wǎng)的廢氣監(jiān)測儀的設(shè)計”和“基于物聯(lián)網(wǎng)的水質(zhì)遠(yuǎn)程分析科學(xué)決策智能化環(huán)保系統(tǒng)”分別獲得過2013年和2011年全國大學(xué)生“挑戰(zhàn)杯”競賽陜西賽區(qū)特等獎及全國二等獎。
本書可作為高等院校電子信息類專業(yè)物聯(lián)網(wǎng)設(shè)計及應(yīng)用的教材,也可作為計算機類、儀器儀表類、環(huán)境類專業(yè)學(xué)生及電子愛好者的參考用書。
1.融入了負(fù)責(zé)人多年科研成果,多個例程均來自負(fù)責(zé)人主持的科研項目及指導(dǎo)的學(xué)生科技競賽項目。2.結(jié)合國家物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)學(xué)生培養(yǎng)目標(biāo)及物聯(lián)網(wǎng)新興產(chǎn)業(yè)的發(fā)展需求,實際應(yīng)用培養(yǎng)大學(xué)生實踐能力。3.本書從物聯(lián)網(wǎng)概述、物聯(lián)網(wǎng)設(shè)計所需基本儀器使用、物聯(lián)網(wǎng)電路設(shè)計及仿真、物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)軟件設(shè)計逐步進行深入,*后完成多個完整物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的設(shè)計,本書符合大學(xué)生的實踐創(chuàng)新能力培養(yǎng)規(guī)律。
趙小強副教授,現(xiàn)任西安郵電大學(xué)通信與信息工程學(xué)院副院長,自2005年以來一直從事學(xué)生科技創(chuàng)新實驗工作,注重學(xué)生科技創(chuàng)新能力培養(yǎng),近10年來培養(yǎng)了200余名大學(xué)生科技創(chuàng)新人才,在培養(yǎng)大學(xué)生創(chuàng)新能力方面碩果累累。
目錄
第1章 物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)概論 1
1.1 物聯(lián)網(wǎng)的定義 1
1.2物聯(lián)網(wǎng)的體系架構(gòu) 2
1.2.1 物聯(lián)網(wǎng)的框架結(jié)構(gòu) 2
1.2.2 感知層 3
1.2.3網(wǎng)絡(luò)層 6
1.2.4應(yīng)用層 7
1.3 射頻識別(RFID)技術(shù) 9
1.3.1RFID的組成 9
1.3.2 RFID工作原理 10
1.3.3 RFID的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn) 11
1.4 ZigBee技術(shù) 12
1.4.1 ZigBee技術(shù)概述 12
1.4.2 ZigBee協(xié)議規(guī)范 14
1.5無線傳感網(wǎng)絡(luò)技術(shù) 15
1.5.1 無線傳感網(wǎng)絡(luò)概述 16
1.5.2無線傳感網(wǎng)絡(luò)關(guān)鍵技術(shù) 17
1.5.3 無線傳感網(wǎng)絡(luò)協(xié)議 18
1.6 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)定位技術(shù) 21
1.6.1 定位技術(shù)綜述 21
1.6.2 基于距離的定位方法 23
1.6.3基于非測距的定位算法 24
1.7 物聯(lián)網(wǎng)通信技術(shù) 26
1.7.1 無線接入網(wǎng)技術(shù) 26
1.7.2基于光傳輸?shù)慕尤刖W(wǎng)技術(shù) 28
1.8 物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的應(yīng)用前景 29
課后題 31
第2章 物聯(lián)網(wǎng)設(shè)計所需基本儀器使用方法 31
2.1 示波器 32
2.1.1 功能檢查 33
2.1.2 設(shè)置垂直系統(tǒng) 34
2.1.3 設(shè)置水平系統(tǒng) 35
2.1.4 設(shè)置觸發(fā)系統(tǒng) 36
2.2 信號發(fā)生器 37
2.2.1信號發(fā)生器面板介紹 38
2.2.2 信號發(fā)生器的使用 39
2.3 頻譜分析儀 39
2.3.1 頻譜分析儀的技術(shù)指標(biāo) 41
2.3.2 頻譜分析儀的使用方法 42
2.3.2 測試流程 43
課后題 45
第3章 物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)設(shè)計與仿真 45
3.1物聯(lián)網(wǎng)電路原理圖設(shè)計 46
3.1.1項目說明 46
3.1.2電路原理圖設(shè)計的流程 46
3.1.3原理圖設(shè)計編輯界面 46
3.1.4原理圖菜單欄、工具欄及工作面板 47
3.1.5繪制儀用AD轉(zhuǎn)換電路原理圖 50
3.1.6層次化原理圖設(shè)計 65
3.2 物聯(lián)網(wǎng)電路仿真 73
3.2.1 項目說明 73
3.2.2電路仿真的基本概念 73
3.2.3放置電源及仿真激勵源 74
3.2.4仿真分析的參數(shù)設(shè)置 80
3.2.5特殊仿真元器件的參數(shù)設(shè)置 83
3.2.6電路仿真的基本方法 91
課后題 96
第4章 物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的印刷電路板設(shè)計 100
4.1 PCB編輯器的功能特點 100
4.2 PCB界面簡介 101
4.3 電路板物理結(jié)構(gòu)及環(huán)境參數(shù)設(shè)置 102
4.4 PCB的設(shè)計流程 105
4.5 設(shè)置電路板工作層面 105
4.6“Preferences”的設(shè)置 111
4.7在PCB文件中導(dǎo)入原理圖網(wǎng)絡(luò)表信息 112
4.8 元件的自動布局 117
4.9 元件的手動調(diào)整布局 121
4.10 電路板的自動布線 127
4.11 電路板的手動布線 155
4.12 添加安裝孔 157
4.13 覆銅和補淚滴 158
4.14 3D效果圖 162
4.15網(wǎng)絡(luò)密度分析 163
課后題 164
第5章 物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)軟件設(shè)計 167
5.1虛擬儀器及LabVIEW概述 167
5.2 LabVIEW軟件的安裝 168
5.3 LabVIEW的操作環(huán)境 170
5.3.1編輯面板 170
5.3.2工具欄 170
5.3.3工具模板(Tools Palette) 171
5.4 LabVIEW基礎(chǔ) 171
5.4.1數(shù)據(jù)運算 171
5.4.2 布爾型 173
5.4.3 數(shù)組 175
5.4.4 簇 179
5.4.5 字符串 182
5.5 程序結(jié)構(gòu) 187
5.5.1 For循環(huán) 187
5.5.2 條件結(jié)構(gòu) 191
5.5.3 事件結(jié)構(gòu) 193
5.5.4 定時結(jié)構(gòu) 196
5.6 圖像顯示 199
5.6.1 波形圖表 199
5.6.2 波形圖 201
5.6.3 XY圖 203
5.6.4 強度圖 205
5.6.5 數(shù)字波形圖 205
5.7 文件系統(tǒng) 209
5.7.1 文件I/O 209
5.7.2 文本文件 212
5.7.3 電子表格文件 213
5.7.4 二進制文件 215
5.7.5 波形文件 216
5.7.6 TDMS文件 218
5.8 數(shù)學(xué)計算 220
5.8.1 分析中的數(shù)學(xué)計算 220
5.8.2 信號分析 239
5.9 實例 247
5.9.1 PC與單個單片機串口通信 247
5.9.2 短信接收與發(fā)送 254
課后題 280
第6章 典型物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)設(shè)計 282
6.1在線超聲波測距儀 283
6.1.1電子模塊準(zhǔn)備 283
6.1.2設(shè)計步驟 285
6.1.3 程序分析 293
6.2基于物聯(lián)網(wǎng)的廢氣監(jiān)測儀 293
6.2.1電子模塊準(zhǔn)備 293
6.2.2設(shè)計步驟 294
6.2.3 程序分析 299
6.3 基于NRF2401無線模塊的溫度遠(yuǎn)程傳輸系統(tǒng) 299
6.3.1電子模塊準(zhǔn)備 299
6.3.2設(shè)計步驟 301
6.3.3程序分析 306
6.4水質(zhì)遠(yuǎn)程智能化監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計 307
6.4.1總體設(shè)計 307
6.4.2 系統(tǒng)硬件設(shè)計 307
6.4.3系統(tǒng)下位機軟件設(shè)計 319
6.4.4 上位機軟件設(shè)計 333
6.4.5 網(wǎng)絡(luò)通信功能測試 341
6.4.6水質(zhì)遠(yuǎn)程智能化監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計總體 344
課后題 344
附錄A 在線超聲波測距儀程序
附錄B 基于物聯(lián)網(wǎng)的廢氣監(jiān)測儀設(shè)計程序
附錄C 基于NRF2401無線模塊的溫度遠(yuǎn)程傳輸系統(tǒng)設(shè)計程序
參考文獻