前言

近年来，物联网、移动互联网、大数据和云计算的迅猛发展，慢慢地改变了社会的生产方式，极大地提高了生产效率和社会生产力。工业和信息化部《物联网发展规划（2016—2020年）》总结了“十二五”规划中物联网发展所取得的成就，并提出了“十三五”面临的形势，明确了物联网的发展思路和目标，提出了物联网发展的6大任务，分别是强化产业生态布局、完善技术创新体系、推动物联网规模应用、构建完善标准体系、完善公共服务体系、提升安全保障能力；提出了4大关键技术，分别是传感器技术、体系架构共性技术、操作系统，以及物联网与移动互联网、大数据融合关键技术；提出了6大重点领域应用示范工程，分别是智能制造、智慧农业、智能家居、智能交通和车联网、智慧医疗和健康养老，以及智慧节能环保；指出要健全多层次多类型的物联网人才培养和服务体系，支持高校、科研院所加强跨学科交叉整合，加强物联网学科建设，培养物联网复合型专业人才。该发展规划为物联网发展指出了一条鲜明的道路，同时也可以看出我国在推动物联网应用方面的坚定决心，相信物联网的规模会越来越大。本书基于CC2530微处理器，详细阐述了嵌入式系统和物联网的底层开发技术，采用案例式和任务式驱动的开发方法，旨在大力推动物联网人才的培养。

嵌入式系统和物联网涉及的技术很多，底层和感知层开发需要掌握微处理器外围接口的驱动开发技术，以及相应传感器的驱动开发技术。本书将详细分析基于CC2530和各种传感器的驱动方法，理论知识点清晰，实践案例丰富，带领读者掌握CC2530的接口开发技术。

全书采用任务式开发的学习方法，精选了27个贴近社会和生活的案例，由浅入深地介绍CC2530的接口技术和传感器应用开发技术，每个案例均有完整的开发过程，分别是生动的开发场景、明确的开发目标、深入浅出的原理学习、详细的系统设计过程、详细的软/硬件设计和功能实现过程，最后进行开发验证和总结拓展。每个案例均附有完整的开发代码，读者可在源代码的基础上快速进行二次开发，将其转化为各种比赛和创新创业的案例，不仅可为高等院校相关专业师生提供教学案例，也可以为工程技术开发人员和科研工作人员进行科研项目开发提供较好的参考资料。

第1部分引导读者初步学习微处理器的发展概况，以及物联网和微处理器的关系，学习MCS-51的基本原理、功能，并进一步学习CC2530的原理、功能及片上资源，学习CC2530开发平台的构成及开发环境的搭建，初步探索IAR for 8051的开发环境和在线调试，掌握CC2530开发环境的搭建和调试。

第2部分介绍本书开发项目依托的CC2530的各种接口技术，如GPIO、外部中断、定时器、A/D转换器、电源管理、看门狗、串口和I2C总线，共8个任务，即任务4到任务11，从而实现了8个项目的设计，分别是：应用CC2530微处理器GPIO功能完成信号灯的设计与实现、应用外部中断功能完成键盘按键的设计与实现、应用定时器功能完成电子秒表的设计与实现、应用ADC功能完成万用表电压检测的设计与实现、应用电源管理的低功耗功能完成低功耗智能手环检测的设计与实现、应用看门狗功能完成监测站宕机复位重启的设计与实现、应用串口功能完成智能工厂的设备交互的设计与实现、应用I2C总线功能完成农业大棚温湿度信息采集系统的设计与实现。通过这8个任务的开发，读者可掌握CC2530的接口原理、功能和开发技术，从而具备基本的开发能力。

第3部分学习各种传感器技术，分别是光照度传感器、气压海拔传感器、空气质量传感器、三轴加速度传感器、红外距离传感器、人体红外传感器、可燃气体传感器、振动传感器、霍尔传感器、光电传感器、火焰传感器、触摸传感器、继电器、轴流风机等，深入学习传感器的基本原理、功能和结构。结合传感器和CC2530开发平台，完成任务13到任务28（共16个任务）的设计，分别是：应用光照度传感器完成温室大棚光照度测量的设计与实现、应用气压海拔传感器完成户外气压海拔测量计的设计与实现、应用空气质量传感器完成室内空气质量检测系统的设计与实现、应用三轴加速度传感器完成电子计步器的设计与实现、应用红外距离传感器完成红外测距系统的设计与实现、应用人体红外传感器完成人体红外报警器的设计与实现、应用可燃气体传感器完成燃气报警器的设计与实现、应用振动传感器完成电动车报警器的设计与实现、应用霍尔传感器完成出租车计价器的设计与实现、应用光电传感器完成生产线计件器的设计与实现、应用火焰传感器完成火灾报警器的设计与实现、应用触摸传感器完成触摸开关的设计与实现、应用继电器完成定时开关插座的设计与实现、应用轴流风机完成笔记本电脑散热器的设计与实现、应用步进电机完成摄像机云台的设计与实现，以及应用RGB灯完成声光报警器的设计与实现。通过16个任务的设计与开发，读者可熟悉传感器的基本原理，并掌握CC2530驱动各种传感器的方法，为综合项目开发打下坚实的基础。

第4部分是综合项目，分别是任务29到任务31（共3个任务），任务29综合应用CC2530、温湿度传感器、继电器等完成农业大棚空气湿度调节系统的软/硬件设计，实现农业大棚湿度自动调节；任务30综合应用CC2530、人体红外传感器、语音合成传感器和LED完成智能语音门铃的软/硬件设计，实现人体识别和语音提示；任务31应用CC2530、按键、步进电机、轴流风机和LED完成多功能晾衣架的软/硬件设计，实现升降，以及风干风扇的开启和关闭。其中，每一个综合项目都遵循科学、系统的开发方法，用任务需求分析、任务实践和任务验证来组织系统的开发。

本书特色有：

（1）任务式开发。抛去传统的理论学习方法，通过生动的案例将理论与实践结合起来，通过理论学习和开发实践，快速入门，由浅入深地掌握CC2530和传感器应用开发技术。

（2）理论知识和案例实践相结合。将嵌入式系统的开发技术、CC2530接口开发技术、传感器应用技术和生活中的实际案例结合起来，边学习理论知识边开发，快速掌握嵌入式系统和物联网系统开发技术。

（3）提供综合项目开发方法。综合项目为读者提供软/硬件系统的开发方法，有需求分析、项目架构、软/硬件设计等，读者可在提供的案例的基础上快速进行二次开发，很方便地将其转化为各种比赛和创新创业的案例，也可以为工程技术开发人员和科研工作人员进行科研项目开发提供较好的参考资料。

本书既可作为高等院校相关专业的教材或教学参考书、自学参考书，也可供相关领域的工程技术人员查阅之用，对于物联网开发的爱好者，本书也是一本深入浅出的读物。

在编写过程中，本书借鉴和参考了国内外专家、学者、技术人员的相关研究成果，我们尽可能按学术规范予以说明，但难免会有疏漏之处，在此谨向有关作者表示深深的敬意和谢意，如有疏漏，请及时通过出版社与作者联系。

本书得到了广东省自然科学基金项目（2018A030313195）、广东高校省级重大科研项目（2017GKTSCX021）、广东省科技计划项目（2017ZC0358）、广州市科技计划项目（201804010262）、广东交通职业技术学院重点科研项目（2017-1-001），以及广东省高等职业教育品牌专业建设项目（2016GZPP044）的资助。感谢中智讯（武汉）科技有限公司在本书编写的过程中提供的帮助，特别感谢电子工业出版社在本书出版过程中给予的大力支持。

由于本书涉及的知识面广，时间仓促，限于笔者的水平和经验，疏漏之处在所难免，恳请专家和读者批评指正。

作者

2018年7月