物聯網系統安裝與維護

衛燕，高級講師，2002年畢業於同濟大學電子與信息技術專業，具有“多媒體作品制作員高級”及“電子商務師高級”職業資格證書，現任上海市材料工程學校專業教師，主要從事數字媒體技術專業教學工作。在歷屆的上海市星光計劃大賽中，指導學生參賽並獲得過多個獎項。曾發表《基於數字化校園教學資源建設的實踐探索》、《淺談中職校園微電影的拍攝技巧》等多篇論文。2011年主編了《信息技術應用——常用計算機工具軟件》教材，由中國人事出版社出版； 2009參編教材《web數據庫和動態網頁制作》、2010年參編教材《動態網頁技術應用》、2020年參編教材《Photoshop CC 2018平面設計項目實訓》，均由中國鐵道出版社有限公司出版。

目 錄

 

 

 

 

 

 

 

模塊一

物聯網系統軟硬件環境準備 1

任務一 物聯網設備的識別與檢測 1

【學習目標】 1

【任務情景】 1

【任務分析】 1

【相關知識】 2

一、常用傳感器 2

二、常用執行器 3

【技能訓練】 3

【任務評價】 6

【拓展學習】 6

【思考與練習】 7

任務二 物聯網系統開發工具的安裝與

配置 7

【學習目標】 7

【任務情景】 7

【任務分析】 8

【相關知識】 8

一、物聯網軟件開發平臺 8

二、Mind+ 8

三、物聯網開發板 9

【技能訓練】 10

【任務評價】 13

【拓展學習】 13

【思考與練習】 14

任務三 物聯網系統拓撲圖的識讀與

繪制 14

【學習目標】 14

【任務情景】 14

【任務分析】 14

【相關知識】 15

一、物聯網系統三層架構 15

二、物聯網系統拓撲圖及其應用 15

三、物聯網系統拓撲圖的組成 16

【技能訓練】 17

【任務評價】 21

【拓展學習】 21

【思考與練習】 22

 

模塊二

物聯網感知設備的安裝與

調試 23

任務一 物聯網觸摸開關的安裝與

調試 23

【學習目標】 23

【任務情景】 23

【任務分析】 23

【相關知識】 24

一、物聯網觸摸開關簡介 24

二、物聯網觸摸開關的結構 24

三、物聯網觸摸開關的工作原理 25

四、物聯網觸摸開關的應用 25

【技能訓練】 26

【任務評價】 32

【拓展學習】 33

【思考與練習】 34

任務二 光敏傳感器的安裝與調試 34

【學習目標】 34

【任務情景】 35

【任務分析】 35

【相關知識】 35

一、光敏傳感器簡介 35

二、光敏傳感器的結構 35

三、光敏傳感器中感光半導體元件的

工作原理 36

四、光敏傳感器的應用 37

【技能訓練】 37

【任務評價】 42

【拓展學習】 43

【思考與練習】 43

任務三 聲音采集傳感器的安裝與

調試 43

【學習目標】 43

【任務情景】 43

【任務分析】 44

【相關知識】 44

一、聲音采集傳感器簡介 44

二、聲音采集傳感器的結構 44

三、聲音采集傳感器的工作原理 45

四、聲音采集傳感器的應用 45

【技能訓練】 46

【任務評價】 51

【拓展學習】 51

【思考與練習】 52

任務四 溫濕度傳感器的安裝與調試 52

【學習目標】 52

【任務情景】 52

【任務分析】 52

【相關知識】 52

一、溫濕度傳感器簡介 52

二、DHT11溫濕度傳感器的結構 52

三、DHT11溫濕度傳感器的工作

原理 53

四、DHT11溫濕度傳感器的應用 54

【技能訓練】 54

【任務評價】 60

【拓展學習】 61

【思考與練習】 61

任務五 紅外傳感器的安裝與調試 62

【學習目標】 62

【任務情景】 62

【任務分析】 62

【相關知識】 62

一、紅外傳感器簡介 62

二、紅外傳感器的結構 63

三、紅外傳感器的工作原理 63

四、紅外傳感器的應用 64

【技能訓練】 64

【任務評價】 70

【拓展學習】 70

【思考與練習】 70

任務六 超聲波傳感器的安裝與

調試 71

【學習目標】 71

【任務情景】 71

【任務分析】 71

【相關知識】 71

一、超聲波傳感器簡介 71

二、超聲波傳感器的結構 72

三、超聲波傳感器的工作原理 72

四、超聲波傳感器的應用 73

【技能訓練】 73

【任務評價】 78

【拓展學習】 78

【思考與練習】 79

 

模塊三

物聯網執行設備的安裝與

調試 80

任務一 物聯網燈光控制模塊的安裝與

調試 80

【學習目標】 80

【任務情景】 80

【任務分析】 80

【相關知識】 81

一、RGB彩燈模塊簡介 81

二、RGB彩燈模塊燈光混色原理 81

三、RGB彩燈模塊亮度控制技術 82

【技能訓練】 82

【任務評價】 87

【拓展學習】 87

【思考與練習】 88

任務二 物聯網系統顯示模塊的安裝與

調試 88

【學習目標】 88

【任務情景】 88

【任務分析】 89

【相關知識】 89

一、顯示模塊簡介 89

二、LCD與OLED技術的原理 89

三、LCD和OLED技術的IIC通信

協議 90

四、OLED顯示屏模塊引腳定義 91

【技能訓練】 91

【任務評價】 96

【拓展學習】 96

【思考與練習】 97

任務三 物聯網電機控制器的安裝與

調試 97

【學習目標】 97

【任務情景】 97

【任務分析】 98

【相關知識】 98

一、直流電機簡介 98

二、直流電機的工作原理 98

三、ULN2003電機驅動模塊 99

【技能訓練】 99

【任務評價】 105

【拓展學習】 106

【思考與練習】 106

 

模塊四

物聯網系統典型應用 107

任務一 智能門禁系統的安裝與

調試 107

【學習目標】 107

【任務情景】 107

【任務分析】 107

【相關知識】 108

一、智能門禁系統的組成 108

二、RC522芯片 108

三、RFID系統組成 109

四、RFID系統的工作原理 110

五、非接觸式IC卡 110

六、M1的存儲結構 111

【技能訓練】 114

【任務評價】 120

【拓展學習】 120

【思考與練習】 121

任務二 智能綠化養護系統的安裝與

調試 121

【學習目標】 121

【任務情景】 121

【任務分析】 121

【相關知識】 121

一、pH值傳感器 121

二、土壤濕度傳感器 122

三、面包板 122

【技能訓練】 123

【任務評價】 128

【拓展學習】 129

【思考與練習】 129

任務三 智能語音系統的安裝與

調試 130

【學習目標】 130

【任務情景】 130

【任務分析】 130

【相關知識】 130

一、語音識別技術簡介 130

二、語音識別技術分類 131

三、語音識別模式匹配方法 131

【技能訓練】 131

【任務評價】 142

【拓展學習】 142

【思考與練習】 143

 

模塊五

物聯網系統雲平臺數據維護 144

任務一 物聯網通信模塊的配置 144

【學習目標】 144

【任務情景】 144

【任務分析】 144

【相關知識】 145

一、WiFi簡介 145

二、WiFi模塊 145

三、WiFi的AT指令 146

【技能訓練】 147

【任務評價】 152

【拓展學習】 152

【思考與練習】 153

任務二 物聯網雲平臺的數據管理 153

【學習目標】 153

【任務情景】 153

【任務分析】 153

【相關知識】 154

一、物聯網雲平臺的功能 154

二、物聯網雲平臺的通信協議 154

三、AT+MQTT指令 155

【技能訓練】 156

【任務評價】 168

【拓展學習】 169

【思考與練習】 169

任務三 物聯網系統的故障診斷與

分析 170

【學習目標】 170

【任務情景】 170

【任務分析】 170

【相關知識】 170

一、物聯網系統常見故障及原因 170

二、故障檢查的基本思路和方法 170

三、物聯網雲平臺連接測試工具 171

【技能訓練】 171

【任務評價】 175

【拓展學習】 176

【思考與練習】 176