一、產(chǎn)品簡(jiǎn)介
農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)教學(xué)實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)建設(shè)主要包括環(huán)境、動(dòng)植物信息檢測(cè)、溫室、農(nóng)業(yè)大棚信息檢測(cè)和標(biāo)準(zhǔn)化生成監(jiān)控、節(jié)水灌溉等應(yīng)用模式,例如農(nóng)作物生長(zhǎng)情況、病蟲(chóng)害情況、土地灌溉情況、土壤空氣變更、畜禽的環(huán)境狀況以及大面積的地表檢測(cè),收集溫度、濕度、風(fēng)力、大氣、降雨量,有關(guān)土地的濕度、淡濃縮量和土壤PH值等信息的檢測(cè)。
物聯(lián)網(wǎng)農(nóng)業(yè)教學(xué)實(shí)訓(xùn)實(shí)習(xí)系統(tǒng)實(shí)習(xí)平臺(tái)以高性能低功耗的網(wǎng)關(guān)控制器為核心,結(jié)合ZigBee無(wú)線傳感網(wǎng)及控制技術(shù),對(duì)系統(tǒng)中的農(nóng)作物生長(zhǎng)過(guò)程中涉及的多種環(huán)境因素進(jìn)行檢測(cè)和處理,并智能的對(duì)各種突發(fā)、惡劣情況進(jìn)行實(shí)時(shí)處理,極大的節(jié)省了人力物力,保護(hù)生態(tài)環(huán)境,提高經(jīng)濟(jì)效益。
系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了農(nóng)作物生長(zhǎng)環(huán)境信息(包括二氧化碳、光照度、溫濕度和土壤參數(shù)等)采集和控制響應(yīng)、灌溉系統(tǒng)控制、數(shù)據(jù)計(jì)算和管理等功能,并支持遠(yuǎn)程WEB、移動(dòng)手持設(shè)備訪問(wèn)和控制等。使學(xué)生在實(shí)訓(xùn)過(guò)程中深入的理解物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)技術(shù),在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)領(lǐng)域中應(yīng)用的方法和過(guò)程等諸多環(huán)節(jié),激發(fā)學(xué)習(xí)興趣,并通過(guò)系統(tǒng)開(kāi)放式的環(huán)境,自己動(dòng)手實(shí)現(xiàn)學(xué)習(xí)、創(chuàng)新及應(yīng)用。
二、系統(tǒng)框圖
該實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)硬件總體由智能網(wǎng)關(guān)控制器、多種無(wú)線傳感器節(jié)點(diǎn)和反饋節(jié)點(diǎn)、WIFI路由設(shè)備、移動(dòng)手持終端和農(nóng)業(yè)沙盤構(gòu)成。西安做農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)教學(xué)實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)實(shí)習(xí)平臺(tái)的廠家
備注:ZigBee網(wǎng)絡(luò)信號(hào)
WIFI網(wǎng)絡(luò)信號(hào)
GSM/GPRS信號(hào)
三、硬件構(gòu)成
1、智能網(wǎng)關(guān)控制器,是整套系統(tǒng)的核心,負(fù)責(zé)處理無(wú)線傳感器節(jié)點(diǎn)發(fā)送過(guò)來(lái)的農(nóng)作物生長(zhǎng)環(huán)境傳感器信息,并可控制無(wú)線傳感器模塊實(shí)施響應(yīng)來(lái)調(diào)節(jié)農(nóng)作物生長(zhǎng)環(huán)境。
2、視頻監(jiān)控單元,由一路網(wǎng)絡(luò)攝像頭構(gòu)成,可以實(shí)現(xiàn)對(duì)農(nóng)作物周圍環(huán)境視頻的監(jiān)控,支持拍照和存儲(chǔ)功能。
3、無(wú)線傳感網(wǎng)中的傳感器及執(zhí)行器采用ZigBee(CC2530)的硬件方案,可以自組網(wǎng),支持路由功能,構(gòu)成分布式監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)。傳感器包括溫濕度傳感器、光照傳感器、CO2濃度監(jiān)測(cè)傳感器、土壤濕度傳感器等;執(zhí)行器包括電動(dòng)風(fēng)扇、電動(dòng)卷簾、電動(dòng)水泵、電子加熱器、警報(bào)器、電動(dòng)窗戶等。
4、WIFI路由可以將智能網(wǎng)關(guān)中的數(shù)據(jù)信息擴(kuò)展到internet網(wǎng)絡(luò)中,并支持遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)訪問(wèn)和監(jiān)控。
5、移動(dòng)手持終端采用普通的PAD,支持Android系統(tǒng),可實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)信息的查詢和控制。
6、農(nóng)業(yè)沙盤,主要由農(nóng)業(yè)溫室大棚、電動(dòng)卷簾、灌溉系統(tǒng)及傳感器構(gòu)成。
四、產(chǎn)品特點(diǎn)
1、線組網(wǎng) 智能監(jiān)控
系統(tǒng)采用先進(jìn)的ZigBee無(wú)線組網(wǎng)方式,結(jié)合多種農(nóng)業(yè)應(yīng)用方向智能傳感器,能夠自動(dòng)組網(wǎng)、自動(dòng)路由、性能穩(wěn)定可靠。
2、標(biāo)準(zhǔn)通訊接口 靈活配置
ZigBee無(wú)線通訊節(jié)點(diǎn)與家居傳感器采用標(biāo)準(zhǔn)的串行接口和協(xié)議進(jìn)行連接和通訊,傳感器即可以安裝到農(nóng)業(yè)沙盤中進(jìn)行真實(shí)場(chǎng)景模擬,又可以脫離沙盤環(huán)境,直接連接到系統(tǒng)機(jī) 柜上的通訊模塊上進(jìn)行工作,使用靈活。
3、場(chǎng)景生動(dòng) 接口豐富
農(nóng)業(yè)沙盤中集成豐富的傳感器模塊、用于農(nóng)業(yè)環(huán)境監(jiān)控。卷簾、水泵、采用電機(jī)控制方 式,效果生動(dòng)、直觀、便于演示。
4、聯(lián)網(wǎng)方式多種多樣
系統(tǒng)及可以本地監(jiān)控也支持手持移動(dòng)設(shè)備的客戶端訪問(wèn),同時(shí)也支持網(wǎng)絡(luò)瀏覽器、中文 短信等通訊方式。
五、系統(tǒng)功能
1、環(huán)境監(jiān)控
實(shí)現(xiàn)對(duì)溫室大棚內(nèi)溫濕度、光照、CO2濃度等農(nóng)作物生長(zhǎng)環(huán)境實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。
2、智能管理
通智能網(wǎng)關(guān)的數(shù)據(jù)計(jì)算和處理,采用有效策略對(duì)溫室大棚內(nèi)環(huán)境進(jìn)行調(diào)節(jié),如當(dāng)CO2濃 度超標(biāo)時(shí),自動(dòng)打開(kāi)風(fēng)扇換氣,溫濕度超標(biāo)時(shí)自動(dòng)警報(bào)等功能。
3、數(shù)據(jù)處理
歷史數(shù)據(jù)庫(kù)導(dǎo)出,進(jìn)行分析對(duì)比,便于尋找規(guī)律,做出正確的決策。
4、視頻監(jiān)控
實(shí)現(xiàn)對(duì)農(nóng)作物生長(zhǎng)場(chǎng)景中視頻的本地和網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控,可實(shí)現(xiàn)抓拍、存儲(chǔ)功能。便于用戶本 地和遠(yuǎn)程觀察農(nóng)作物生長(zhǎng)情況。
5、本地控制
通過(guò)智能網(wǎng)關(guān)的顯示和觸摸屏輸入設(shè)備,實(shí)現(xiàn)對(duì)上述功能的本地監(jiān)視和控制。
6、遠(yuǎn)程控制
支持internet網(wǎng)絡(luò)訪問(wèn)和控制,支持移動(dòng)手持設(shè)備查詢和短信息監(jiān)控。
7、用戶擴(kuò)展
開(kāi)放的軟硬件接口,方便用戶實(shí)現(xiàn)硬件模塊擴(kuò)展和軟件系統(tǒng)升級(jí)。
六、軟件資源
1、部分本地控制:
2、部分Andriod:
3、部分實(shí)訓(xùn)實(shí)驗(yàn):
七、配件參數(shù)
序號(hào)
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設(shè)備名稱
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參數(shù)
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數(shù)量
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備注
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1
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智能網(wǎng)關(guān)控制器
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主頻1GHz;512MB DDR2;1GB NAND Flash; 內(nèi)置PowerVR SGX540高性能圖形引擎;8寸LCD液晶電阻觸摸屏;1路HDMI輸出;3.5mm立體聲音頻(WM8960專業(yè)音頻芯片)輸出接口、板載麥克風(fēng);1路標(biāo)準(zhǔn)SD 卡座;10/100M自適應(yīng)以太網(wǎng);板載實(shí)時(shí)時(shí)鐘備份電池;帶有GSM/GPRS、WIFI、2.4G無(wú)線功能。
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1
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2
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無(wú)線溫濕度檢測(cè)節(jié)點(diǎn)
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處理器CC2530,內(nèi)置增強(qiáng)型8位51單片機(jī)和RF收發(fā)器,符合IEEE802.15.4/ZigBee標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范,頻段范圍2045M-2483.5M。256KB閃存和8KB RAM。
溫度傳感器:量程: -40~80℃,分辨率: 16位0.1%
濕度傳感器:量程:0~100%,分辨率: 16位0.1%
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1
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處理器可升級(jí)為32位ARM處理器,支持ZigBee組網(wǎng)。
支持鋰電池供電?!?
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3
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無(wú)線光照檢測(cè)節(jié)點(diǎn)
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處理器CC2530,內(nèi)置增強(qiáng)型8位51單片機(jī)和RF收發(fā)器,符合IEEE802.15.4/ZigBee標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范,頻段范圍2045M-2483.5M。256KB閃存和8KB RAM。
光照傳感器。
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1
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處理器可升級(jí)為32位ARM處理器,支持ZigBee組網(wǎng)?!?br />
支持鋰電池供電?!?
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4
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無(wú)線土壤濕度檢測(cè)節(jié)點(diǎn)
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處理器CC2530,內(nèi)置增強(qiáng)型8位51單片機(jī)和RF收發(fā)器,符合IEEE802.15.4/ZigBee標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范,頻段范圍2045M-2483.5M。256KB閃存和8KB RAM。
土壤濕度傳感器。
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1
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處理器可升級(jí)為32位ARM處理器,支持ZigBee組網(wǎng)?!?br />
支持鋰電池供電。
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5
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無(wú)線CO2濃度檢測(cè)節(jié)點(diǎn)
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處理器CC2530,內(nèi)置增強(qiáng)型8位51單片機(jī)和RF收發(fā)器,符合IEEE802.15.4/ZigBee標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范,頻段范圍2045M-2483.5M。256KB閃存和8KB RAM。
CO2檢測(cè)傳感器。
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1
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處理器可升級(jí)為32位ARM處理器,支持ZigBee組網(wǎng)。
支持鋰電池供電?! ?
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6
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無(wú)線人體感應(yīng)傳感器節(jié)點(diǎn)
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處理器CC2530,內(nèi)置增強(qiáng)型8位51單片機(jī)和RF收發(fā)器,符合IEEE802.15.4/ZigBee標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范,頻段范圍2045M-2483.5M。256KB閃存和8KB RAM。
人體感應(yīng)傳感器傳感器。
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1
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處理器可升級(jí)為32位ARM處理器,支持ZigBee組網(wǎng)。
支持鋰電池供電?! ?
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7
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無(wú)線電動(dòng)卷簾節(jié)點(diǎn)
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處理器CC2530,內(nèi)置增強(qiáng)型8位51單片機(jī)和RF收發(fā)器,符合IEEE802.15.4/ZigBee標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范,頻段范圍2045M-2483.5M。256KB閃存和8KB RAM。
電動(dòng)卷簾。
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1
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處理器可升級(jí)為32位ARM處理器,支持ZigBee組網(wǎng)。
支持鋰電池供電。
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8
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無(wú)線電動(dòng)水泵節(jié)點(diǎn)
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處理器CC2530,內(nèi)置增強(qiáng)型8位51單片機(jī)和RF收發(fā)器,符合IEEE802.15.4/ZigBee標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范,頻段范圍2045M-2483.5M。256KB閃存和8KB RAM。
電動(dòng)水泵。
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1
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處理器可升級(jí)為32位ARM處理器,支持ZigBee組網(wǎng)。
支持鋰電池供電。
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9
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無(wú)線電動(dòng)風(fēng)扇節(jié)點(diǎn)
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處理器CC2530,內(nèi)置增強(qiáng)型8位51單片機(jī)和RF收發(fā)器,符合IEEE802.15.4/ZigBee標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范,頻段范圍2045M-2483.5M。256KB閃存和8KB RAM。
電動(dòng)風(fēng)扇。
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2
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處理器可升級(jí)為32位ARM處理器,支持ZigBee組網(wǎng)。
支持鋰電池供電。
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無(wú)線電子加熱器節(jié)點(diǎn)
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處理器CC2530,內(nèi)置增強(qiáng)型8位51單片機(jī)和RF收發(fā)器,符合IEEE802.15.4/ZigBee標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范,頻段范圍2045M-2483.5M。256KB閃存和8KB RAM。
電子加熱器。
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1
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處理器可升級(jí)為32位ARM處理器,支持ZigBee組網(wǎng)。
支持鋰電池供電。
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無(wú)線聲光報(bào)警節(jié)點(diǎn)
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處理器CC2530,內(nèi)置增強(qiáng)型8位51單片機(jī)和RF收發(fā)器,符合IEEE802.15.4/ZigBee標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范,頻段范圍2045M-2483.5M。256KB閃存和8KB RAM。
聲光報(bào)警。
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1
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處理器可升級(jí)為32位ARM處理器,支持ZigBee組網(wǎng)。
支持鋰電池供電。
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無(wú)線電燈節(jié)點(diǎn)
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處理器CC2530,內(nèi)置增強(qiáng)型8位51單片機(jī)和RF收發(fā)器,符合IEEE802.15.4/ZigBee標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范,頻段范圍2045M-2483.5M。256KB閃存和8KB RAM。
電燈。
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1
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處理器可升級(jí)為32位ARM處理器,支持ZigBee組網(wǎng)。
支持鋰電池供電。
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視頻單元
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USB接口130W像素;采樣率>20P/S
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可擴(kuò)展多路視頻
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路由器
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4LAN口 TP-LINK;
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手持終端
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支持Android系統(tǒng);支持WiFi功能。
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1
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沙盤模具
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八、實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目
第一章.?實(shí)驗(yàn)環(huán)境與軟件工具????
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1.1開(kāi)發(fā)平臺(tái)簡(jiǎn)介??
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1.2 Windows系統(tǒng)開(kāi)發(fā)環(huán)境????
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1.3 Linux系統(tǒng)開(kāi)發(fā)環(huán)境?
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第二章.?智能傳感器模塊部分???
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實(shí)驗(yàn)一.?風(fēng)速檢測(cè)傳感器
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實(shí)驗(yàn)二.?光照傳感器
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實(shí)驗(yàn)三.?溫濕度傳感器??
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實(shí)驗(yàn)四. 聲光報(bào)警傳感器
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第三章.?無(wú)線通訊模塊部分?
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實(shí)驗(yàn)一. ZigBee CC2530入門
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實(shí)驗(yàn)二. LED燈的控制實(shí)驗(yàn)????
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實(shí)驗(yàn)三.?定時(shí)器實(shí)驗(yàn)
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實(shí)驗(yàn)四.?片上溫度A/D轉(zhuǎn)換實(shí)驗(yàn)????
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實(shí)驗(yàn)五.?串口控制LED燈實(shí)驗(yàn)?
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實(shí)驗(yàn)六.?點(diǎn)對(duì)點(diǎn)無(wú)線通訊實(shí)驗(yàn)?
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實(shí)驗(yàn)七.?點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)無(wú)線通訊實(shí)驗(yàn)????
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實(shí)驗(yàn)八. TI Z-stack2007協(xié)議棧入門實(shí)驗(yàn)
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實(shí)驗(yàn)九.?基于Z-Stack的無(wú)線組網(wǎng)實(shí)驗(yàn)??
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實(shí)驗(yàn)十.?基于Z-Stack的串口控制LED?實(shí)驗(yàn)
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實(shí)驗(yàn)十一.?無(wú)線溫度檢測(cè)實(shí)驗(yàn)?
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實(shí)驗(yàn)十二.無(wú)線透?jìng)鲗?shí)驗(yàn)
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實(shí)驗(yàn)十三.RFID自動(dòng)讀卡實(shí)驗(yàn)
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實(shí)驗(yàn)十四.基于RFID的電子錢包應(yīng)用實(shí)驗(yàn)
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第四章.?基礎(chǔ)應(yīng)用實(shí)驗(yàn)?
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實(shí)驗(yàn)一.?實(shí)驗(yàn)環(huán)境使用入門???
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實(shí)驗(yàn)二.?多線程程序設(shè)計(jì)
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實(shí)驗(yàn)三.?串口程序設(shè)計(jì)??
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實(shí)驗(yàn)四. SOCKET?網(wǎng)絡(luò)編程
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實(shí)驗(yàn)五.?嵌入式SQLite應(yīng)用??
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實(shí)驗(yàn)六.?嵌入式WebServer移植????
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第五章.?基于Qt的GUI實(shí)驗(yàn)
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實(shí)驗(yàn)一.?搭建本機(jī)Qt開(kāi)發(fā)環(huán)境
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實(shí)驗(yàn)二.?基于QtDesigner的程序設(shè)計(jì)???
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實(shí)驗(yàn)三.?搭建Qt/Embedded ARM環(huán)境
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第六章.?底層系統(tǒng)構(gòu)建實(shí)驗(yàn)?
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實(shí)驗(yàn)一. Linux內(nèi)核裁剪與編譯
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實(shí)驗(yàn)二.?構(gòu)建根文件系統(tǒng)
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第七章.?設(shè)備底層驅(qū)動(dòng)實(shí)驗(yàn)?
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實(shí)驗(yàn)一.?內(nèi)核驅(qū)動(dòng)入門??
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實(shí)驗(yàn)二. PWM蜂鳴器驅(qū)動(dòng)及控制
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實(shí)驗(yàn)三. ADC驅(qū)動(dòng)及采樣?
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實(shí)驗(yàn)四. LCD設(shè)備驅(qū)動(dòng)及控制??
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實(shí)驗(yàn)五. U盤接口使用???
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第八章.綜合項(xiàng)目實(shí)訓(xùn)部分
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實(shí)驗(yàn)一. 智慧農(nóng)業(yè)實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)入門
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實(shí)驗(yàn)二. 智慧農(nóng)業(yè)系統(tǒng)之傳感器檢測(cè)實(shí)訓(xùn)
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實(shí)驗(yàn)三. 智慧農(nóng)業(yè)系統(tǒng)之環(huán)境智能調(diào)控實(shí)訓(xùn)
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實(shí)驗(yàn)四. 智慧農(nóng)業(yè)系統(tǒng)之反饋控制實(shí)訓(xùn)
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實(shí)驗(yàn)五. 智慧農(nóng)業(yè)家居系統(tǒng)之?dāng)?shù)據(jù)庫(kù)處理實(shí)訓(xùn)
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實(shí)驗(yàn)六. 智慧農(nóng)業(yè)系統(tǒng)之視頻監(jiān)控訪問(wèn)
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實(shí)驗(yàn)七. 智慧農(nóng)業(yè)系統(tǒng)之GSM/GPRS短信息控制實(shí)訓(xùn)
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實(shí)驗(yàn)八. 智慧農(nóng)業(yè)系統(tǒng)之WEB遠(yuǎn)程服務(wù)器監(jiān)控實(shí)訓(xùn)
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實(shí)驗(yàn)九. 智慧農(nóng)業(yè)系統(tǒng)之Android手持設(shè)備接入控制實(shí)訓(xùn)
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