智能產品設計

李永華，現執教於北京郵電大學，擁有超過10年的嵌入式開發經驗，致力於物聯網和智能硬件的研究開發工作。在教學中以興趣為導向，激發學生的創造性；以素質為基礎，提高自身教學水平；以科研為手段，促進教學理念轉變。通過信息工程專業綜合改革，探索了以“學生學為中心”的教學模式，營造生動活潑的學習方法，提高學生獨立思考問題、發現問題、解決問題的能力，激發學生的創造激情。在研發及教學實踐中指導學生實現300餘個創新案例，並指導著一支物聯網開發團隊，曾在物聯網、開源硬件等技術領域進行了多場學術報告，並且出版了《AllJoyn技術原理及物聯網程序開發指南》《Arduino實戰指南——遊戲開發、智能硬件、人機交互、智能家居與物聯網設計30例》《Arduino軟硬件協同設計實戰指南》等多部物聯網技術方向的著作。

 

 

 

 

 

目錄

 

第1章智能產品設計基礎

 

1.1智能產品概述

 

1.1.1智能產品基本概念

 

1.1.2智能產品設計模型

 

1.1.3智能產品設計原則

 

1.2創新方法概述

 

1.2.1創新基本概念

 

1.2.2創新思維方法

 

1.3產品開發技術

 

1.3.1嵌入式技術

 

1.3.2物聯網技術

 

1.3.3雲計算技術

 

1.3.4大數據技術

 

1.3.5人工智能技術

 

第2章智能產品開發平臺

 

2.1ESP32開發板

 

2.1.1ESP32模組

 

2.1.2ESP32開發板引腳

 

2.2Arduino IDE的安裝

 

2.3Arduino開發環境

 

2.3.1Arduino插件安裝

 

2.3.2運行第一個程序

 

2.4Arduino程序結構

 

2.5Arduino程序控制

 

2.5.1基本語法

 

2.5.2控制結構語句

 

2.5.3運算符

 

2.6Arduino數據結構

 

2.6.1常量定義

 

2.6.2數據類型

 

2.6.3變量修飾

 

2.7Arduino常用函數

 

2.7.1數字I/O函數

 

2.7.2模擬I/O函數

 

2.7.3時間函數

 

2.7.4中斷函數

 

2.7.5串口通信函數

 

2.7.6數學函數

 

2.7.7字符函數

 

2.7.8字符串函數

 

第3章硬件設計平臺

 

3.1Fritzing軟件簡介

 

3.1.1主界面

 

3.1.2項目視圖

 

3.1.3工具欄

 

3.2Fritzing使用方法

 

3.2.1查看元件庫已有元件

 

3.2.2添加新元件到元件庫

 

3.2.3添加新元件庫

 

3.2.4添加或刪除元件

 

3.2.5添加元件間連線

 

3.3ESP32開發板電路設計

 

第4章軟件設計方法

 

4.1流程圖符號

 

4.2流程圖基本結構

 

4.2.1順序結構

 

4.2.2條件結構

 

4.2.3循環結構

 

4.3NS圖基本結構

 

4.3.1順序結構

 

4.3.2選擇結構

 

4.3.3循環結構

 

4.4NS圖示例

 

4.5PAD圖基本結構 

 

4.5.1順序結構

 

4.5.2選擇結構

 

4.5.3循環結構

 

4.6PAD圖示例

 

第5章基礎外設開發

 

5.1IO_MUX和GPIO矩陣

 

5.1.1通過GPIO矩陣的外設輸入

 

5.1.2通過GPIO矩陣的外設輸出

 

5.1.3IO_MUX的直接I/O功能

 

5.1.4GPIO示例程序

 

5.2ESP32系統中斷矩陣

 

5.2.1中斷矩陣概述

 

5.2.2中斷功能概述

 

5.2.3中斷示例

 

5.3ADC

 

5.3.1ADC概述

 

5.3.2ADC示例

 

5.4DAC

 

5.4.1DAC概述

 

5.4.2DAC示例

 

5.5定時器

 

5.5.1定時器概述

 

5.5.2定時器示例

 

5.6UART

 

5.6.1UART概述

 

5.6.2UART示例

 

5.7I2C

 

5.7.1I2C概述

 

5.7.2I2C示例

 

5.8I2S

 

5.8.1I2S概述

 

5.8.2I2S示例

 

5.9SPI

 

5.9.1SPI概述

 

5.9.2SPI示例

 

第6章網絡連接開發

 

6.1ESP32芯片WiFi概述

 

6.2WiFi網絡連接數據類型

 

6.2.1設置WiFi的AP模式示例

 

6.2.2設置WiFi的STA模式示例

 

6.2.3掃描AP示例

 

6.3網絡接口

 

6.3.1網絡接口概述

 

6.3.2基於TCP的Socket通信示例

 

6.3.3基於UDP的Socket通信示例

 

第7章應用層技術開發

 

7.1基於HTTP開發

 

7.1.1HTTP服務器端示例

 

7.1.2HTTP客戶端請求示例

 

7.2基於WebSocket協議開發

 

7.3基於MQTT協議開發

 

第8章藍牙技術開發

 

8.1藍牙協議基礎

 

8.2ESP32藍牙架構

 

8.2.1藍牙應用結構

 

8.2.2ESP32 BLE

 

8.3ESP32藍牙示例

 

第9章OneNET雲平臺

 

9.1OneNET雲平臺簡介

 

9.2OneNET雲平臺產品開發

 

9.2.1創建產品

 

9.2.2物模型

 

9.2.3設備接入

 

9.2.4MQTT協議接入

 

9.2.5數據解析

 

9.3OneNET雲平臺設備管理

 

9.3.1創建設備

 

9.3.2設備管理

 

9.3.3設備分組

 

9.3.4設備轉移

 

9.3.5文件管理

 

9.3.6IMEI申訴

 

9.4OneNET雲平臺應用開發

 

9.4.1應用開發簡介

 

9.4.2安全鑒權

 

9.4.3錯誤碼

 

9.4.4接口列表

 

第10章微信小程序開發

 

10.1小程序註冊

 

10.2開發工具安裝及使用

 

10.3小程序基本結構

 

10.4事件綁定

 

10.4.1事件的含義

 

10.4.2事件中的組件

 

10.4.3按鈕組件

 

10.4.4事件中的使用方式

 

10.4.5相關示例

 

10.5小程序與雲平臺交互

 

10.5.1wx.request函數

 

10.5.2請求方法

 

第11章智能溫濕度計開發

 

11.1總體設計

 

11.1.1整體框架

 

11.1.2系統流程

 

11.2模塊介紹

 

11.2.1主程序模塊

 

11.2.2DHT11模塊

 

11.2.3OneNET雲平臺模塊

 

11.2.4前端模塊

 

11.3產品展示

 

第12章智能控制LED開發

 

12.1總體設計

 

12.1.1整體框架

 

12.1.2系統流程

 

12.2模塊介紹

 

12.2.1主程序模塊

 

12.2.2LED模塊

 

12.2.3OneNET雲平臺模塊

 

12.2.4前端模塊

 

12.3產品展示

 

第13章智能農業系統開發

 

13.1總體設計

 

13.1.1整體框架

 

13.1.2系統流程

 

13.2模塊介紹

 

13.2.1主程序模塊

 

13.2.2傳感器模塊

 

13.2.3WiFi模塊

 

13.2.4LED模塊

 

13.2.5OneNET雲平臺模塊

 

13.2.6前端模塊

 

13.3產品展示

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

視頻目錄

 

 

 

 

 

 

 

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