I
前言
致用户：
欢迎使用由联创中控（北京）科技有限公司（以下简称“联创中控”）自主研发的物联云创新系统，
物联云创新系统由物联魔盒、物联网云服务和物联网组态软件等软件系统、丰富的在线课程资源三大部
分构成。
物联魔盒是一种模块化、可重构、应用型的新型实验设备，具有上万种组合构型。软件系统包括物
联网组态软件和物联网云服务，基于组态化设计理念，与模块化硬件设备相匹配，为知识点单点教学、
知识体系重构教学提供完善的支撑。
本书将以物联魔盒为基础，对物联网常见传感器、执行器的原理及应用开发进行教学。为了保证实
验操作的顺利进行，我们建议您按照本书的实验步骤开展实验操作。
本书的编写力求全面且简单易懂，但由于技术更新、产品不断升级换代，难免会产生软硬件配置与
本书在某些细节上有不符的情况，请以最新软硬件和所购买实验设备的实际配置为准。由于编者水平有
限，本书难免会有疏漏错误之处，还请您多加包涵并欢迎指正。
本书配备光盘一套，其中含有大量的例程和参考资料，可为您的学习和使用提供有益参考。若您在
学习过程中遇到问题或有任何建议，欢迎您随时拨打我们的 24 小时技术支持电话或者通过邮件咨询，我
们将第一时间竭诚为您服务。
物联网专业教学大纲按照物联网三层结构规划了如下培养目标。
感知、识别与控制层：掌握传感器与 RFID 无源有源标签设计技术，无线节点硬件和核心协议栈
软件设计，低功耗系统设计以及智能装置、设备的控制技术。
网络传输层：掌握多种网络网关设计，主流无线和无线网络标准，主要路由算法和网络监视、
网络安全和加密原理等方面的设计。
综合管理服务应用层：掌握应用系统设计技术关键，物联网应用软件开发，应用数据结构，数
据流和数据库的设计，能够独立设计不同需要的物联网管理服务应用。
其中，感知、识别与控制层作为物联网的神经末梢，是联系物理世界和信息世界的纽带。随着物联
网的发展，大量的智能传感器件、物体识别设备及智能控制装置也将获得更广泛的普及和应用。目前，
相当于感知、识别与控制结构层次主要采用的相关技术包括物体识别、传感器、数据检测与处理、智能
控制、全球定位系统及摄像技术等。
针对上述的培养目标，本书结合当前我国新设立的物联网工程专业建设和发展的需要进行编写，重
点介绍在物联网感知层中关于传感器、控制器和微处理器的原理及应用开发技术。
本书的编辑由联创中控资深工程师计海锋、张小刚、鲍兴慧、武学文等人联合完成，经云南民族大
学、安徽师范大学等试用和审校，在此一并感谢！
联创中控（北京）科技有限公司
课程部
II
声明
本指导教程和配套例程仅为本公司物联魔盒硬件系统提供学习参考，不得用于商业用途，如需转载
或引用，请保留版权声明和出处。如果您在学习中有任何疑问，请直接联系联创中控(北京)科技有限公
司！
公司网址： www.uicctech.com
服务热线： 400-659-9866
邮 箱： kechengbu@uicctech.com
III
目录
第
1
章
认识开发环境
..................................................... 1
1.1 硬件环境 ........................................................................... 1
1.2 软件环境 ........................................................................... 8
第
2
章
STM32
基本接口实验
.............................................. 27
2.1 IO 口控制 LED 实验 ................................................................. 27
2.2 定时器中断实验 .................................................................... 33
2.3 串口通信实验 ...................................................................... 43
2.4 SysTick 定时器实验 ................................................................ 57
2.5 独立看门狗实验 .................................................................... 61
2.6 内部温度传感器实验 ................................................................ 66
第
3
章
传感器与数据采集实验
............................................ 72
3.1 温湿度传感器采集实验 .............................................................. 72
3.2 土壤湿度传感器采集实验 ............................................................ 84
3.3 光敏传感器采集实验 ................................................................ 95
3.4 光照度传感器采集实验 ............................................................. 102
3.5 雨滴凝露传感器采集实验 ........................................................... 110
3.6 三轴加速度传感器采集实验 ......................................................... 119
3.7 自然颜色识别传感器采集实验 ....................................................... 128
3.8 空气质量传感器采集实验 ........................................................... 134
3.9 气体压力传感器采集实验 ........................................................... 141
3.10 酒精传感器采集实验 .............................................................. 147
3.11 可燃气体传感器采集实验 .......................................................... 153
3.12 火焰传感器采集实验 .............................................................. 160
3.13 红外传感器采集实验 .............................................................. 165
3.14 超声波传感器采集实验 ............................................................ 170
3.15 霍尔传感器采集实验 .............................................................. 176
3.16 人体红外传感器采集实验 .......................................................... 182
3.17 触摸传感器采集实验 .............................................................. 187
3.18 震动传感器采集实验 .............................................................. 192
3.19 RFID13.56M 传感器采集实验 ....................................................... 198
第
4
章
执行器与控制实验
............................................... 204
4.1 警报器控制实验 ..................................................... 错误!未定义书签。
IV
4.2 多彩 LED 控制实验 ................................................... 错误!未定义书签。
4.3 继电器控制实验 ..................................................... 错误!未定义书签。
4.4 步进电机控制实验 ................................................... 错误!未定义书签。
第
5
章
物联网应用系统设计
............................................. 240
5.1 温度监控系统设计 ................................................................. 240
5.2 土壤湿度监控系统设计 ............................................................. 254
5.3 光照度监控系统设计 ............................................................... 265
5.4 火焰监测系统设计 ................................................................. 276
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