物联网嵌入式技术项目教程习题解答.pdf

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化效果及各种图像。45、简述矩阵键盘的扫描原理。答:矩阵键盘一般采用行列扫描法进行检测,具体步骤如下:1)使行线为编程的输入线,列线是输出线,拉低所有的列线,判断行线的变化,如果有按键按下,按键按下的对应行线被拉低,否则所有的行线都为高电平。2)在第一步判断有键按下后,延时10ms消除机械抖动,再次读取行值,如果此行线还处于低电平状态则进入下一步,否则返回第一步重新判断。3)开始扫描按键位置,采用逐行扫描,每间隔1ms的时间,分别拉低第一列,第二列,第三列,第四列,无论拉低哪一列其他三列都为高电平,读取行值找到按键的位置,分别把行值和列值储存在寄存器里。4)从寄存器中找到行值和列值并把其合并,得到按键值,对此按键值进行编码,按照从第一行第一个一直到第四行第四个逐行进行编码,编码值从“0000”至“1111”,再进行译码,最后显示按键号码。-485通信原理。答:RS-485是一种串行通信协议,用于在多个设备之间传输数据。它是一种差分信号标准,意味着它使用两个信号线(A和B)来传输数据,而不是单个信号线。在RS-485通信中,数据被转换成一个序列的位,并在A和B信号线上传输。这些信号线上的电压差异表示数据位的状态。例如,如果A线的电压高于B线的电压,则表示二进制位“1”,反之则表示“0”。:..RS-485使用差分信号。这意味着数据信号在A和B线上分别传输,而且在每个时刻,只有一个线上的电压高于另一个线。这种设计使得RS-485通信更加抗噪声干扰,因为任何噪声信号都会同时影响A和B线,而不是只影响单个信号线。。答:1)CAN总线基本特性:CAN总线采用异步通信方式,所有节点共享总线,每个节点都有一个唯一的标识符,用于区分不同节点。2)CAN总线协议:CAN总线协议包括数据帧、远程帧、错误帧等多种类型,其中数据帧是最常用的一种。数据帧由标识符、数据和控制信息等组成,每个数据帧由发送节点广播到整个总线上,接收节点根据标识符筛选出自己需要的数据。3)CAN总线传输速率:CAN总线传输速率通常是以位每秒(bps)来计量,常见的传输速率有125kbps、250kbps、500kbps和1Mbps等。不同的传输速率对应不同的传输距离和传输可靠性,需要根据实际应用场景进行选择。4)CAN总线网络拓扑结构:CAN总线网络拓扑结构一般采用总线、星型或者树型结构。总线结构是最常用的一种,它简单、成本低,但是不适合大规模应用。星型结构和树型结构可以支持大规模应用,但是成本较高。。答:1)无线电波传输:。2)广播和连接:蓝牙通信中包含广播和连接两种模式。3)数据传输:蓝牙使用蓝牙协议栈(BluetoothStack)进行数据传输,包括物理层、链路层、网络层、应用层等多个层次。4)安全机制:蓝牙网络中也包含一系列的安全机制,如蓝牙配对、加密等。在连接设备时,需要进行配对操作,将设备之间的密钥进行交换和验证,确保数据传输过程中不被窃取或篡改。。答:1)无线电波传输:。2)无线局域网协议:WiFi使用无线局域网协议,、、、。3)网络接入点:WiFi网络中通常会有一个或多个网络接入点(AP)来管理网络。4)安全机制:WiFi网络还包括一系列的安全机制,如WEP、WPA、WPA2等。。答:1)GPS系统结构:GPS系统包含三部分:空间部分、控制部分和用户部分。2)卫星信号传输:GPS卫星发射一系列带有定位和时间信息的微波信号,这些信号经过大气层的传播和干扰后,到达地面接收机。接收机通过测量信号传输的时间、卫星的位置以及地球自转的影响,计算出接收机的位置。3)三角定位原理:GPS定位利用三角定位原理,即通过接收来自多颗卫星的信号,并通过测量信号传输的时间差来计算接收机的位置。4)误差修正:GPS定位过程中存在多种误差,如大气层误差、卫星钟差、多径效应等。为了提高定位精度,需要进行误差修正。修正方法包括差分GPS、精密定位等,通过这些方法可以提高GPS定位的精度。。答:超声波是一种波长短于2cm的机械波,因其超过了人类听觉上限而得名(人类耳朵能听到的机械波波长为2cm~20m)。超声波具有指向性强,能量消耗慢,在介质中传播距离远的物理特性,因此常用于距离测量。超声波测距模块具有计算简单、成本低廉,易于实时控制,且在测量精度上能满足特定场景的基本需求,因此在很多工业领域有广泛用途,特别是成为汽车等交通运输领域的基本配置。。答:振动传感器的基本原理是将机械量转换为与之成比例的电量。首先将原始要测的机械量作为振动传感器的输入量,然后由机械接收单元接收形成另一个适合变换的机械量,最后由机电变换单元转化为电量。因此振动传感器的工作性能是由机械接收单元和机电变换单元的工作性能共同决定。由于它本质上是一种机电转换装置,也可称为换能器或拾振器等。:..简述环境温湿度采集原理。1)温湿度传感器:温湿度传感器是一种可以将环境温度和湿度转换为电信号的设备。常用的温湿度传感器有热电阻式传感器、热敏电阻式传感器、电容式传感器等。2)数据采集器:温湿度传感器将温湿度转换为电信号后,需要使用数据采集器进行采集。数据采集器是一种可以采集和处理传感器信号的设备,它可以将传感器信号转换为数字信号,并进行处理和存储。3)数据传输:采集到的温湿度数据需要传输到其他设备进行处理和分析。常见的数据传输方式包括串口通信、WiFi无线通信、蓝牙无线通信等。4)数据处理:采集到的温湿度数据需要进行处理和分析,以得到更有用的信息。。答:1)光敏元件:光照度传感器需要使用光敏元件进行光信号的检测和转换。光敏元件是一种能够将光信号转换为电信号的元件,常用的光敏元件有硅光电池、光敏二极管、CdS光敏电阻等。2)数据传输:采集到的光照度数据需要传输到其他设备进行处理和分析。3)数据处理:采集到的光照度数据需要进行处理和分析,以得到更有用的信息。。答:制备土壤浸出液的具体步骤如下:1)将被测土壤风干,然后用土壤筛筛细备用,主要目的是去除小石子与杂质。2)取一定量土壤与相匹配体积的中性纯水混合放入烧杯,并将烧杯密封。3)剧烈搅拌5分钟使土壤与水充分混合,静置1小时。4)待土壤沉降至烧杯底,倒出上层清液进行测量。通过测定以上步骤得到的浸出液的pH值即可得到被测土壤的pH值。。答:人体血液中的血红蛋白分为两种形式:一种是氧合血红蛋白,另一种是去氧血红蛋白。氧合血红蛋白含有氧气,而去氧血红蛋白则不含氧气。血氧饱和度是指血液中氧合血红蛋白的百分比,通常用SpO2(peripheralcapillaryoxygensaturation)来表示。血氧饱和度检测通常使用血氧饱和度仪,它是一种非侵入性的仪器。血氧饱和度仪通常使用红外线和可见光传感器来检测血液中血红蛋白的氧合状态。具体来说,血氧饱和度仪通过红外线和可见光传感器测量两种不同波长光的吸收量。在波长为660纳米的红外线光和波长为940纳米的红外线光照射下,氧合血红蛋白和去氧血红蛋白的吸收率不同,通过测量这两种光的吸收率之间的差异,血氧饱和度仪就可以计算出血氧饱和度的数值。。答:心电数据采集原理是通过在患者身上安装电极,将心脏的电信号传递到测量设备上,记录心脏电活动的过程。心电信号采集过程中,需要将多个电极放置在患者的身上,以便测量心脏电活动的传播方向和时间。这些电极通常被安装在胸部、四肢和腹部等位置,形成一个多通道的心电图。当心脏肌肉细胞发生电活动时,会产生微弱的电流,这些电流会通过电极被接收并传输到放大器和滤波器中进行信号处理,消除干扰和噪声,最终转换为数字信号。数字信号被记录下来,并通过软件进行分析和诊断。心电数据采集的过程需要注意一些技术细节,如正确放置电极,避免干扰信号的干扰源等。同时,由于心电信号非常微弱,因此需要高灵敏度的电极和放大器,以确保获得准确的心电信号。