物联网对讲机原理?

经过天线低通滤波器，抑制谐波成分，再通过天线发射出去。接收部分将来自射频的放大信号与来自锁相环频率合成器电路的第一本振信号在第一混频器处混频并生成第一中频信号。第一中频信号通过晶体滤波器进一步消除邻道的杂波信号。对讲机（twowayradio）是一种双向移动通信工具，由发射部分、接收部分、调制信号及调制电路、信令处理等组成。在不需要任何网络支持的情况下，就可以通话，没有话费产生，适用于相对固定且频繁通话的场合。

随着物联网技术的高速发展，人们的生活进入了智能化的阶段。
本文分享了一种基于物联网技术的远程控制方法，欢迎大家共同探讨。
1、 远程控制原理一，原理框图如下所示：
此种方法，不需要数据库，因此只能实现较少接入设备，实时的查询和控制，如果设备长时间不在线就可能控制失败，（当然如果服务软件一直不清除命令的数据记录，也能够保存一段时间，直至服务器断电或者服务软件关闭，但是一般为了设备的稳定运行，服务软件不会一直保存控制命令，会定时清除并释放相应内存。）
2、 远程控制原理二，原理框图如下所示：
此种方法，手机控制端直接和服务器上面的数据库进行通讯，服务软件定时去在数据库里面查询有无相应设备的数据，并发送给设备进行通讯和控制。这种模式是大多数商用模式的原型，可以同时接入更多的设备，因为设备的信息都在数据库里面，服务软件可以分时进行处理，甚至的软件异常关闭、重启也不影响用户数据。

在学习新知识的同时还要复习以前的旧知识，肯定会累，所以要注意劳逸结合。只有充沛的精力才能迎接新的挑战，才会有事半功倍的学习。我高二频道为你整理了《高二年级物理必修二知识点》希望对你的学习有所帮助!

高二物理 必修二第一章知识点

一、传感器的及其工作原理

1、有一些元件它能够感受诸如力、温度、光、声、化学成分等非电学量,并能把它们按照一定的规律转换为电压、电流等电学量,或转换为电路的通断我们把这种元件叫做传感器它的优点是：把非电学量转换为电学量以后,就可以很方便地进行测量、传输、处理和控制了

2、光敏电阻在光照射下电阻变化的原因：有些物质,例如硫化镉,是一种半导体材料,无光照时,载流子极少,导电性能不好;随着光照的增强,载流子增多,导电性变好光照越强,光敏电阻阻值越小

3、金属导体的电阻随温度的升高而增大,热敏电阻的阻值随温度的升高而减小,且阻值随温度变化非常明显

金属热电阻与热敏电阻都能够把温度这个热学量转换为电阻这个电学量,金属热电阻的化学稳定性好,测温范围大,但灵敏度较差

二、传感器的应用(一)

1光敏电阻

2热敏电阻和金属热电阻

3电容式位移传感器

4力传感器————将力信号转化为电流信号的元件

5霍尔元件

霍尔元件是将电磁感应这个磁学量转化为电压这个电学量的元件

外部磁场使运动的载流子受到洛伦兹力,在导体板的一侧聚集,在导体板的另一侧会出现多余的另一种电荷,从而形成横向电场;横向电场对电子施加与洛伦兹力方向相反的静电力,当静电力与洛伦兹力达到平衡时,导体板左右两例会形成稳定的电压,被称为霍尔电势差或霍尔电压

三、传感器的应用(二)

1传感器应用的一般模式

2传感器应用：

力传感器的应用——电子秤

声传感器的应用——话筒

温度传感器的应用——电熨斗、电饭锅、测温仪

光传感器的应用——鼠标器、火灾报警器

四、传感器的应用实例：

1、光控开关

2、温度报警器

五、传感器定义

国家标准GB7665-87对传感器下的定义是：“能感受规定的被测量件并按照一定的规律(数学函数法则)转换成可用信号的器件或装置，通常由敏感元件和转换元件组成”。

中国物联网校企联盟认为，传感器的存在和发展，让物体有了触觉、味觉和嗅觉等感官，让物体慢慢变得活了起来。”

“传感器”在新韦式大词典中定义为：“从一个系统接受功率，通常以另一种形式将功率送到第二个系统中的器件”。

六、主要作用

人们为了从外界获取信息，必须借助于感觉器官。

而单靠人们自身的感觉器官，在研究自然现象和规律以及生产活动中它们的功能就远远不够了。为适应这种情况，就需要传感器。因此可以说，传感器是人类五官的延长，又称之为电五官。

新技术革命的到来，世界开始进入信息时代。在利用信息的过程中，首先要解决的就是要获取准确可靠的信息，而传感器是获取自然和生产领域中信息的主要途径与手段。

在现代工业生产尤其是自动化生产过程中，要用各种传感器来监视和控制生产过程中的各个参数，使设备工作在正常状态或状态，并使产品达到的质量。因此可以说，没有众多的优良的传感器，现代化生产也就失去了基础。

在基础学科研究中，传感器更具有突出的地位。现代科学技术的发展，进入了许多新领域：例如在宏观上要观察上千光年的茫茫宇宙，微观上要观察小到fm的粒子世界，纵向上要观察长达数十万年的天体演化，短到s的瞬间反应。此外，还出现了对深化物质认识、开拓新能源、新材料等具有重要作用的各种极端技术研究，如超高温、超低温、超高压、超高真空、超强磁场、超弱磁场等等。显然，要获取大量人类感官无法直接获取的信息，没有相适应的传感器是不可能的。许多基础科学研究的障碍，首先就在于对象信息的获取存在困难，而一些新机理和高灵敏度的检测传感器的出现，往往会导致该领域内的突破。一些传感器的发展，往往是一些边缘学科开发的先驱。

传感器早已渗透到诸如工业生产、宇宙开发、海洋探测、环境保护、资源调查、医学诊断、生物工程、甚至文物保护等等极其之泛的领域。可以毫不夸张地说，从茫茫的太空，到浩瀚的海洋，以至各种复杂的工程系统，几乎每一个现代化项目，都离不开各种各样的传感器。

由此可见，传感器技术在发展经济、推动社会进步方面的重要作用，是十分明显的。世界各国都十分重视这一领域的发展。相信不久的将来，传感器技术将会出现一个飞跃，达到与其重要地位相称的新水平。

高二物理必修二第一章知识点

1[感应电动势的大小计算公式]

1)E=nΔΦ/Δt(普适公式){法拉第电磁感应定律，E:感应电动势(V)，n:感应线圈匝数，ΔΦ/Δt:磁通量的变化率｝

2)E=BLV垂(切割磁感线运动){L:有效长度(m)｝

3)Em=nBSω(交流发电机的感应电动势){Em:感应电动势峰值｝

4)E=BL2ω/2(导体一端固定以ω旋转切割){ω：角速度(rad/s)，V:速度(m/s)｝

2磁通量Φ=BS{Φ：磁通量(Wb)，B:匀强磁场的磁感应强度(T)，S:正对面积(m2)}

3感应电动势的正负极可利用感应电流方向判定{电源内部的电流方向：由负极流向正极｝

4自感电动势E自=nΔΦ/Δt=LΔI/Δt{L:自感系数(H)(线圈L有铁芯比无铁芯时要大)，ΔI:变化电流，t:所用时间，ΔI/Δt:自感电流变化率(变化的快慢)｝

注：

(1)感应电流的方向可用楞次定律或右手定则判定，楞次定律应用要点〔见第二册P173〕;

(2)自感电流总是阻碍引起自感电动势的电流的变化;(3)单位换算：1H=103mH=106μH

(4) 其它 相关内容：自感〔见第二册P178〕/日光灯〔见第二册P180〕。

高二物理必修二第一章知识点

(一)定义及符号：

1、定义：电阻表示导体对电流阻碍作用的大小。

2、符号：R。

(二)单位：

1、国际单位：欧姆。规定：如果导体两端的电压是1V，通过导体的电流是1A，这段导体的电阻是1Ω。

2、常用单位：千欧、兆欧。

3、换算：1MΩ=1000KΩ1KΩ=1000Ω

4、了解一些电阻值：手电筒的小灯泡，灯丝的电阻为几欧到十几欧。日常用的白炽灯，灯丝的电阻为几百欧到几千欧。实验室用的铜线，电阻小于百分之几欧。电流表的内阻为零点几欧。电压表的内阻为几千欧左右。

(三)影响因素：

1、实验原理：在电压不变的情况下，通过电流的变化来研究导体电阻的变化。(也可以用串联在电路中小灯泡亮度的变化来研究导体电阻的变化)

2、实验 方法 ：控制变量法。所以定论“电阻的大小与哪一个因素的关系”时必须指明“相同条件”

3、结论：导体的电阻是导体本身的一种性质，它的大小决定于导体的材料、长度和横截面积，还与温度有关。

4、结论理解：

⑴导体电阻的大小由导体本身的材料、长度、横截面积决定。与是否接入电路、与外加电压及通过电流大小等外界因素均无关，所以导体的电阻是导体本身的一种性质。

⑵结论可 总结 成公式R=ρL/S，其中ρ叫电阻率，与导体的材料有关。记住：ρ银<ρ铜<ρ铝，ρ锰铜<ρ镍隔。假如架设一条输电线路，一般选铝导线，因为在相同条件下，铝的电阻小，减小了输电线的电能损失;而且铝导线相对来说价格便宜。

(四)分类

1、定值电阻

2、可变电阻(变阻器)

⑴滑动变阻器：

构造：瓷筒、线圈、滑片、金属棒、接线柱

变阻原理：通过改变接入电路中的电阻线的长度来改变电阻。

使用方法：选、串、接、调

根据铭牌选择合适的滑动变阻器;串联在电路中;接法：“一上一下”;接入电路前应将电阻调到。

铭牌：某滑动变阻器标有“50Ω15A”字样，50Ω表示滑动变阻器的阻值为50Ω或变阻范围为0-50Ω。15A表示滑动变阻器允许通过的电流为

作用：①通过改变电路中的电阻，逐渐改变电路中的电流和部分电路两端的电压②保护电路

应用：电位器

优缺点：能够逐渐改变连入电路的电阻，但不能表示连入电路的阻值

注意：①滑动变阻器的铭牌，告诉了我们滑片放在两端及中点时，变阻器连入电路的电阻。②分析因变阻器滑片的变化引起的动态电路问题，关键搞清哪段电阻丝连入电路，再分析滑片的滑动导致变阻器的阻值如何变化。

⑵电阻箱：

旋盘式电阻箱：结构：两个接线柱、旋盘

变阻原理：转动旋盘，可以得到0-99999Ω之间的任意阻值

读数：各旋盘对应的指示点的示数乘以面板上标记的倍数，然后加在一起，就是接入电路的电阻

插孔式电阻箱：结构：铜块、铜塞，电阻丝

读数：拔出铜塞所对应的电阻丝的阻值相加，就是连入电路的电阻值。

优缺点：能表示出连入电路的阻值，但不能够逐渐改变连入电路的电阻。

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物联网设备有：

1、物联网技术在人们生活中的应用也十分宽广，目前市场上主流的智能硬件产品主要有：智能家居、智能穿戴设备等智能设备。

2、智能穿戴：智能老人穿戴，智能宠物穿戴，智能成人手表，智能儿童手表。

3、智能家居：智能空气净化器平台，扫地机器人，智能排插，智能厨卫。

扩展资料：

物联网用途

物联网设备用于消费者、商业、工业和基础设施等领域。物联网设备的主要部分是为消费者使用而设计的，例如，车辆使用物联网技术向制造商报告其运行状况，并为我们提供一些现代化便利服务，例如远程启动、锁定和预热汽车。根据目前的物联网趋势，智能家居功能，如GoogleHome和AmazonEcho，是物联网市场增长的另一个主要部分。

在商业应用方面，物联网主要用于医疗保健领域。物联网设备用于远程健康监测和紧急通知，这在老年护理中尤其有用。

本实验采用W25Q64芯片

W25Q64是华邦公司推出的大容量SPI

FLASH产品，其容量为64Mb。该25Q系列的器件在灵活性和性能方面远远超过普通的串行闪存器件。W25Q64将8M字节的容量分为128个块，每个块大小为64K字节，每个块又分为16个扇区，每个扇区4K个字节。W25Q64的最小擦除单位为一个扇区，也就是每次必须擦除4K个字节。所以，这需要给W25Q64开辟一个至少4K的缓存区，这样必须要求芯片有4K以上的SRAM才能有很好的 *** 作。

W25Q64的擦写周期多达10W次，可将数据保存达20年之久，支持27~36V的电压，支持标准的SPI，还支持双输出/四输出的SPI，最大SPI时钟可达80Mhz。

一。SPI接口原理

(一)概述
高速，全双工，同步的通信总线。

全双工：可以同时发送和接收，需要2条引脚

同步： 需要时钟引脚

片选引脚：方便一个SPI接口上可以挂多个设备。

总共四根引脚。

(二)SPI内部结构简明图
MISO： 做主机的时候输入，做从机的时候输出

MOSI：做主机的时候输出，做从机的时候输入

主机和从机都有一个移位寄存器，在同一个时钟的控制下主机的最高位移到从机的最高位，同时从机的最高位往前移一位，移到主机的最低位。在一个时钟的控制下主机和从机进行了一个位的交换，那么在8个时钟的控制下就交换了8位，最后的结果就是两个移位寄存器的数据完全交换。

在8个时钟的控制下，主机和从机的两个字节进行了交换，也就是说主机给从机发送一个字节8个位的同时，从机也给主机传回来了8个位，也就是一个字节。

(三)SPI接口框图
上面左边部分就是在时钟控制下怎么传输数据，右边是控制单元，还包括左下的波特率发生器。

(四)SPI工作原理总结
(五)SPI的特征
(六)从选择(NSS)脚管理
两个SPI通信首先有2个数据线，一个时钟线，还有一个片选线，只有把片选拉低，SPI芯片才工作，片选引脚可以是SPI规定的片选引脚，还可以通过软件的方式选择任意一个IO口作为片选引脚，这样做的好处是：比如一个SPI接口上挂多个设备，比如挂了4个设备，第二个用PA2，第三个用PA3，第四个用PA4作为片选，我们

跟第二个设备进行通信的时候，只需要把第二个片选选中，比如拉低，其他设备的片选都拉高，这样就实现了一个SPI接口可以连接个SPI设备，战舰开发板上就是通过这种方法来实现的。

(七)时钟信号的相位和极性
时钟信号的相位和极性是通过CR寄存器的 CPOL 和 CPHA两个位确定的。

CPOL：时钟极性，设置在没有数据传输时时钟的空闲状态电平。CPOL置0，SCK引脚在空闲时为低电平，CPOL置1，SCK引脚在空闲时保持高电平。

CPHA：时钟相位 设置时钟信号在第几个边沿数据被采集

CPHA=1时：在时钟信号的第二个边沿
CPOL=1，CPHA=1，

CPOL=1表示时钟信号在没有数据传输时即空闲时的状态为高电平。如果CPHA=1，那么数据就在时钟信号的第二个边沿即上升沿的时候被采集。

CPOL= 0，CPHA=1， CPOL=0表示时钟信号在没有数据传输时即空闲时的状态为低电平。

如果CPHA=1，那么数据就在时钟信号的第二个边沿即下降沿的时候被采集。

CPHA=0时：在时钟信号的第一个边沿
CPOL=1，CPHA=0，

CPOL=1表示时钟信号在没有数据传输时即空闲时的状态为高电平。如果CPHA=1，那么数据就在时钟信号的第一个边沿即下降沿的时候被采集。

CPOL= 0，CPHA=0， CPOL=0表示时钟信号在没有数据传输时即空闲时的状态为低电平。

如果CPHA=1，那么数据就在时钟信号的第一个边沿即上升沿的时候被采集。

为什么要配置这两个参数

因为SPI外设的从机的时钟相位和极性都是有严格要求的。所以我们要根据选择的外设的时钟相位和极性来配置主机的相位和极性。必须要与从机匹配。

(八)数据帧的格式和状态标志
数据帧格式：根据CR1寄存器的LSBFIRST位的设置，数据可以MSB在前也可以LSB在前。

根据CR1寄存器的DEF位，每个数据帧可以是8位或16位。

(九)SPI中断
(十)SPI引脚配置 (3个SPI)
引脚的工作模式设置
引脚必须要按照这个表格配置。

二。SPI寄存器库函数配置

(一)常用寄存器
(二)SPI相关库函数
STM32的SPI接口可以配置为支持SPI协议或者支持I2S音频协议。默认是SPI模式，可以通过软件切换到I2S方式。

常用的函数：

1 void SPI_Init(SPI_TypeDef SPIx, SPI_InitTypeDef

SPI_InitStruct);//SPI的初始化

2 void SPI_Cmd(SPI_TypeDef SPIx, FunctionalState NewState); //SPI使能

3 void SPI_I2S_ITConfig(SPI_TypeDef SPIx, uint8_t SPI_I2S_IT,

FunctionalState NewState); //开启中断

4 void SPI_I2S_DMACmd(SPI_TypeDef SPIx, uint16_t SPI_I2S_DMAReq,

FunctionalState NewState);//通 过DMA传输数据

5 void SPI_I2S_SendData(SPI_TypeDef SPIx, uint16_t Data); //发送数据

6 uint16_t SPI_I2S_ReceiveData(SPI_TypeDef SPIx); //接收数据

7 void SPI_DataSizeConfig(SPI_TypeDef SPIx, uint16_t SPI_DataSize);

//设置数据是8位还是16位

8 其他几个状态函数

void SPI_Init(SPI_TypeDef SPIx, SPI_InitTypeDef

SPI_InitStruct);//SPI的初始化
结构体成员变量比较多，这里我们挑取几个重要的成员变量讲解一下：

第一个参数 SPI_Direction 是用来设置 SPI 的通信方式，可以选择为半双工，全双工，以及串行发和串行收方式，这里我们选择全双工模式

SPI_Direction_2Lines_FullDuplex。

第二个参数 SPI_Mode 用来设置 SPI 的主从模式，这里我们设置为主机模式 SPI_Mode_Master，当然有需要你也可以选择为从机模式

SPI_Mode_Slave。

第三个参数 SPI_DataSiz 为 8 位还是 16 位帧格式选择项，这里我们是 8 位传输，选择SPI_DataSize_8b。

第四个参数 SPI_CPOL 用来设置时钟极性，我们设置串行同步时钟的空闲状态为高电平所以我们选择 SPI_CPOL_High。

第五个参数 SPI_CPHA

用来设置时钟相位，也就是选择在串行同步时钟的第几个跳变沿(上升或下降)数据被采样，可以为第一个或者第二个条边沿采集，这里我们选择第二个跳变沿，所以选择

SPI_CPHA_2Edge

第六个参数 SPI_NSS 设置 NSS 信号由硬件(NSS 管脚)还是软件控制，这里我们通过软件控

制 NSS 关键，而不是硬件自动控制，所以选择 SPI_NSS_Soft。

第七个参数 SPI_BaudRatePrescaler 很关键，就是设置 SPI 波特率预分频值也就是决定 SPI 的时

钟的参数 ， 从不分频道 256 分频 8 个可选值，初始化的时候我们选择 256 分频值

SPI_BaudRatePrescaler_256, 传输速度为 36M/256=140625KHz。

第八个参数 SPI_FirstBit 设置数据传输顺序是 MSB 位在前还是 LSB 位在前， ，这里我们选择

SPI_FirstBit_MSB 高位在前。

第九个参数 SPI_CRCPolynomial 是用来设置 CRC 校验多项式，提高通信可靠性，大于 1 即可。

设置好上面 9 个参数，我们就可以初始化 SPI 外设了。

初始化的范例格式为：

SPI_InitTypeDef SPI_InitStructure;

SPI_InitStructureSPI_Direction = SPI_Direction_2Lines_FullDuplex;

//双线双向全双工

SPI_InitStructureSPI_Mode = SPI_Mode_Master; //主 SPI

SPI_InitStructureSPI_DataSize = SPI_DataSize_8b; // SPI 发送接收 8 位帧结构

SPI_InitStructureSPI_CPOL = SPI_CPOL_High;//串行同步时钟的空闲状态为高电平

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SPI_InitStructureSPI_CPHA = SPI_CPHA_2Edge;//第二个跳变沿数据被采样

SPI_InitStructureSPI_NSS = SPI_NSS_Soft; //NSS 信号由软件控制

SPI_InitStructureSPI_BaudRatePrescaler = SPI_BaudRatePrescaler_256; //预分频

256

SPI_InitStructureSPI_FirstBit = SPI_FirstBit_MSB; //数据传输从 MSB 位开始

SPI_InitStructureSPI_CRCPolynomial = 7; //CRC 值计算的多项式

SPI_Init(SPI2, &SPI_InitStructure); //根据指定的参数初始化外设 SPIx 寄存器

(三)程序配置步骤
三。W25Qxx配置讲解

(一)电路图
片选用的PB12

W25Q64 是华邦公司推出的大容量SPI FLASH 产品，W25Q64 的容量为 64Mb，该系列还有 W25Q80/16/32

等。ALIENTEK 所选择的 W25Q64 容量为 64Mb，也就是 8M 字节。(1M=1024K)

W25Q64 将 8M 的容量分为 128 个块(Block)，每个块大小为 64K 字节，每个块又分为 16个扇区(Sector)，每个扇区 4K

个字节。W25Q64 的最少擦除单位为一个扇区，也就是每次必须擦除 4K 个字节。这样我们需要给 W25Q64 开辟一个至少 4K 的缓存区，这样对 SRAM

要求比较高，要求芯片必须有 4K 以上 SRAM 才能很好的 *** 作。

W25Q64 的擦写周期多达 10W 次，具有 20 年的数据保存期限，支持电压为 27~36V，W25Q64 支持标准的

SPI，还支持双输出/四输出的 SPI，最大 SPI 时钟可以到 80Mhz(双输出时相当于 160Mhz，四输出时相当于 320M)，更多的 W25Q64

的介绍，请参考 W25Q64 的DATASHEET。

在往一个地址写数据之前，要先把这个扇区的数据全部读出来保存在缓存里，然后再把这个扇区擦除，然后在缓存中修改要写的数据，然后再把整个缓存中的数据再重新写入刚才擦除的扇区中。

便于学习和参考再给大家分享些spi 的资料

stm32之SPI通信

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