一、產(chǎn)品簡介
農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)教學(xué)實訓(xùn)系統(tǒng)建設(shè)主要包括環(huán)境、動植物信息檢測、溫室、農(nóng)業(yè)大棚信息檢測和標(biāo)準(zhǔn)化生成監(jiān)控、節(jié)水灌溉等應(yīng)用模式，例如農(nóng)作物生長情況、病蟲害情況、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，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。
物聯(lián)網(wǎng)農(nóng)業(yè)教學(xué)實訓(xùn)實習(xí)系統(tǒng)實習(xí)平臺以高性能低功耗的網(wǎng)關(guān)控制器為核心，結(jié)合ZigBee無線傳感網(wǎng)及控制技術(shù)，對系統(tǒng)中的農(nóng)作物生長過程中涉及的多種環(huán)境因素進行檢測和處理，并智能的對各種突發(fā)、惡劣情況進行實時處理，極大的節(jié)省了人力物力，保護生態(tài)環(huán)境，提高經(jīng)濟效益。
系統(tǒng)實現(xiàn)了農(nóng)作物生長環(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)計算和管理等功能，并支持遠程WEB、移動手持設(shè)備訪問和控制等。使學(xué)生在實訓(xùn)過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)用的方法和過程等諸多環(huán)節(jié)，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣，并通過系統(tǒng)開放式的環(huán)境，自己動手實現(xiàn)學(xué)習(xí)、創(chuàng)新及應(yīng)用。
二、系統(tǒng)框圖
該實訓(xùn)系統(tǒng)硬件總體由智能網(wǎng)關(guān)控制器、多種無線傳感器節(jié)點和反饋節(jié)點、WIFI路由設(shè)備、移動手持終端和農(nóng)業(yè)沙盤構(gòu)成。西安做農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)教學(xué)實訓(xùn)系統(tǒng)實習(xí)平臺的廠家
備注：ZigBee網(wǎng)絡(luò)信號
WIFI網(wǎng)絡(luò)信號
GSM/GPRS信號
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，負責(zé)處理無線傳感器節(jié)點發(fā)送過來的農(nóng)作物生長環(huán)境傳感器信息，并可控制無線傳感器模塊實施響應(yīng)來調(diào)節(jié)農(nóng)作物生長環(huán)境。
2、視頻監(jiān)控單元，由一路網(wǎng)絡(luò)攝像頭構(gòu)成，可以實現(xiàn)對農(nóng)作物周圍環(huán)境視頻的監(jiān)控，支持拍照和存儲功能。
3、無線傳感網(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)測傳感器、土壤濕度傳感器等；執(zhí)行器包括電動風(fēng)扇、電動卷簾、電動水泵、電子加熱器、警報器、電動窗戶等。
4、WIFI路由可以將智能網(wǎng)關(guān)中的數(shù)據(jù)信息擴展到internet網(wǎng)絡(luò)中，并支持遠程網(wǎng)絡(luò)訪問和監(jiān)控。
5、移動手持終端采用普通的PAD，支持Android系統(tǒng)，可實現(xiàn)對系統(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、電動卷簾、灌溉系統(tǒng)及傳感器構(gòu)成。
四、產(chǎn)品特點
1、線組網(wǎng) 智能監(jiān)控
系統(tǒng)采用先進的ZigBee無線組網(wǎng)方式，結(jié)合多種農(nóng)業(yè)應(yīng)用方向智能傳感器，能夠自動組網(wǎng)、自動路由、性能穩(wěn)定可靠。
2、標(biāo)準(zhǔn)通訊接口 靈活配置
ZigBee無線通訊節(jié)點與家居傳感器采用標(biāo)準(zhǔn)的串行接口和協(xié)議進行連接和通訊，傳感器即可以安裝到農(nóng)業(yè)沙盤中進行真實場景模擬，又可以脫離沙盤環(huán)境，直接連接到系統(tǒng)機 柜上的通訊模塊上進行工作，使用靈活。
3、場景生動 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、采用電機控制方 式，效果生動、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)控也支持手持移動設(shè)備的客戶端訪問，同時也支持網(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
實現(xiàn)對溫室大棚內(nèi)溫濕度、光照、CO2濃度等農(nóng)作物生長環(huán)境實時監(jiān)測。
2、智能管理
通智能網(wǎng)關(guān)的數(shù)據(jù)計算和處理，采用有效策略對溫室大棚內(nèi)環(huán)境進行調(diào)節(jié)，如當(dāng)CO2濃 度超標(biāo)時，自動打開風(fēng)扇換氣，溫濕度超標(biāo)時自動警報等功能。
3、數(shù)據(jù)處理
歷史數(shù)據(jù)庫導(dǎo)出，進行分析對比，便于尋找規(guī)律，做出正確的決策。
4、視頻監(jiān)控
實現(xiàn)對農(nóng)作物生長場景中視頻的本地和網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控，可實現(xiàn)抓拍、存儲功能。便于用戶本 地和遠程觀察農(nóng)作物生長情況。
5、本地控制
通過智能網(wǎng)關(guān)的顯示和觸摸屏輸入設(shè)備，實現(xiàn)對上述功能的本地監(jiān)視和控制。
6、遠程控制
支持internet網(wǎng)絡(luò)訪問和控制，支持移動手持設(shè)備查詢和短信息監(jiān)控。
7、用戶擴展
開放的軟硬件接口，方便用戶實現(xiàn)硬件模塊擴展和軟件系統(tǒng)升級。
六、軟件資源
1、部分本地控制：
2、部分Andriod：
3、部分實訓(xùn)實驗：
七、配件參數(shù)
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序號
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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)；板載實時時鐘備份電池；帶有GSM/GPRS、WIFI、2.4G無線功能。
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1
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2
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無線溫濕度檢測節(jié)點
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處理器CC2530，內(nèi)置增強型8位51單片機和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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無線光照檢測節(jié)點
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處理器CC2530，內(nèi)置增強型8位51單片機和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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無線土壤濕度檢測節(jié)點
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處理器CC2530，內(nèi)置增強型8位51單片機和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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無線CO2濃度檢測節(jié)點
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處理器CC2530，內(nèi)置增強型8位51單片機和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檢測傳感器。
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1
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處理器可升級為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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無線人體感應(yīng)傳感器節(jié)點
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處理器CC2530，內(nèi)置增強型8位51單片機和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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無線電動卷簾節(jié)點
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處理器CC2530，內(nèi)置增強型8位51單片機和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。
電動卷簾。
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1
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處理器可升級為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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無線電動水泵節(jié)點
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處理器CC2530，內(nèi)置增強型8位51單片機和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。
電動水泵。
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1
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處理器可升級為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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無線電動風(fēng)扇節(jié)點
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處理器CC2530，內(nèi)置增強型8位51單片機和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。
電動風(fēng)扇。
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2
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處理器可升級為32位ARM處理器，支持ZigBee組網(wǎng)。
支持鋰電池供電?！?
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10
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無線電子加熱器節(jié)點
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處理器CC2530，內(nèi)置增強型8位51單片機和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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無線聲光報警節(jié)點
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處理器CC2530，內(nèi)置增強型8位51單片機和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。
聲光報警。
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1
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處理器可升級為32位ARM處理器，支持ZigBee組網(wǎng)。
支持鋰電池供電。
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無線電燈節(jié)點
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處理器CC2530，內(nèi)置增強型8位51單片機和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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沙盤模具
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1
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八、實驗項目
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第一章.?實驗環(huán)境與軟件工具????
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1.1開發(fā)平臺簡介??
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1.2 Windows系統(tǒng)開發(fā)環(huán)境????
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1.3 Linux系統(tǒng)開發(fā)環(huán)境?
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第二章.?智能傳感器模塊部分???
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實驗一.?風(fēng)速檢測傳感器
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實驗二.?光照傳感器
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實驗三.?溫濕度傳感器??
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實驗四. 聲光報警傳感器
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第三章.?無線通訊模塊部分?
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實驗一. ZigBee CC2530入門
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實驗二. LED燈的控制實驗????
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實驗三.?定時器實驗
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實驗四.?片上溫度A/D轉(zhuǎn)換實驗????
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實驗五.?串口控制LED燈實驗?
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實驗六.?點對點無線通訊實驗?
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實驗七.?點對多點無線通訊實驗????
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實驗八. TI Z-stack2007協(xié)議棧入門實驗
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實驗九.?基于Z-Stack的無線組網(wǎng)實驗??
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實驗十.?基于Z-Stack的串口控制LED?實驗
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實驗十一.?無線溫度檢測實驗?
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實驗十二.無線透傳實驗
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實驗十三.RFID自動讀卡實驗
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實驗十四.基于RFID的電子錢包應(yīng)用實驗
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第四章.?基礎(chǔ)應(yīng)用實驗?
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實驗一.?實驗環(huán)境使用入門???
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實驗二.?多線程程序設(shè)計
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實驗三.?串口程序設(shè)計??
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實驗四. SOCKET?網(wǎng)絡(luò)編程
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實驗五.?嵌入式SQLite應(yīng)用??
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實驗六.?嵌入式WebServer移植????
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第五章.?基于Qt的GUI實驗
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實驗一.?搭建本機Qt開發(fā)環(huán)境
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實驗二.?基于QtDesigner的程序設(shè)計???
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實驗三.?搭建Qt/Embedded ARM環(huán)境
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第六章.?底層系統(tǒng)構(gòu)建實驗?
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實驗一. Linux內(nèi)核裁剪與編譯
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實驗二.?構(gòu)建根文件系統(tǒng)
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第七章.?設(shè)備底層驅(qū)動實驗?
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實驗一.?內(nèi)核驅(qū)動入門??
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實驗二. PWM蜂鳴器驅(qū)動及控制
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實驗三. ADC驅(qū)動及采樣?
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實驗四. LCD設(shè)備驅(qū)動及控制??
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實驗五. U盤接口使用???
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第八章.綜合項目實訓(xùn)部分
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實驗一. 智慧農(nóng)業(yè)實訓(xùn)系統(tǒng)入門
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實驗二. 智慧農(nóng)業(yè)系統(tǒng)之傳感器檢測實訓(xùn)
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實驗三. 智慧農(nóng)業(yè)系統(tǒng)之環(huán)境智能調(diào)控實訓(xùn)
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實驗四. 智慧農(nóng)業(yè)系統(tǒng)之反饋控制實訓(xùn)
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實驗五. 智慧農(nóng)業(yè)家居系統(tǒng)之?dāng)?shù)據(jù)庫處理實訓(xùn)
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實驗六. 智慧農(nóng)業(yè)系統(tǒng)之視頻監(jiān)控訪問
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實驗七. 智慧農(nóng)業(yè)系統(tǒng)之GSM/GPRS短信息控制實訓(xùn)
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實驗八. 智慧農(nóng)業(yè)系統(tǒng)之WEB遠程服務(wù)器監(jiān)控實訓(xùn)
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實驗九. 智慧農(nóng)業(yè)系統(tǒng)之Android手持設(shè)備接入控制實訓(xùn)
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