陈桂友、陈海峰、贺红主编的《物联网智能网关设计与应用》的教学对象是物联网工程/物联网应用技术、自动化及相关专业的学生。本课程作为重要的实践教学环节，任务是培养学生对于单片机和物联网的直观认识、工程意识、工程实验的设计与研究方法、技术经济观点和工程过程开发能力，增强学生的创新意识，强调实验研究全过程的多种能力和素质的培养与训练，培养从事嵌入式系统和物联网应用技术的开发人才。

通过本课程的学习，学生可以了解单片机的原理、结构以及技术特点，掌握单片机的开发语言、编程环境以及仿真调试方法，学会将单片机的典型资源应用到实际工程中，加深对物联网基础理论、基本知识的理解，掌握GPRS、W5200、无线传感网的结构、原理及工作流程并进行系统设计；提高学生联系实际分析问题和解决问题的能力；培养学生严谨的工作作风和实事求是的科学态度，为未来的科学研究及实际工作打下良好的基础。

W5200是Wiznet公司研制的一款具有硬件TCP/IP协议的网络控制器，整合了5层结构中的前4层，即物理层、数据链路层、网络层和传输层，并在内部利用硬件实现了TCP/IP协议栈。陈桂友、陈海峰、贺红主编的《物联网智能网关设计与应用》以增强型8051内核单片机STC15F2K60S2为核心，设计了其与W5200接口的网络化应用，同时介绍了GPRS通信技术以及无线传感网络技术。这些内容是物联网应用中的常用技术，对读者从事物联网技术研究具有重要作用。

《物联网智能网关设计与应用》深入浅出，层次分明，实例丰富，通俗易懂，突出实用，可操作性强，特别适合作为普通高校物联网、计算机类、电子类、电气自动化及机械专业的教学用书，还可作为高职高专以及培训班的教材使用，也可作为从事物联网技术领域的工程技术人员的参考书。

第1章 概述

 1.1 物联网概述1

1.1.1 物联网的概念及其外延1

1.1.2 物联网的关键技术3

 1.2 单片机技术概述4

1.2.1 单片机的基本概念4

1.2.2 STC15F2K60S2单片机的内部结构6

1.2.3 STC15F2K60S2单片机的引脚16

1.2.4 单片机技术的特点23

1.2.5 单片机应用系统24

 1.3 网络中的网关技术25

 1.4 习题26

第2章 单片机的C语言程序设计及仿真调试27

 2.1 C51程序设计中的常用功能及注意问题27

2.1.1 C51程序设计中的常用典型功能27

2.1.2 C51程序编写中应注意的问题31

 2.2 Keil C 和ANSI C33

2.2.1 Keil C51扩展关键字33

2.2.2 扩展I/O口的使用37

2.2.3 Keil C51函数39

2.2.4 STC15F2K60S2单片机C51程序框架43

 2.3 STC15F2K60S2单片机C语言程序调试45

2.3.1 使用Keil集成环境软件模拟调试C51程序46

2.3.2 使用Keil集成环境在线调试C51程序57

 2.4 利用ISP工具将程序下载到单片机中验证程序61

 2.5 习题63

第3章 单片机集成的典型资源及应用64

 3.1 中断系统64

3.1.1 中断源及中断结构64

3.1.2 中断的允许、禁止及优先级68

3.1.3 中断的编程举例72

 3.2 定时/计数器75

3.2.1 定时/计数器的相关寄存器75

3.2.2 定时/计数器的工作方式及结构78

3.2.3 定时/计数器的应用80

 3.3 串行通信接口83

3.3.1 异步串行通信接口及其应用83

3.3.2 SPI接口及其应用102

 3.4 模数转换器108

3.4.1 模数转换器的结构108

3.4.2 模数转换器的应用109

 3.5 习题112

第4章 教学实验板介绍114

 4.1 电源电路114

 4.2 跑马灯控制115

4.2.1 硬件电路设计115

4.2.2 软件设计115

 4.3 交通灯控制117

4.3.1 硬件设计117

4.3.2 软件设计118

 4.4 键盘接口120

4.4.1 键盘简介120

4.4.2 键盘接口电路设计120

4.4.3 软件设计121

 4.5 继电器控制124

4.5.1 硬件设计124

4.5.2 软件设计124

 4.6 串行通信接口125

4.6.1 串口1的通信125

4.6.2 串口2的通信127

 4.7 日历时钟芯片的应用131

4.7.1 PCF8563的特点132

4.7.2 PCF8563的构成132

4.7.3 PCF8563的应用136

 4.8 显示技术148

4.8.1 LCD显示技术148

4.8.2 LED数码管显示技术154

 4.9 外部RAM扩展设计156

4.9.1 硬件设计157

4.9.2 测试软件设计157

 4.10 加速度检测电路设计158

4.10.1 硬件电路设计158

4.10.2 软件设计159

 4.11 模数转换模块电路设计169

4.11.1 硬件电路设计169

4.11.2 软件设计 170

 4.12 温度检测电路设计171

4.12.1 硬件电路设计171

4.12.2 软件设计172

 4.13 习题178

第5章 计算机网络基础知识179

 5.1 计算机网络概述179

5.1.1 计算机网络的基本概念179

5.1.2 计算机网络的发展历史179

 5.2 计算机网络的分类与组成182

5.2.1 计算机网络的分类182

5.2.2 计算机网络的组成185

 5.3 计算机网络的体系结构186

5.3.1 协议187

5.3.2 OSI参考模型188

5.3.3 TCP/IP参考模型190

5.3.4 OSI参考模型与TCP/IP参考模型的比较191

5.3.5 较好的参考模型192

 5.4 应用层常用协议简介206

5.4.1 DNS协议207

5.4.2 DHCP协议209

5.4.3 HTTP协议212

5.4.4 SMTP协议217

 5.5 习题220

第6章 以太网控制芯片W5200221

 6.1 以太网简介221

 6.2 以太网控制芯片W5200的特点及结构222

6.2.1 W5200的特点223

6.2.2 W5200的结构224

6.2.3 W5200的寄存器和存储器228

 6.3 数据通信246

6.3.1 通信接口及时序246

6.3.2 初始化250

6.3.3 TCP协议254

6.3.4 UDP协议273

 6.4 习题280

第7章 物联网智能网关应用系统设计举例281

 7.1 物联网智能网关应用系统设计的基本原则与方法281

7.1.1 物联网智能网关应用系统的基本设计原则281

7.1.2 物联网智能网关应用系统的一般设计方法282

 7.2 物联网智能网关应用系统综合设计举例284

7.2.1 利用TCP协议实现继电器远程控制284

7.2.2 利用UDP协议实现交通灯参数的远程配置289

7.2.3 利用HTTP协议实现温度的远程监测295

7.2.4 利用SMTP协议实现单片机与远端计算机的数据通信305

7.2.5 串口转以太网通信应用313

7.2.6 GPRS通信应用319

7.2.7 无线通信芯片CC1100的应用326

 7.3 习题344

附录 STC15F2K60S2单片机寄存器头文件stc15.h内容345

参考文献349