Arduino創客之路 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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圖書標籤:

• Arduino
• 創客
• DIY
• 電子製作
• 單片機
• 嵌入式
• 硬件開發
• 項目實踐
• 編程入門
• STEM教育

本書提供許多精心設計的實驗、專案和案例。通過實作，讀者不僅能製作齣許多好玩有趣的作品，還能夠體驗如何將想法變成現實。本書的目的不是要使讀者成為一名硬體工程師或者程式設計師，而是希望幫助讀者利用一些常見的材料和一颱普通的電腦去實現各種想法。書中凝聚瞭寫作團隊關於Arduino開源硬體的使用經驗和美國教育學傢杜威（1859—1952）的“做中學”理念，以期給讀者提供一本可以玩的書。

好的，這是一份關於《樹莓派從入門到精通：構建你的第一個智能傢居係統》的圖書簡介： --- 樹莓派從入門到精通：構建你的第一個智能傢居係統 內容提要： 《樹莓派從入門到精通：構建你的第一個智能傢居係統》是一本麵嚮所有對微型計算機、物聯網（IoT）以及智能設備開發感興趣的讀者的實用指南。本書摒棄瞭冗長乏味的理論說教，聚焦於實踐操作和項目驅動的學習模式，旨在幫助讀者快速掌握樹莓派（Raspberry Pi）的核心操作，並利用它搭建起一個功能完善、可擴展的傢庭自動化與監控係統。 本書內容深度覆蓋瞭從硬件選型、操作係統安裝、基礎編程環境配置，到高級傳感器數據采集、網絡通信協議應用、再到最終實現遠程控製與數據可視化的全流程。我們不僅關注“如何做”，更深入探討“為什麼這樣做”，確保讀者能夠理解底層邏輯，為未來的自主創新打下堅實基礎。 --- 第一部分：啓航——準備與環境搭建 本部分是讀者踏入樹莓派世界的敲門磚。我們詳細介紹瞭不同型號樹莓派（如Pi 4B、Pi Zero W）的性能對比與適用場景，指導讀者完成必要的硬件選購，包括電源、存儲卡、散熱方案以及基礎外設。 1. 樹莓派硬件全解析： 深入剖析主闆上的GPIO引腳定義、通信接口（如CSI、DSI、USB 3.0）的功能，幫助讀者建立起對硬件布局的直觀認識。 2. 操作係統與初始配置： 詳盡指導如何下載、燒錄官方或精簡版操作係統（Raspberry Pi OS），包括無頭（Headless）模式的設置，實現僅通過網絡連接進行遠程管理。 3. 基礎環境搭建與Linux入門： 涵蓋瞭SSH連接、APT包管理、文件係統結構等Linux基礎知識，確保讀者能夠熟練操作命令行界麵，這是進行後續所有開發工作的基礎。我們特彆強調瞭權限管理和軟件源配置的優化技巧。 --- 第二部分：核心技能——Python編程與GPIO控製 Python作為樹莓派的首選語言，在本部分得到充分的實踐應用。我們將重點放在如何利用Python庫直接與物理世界進行交互。 1. Python環境進階： 講解如何安裝和管理Python虛擬環境（venv），介紹常用的第三方庫，如`NumPy`和`Pandas`的安裝與基礎應用，為數據處理做好準備。 2. GPIO編程實踐： 細緻講解瞭樹莓派的通用輸入輸齣（GPIO）引腳的工作原理。讀者將學習如何使用`RPi.GPIO`庫或更現代的`gpiozero`庫，實現對LED、繼電器、蜂鳴器的精確控製。我們提供瞭多個小型實驗，如製作一個基於按鈕控製的交通燈模擬器。 3. 模擬與數字信號處理： 重點解析如何通過ADC（模數轉換器）芯片（如MCP3008）讀取模擬傳感器數據（如光敏電阻、電位器），並進行必要的信號濾波與校準。 --- 第三部分：物聯網核心——數據采集與網絡通信 智能傢居的精髓在於設備間的互聯互通與數據交換。本部分將樹莓派從一個獨立的微控製器升級為一個強大的網絡節點。 1. 傳感器集成與數據采集： 溫濕度采集： 使用DHT11/DHT22傳感器，結閤多綫程或事件驅動模型，實現穩定、高頻率的數據采集。 環境監測： 接入PM2.5傳感器（如PMS5003）和氣體傳感器，學習如何解析復雜的串口通信數據流。 攝像頭應用： 利用樹莓派自帶攝像頭模塊（CSI）或USB攝像頭，配置`Motion`或`Picamera2`，實現基於事件觸發的實時視頻流捕獲與本地存儲。 2. 網絡通信協議深度解析： MQTT： 作為物聯網的核心協議，本書詳細講解瞭如何搭建本地MQTT Broker（如Mosquitto），並使用Paho Python庫實現客戶端的發布/訂閱機製，這是構建低延遲通信係統的關鍵。 Web服務器部署： 學習使用Flask框架快速搭建輕量級Web服務器，實現通過瀏覽器對樹莓派進行簡單的狀態查詢和控製。 API設計與調用： 探討如何設計RESTful API接口，以便其他設備或雲服務能夠安全地與樹莓派交換數據。 --- 第四部分：項目實戰——構建你的智能傢居中樞 本部分將所有學到的知識融會貫通，指導讀者完成一個完整的、可投入實際應用的智能傢居係統。 1. 智能環境監控中心： 數據存儲： 將采集到的溫濕度、空氣質量數據寫入本地數據庫（SQLite或InfluxDB）。 數據可視化： 引入數據可視化工具（如Grafana），在儀錶盤上實時展示曆史數據趨勢，並設置閾值報警機製。 2. 遠程自動化控製係統： 手機/Web端接入： 利用MQTT或自建Web界麵，實現對繼電器控製的燈光、風扇的遠程開關操作。 自動化腳本： 編寫定時任務（Cron Job）和條件觸發腳本。例如，當室內溫度超過預設值時，自動開啓風扇，並將狀態信息發送至手機通知。 3. 安全與擴展性考慮： 係統安全加固： 涵蓋防火牆設置（UFW）、SSH密鑰登錄、定期係統更新等基礎安全措施。 Docker化部署探索（選修）： 介紹如何使用Docker容器化部署關鍵服務（如MQTT Broker和數據庫），以提高係統的可移植性和維護性。 --- 本書特色： 項目驅動，代碼先行： 每一項技能點都伴隨著具體可運行的代碼示例，確保讀者“邊學邊做”。 軟硬件結閤深入： 不僅講解編程邏輯，也深入剖析瞭傳感器的工作原理和硬件連接的最佳實踐。 麵嚮未來技術棧： 涵蓋瞭MQTT、Flask、Grafana等當前物聯網領域主流的技術選型。 詳細的故障排除指南： 針對初學者常遇到的環境配置、網絡連接和GPIO衝突問題，提供瞭詳盡的診斷步驟和解決方案。 無論你是電子愛好者、在校學生，還是希望將傢庭設備升級為智能係統的技術人員，《樹莓派從入門到精通》都將是你手中最實用的工具箱。跟隨本書的指引，你將不再隻是一個旁觀者，而是親手構建智能未來的創造者。 ---

作者簡介

季雋

　　上海師範大學教育技術係副教授，博士，係副主任。

傅瑛

　　上海師範大學教育技術係講師。
 

第一章 準備開始
1.1 Arduino 的作用
1.2 安裝 Arduino 開發環境
1.3 用 Arduino 控製 LED 亮滅
本章小結

第二章 Arduino 基礎實驗
2.1 Arduino 的腳位與介麵
2.2 Blink
2.3 按鍵 LED 組閤燈光
2.4 序列埠接收資料
2.5 PWM 調光
2.6 四位數七段顯示器
2.7 步進馬達
2.8 液晶 LCD 顯示文字
2.9 9剋伺服馬達
2.10 SPI 跑馬燈
本章小結

第三章 Arduino 微專案
3.1 震動警報器
3.2 低頭警報器
3.3 光控音樂盒
3.4 溫控調速風扇
3.5 自行車速度裏程儀
本章小結

第四章 無綫資料傳輸 159
4.1 序列埠無綫傳輸模組
4.2 檢測 433 模組
4.3 人類活動無綫探測儀
本章小結

第五章 Arduino多工程式設計
5.1 一個 LED 和一個伺服馬達
5.2 用millis() 解決程式停滯問題
5.3 多個 LED 和多個伺服馬達
5.4 用OOP簡化多工程式
5.5 更高效的程式設計工具
本章小結

第六章 遙控小車
6.1 初步設計
6.2 實驗驗證
6.3 詳細設計
6.4 原型開發
6.5 承載平颱選擇
本章小結

第七章 遙控戰鬥艦
7.1 初步設計
7.2 實驗驗證
7.3 電控係統的詳細設計
7.4 原型開發
7.5 遙控船的整閤
7.6 遙控器的設計
7.7 更新船的程式碼
本章小結

第八章 循跡小車
8.1 初步設計
8.2 實驗驗證
8.3 詳細設計
8.4 原型開發
8.5 循跡小車的整閤
本章小結

第九章 小車巡邏兵
9.1 初步設計
9.2 可行性驗證
9.3 詳細設計
9.4 原型開發
本章小結

第十章 更多專案
10.1 Arduino驅動樂高
10.2 Arduino與電腦視覺
10.3 Arduino與PID迴授控製器
10.4 Arduino 與空氣品質監測

附錄 Arduino的 C語言與核心函式
附錄1 焊接的方法
附錄2 萬用電錶的使用
附錄3 杜邦綫的製作
附錄4 廢料的處理
附錄5 零組件的整理
 

评分☆☆☆☆☆

這本書《Arduino創客之路》真的為我打開瞭一個全新的世界！作為一個一直對DIY和電子世界充滿好奇，但又不知從何下手的人來說，這絕對是一本救星。我之前嘗試過看一些網路上的教學，但往往內容零散，或是進階得太快，一下子就讓我跟不上。這本《Arduino創客之路》完全不一樣，它的架構設計得非常完善，從零開始，把所有需要知道的基礎知識都涵蓋瞭進去，而且完全不會讓人覺得枯燥乏味。 我特別喜歡書中那些創意十足的實作範例，每一個小專案都很有趣，而且能實際應用到生活上。例如，書裡教我怎麼做齣一個能感應光線自動開關的燈，這聽起來很酷，而且實際操作起來比我想像的還要簡單！而且，書中對於各種感測器和執行器的應用，都有非常詳細的介紹，讓我對Arduino的潛力有瞭更深刻的認識。 更讚的是，這本書沒有過多的專業術語，即使我是個完全的門外漢，也能輕鬆閱讀。作者的筆觸幽默風趣，讓學習過程充滿瞭樂趣，不再是死闆的教科書。每次讀完一個章節，我都覺得自己又學到瞭很多新東西，而且很有信心能將這些知識應用到自己的專案裡。這本書不隻是一本技術書，更像是一本啟發創意的工具書，我已經計畫要用它來打造我的第一個智慧傢居小裝置瞭！

评分☆☆☆☆☆

哇，這本《Arduino創客之路》真的是讓我驚豔到不行！我平常對電子學就是一知半解，看著那些電路圖總是頭昏腦脹，但這本書完全打破瞭我對電子學習的既定印象。作者的講解方式非常平易近人，就像在跟一位經驗豐富的朋友聊天一樣，把那些原本聽起來很複雜的原理，用生活化的例子、生動的比喻，一一拆解到我這個電子新手都能秒懂。 從最基礎的Arduino闆子介紹，到如何安裝驅動程式、寫第一支程式，這本書都循序漸進，完全沒有讓我感到壓力。尤其是那些動手實作的單元，每一個步驟都圖文並茂，而且非常清晰，就算我是第一次接觸焊接、連接電子元件，也能照著書上的指示一步一步完成。最讓我印象深刻的是，書中提到一些常見的錯誤狀況，以及如何排除，這點真的太實用瞭！很多時候，卡住就是因為不知道問題齣在哪裡，這本書像是預知瞭我的睏難，給瞭我及時的幫助。 而且，《Arduino創客之路》不隻教你「怎麼做」，更重要的是引導你「為什麼要這麼做」。它會讓你理解每一個電路的設計邏輯，每一個程式碼的作用，而不隻是死記硬背。這種深入理解的學習方式，讓我在完成第一個小專案時，充滿瞭成就感。我真的迫不及待想用書裡學到的技巧，去挑戰更多更有趣的創客專案瞭！

评分☆☆☆☆☆

天啊，《Arduino創客之路》這本書真是太棒瞭！我一直以為Arduino這類的東西離我非常遙遠，感覺需要很高的門檻纔能接觸。但翻開這本書，我的想法完全被顛覆瞭。作者真的是一位很厲害的老師，他能把這麼技術性的東西，講得像在聽故事一樣吸引人，而且每個步驟都解釋得清清楚楚，讓我這個對電子工程一竅不通的人，也能夠躍躍欲試。 我最喜歡書裡關於「如何思考」的部分，它不隻是教你拼湊零件、寫程式，而是引導你如何去設計一個專案，如何去解決問題。書中有一個單元是關於如何設計一個簡單的鬧鐘，我原本覺得這會很難，但按照書中的步驟，我竟然真的做齣來瞭！那種從無到有的成就感，真的是無可取代的。 而且，《Arduino創客之路》的內容非常實用，每一個範例都很有創意，而且都是一些可以在生活中實際應用到的東西。我特別喜歡書裡介紹如何利用Arduino製作一個自動澆水係統，這對我這種常常忘記澆花的人來說，簡直是福音！這本書的編排也很用心，圖片和文字搭配得恰到好處，讓人在閱讀的過程中，視覺和理解都非常流暢。我強烈推薦這本書給所有對科技、對DIY感興趣的朋友，絕對不會讓你失望！

评分☆☆☆☆☆

終於找到一本能讓我這個「程式小白」也能輕鬆入門Arduino的書瞭！《Arduino創客之路》這本書的優點實在太多，讓我不知道從何說起。首先，它最吸引我的地方就是它的「實用性」。書中提供的每一個案例，都不是那種紙上談兵的理論，而是真正能夠動手做齣來，而且做齣來的東西還挺有意思的。 我印象特別深刻的是，書中教我如何製作一個簡單的「空氣品質偵測器」。以前覺得這種東西很遙遠，但跟著書裡的步驟，連接感測器、寫程式，然後看著螢幕上跳齣PM2.5的數值，那種感覺真的是太奇妙瞭！而且，作者在講解程式碼的時候，非常仔細，會解釋每一行程式碼的作用，以及為什麼要這樣寫。這讓我這個過去隻會複製貼上程式碼的人，開始能理解程式背後的邏輯。 更重要的是，《Arduino創客之路》沒有讓我覺得壓力太大。它從最基礎的電路原理開始，慢慢推進到比較複雜的應用。而且，書中遇到的難題，作者都會提前預想到，並且提供解決方案。這讓我在學習的過程中，能夠不斷前進，而不是卡在原地。我現在已經開始構思我要用Arduino做什麼，這本書真的為我打開瞭一扇通往創客世界的大門。

评分☆☆☆☆☆

這本《Arduino創客之路》真的是讓我愛不釋手！我之前對於電子DIY一直抱持著一種「有興趣，但不知道從何開始」的心態，總覺得那是非常專業的領域。但是，自從我開始閱讀這本書，我的想法徹底改變瞭。作者真的是一位非常優秀的引導者，他用最淺顯易懂的語言，一步一步帶著我進入Arduino的世界。 我特別欣賞書中那種「玩中學」的學習方式。它不是那種枯燥乏味的理論堆砌，而是透過一個個有趣的小專案，讓你親自動手去體驗、去學習。我記得書中有一個利用LED燈做特效的單元，我原本以為這會很難，結果跟著書上的指示，我竟然能讓LED燈按照我想要的節奏閃爍，那種感覺就像在變魔術一樣！ 而且，《Arduino創客之路》的內容非常豐富，從基礎的電學知識，到如何使用各種常用的感測器和執行器，再到如何編寫簡單的程式，幾乎涵蓋瞭入門所需要的一切。最讓我感動的是，書中對於錯誤排除的部分也做瞭非常詳細的說明，這對於新手來說，真的是太重要瞭！每次遇到問題，都能在書中找到解答，這大大提升瞭我的學習信心。這本書不隻是一本教科書，更像是一本能陪伴我成長的工具書，我已經迫不及待想用書裡的知識，去創造更多屬於自己的小發明瞭！