互动装置专题制作：运用感测器、网路及Arduino建置互动电子装置(第二版) pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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　　从探索中学习

　　进行能够与真实世界互动的电子专题是一件有趣的事。但是当你所建构的装置开始彼此互动时，事情才真的变得有趣起来。本书提供了 33 个容易进行的专题，目的在示范如何让你的装置与你以及你的环境互动。本书非常适合受过一些技术训练，但是对互动装置的制作非常感兴趣的人。

　　让微控制器、个人电脑、伺服器及智慧型手机彼此互动

　　不论你是一个想要向学生示范，如何同时在多个地点进行气象监控的科学老师。或是想要找到一个舞台来演示机械雕塑的雕塑家。在本书第二版中，你将学到如何让智慧型装置形成网路，以便分享资料与回应命令。

　　只要使用些许的电子技术、便宜的微控制器套件以及一些网路模组，你就可以马上进行以下专题：
　　‧Blink - 你的第一支程式
　　‧Monski Pong - 透过一只毛茸茸的粉红猴布偶来控制视讯游戏
　　‧Networked Air-Quality Meter - 下载及显示城市的最新空气品质报告
　　‧XBee Toxic Sensor - 使用 ZigBee 感测器和一只钹猴玩偶来警告发有毒的气体
　　‧Bluetooth GPS - 建构以电池供电的 GPS 并透过蓝芽回报它的位置
　　‧Tweets from RFID - 使用 RFID 标签来读取 Tweeter 串流

　　阅读本书，你将能够：
　　‧使用智慧型手机来调整家中的温度
　　‧建立可以通过网路进行互动的游戏控制器
　　‧使用 ZigBee、蓝芽、红外线及老式的无线电来传送感测器的资料
　　‧使用Arduino 1.0、Processing 及 PHP—这三个容易使用的开源撰码环境
　　‧根据你在家中、办公室或后院的实际活动来撰写程式，并透过 Internet 来传送资料

　　Tom Igoe 在纽约大学的 Tisch 艺术学院，教授实体运算及网路的课程。他的教学及研究目标在探索如何让数位科技得以感测及回应人类的各种活动。他与 Dan O'Sullivan 合着的《Physical Computing: Sensing and Controlling the Physical World with Computers》广为世界各地许多数位艺术及设计课程所採用。他同时是 Make 杂志的贡献者以及 Arduino 开源微控制器专案的创始人之一。他希望有朝一日能够游览 Svalbard 及 Antarctica。

《电子设计与创意实践：从基础电路到复杂系统的实现》 内容简介 本书旨在为那些渴望从理论走向实践、将电子设计思维转化为具体功能性作品的读者提供一份详尽的指南。全书内容聚焦于电子元器件的选用、电路分析的基础方法、微控制器在嵌入式系统中的应用，以及如何将这些技术融合成具有特定功能和用户交互界面的系统。我们避免深入探讨特定平台（如Arduino）的底层编程细节，而是侧重于构建电子系统的通用原理和设计哲学。 第一部分：电子设计基础与元器件精选 本部分将读者带入电子学的核心领域，建立坚实的理论基础。 第一章：解析基本电路定律与元件特性 本章深入探讨欧姆定律、基尔霍夫定律在实际电路分析中的应用。我们将详细解析电阻、电容、电感这三大无源元件的物理特性、在直流（DC）和交流（AC）电路中的行为差异。重点内容包括功率耗散的计算、滤波电路（低通、高通、带通）的理论设计及其对信号完整性的影响。此外，也会介绍常用的半导体器件，如二极管（包括整流、稳压和齐纳二极管）的工作原理和选型标准，为后续的电源设计和信号处理打下基础。 第二章：模拟电子元件与信号调理 本章聚焦于对信号进行精确处理的模拟电路设计。内容涵盖晶体管（BJT和MOSFET）作为开关和放大器的基本工作模式。我们将详细讲解运算放大器（Op-Amp）的理想模型、非理想效应，并教授读者如何利用运算放大器构建精密加法器、减法器、积分器和微分器。信号调理技术，如电平转换、信号放大、偏置设计，以及如何选择合适的隔离和保护元件，都将得到详尽的阐述，确保输入信号能够被后续的数字系统正确识别。 第三章：电源管理与稳定供电系统构建 一个稳定可靠的电子系统离不开优质的电源。本章从电能转换的原理出发，讲解线性稳压器（LDO）和开关模式电源（SMPS）的优缺点及适用场景。内容包括输入滤波设计、纹波抑制技术、电磁兼容性（EMC）基础知识，以及如何根据负载需求计算变压器和散热需求。本章强调如何在空间和效率之间找到最佳的电源解决方案。 第二部分：数字逻辑与嵌入式系统架构 本部分从抽象的数字世界回归到硬件实现，关注信息处理的核心机制。 第四章：数字逻辑设计与状态机构建 本章系统介绍布尔代数、逻辑门（AND, OR, NOT, XOR等）的实现和优化。重点讲解组合逻辑电路的设计方法，如译码器、多路复用器和加法器的构建。随后，深入讲解时序逻辑电路，包括触发器（Latch和Flip-Flop）的特性和用途，并教授读者如何运用状态图和状态表来设计复杂的有限状态机（FSM），这是实现复杂控制流程的关键技术。 第五章：微控制器系统概览与接口标准 本章不侧重于某一特定型号的微控制器（MCU），而是探讨嵌入式系统的一般架构，包括CPU核心、内存结构（RAM/ROM）、中断控制器和外设接口。内容将详细对比不同架构（如CISC与RISC）的特点。我们将重点分析标准通信协议的硬件层实现，如串行通信（UART/SPI/I2C）的数据帧结构、时序要求以及如何正确地进行主机/从机配置。 第六章：数据采集与模数/数模转换实践 本章探讨如何将物理世界的连续信号转化为数字系统可处理的数据。详细分析模数转换器（ADC）的关键参数，如分辨率、采样率、量化误差和非线性度。本章会提供实用的指导，说明如何选择合适的ADC来匹配传感器特性，以及如何利用数字滤波技术改善采集数据的信噪比。同时，也会涵盖数模转换器（DAC）在生成模拟波形或控制模拟负载方面的应用。 第三部分：系统集成、人机交互与项目实现 本部分着重于如何将前述的电子模块连接起来，创造出具有实际功能的最终产品。 第七章：传感器原理与信号接口工程 本章分类介绍各类主流传感器的工作原理，包括电阻式、电容式、电感式、光电式以及MEMS传感器。重点不在于传感器的制造，而在于如何“读取”它们。内容将详述如何为不同类型的传感器设计正确的激励电路、匹配合适的信号调理电路（例如，应变计的惠斯通电桥配置），以及如何处理来自传感器的噪声和漂移问题，确保系统获得准确的物理量输入。 第八章：驱动器设计与执行机构控制 系统不仅需要感知世界，还需要影响世界。本章讲解如何安全有效地驱动各种执行器。内容涵盖电机驱动技术（直流电机、步进电机、伺服电机）的电流控制、PWM调速原理及H桥电路的设计与保护。此外，也将介绍如何利用继电器和固态继电器（SSR）进行大功率负载的隔离控制，以及驱动显示屏（如LCD、OLED）的接口要求。 第九章：用户界面设计与系统反馈机制 一个成功的电子装置需要直观的人机交互界面。本章探讨输入设备（如按钮矩阵、编码器、触摸传感器）的去抖动处理和去噪技术。在输出端，我们将讲解如何设计有效的视觉和听觉反馈机制，包括LED驱动阵列、字符显示和音频信号生成。本章的核心在于设计一个流畅、高效的用户交互流程，而非仅仅是连接元件。 第十章：系统调试、故障排除与可靠性考量 完成了原型搭建后，调试是确保系统稳定运行的关键步骤。本章提供一套系统的故障排除流程，从电源到软件逻辑的逐层排查方法。内容涵盖使用示波器和逻辑分析仪进行时序验证的实用技巧，以及电阻、电容值测量中的常见陷阱。最后，探讨增加冗余设计、热管理和结构设计对提高最终产品长期可靠性的重要性。 本书特色： 原理驱动实践： 强调电子学、信号处理和数字逻辑的统一性，使读者理解“为什么”这样做，而非仅停留在“如何”连接。 通用性强： 聚焦于行业通用的设计方法和标准接口，知识体系不局限于特定商业生态。 工程化视角： 贯穿从概念到原型、再到可靠性验证的完整工程流程。 本书适合电子工程、机电一体化、工业设计等相关专业的学生，以及所有热衷于从零开始构建复杂、功能性电子系统的创客和工程师阅读。

第 1 章 工具
第 2 章 最简单的网路
第 3 章 较复杂的网路
第 4 章 妈，妳看，不用电脑耶！Internet 上的微控制器
第 5 章 以（近乎）即时的方式进行通讯
第 6 章 无线通讯
第 7 章 无期程网路
第 8 章 如何定位（几乎）任何装置
第 9 章 识别
第 10 章 行动电话网路与实体世界
第 11 章 重新审视协定
附录 A 何处取得所需要的东西

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这本《互动装置专题制作：运用感测器、网路及Arduino建置互动电子装置(第二版)》绝对是我近年来读到最实用、最能激起创作欲的DIY电子书了！一直以来，我都对那些会动、会响应、会“思考”的装置充满好奇，但总觉得门槛很高，不知道从何下手。这本书就像一位循循善诱的老师，从最基础的Arduino硬件平台介绍开始，条理清晰地讲解了各种常用感测器的原理与应用，像是红外线、超音波、光敏电阻等等，让我这个电子新手也能快速理解。最棒的是，它不只是理论讲解，更提供了大量的实作範例，从简单的LED闪烁到更复杂的环境监测系统，每一个範例都配有详细的电路图和程式码，跟着做一遍，真的很有成就感！书中对于网路连接部分的阐述也十分到位，无论是Wi-Fi还是蓝牙，都给予了足够篇幅的介绍，让我能将作品延伸到网际网路，实现远程控制和数据传输，这简直是打开了新世界的大门！而且，第二版的更新内容更是让我惊喜，加入了更多关于物联网(IoT)的概念和实际应用，例如如何将Arduino连接到云端平台，实现更智能化的互动体验，这一点对于想要跟上时代潮流的我来说，真的太重要了！整体来说，这本书不仅是知识的传授，更是激发创意的火花，让我在实际操作中不断学习和成长。

评分☆☆☆☆☆

我原本对电子制作只是一知半解，抱持着“玩一玩”的心态买了这本《互动装置专题制作：运用感测器、网路及Arduino建置互动电子装置(第二版)》，没想到却彻底改变了我的看法。这本书真的非常扎实，不是那种浅尝辄止的科普读物，而是真正能够带着你一步步走进电子互动装置的世界。从最基本的Arduino板的认识，到各种感测器的原理和接线，书本的讲解都非常细致。我特别喜欢它提供的那些“小项目”，它们就像一个个循序渐进的关卡，让我能够边学边练，克服一开始的陌生感。尤其是关于网路的部分，这本书让我明白了如何让我的装置“联网”，这对我来说是个全新的概念，也让我看到了更多可能性，比如远程控制我家的植物浇水系统，或者做一个可以远程互动的艺术品。第二版的更新内容更是与时俱进，加入了许多当下流行的物联网技术，让这本书的内容不会很快过时，反而充满了新鲜感。如果你也和我一样，对DIY电子装置充满热情，却不知道如何开始，这本书绝对是你的不二之选。

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自从我开始涉足创客领域，《互动装置专题制作：运用感测器、网路及Arduino建置互动电子装置(第二版)》这本书就成了我案头的常备手册。这本书最大的特点在于它的实用性和前瞻性。它并没有止步于Arduino的基础教学，而是将目光投向了更广阔的互动装置应用场景。无论是制作一个能够根据环境光线自动调节亮度的台灯，还是一个能够监测空气质量并发送警报的智能家居设备，这本书都提供了扎实的理论基础和可操作的範例。书中对于感测器模块的介绍非常详尽，从工作原理到接线方式，再到程式码的编写，都讲解得非常到位，让我能够快速上手。尤其值得称赞的是，它还深入探讨了网路连接的实现，让我能够将这些小装置连接到互联网，构建真正意义上的物联网应用。第二版在原有的基础上，加入了更多关于高级感测器和云端平台的内容，例如如何利用MQTT协议进行高效的数据传输，以及如何将Arduino与主流的云端服务进行整合，这些更新让我能够不断挑战更高难度的项目，保持在技术前沿。

评分☆☆☆☆☆

作为一名对DIY电子项目充满热情的爱好者，我一直在寻找一本能够系统性地指导我制作互动装置的书籍。《互动装置专题制作：运用感测器、网路及Arduino建置互动电子装置(第二版)》这本书绝对是我近期最满意的一次购书体验。它从基础的Arduino硬件平台入手，循序渐进地介绍了各种传感器的原理和实际应用，让我这个电子“小白”也能快速掌握核心技术。书中提供的範例项目非常丰富且贴近生活，从简单的光感应灯到复杂的体感互动装置，都提供了详细的制作指南和程序代码，让我能够边学边做，快速积累实践经验。特别值得一提的是，这本书在网络连接部分的内容非常详尽，详细讲解了如何利用Wi-Fi、Ethernet等方式将Arduino装置接入互联网，并介绍了相关的通信协议和云端平台应用，这为我实现更智能化的互动装置奠定了坚实的基础。第二版在原有基础上，增加了更多关于物联网(IoT)的最新技术和应用案例，让我能够紧跟科技发展的步伐，不断拓展我的创作思路。这本书不仅是技术手册，更是一本激发创意的宝藏，让我能够将脑海中的奇思妙想变为现实。

评分☆☆☆☆☆

我是一名对科技充满热情的大学生，一直以来都梦想着能够亲手打造属于自己的互动装置，但苦于缺乏系统性的指导。《互动装置专题制作：运用感测器、网路及Arduino建置互动电子装置(第二版)》的出现，简直是解决了我的燃眉之急！书中的内容编排非常科学，由浅入深，即使是没有任何电子基础的读者，也能轻松上手。它详尽地介绍了Arduino开发板的方方面面，从基础的GPIO操作到更复杂的通信协议，都讲解得十分透彻。感测器的部分更是这本书的一大亮点，它不仅罗列了市面上常见的感测器，还详细解释了它们的感应原理，并提供了不同应用场景下的范例，让我能够根据自己的需求选择合适的感测器。我特别喜欢书中关于网路连接的章节，它让我理解了如何利用Wi-Fi和蓝牙等技术，将Arduino装置连接到互联网，实现远程监控和数据共享，这为我的毕业设计提供了重要的思路和技术支持。第二版的更新更是让我眼前一亮，加入了许多关于物联网(IoT)和更前沿的互动技术，例如如何搭建简单的云平台来收集和分析感测器数据，这对于我们这些想要在科技领域深耕的学生来说，无疑是一笔宝贵的财富。