互動裝置專題製作：運用感測器、網路及Arduino建置互動電子裝置(第二版) pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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• Arduino
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• 第二版

　　從探索中學習

　　進行能夠與真實世界互動的電子專題是一件有趣的事。但是當你所建構的裝置開始彼此互動時，事情纔真的變得有趣起來。本書提供瞭 33 個容易進行的專題，目的在示範如何讓你的裝置與你以及你的環境互動。本書非常適閤受過一些技術訓練，但是對互動裝置的製作非常感興趣的人。

　　讓微控製器、個人電腦、伺服器及智慧型手機彼此互動

　　不論你是一個想要嚮學生示範，如何同時在多個地點進行氣象監控的科學老師。或是想要找到一個舞颱來演示機械雕塑的雕塑傢。在本書第二版中，你將學到如何讓智慧型裝置形成網路，以便分享資料與迴應命令。

　　隻要使用些許的電子技術、便宜的微控製器套件以及一些網路模組，你就可以馬上進行以下專題：
　　‧Blink - 你的第一支程式
　　‧Monski Pong - 透過一隻毛茸茸的粉紅猴布偶來控製視訊遊戲
　　‧Networked Air-Quality Meter - 下載及顯示城市的最新空氣品質報告
　　‧XBee Toxic Sensor - 使用 ZigBee 感測器和一隻鈸猴玩偶來警告發有毒的氣體
　　‧Bluetooth GPS - 建構以電池供電的 GPS 並透過藍芽迴報它的位置
　　‧Tweets from RFID - 使用 RFID 標簽來讀取 Tweeter 串流

　　閱讀本書，你將能夠：
　　‧使用智慧型手機來調整傢中的溫度
　　‧建立可以通過網路進行互動的遊戲控製器
　　‧使用 ZigBee、藍芽、紅外綫及老式的無綫電來傳送感測器的資料
　　‧使用Arduino 1.0、Processing 及 PHP—這三個容易使用的開源撰碼環境
　　‧根據你在傢中、辦公室或後院的實際活動來撰寫程式，並透過 Internet 來傳送資料

　　Tom Igoe 在紐約大學的 Tisch 藝術學院，教授實體運算及網路的課程。他的教學及研究目標在探索如何讓數位科技得以感測及迴應人類的各種活動。他與 Dan O'Sullivan 閤著的《Physical Computing: Sensing and Controlling the Physical World with Computers》廣為世界各地許多數位藝術及設計課程所採用。他同時是 Make 雜誌的貢獻者以及 Arduino 開源微控製器專案的創始人之一。他希望有朝一日能夠遊覽 Svalbard 及 Antarctica。

《電子設計與創意實踐：從基礎電路到復雜係統的實現》 內容簡介 本書旨在為那些渴望從理論走嚮實踐、將電子設計思維轉化為具體功能性作品的讀者提供一份詳盡的指南。全書內容聚焦於電子元器件的選用、電路分析的基礎方法、微控製器在嵌入式係統中的應用，以及如何將這些技術融閤成具有特定功能和用戶交互界麵的係統。我們避免深入探討特定平颱（如Arduino）的底層編程細節，而是側重於構建電子係統的通用原理和設計哲學。 第一部分：電子設計基礎與元器件精選 本部分將讀者帶入電子學的核心領域，建立堅實的理論基礎。 第一章：解析基本電路定律與元件特性 本章深入探討歐姆定律、基爾霍夫定律在實際電路分析中的應用。我們將詳細解析電阻、電容、電感這三大無源元件的物理特性、在直流（DC）和交流（AC）電路中的行為差異。重點內容包括功率耗散的計算、濾波電路（低通、高通、帶通）的理論設計及其對信號完整性的影響。此外，也會介紹常用的半導體器件，如二極管（包括整流、穩壓和齊納二極管）的工作原理和選型標準，為後續的電源設計和信號處理打下基礎。 第二章：模擬電子元件與信號調理 本章聚焦於對信號進行精確處理的模擬電路設計。內容涵蓋晶體管（BJT和MOSFET）作為開關和放大器的基本工作模式。我們將詳細講解運算放大器（Op-Amp）的理想模型、非理想效應，並教授讀者如何利用運算放大器構建精密加法器、減法器、積分器和微分器。信號調理技術，如電平轉換、信號放大、偏置設計，以及如何選擇閤適的隔離和保護元件，都將得到詳盡的闡述，確保輸入信號能夠被後續的數字係統正確識彆。 第三章：電源管理與穩定供電係統構建 一個穩定可靠的電子係統離不開優質的電源。本章從電能轉換的原理齣發，講解綫性穩壓器（LDO）和開關模式電源（SMPS）的優缺點及適用場景。內容包括輸入濾波設計、紋波抑製技術、電磁兼容性（EMC）基礎知識，以及如何根據負載需求計算變壓器和散熱需求。本章強調如何在空間和效率之間找到最佳的電源解決方案。 第二部分：數字邏輯與嵌入式係統架構 本部分從抽象的數字世界迴歸到硬件實現，關注信息處理的核心機製。 第四章：數字邏輯設計與狀態機構建 本章係統介紹布爾代數、邏輯門（AND, OR, NOT, XOR等）的實現和優化。重點講解組閤邏輯電路的設計方法，如譯碼器、多路復用器和加法器的構建。隨後，深入講解時序邏輯電路，包括觸發器（Latch和Flip-Flop）的特性和用途，並教授讀者如何運用狀態圖和狀態錶來設計復雜的有限狀態機（FSM），這是實現復雜控製流程的關鍵技術。 第五章：微控製器係統概覽與接口標準 本章不側重於某一特定型號的微控製器（MCU），而是探討嵌入式係統的一般架構，包括CPU核心、內存結構（RAM/ROM）、中斷控製器和外設接口。內容將詳細對比不同架構（如CISC與RISC）的特點。我們將重點分析標準通信協議的硬件層實現，如串行通信（UART/SPI/I2C）的數據幀結構、時序要求以及如何正確地進行主機/從機配置。 第六章：數據采集與模數/數模轉換實踐 本章探討如何將物理世界的連續信號轉化為數字係統可處理的數據。詳細分析模數轉換器（ADC）的關鍵參數，如分辨率、采樣率、量化誤差和非綫性度。本章會提供實用的指導，說明如何選擇閤適的ADC來匹配傳感器特性，以及如何利用數字濾波技術改善采集數據的信噪比。同時，也會涵蓋數模轉換器（DAC）在生成模擬波形或控製模擬負載方麵的應用。 第三部分：係統集成、人機交互與項目實現 本部分著重於如何將前述的電子模塊連接起來，創造齣具有實際功能的最終産品。 第七章：傳感器原理與信號接口工程 本章分類介紹各類主流傳感器的工作原理，包括電阻式、電容式、電感式、光電式以及MEMS傳感器。重點不在於傳感器的製造，而在於如何“讀取”它們。內容將詳述如何為不同類型的傳感器設計正確的激勵電路、匹配閤適的信號調理電路（例如，應變計的惠斯通電橋配置），以及如何處理來自傳感器的噪聲和漂移問題，確保係統獲得準確的物理量輸入。 第八章：驅動器設計與執行機構控製 係統不僅需要感知世界，還需要影響世界。本章講解如何安全有效地驅動各種執行器。內容涵蓋電機驅動技術（直流電機、步進電機、伺服電機）的電流控製、PWM調速原理及H橋電路的設計與保護。此外，也將介紹如何利用繼電器和固態繼電器（SSR）進行大功率負載的隔離控製，以及驅動顯示屏（如LCD、OLED）的接口要求。 第九章：用戶界麵設計與係統反饋機製 一個成功的電子裝置需要直觀的人機交互界麵。本章探討輸入設備（如按鈕矩陣、編碼器、觸摸傳感器）的去抖動處理和去噪技術。在輸齣端，我們將講解如何設計有效的視覺和聽覺反饋機製，包括LED驅動陣列、字符顯示和音頻信號生成。本章的核心在於設計一個流暢、高效的用戶交互流程，而非僅僅是連接元件。 第十章：係統調試、故障排除與可靠性考量 完成瞭原型搭建後，調試是確保係統穩定運行的關鍵步驟。本章提供一套係統的故障排除流程，從電源到軟件邏輯的逐層排查方法。內容涵蓋使用示波器和邏輯分析儀進行時序驗證的實用技巧，以及電阻、電容值測量中的常見陷阱。最後，探討增加冗餘設計、熱管理和結構設計對提高最終産品長期可靠性的重要性。 本書特色： 原理驅動實踐： 強調電子學、信號處理和數字邏輯的統一性，使讀者理解“為什麼”這樣做，而非僅停留在“如何”連接。 通用性強： 聚焦於行業通用的設計方法和標準接口，知識體係不局限於特定商業生態。 工程化視角： 貫穿從概念到原型、再到可靠性驗證的完整工程流程。 本書適閤電子工程、機電一體化、工業設計等相關專業的學生，以及所有熱衷於從零開始構建復雜、功能性電子係統的創客和工程師閱讀。

第 1 章 工具
第 2 章 最簡單的網路
第 3 章 較復雜的網路
第 4 章 媽，妳看，不用電腦耶！Internet 上的微控製器
第 5 章 以（近乎）即時的方式進行通訊
第 6 章 無綫通訊
第 7 章 無期程網路
第 8 章 如何定位（幾乎）任何裝置
第 9 章 識彆
第 10 章 行動電話網路與實體世界
第 11 章 重新審視協定
附錄 A 何處取得所需要的東西

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這本《互動裝置專題製作：運用感測器、網路及Arduino建置互動電子裝置(第二版)》絕對是我近年來讀到最實用、最能激起創作欲的DIY電子書瞭！一直以來，我都對那些會動、會響應、會“思考”的裝置充滿好奇，但總覺得門檻很高，不知道從何下手。這本書就像一位循循善誘的老師，從最基礎的Arduino硬件平颱介紹開始，條理清晰地講解瞭各種常用感測器的原理與應用，像是紅外綫、超音波、光敏電阻等等，讓我這個電子新手也能快速理解。最棒的是，它不隻是理論講解，更提供瞭大量的實作範例，從簡單的LED閃爍到更復雜的環境監測係統，每一個範例都配有詳細的電路圖和程式碼，跟著做一遍，真的很有成就感！書中對於網路連接部分的闡述也十分到位，無論是Wi-Fi還是藍牙，都給予瞭足夠篇幅的介紹，讓我能將作品延伸到網際網路，實現遠程控製和數據傳輸，這簡直是打開瞭新世界的大門！而且，第二版的更新內容更是讓我驚喜，加入瞭更多關於物聯網(IoT)的概念和實際應用，例如如何將Arduino連接到雲端平颱，實現更智能化的互動體驗，這一點對於想要跟上時代潮流的我來說，真的太重要瞭！整體來說，這本書不僅是知識的傳授，更是激發創意的火花，讓我在實際操作中不斷學習和成長。

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自從我開始涉足創客領域，《互動裝置專題製作：運用感測器、網路及Arduino建置互動電子裝置(第二版)》這本書就成瞭我案頭的常備手冊。這本書最大的特點在於它的實用性和前瞻性。它並沒有止步於Arduino的基礎教學，而是將目光投嚮瞭更廣闊的互動裝置應用場景。無論是製作一個能夠根據環境光綫自動調節亮度的颱燈，還是一個能夠監測空氣質量並發送警報的智能傢居設備，這本書都提供瞭紮實的理論基礎和可操作的範例。書中對於感測器模塊的介紹非常詳盡，從工作原理到接綫方式，再到程式碼的編寫，都講解得非常到位，讓我能夠快速上手。尤其值得稱贊的是，它還深入探討瞭網路連接的實現，讓我能夠將這些小裝置連接到互聯網，構建真正意義上的物聯網應用。第二版在原有的基礎上，加入瞭更多關於高級感測器和雲端平颱的內容，例如如何利用MQTT協議進行高效的數據傳輸，以及如何將Arduino與主流的雲端服務進行整閤，這些更新讓我能夠不斷挑戰更高難度的項目，保持在技術前沿。

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作為一名對DIY電子項目充滿熱情的愛好者，我一直在尋找一本能夠係統性地指導我製作互動裝置的書籍。《互動裝置專題製作：運用感測器、網路及Arduino建置互動電子裝置(第二版)》這本書絕對是我近期最滿意的一次購書體驗。它從基礎的Arduino硬件平颱入手，循序漸進地介紹瞭各種傳感器的原理和實際應用，讓我這個電子“小白”也能快速掌握核心技術。書中提供的範例項目非常豐富且貼近生活，從簡單的光感應燈到復雜的體感互動裝置，都提供瞭詳細的製作指南和程序代碼，讓我能夠邊學邊做，快速積纍實踐經驗。特彆值得一提的是，這本書在網絡連接部分的內容非常詳盡，詳細講解瞭如何利用Wi-Fi、Ethernet等方式將Arduino裝置接入互聯網，並介紹瞭相關的通信協議和雲端平颱應用，這為我實現更智能化的互動裝置奠定瞭堅實的基礎。第二版在原有基礎上，增加瞭更多關於物聯網(IoT)的最新技術和應用案例，讓我能夠緊跟科技發展的步伐，不斷拓展我的創作思路。這本書不僅是技術手冊，更是一本激發創意的寶藏，讓我能夠將腦海中的奇思妙想變為現實。

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我原本對電子製作隻是一知半解，抱持著“玩一玩”的心態買瞭這本《互動裝置專題製作：運用感測器、網路及Arduino建置互動電子裝置(第二版)》，沒想到卻徹底改變瞭我的看法。這本書真的非常紮實，不是那種淺嘗輒止的科普讀物，而是真正能夠帶著你一步步走進電子互動裝置的世界。從最基本的Arduino闆的認識，到各種感測器的原理和接綫，書本的講解都非常細緻。我特彆喜歡它提供的那些“小項目”，它們就像一個個循序漸進的關卡，讓我能夠邊學邊練，剋服一開始的陌生感。尤其是關於網路的部分，這本書讓我明白瞭如何讓我的裝置“聯網”，這對我來說是個全新的概念，也讓我看到瞭更多可能性，比如遠程控製我傢的植物澆水係統，或者做一個可以遠程互動的藝術品。第二版的更新內容更是與時俱進，加入瞭許多當下流行的物聯網技術，讓這本書的內容不會很快過時，反而充滿瞭新鮮感。如果你也和我一樣，對DIY電子裝置充滿熱情，卻不知道如何開始，這本書絕對是你的不二之選。

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我是一名對科技充滿熱情的大學生，一直以來都夢想著能夠親手打造屬於自己的互動裝置，但苦於缺乏係統性的指導。《互動裝置專題製作：運用感測器、網路及Arduino建置互動電子裝置(第二版)》的齣現，簡直是解決瞭我的燃眉之急！書中的內容編排非常科學，由淺入深，即使是沒有任何電子基礎的讀者，也能輕鬆上手。它詳盡地介紹瞭Arduino開發闆的方方麵麵，從基礎的GPIO操作到更復雜的通信協議，都講解得十分透徹。感測器的部分更是這本書的一大亮點，它不僅羅列瞭市麵上常見的感測器，還詳細解釋瞭它們的感應原理，並提供瞭不同應用場景下的範例，讓我能夠根據自己的需求選擇閤適的感測器。我特彆喜歡書中關於網路連接的章節，它讓我理解瞭如何利用Wi-Fi和藍牙等技術，將Arduino裝置連接到互聯網，實現遠程監控和數據共享，這為我的畢業設計提供瞭重要的思路和技術支持。第二版的更新更是讓我眼前一亮，加入瞭許多關於物聯網(IoT)和更前沿的互動技術，例如如何搭建簡單的雲平颱來收集和分析感測器數據，這對於我們這些想要在科技領域深耕的學生來說，無疑是一筆寶貴的財富。