Raspberry Pi实例应用集 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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• Raspberry Pi
• 实例应用
• 项目制作
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• 嵌入式系统
• Linux
• Python
• 硬件开发
• 物联网
• 电子制作

　　本书集结了各种以「Rasperry Pi」实作的电子产品范例。Raspberry Pi是一种只有信用卡大小，价格低廉（约1500块台币），功能完整的微型电脑，在硬体开发人员与软体开发人员之间拥有极高的人气。除了可当成个人电脑使用，也能应用于小型系统里，而且可以跟许多扩充版、感测晶片结合，自作出许多充满创意的电子产品。

　　本书介绍了电子告示牌、遥控镜头这些既实用又能引起读者兴趣的电子作业，各位读者可在制作过程中逐渐学会电气／电子作业的基础知识。作者隶属于日本Android之会秋叶原分部，除了自行举办讲座与活动，也销售自行开发的Raspberry Pi扩充套件，是一位致力于硬体DIY的工程师。他活用了过去举办初学者讲座的经验撰写本书，希望能写出让电子作业的初学者也能轻易读懂的内容。

本书特色

　　在不接上键盘、滑鼠与萤幕的情况之下使用Raspberry Pi

电子制作的奇思妙想：从零开始构建你的数字世界 本书聚焦于一系列前沿且实用的电子制作项目，旨在帮助读者跨越理论与实践的鸿沟，通过动手实践掌握现代电子技术的核心理念与应用方法。我们深入探讨了传感器技术、嵌入式系统编程、物联网（IoT）构建，以及如何利用开源硬件平台实现从简单自动化到复杂数据采集的各类功能。 本书并非一本特定于某一单一微控制器平台的详尽指南，而是致力于提供一种跨平台、面向问题的解决思路。我们相信，真正的电子工程师需要具备灵活应对不同硬件架构的能力，并能根据项目需求快速选择和整合最合适的组件。因此，本书的结构围绕一系列具体的应用场景展开，每章介绍一个独立的项目模块，这些模块可以被视为构建更大型、更复杂系统的基础砖块。 第一部分：感知世界——传感器与数据采集的艺术 本部分着重于电子系统如何与物理世界进行“对话”。我们详细剖析了各类主流传感器的原理、选型标准以及接口协议。 1. 精准测量的艺术：温度、湿度与环境监测 我们将从最基础的环境参数采集入手。内容涵盖高精度数字温湿度传感器（如DHT系列的高级替代方案）的工作机制，重点介绍I2C和SPI通信协议在数据读取中的实际应用。我们将展示如何设计低功耗数据采集节点，并讨论如何处理噪声干扰和校准漂移问题，确保数据的长期可靠性。此外，还会深入探讨模拟前端（AFE）电路的设计，以应对来自电阻式和电容式传感器的微弱信号。 2. 视觉与运动的捕获：图像处理与惯性导航基础 本章将介绍如何集成低成本的摄像头模块，实现基本的图像捕获和处理流程。重点不在于复杂的深度学习模型，而在于嵌入式图像预处理技术，例如曝光控制、色彩空间转换以及边缘检测的硬件加速实现。 在运动感知方面，我们将详细解析三轴加速度计和陀螺仪的工作原理，特别是卡尔曼滤波（Kalman Filtering）在融合多源惯性数据、实现稳定姿态估计中的关键作用。读者将学会如何构建一个实时的姿态参考系统，并理解误差累积的根本原因。 3. 驱动与执行：从信号到动作的转换 电子系统不仅要“听”，还要“做”。本章聚焦于执行器接口技术。我们将详细介绍不同类型电机（直流有刷、无刷直流、步进电机）的驱动电路设计，包括H桥拓扑的优化以提高效率和散热性能。对于需要平滑控制的应用，我们将深入探讨脉冲宽度调制（PWM）的高级应用，包括死区时间控制和多相交错驱动策略。此外，高压与高功率驱动的安全隔离技术也是本章的重点内容。 第二部分：智能核心——嵌入式逻辑与高效编程 本部分将引导读者掌握构建系统“大脑”所需的软件与逻辑能力，强调代码的效率、可移植性和可维护性。 4. 实时系统与任务调度 脱离传统的“顺序执行”思维，本章引导读者进入实时操作系统（RTOS）的世界。我们将不局限于某一特定RTOS，而是讲解抢占式调度、优先级反转、信号量与互斥锁等核心概念。通过具体的代码示例，展示如何利用这些机制来管理多个并发的I/O任务和计算密集型任务，确保关键任务的及时响应。 5. 通信协议的深度解析：不仅仅是发送和接收 现代设备间通信是系统的骨架。本章将超越基础的UART/I2C/SPI，重点剖析工业级和网络级通信协议的嵌入式实现。内容包括： CAN总线（Controller Area Network）：在分布式控制系统中的帧格式解析、错误检测机制及其在汽车电子或工业自动化中的应用示例。 TCP/IP协议栈的轻量级实现：如何在资源受限的环境下高效地利用UDP进行数据广播，以及如何安全地建立TLS连接以进行数据加密传输。 6. 低功耗设计与能效优化 对于所有需要电池供电或长期运行的设备，能耗管理至关重要。本章将系统性地介绍睡眠模式（Sleep Modes）的精细化管理。这包括如何精确计算不同外设的唤醒延迟、如何利用硬件中断源来最小化CPU在活动状态的时间，并讲解电量计（Fuel Gauge）的集成与数据解读，以提供准确的剩余电量估算。 第三部分：连接未来——网络化与数据生态系统 本部分关注如何将独立的电子设备连接到更大的信息网络中，实现远程控制、数据可视化和云端协作。 7. 物联网边缘计算：本地数据预处理 我们探讨边缘计算的必要性，即在数据上传到云端之前，对数据进行筛选、聚合和分析。本章将构建一个本地数据聚合网关，演示如何使用轻量级的数据库（如SQLite的嵌入式版本）来存储历史数据，并利用MQTT协议的QoS（服务质量）机制，在网络不稳定时保证数据不丢失。 8. 云端集成与双向控制 实现完整的云端交互，需要理解数据流的完整路径。本章将介绍如何选择合适的云平台（如针对时间序列数据优化的服务），并演示如何使用RESTful API或WebSocket实现设备与云端间的实时状态同步和远程指令下发。特别关注安全密钥管理和固件空中升级（OTA）的基础架构搭建，确保远程操作的安全性与可靠性。 9. 模块化设计与系统集成实践 最后，本书将通过一个复杂的综合项目——例如，一个基于多传感器融合的智能环境控制系统——来串联前面学到的所有知识点。我们将重点讲解软件架构的分层设计（硬件抽象层、驱动层、应用逻辑层）和PCB设计中的关键考量（电源完整性、信号完整性），展示如何将看似独立的模块组合成一个稳定、可扩展的最终产品。 总结： 本书旨在培养读者“从无到有”构建复杂电子系统的能力，强调对底层原理的深刻理解和对高效工程实践的追求，为有志于深度电子制作和嵌入式系统开发的工程师和创客提供坚实的基础。

作者简介

河野悦昌

　　祕密社团OpenForce总裁/日本Android会原子力部

　　【FABLIB】
　　透过全国的制作工坊设备分享开源硬体的设计资料、文件与经营祕诀的专案
　
　　个人网站：fablib.project2108.com

Chapter 1｜Raspberry Pi的基本常识
1.1 关于本书
1.2 完成电子作业的准备就开始练习吧
1.3 试着接触Raspberry Pi
1.4 用得到的命令只有这些！一起学习Linux 的命令吧！

Chapter 2｜让LED灯闪闪发亮
2.1 透过单块基板让LED灯闪烁
2.2 让大量的LEDF灯发亮
2.3 控制类比讯号

Chapter 3｜透过网路遥控家电
3.1 以网页浏览器制作的遥控器
3.2 红外线遥控器

Chapter 4｜自制数位看板
4.1 试着显示文字
4.2 网路钥匙
4.3 将Raspberry Pi装进液晶萤幕里

Chapter 5｜马达的世界
5.1 使用闹钟里的马达
5.2 利用遥控套件完成的DC马达控制装置

Chapter 6｜透过镜头远眺世界
6.1 远端遥控镜头
6.2 定点观测摄影机
6.3 入侵者侦测系统

Chapter 7｜利用高端的电子电路作业创造娱乐性
7.1 五感具现化
7.2 一起制作特雷门乐器般的合成器吧！
7.3 制作游戏机

附录
A.1 疑难杂症排除
A.2 焊接的方法
A.3 三用电表的使用方法
A.4 电路图
A.5 电气的相关内容
A.6 利用LED灯学习欧姆定律
A.7 Raspberry Pi与其他的微电脑板
A.8 Arduino 的使用知识
A.9 让程式自行启动
A.10 向硬体奔袭而来的开源潮流
A.11 Squid的设定

电子电路工程很早就受欢迎，也越来越多人想参与相关的制作，智慧型手机的普及，让网路随手可及，个人电脑变得非常便宜，一般人都能轻松地拥有一个撰写软体的环境，让软体的开发变得不再是件陌生的事，不过，也越来越希望在充满资讯的世界里，能让各种装置彼此串连运作。整个社会朝向制作硬体的方向进步，也变成硬体制作入门的蓝海。

　　就在世界正在改变之际，Raspberry Pi就问世了，许多人都希望透过Raspberry Pi制造一些东西，却也很容易因为一些琐碎的小事而停下脚步，而且就算努力地开发出一些装置，却又经不起专家们的检验。不过笔者认为要开拓未来、改变未来就必须怀抱着无比的「热情」，因此热情远比所谓的「外观」或是「精致度」还要来得重要，所以第一步就是「先动手开始制作吧」，先试着使用Raspberry Pi，失败了再试试其他方法，慢慢地，未来就会因此而改变。

　　本书的范例多是不需技术就能完成的内容，而且也为了方便购买而使用了平价的材料，读者们只需要最低程度的电子作业与程式撰写就能完成。不过，其中仍有许多有待改善之处，还请大家务必花点时间改造一下外观，或是强化作品的功能！

评分☆☆☆☆☆

对于一个对电子世界充满憧憬，但又苦于找不到方向的普通上班族来说，《Raspberry Pi实例应用集》这本书名就像一道曙光！我一直羡慕那些能够用科技创造出奇妙事物的人，而树莓派这种“麻雀虽小，五脏俱全”的神器，更是让我觉得人人都有可能成为创客。这本书强调“实例应用”，这正是我最需要的！我渴望知道，我可以用这颗小小的板子做出哪些让生活更便利、更有趣的事情。比如，有没有那种可以提醒我植物缺水的智能浇花系统？或者一个能自动记录我每日运动步数并上传到云端的计步器？我希望书中能提供一些贴近生活，又充满科技感的应用案例，不需要太复杂的编程知识，但又能让我切实感受到科技的魅力。如果书中还能包含一些关于软硬件结合的调试技巧，以及一些简单的故障排除方法，那就更完美了，这样我就可以更自信地去尝试，而不用担心遇到问题就束手无策。

评分☆☆☆☆☆

哇！《Raspberry Pi实例应用集》这本书的出现，简直是为我这种默默耕耘的电子爱好者量身打造的！我之前就对树莓派有点研究，但总是觉得缺了点什么，好像知道了原理，但不知道如何落地。这本书的名字就直击痛点，它不像那种泛泛而谈的理论书，而是强调“实例应用”，这说明书中一定有大量的实际操作案例，这对我来说太重要了！我尤其期待书中能包含一些结合物联网（IoT）的实例，比如如何用树莓派搭建一个自己的云平台，收集各种传感器的数据，然后通过手机APP进行可视化展示和远程控制。再者，如果能有关于机器学习或人工智能的入门级应用案例，那这本书的价值就爆炸了！想象一下，用树莓派做一个能识别猫狗的人脸识别门铃，或者一个可以根据你的习惯自动调节室内温度的智能空调控制器，这些都是我一直想实现的梦想。而且，我希望书中在讲解每个实例时，能详细说明所需的硬件清单、软件配置以及详细的步骤，最好还能附上一些关键代码的解释，这样我们才能真正理解背后的逻辑，而不是简单地复制粘贴。

评分☆☆☆☆☆

读到《Raspberry Pi实例应用集》的介绍，我的内心简直像小孩子拿到新玩具一样雀跃！我一直对科技充满好奇，尤其是那种能够改变我们生活方式的创新技术。树莓派这种小巧强大又价格亲民的设备，一直是我关注的焦点。这本书的名字直接点明了它的核心价值——“实例应用”，这让我相信它不是一本干巴巴的理论书，而是充满了生动有趣的实践项目。我非常想知道书中是否有关于DIY智能家居的案例，比如如何利用树莓派搭建一个可以远程控制灯光、窗帘，甚至监控家中情况的系统？亦或是如何用它来制作一些有趣的教育性玩具，让孩子们在玩乐中学习编程和电子知识？我希望书中能提供多样化的应用场景，满足不同读者的兴趣和需求。如果书中还能包含一些关于项目扩展和进阶的思路，那就更棒了，这样可以激发读者更多的创造力。总之，这本书给我的感觉就是，它能够带领我们从零开始，一步步构建出属于自己的智能世界。

评分☆☆☆☆☆

我一直对创客领域很感兴趣，尤其是那些可以自己动手实现创意的小装置。看到《Raspberry Pi实例应用集》这本书名，我真的非常期待！想像一下，用一颗小小的树莓派，就能做出智能家居控制、远程监控摄像头、甚至一个小型的天气站，这简直太酷了！这本书给我一种感觉，它不像那种枯燥的技术手册，而是更像一本创意指南，一步步带着你把脑袋里的想法变成现实。我特别好奇书中会介绍哪些有趣的实例，比如有没有那种可以和家人互动的应用，或者能帮助我们学习新技能的项目。我一直觉得，动手能力是现今社会非常重要的一项素质，而树莓派正好提供了一个非常好的平台。我希望这本书里的实例，能够涵盖不同难度和不同应用方向，这样无论是初学者还是有些经验的读者，都能找到适合自己的内容。当然，如果书中也能提到一些关于硬件选购、基础电路知识的讲解，那就更完美了。我真的迫不及待想看看这本书到底能带给我多少惊喜，让我能真正地“玩转”树莓派！

评分☆☆☆☆☆

《Raspberry Pi实例应用集》这本书的封面设计和书名就散发出一种浓厚的“动手实践”气息，让我这个喜欢钻研技术细节的读者感到非常兴奋。我之前对树莓派有所了解，也尝试过一些简单的项目，但总觉得缺乏一个系统性的指引，尤其是在将一些更复杂的想法变成现实时，会感到力不从心。《Raspberry Pi实例应用集》恰好弥补了这一块的空白。我特别期待书中能够深入讲解一些更具挑战性的应用，例如如何利用树莓派搭建一个小型服务器，用于托管个人网站或家庭媒体中心；或者如何结合一些工业级的传感器，实现一些更专业的监控和数据采集项目。如果书中还能提供一些关于性能优化、功耗管理等方面的进阶技巧，那就太给力了！我希望这本书能够帮助我将对技术的理解提升到一个新的层次，不仅仅是知道如何实现，更能理解为什么这样实现，以及如何做得更好。