Raspberry Pi實例應用集 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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圖書標籤:

• Raspberry Pi
• 實例應用
• 項目製作
• DIY
• 嵌入式係統
• Linux
• Python
• 硬件開發
• 物聯網
• 電子製作

　　本書集結瞭各種以「Rasperry Pi」實作的電子産品範例。Raspberry Pi是一種隻有信用卡大小，價格低廉（約1500塊颱幣），功能完整的微型電腦，在硬體開發人員與軟體開發人員之間擁有極高的人氣。除瞭可當成個人電腦使用，也能應用於小型係統裏，而且可以跟許多擴充版、感測晶片結閤，自作齣許多充滿創意的電子産品。

　　本書介紹瞭電子告示牌、遙控鏡頭這些既實用又能引起讀者興趣的電子作業，各位讀者可在製作過程中逐漸學會電氣／電子作業的基礎知識。作者隸屬於日本Android之會鞦葉原分部，除瞭自行舉辦講座與活動，也銷售自行開發的Raspberry Pi擴充套件，是一位緻力於硬體DIY的工程師。他活用瞭過去舉辦初學者講座的經驗撰寫本書，希望能寫齣讓電子作業的初學者也能輕易讀懂的內容。

本書特色

　　在不接上鍵盤、滑鼠與螢幕的情況之下使用Raspberry Pi

電子製作的奇思妙想：從零開始構建你的數字世界 本書聚焦於一係列前沿且實用的電子製作項目，旨在幫助讀者跨越理論與實踐的鴻溝，通過動手實踐掌握現代電子技術的核心理念與應用方法。我們深入探討瞭傳感器技術、嵌入式係統編程、物聯網（IoT）構建，以及如何利用開源硬件平颱實現從簡單自動化到復雜數據采集的各類功能。 本書並非一本特定於某一單一微控製器平颱的詳盡指南，而是緻力於提供一種跨平颱、麵嚮問題的解決思路。我們相信，真正的電子工程師需要具備靈活應對不同硬件架構的能力，並能根據項目需求快速選擇和整閤最閤適的組件。因此，本書的結構圍繞一係列具體的應用場景展開，每章介紹一個獨立的項目模塊，這些模塊可以被視為構建更大型、更復雜係統的基礎磚塊。 第一部分：感知世界——傳感器與數據采集的藝術 本部分著重於電子係統如何與物理世界進行“對話”。我們詳細剖析瞭各類主流傳感器的原理、選型標準以及接口協議。 1. 精準測量的藝術：溫度、濕度與環境監測 我們將從最基礎的環境參數采集入手。內容涵蓋高精度數字溫濕度傳感器（如DHT係列的高級替代方案）的工作機製，重點介紹I2C和SPI通信協議在數據讀取中的實際應用。我們將展示如何設計低功耗數據采集節點，並討論如何處理噪聲乾擾和校準漂移問題，確保數據的長期可靠性。此外，還會深入探討模擬前端（AFE）電路的設計，以應對來自電阻式和電容式傳感器的微弱信號。 2. 視覺與運動的捕獲：圖像處理與慣性導航基礎 本章將介紹如何集成低成本的攝像頭模塊，實現基本的圖像捕獲和處理流程。重點不在於復雜的深度學習模型，而在於嵌入式圖像預處理技術，例如曝光控製、色彩空間轉換以及邊緣檢測的硬件加速實現。 在運動感知方麵，我們將詳細解析三軸加速度計和陀螺儀的工作原理，特彆是卡爾曼濾波（Kalman Filtering）在融閤多源慣性數據、實現穩定姿態估計中的關鍵作用。讀者將學會如何構建一個實時的姿態參考係統，並理解誤差纍積的根本原因。 3. 驅動與執行：從信號到動作的轉換 電子係統不僅要“聽”，還要“做”。本章聚焦於執行器接口技術。我們將詳細介紹不同類型電機（直流有刷、無刷直流、步進電機）的驅動電路設計，包括H橋拓撲的優化以提高效率和散熱性能。對於需要平滑控製的應用，我們將深入探討脈衝寬度調製（PWM）的高級應用，包括死區時間控製和多相交錯驅動策略。此外，高壓與高功率驅動的安全隔離技術也是本章的重點內容。 第二部分：智能核心——嵌入式邏輯與高效編程 本部分將引導讀者掌握構建係統“大腦”所需的軟件與邏輯能力，強調代碼的效率、可移植性和可維護性。 4. 實時係統與任務調度 脫離傳統的“順序執行”思維，本章引導讀者進入實時操作係統（RTOS）的世界。我們將不局限於某一特定RTOS，而是講解搶占式調度、優先級反轉、信號量與互斥鎖等核心概念。通過具體的代碼示例，展示如何利用這些機製來管理多個並發的I/O任務和計算密集型任務，確保關鍵任務的及時響應。 5. 通信協議的深度解析：不僅僅是發送和接收 現代設備間通信是係統的骨架。本章將超越基礎的UART/I2C/SPI，重點剖析工業級和網絡級通信協議的嵌入式實現。內容包括： CAN總綫（Controller Area Network）：在分布式控製係統中的幀格式解析、錯誤檢測機製及其在汽車電子或工業自動化中的應用示例。 TCP/IP協議棧的輕量級實現：如何在資源受限的環境下高效地利用UDP進行數據廣播，以及如何安全地建立TLS連接以進行數據加密傳輸。 6. 低功耗設計與能效優化 對於所有需要電池供電或長期運行的設備，能耗管理至關重要。本章將係統性地介紹睡眠模式（Sleep Modes）的精細化管理。這包括如何精確計算不同外設的喚醒延遲、如何利用硬件中斷源來最小化CPU在活動狀態的時間，並講解電量計（Fuel Gauge）的集成與數據解讀，以提供準確的剩餘電量估算。 第三部分：連接未來——網絡化與數據生態係統 本部分關注如何將獨立的電子設備連接到更大的信息網絡中，實現遠程控製、數據可視化和雲端協作。 7. 物聯網邊緣計算：本地數據預處理 我們探討邊緣計算的必要性，即在數據上傳到雲端之前，對數據進行篩選、聚閤和分析。本章將構建一個本地數據聚閤網關，演示如何使用輕量級的數據庫（如SQLite的嵌入式版本）來存儲曆史數據，並利用MQTT協議的QoS（服務質量）機製，在網絡不穩定時保證數據不丟失。 8. 雲端集成與雙嚮控製 實現完整的雲端交互，需要理解數據流的完整路徑。本章將介紹如何選擇閤適的雲平颱（如針對時間序列數據優化的服務），並演示如何使用RESTful API或WebSocket實現設備與雲端間的實時狀態同步和遠程指令下發。特彆關注安全密鑰管理和固件空中升級（OTA）的基礎架構搭建，確保遠程操作的安全性與可靠性。 9. 模塊化設計與係統集成實踐 最後，本書將通過一個復雜的綜閤項目——例如，一個基於多傳感器融閤的智能環境控製係統——來串聯前麵學到的所有知識點。我們將重點講解軟件架構的分層設計（硬件抽象層、驅動層、應用邏輯層）和PCB設計中的關鍵考量（電源完整性、信號完整性），展示如何將看似獨立的模塊組閤成一個穩定、可擴展的最終産品。 總結： 本書旨在培養讀者“從無到有”構建復雜電子係統的能力，強調對底層原理的深刻理解和對高效工程實踐的追求，為有誌於深度電子製作和嵌入式係統開發的工程師和創客提供堅實的基礎。

作者簡介

河野悅昌

　　祕密社團OpenForce總裁/日本Android會原子力部

　　【FABLIB】
　　透過全國的製作工坊設備分享開源硬體的設計資料、文件與經營祕訣的專案
　
　　個人網站：fablib.project2108.com

Chapter 1｜Raspberry Pi的基本常識
1.1 關於本書
1.2 完成電子作業的準備就開始練習吧
1.3 試著接觸Raspberry Pi
1.4 用得到的命令隻有這些！一起學習Linux 的命令吧！

Chapter 2｜讓LED燈閃閃發亮
2.1 透過單塊基闆讓LED燈閃爍
2.2 讓大量的LEDF燈發亮
2.3 控製類比訊號

Chapter 3｜透過網路遙控傢電
3.1 以網頁瀏覽器製作的遙控器
3.2 紅外綫遙控器

Chapter 4｜自製數位看闆
4.1 試著顯示文字
4.2 網路鑰匙
4.3 將Raspberry Pi裝進液晶螢幕裏

Chapter 5｜馬達的世界
5.1 使用鬧鍾裏的馬達
5.2 利用遙控套件完成的DC馬達控製裝置

Chapter 6｜透過鏡頭遠眺世界
6.1 遠端遙控鏡頭
6.2 定點觀測攝影機
6.3 入侵者偵測係統

Chapter 7｜利用高端的電子電路作業創造娛樂性
7.1 五感具現化
7.2 一起製作特雷門樂器般的閤成器吧！
7.3 製作遊戲機

附錄
A.1 疑難雜癥排除
A.2 焊接的方法
A.3 三用電錶的使用方法
A.4 電路圖
A.5 電氣的相關內容
A.6 利用LED燈學習歐姆定律
A.7 Raspberry Pi與其他的微電腦闆
A.8 Arduino 的使用知識
A.9 讓程式自行啓動
A.10 嚮硬體奔襲而來的開源潮流
A.11 Squid的設定

電子電路工程很早就受歡迎，也越來越多人想參與相關的製作，智慧型手機的普及，讓網路隨手可及，個人電腦變得非常便宜，一般人都能輕鬆地擁有一個撰寫軟體的環境，讓軟體的開發變得不再是件陌生的事，不過，也越來越希望在充滿資訊的世界裏，能讓各種裝置彼此串連運作。整個社會朝嚮製作硬體的方嚮進步，也變成硬體製作入門的藍海。

　　就在世界正在改變之際，Raspberry Pi就問世瞭，許多人都希望透過Raspberry Pi製造一些東西，卻也很容易因為一些瑣碎的小事而停下腳步，而且就算努力地開發齣一些裝置，卻又經不起專傢們的檢驗。不過筆者認為要開拓未來、改變未來就必須懷抱著無比的「熱情」，因此熱情遠比所謂的「外觀」或是「精緻度」還要來得重要，所以第一步就是「先動手開始製作吧」，先試著使用Raspberry Pi，失敗瞭再試試其他方法，慢慢地，未來就會因此而改變。

　　本書的範例多是不需技術就能完成的內容，而且也為瞭方便購買而使用瞭平價的材料，讀者們隻需要最低程度的電子作業與程式撰寫就能完成。不過，其中仍有許多有待改善之處，還請大傢務必花點時間改造一下外觀，或是強化作品的功能！

评分☆☆☆☆☆

哇！《Raspberry Pi實例應用集》這本書的齣現，簡直是為我這種默默耕耘的電子愛好者量身打造的！我之前就對樹莓派有點研究，但總是覺得缺瞭點什麼，好像知道瞭原理，但不知道如何落地。這本書的名字就直擊痛點，它不像那種泛泛而談的理論書，而是強調“實例應用”，這說明書中一定有大量的實際操作案例，這對我來說太重要瞭！我尤其期待書中能包含一些結閤物聯網（IoT）的實例，比如如何用樹莓派搭建一個自己的雲平颱，收集各種傳感器的數據，然後通過手機APP進行可視化展示和遠程控製。再者，如果能有關於機器學習或人工智能的入門級應用案例，那這本書的價值就爆炸瞭！想象一下，用樹莓派做一個能識彆貓狗的人臉識彆門鈴，或者一個可以根據你的習慣自動調節室內溫度的智能空調控製器，這些都是我一直想實現的夢想。而且，我希望書中在講解每個實例時，能詳細說明所需的硬件清單、軟件配置以及詳細的步驟，最好還能附上一些關鍵代碼的解釋，這樣我們纔能真正理解背後的邏輯，而不是簡單地復製粘貼。

评分☆☆☆☆☆

讀到《Raspberry Pi實例應用集》的介紹，我的內心簡直像小孩子拿到新玩具一樣雀躍！我一直對科技充滿好奇，尤其是那種能夠改變我們生活方式的創新技術。樹莓派這種小巧強大又價格親民的設備，一直是我關注的焦點。這本書的名字直接點明瞭它的核心價值——“實例應用”，這讓我相信它不是一本乾巴巴的理論書，而是充滿瞭生動有趣的實踐項目。我非常想知道書中是否有關於DIY智能傢居的案例，比如如何利用樹莓派搭建一個可以遠程控製燈光、窗簾，甚至監控傢中情況的係統？亦或是如何用它來製作一些有趣的教育性玩具，讓孩子們在玩樂中學習編程和電子知識？我希望書中能提供多樣化的應用場景，滿足不同讀者的興趣和需求。如果書中還能包含一些關於項目擴展和進階的思路，那就更棒瞭，這樣可以激發讀者更多的創造力。總之，這本書給我的感覺就是，它能夠帶領我們從零開始，一步步構建齣屬於自己的智能世界。

评分☆☆☆☆☆

我一直對創客領域很感興趣，尤其是那些可以自己動手實現創意的小裝置。看到《Raspberry Pi實例應用集》這本書名，我真的非常期待！想像一下，用一顆小小的樹莓派，就能做齣智能傢居控製、遠程監控攝像頭、甚至一個小型的天氣站，這簡直太酷瞭！這本書給我一種感覺，它不像那種枯燥的技術手冊，而是更像一本創意指南，一步步帶著你把腦袋裏的想法變成現實。我特彆好奇書中會介紹哪些有趣的實例，比如有沒有那種可以和傢人互動的應用，或者能幫助我們學習新技能的項目。我一直覺得，動手能力是現今社會非常重要的一項素質，而樹莓派正好提供瞭一個非常好的平颱。我希望這本書裏的實例，能夠涵蓋不同難度和不同應用方嚮，這樣無論是初學者還是有些經驗的讀者，都能找到適閤自己的內容。當然，如果書中也能提到一些關於硬件選購、基礎電路知識的講解，那就更完美瞭。我真的迫不及待想看看這本書到底能帶給我多少驚喜，讓我能真正地“玩轉”樹莓派！

评分☆☆☆☆☆

《Raspberry Pi實例應用集》這本書的封麵設計和書名就散發齣一種濃厚的“動手實踐”氣息，讓我這個喜歡鑽研技術細節的讀者感到非常興奮。我之前對樹莓派有所瞭解，也嘗試過一些簡單的項目，但總覺得缺乏一個係統性的指引，尤其是在將一些更復雜的想法變成現實時，會感到力不從心。《Raspberry Pi實例應用集》恰好彌補瞭這一塊的空白。我特彆期待書中能夠深入講解一些更具挑戰性的應用，例如如何利用樹莓派搭建一個小型服務器，用於托管個人網站或傢庭媒體中心；或者如何結閤一些工業級的傳感器，實現一些更專業的監控和數據采集項目。如果書中還能提供一些關於性能優化、功耗管理等方麵的進階技巧，那就太給力瞭！我希望這本書能夠幫助我將對技術的理解提升到一個新的層次，不僅僅是知道如何實現，更能理解為什麼這樣實現，以及如何做得更好。

评分☆☆☆☆☆

對於一個對電子世界充滿憧憬，但又苦於找不到方嚮的普通上班族來說，《Raspberry Pi實例應用集》這本書名就像一道曙光！我一直羨慕那些能夠用科技創造齣奇妙事物的人，而樹莓派這種“麻雀雖小，五髒俱全”的神器，更是讓我覺得人人都有可能成為創客。這本書強調“實例應用”，這正是我最需要的！我渴望知道，我可以用這顆小小的闆子做齣哪些讓生活更便利、更有趣的事情。比如，有沒有那種可以提醒我植物缺水的智能澆花係統？或者一個能自動記錄我每日運動步數並上傳到雲端的計步器？我希望書中能提供一些貼近生活，又充滿科技感的應用案例，不需要太復雜的編程知識，但又能讓我切實感受到科技的魅力。如果書中還能包含一些關於軟硬件結閤的調試技巧，以及一些簡單的故障排除方法，那就更完美瞭，這樣我就可以更自信地去嘗試，而不用擔心遇到問題就束手無策。