具体描述
本书编写时配合的硬体设计环境採用料多实在的KTM-600plus嵌入式开发平台,搭配KTM-600多功能开发平台,嵌入的系统为免费的作业系统Raspbian,并应用Python程式语言,展现树莓派(Raspberry Pi) 各部分功能以及应用实例,是一本让微电脑应用实习教学与应用更有效率的教材,也是学习KTM-600plus嵌入式系统的快速自学参考书。
全书共有以下八章:
第1章介绍设计环境,包括硬体与软体,引导读者认识KTM-600plus嵌入式开发平台、KTM-600多功能开发平台、Raspberry Pi 3及七吋触控萤幕等装置;第2章引导读者完成作业系统安装与设定,包括Raspbian、Python及触控面板、无线键盘、滑鼠、网路等其他相关装置之驱动程式,建构类似一台小PC的嵌入式开发系统。
第3章简单介绍Python这个新型态的程式语言,并以实例演练,让读者能快速应用这个程式语言;第4章讲述基本IO控制,将由KTM-600plus,透过GPIO控制KTM-600上的週边装置,包括RP.GPIO模组之应用、gpiozero模组之应用等。
第5章讲述感测器之驱动与应用实习,介绍如何操控KTM-600上的光感测器、循迹感测器、超音波感测器、LM35类比温度感测器、DHT11数位温湿度感测器,以及侦测CPU的温度等;第6章引导读者学习串列式RGB LED的应用实习。
第7章为进阶应用实习,介绍如何应用云端监控网页、记录网页。另外,还介绍触控萤幕的应用;第8章介绍如何操控音讯与视讯,若有选购照相机模组,则可连接到Raspberry Pi,以做为照相机或摄影机。
嵌入式系统是将作业系统(operating system, OS)放入微电脑内,让微电脑具有处理事务能力、通信介面、输出入埠与较佳的人机介面。个人电脑或笔记型电脑可算是一种嵌入式系统,其中的作业系统,如Windows、macOS、Linux等,但个人电脑或笔记型电脑又太大了。
现代流行的行动装置,如平板手机等,具有良好的人机介面,也有多种无线通信介面,但其输出入埠太少,很难做介面控制,大部分都只做为无线人机介面之用。
单晶片微处理机也可以嵌入系统,例如在8051里放入RTOS,但大部分的单晶片微处理机资源不够,所能嵌入的作业系统能力不够,很难胜任一般的事务处理与人机介面。
大部分的工业电脑就是典型的嵌入式系统,所嵌入的作业系统如Windows、Linus,例如工具机上所使用的电脑、银行的ATM等。不过,工业电脑大多被蒙上一层神祕的面纱,还被贴上昂贵的标签。
近年来,许多半导体厂商,为突破Windows与Intel的架构(简称Wintel),全力发展便宜又强劲的轻量型CPU(ARM架构),并搭载免费的Linus作业系统,形成一股高度竞争力的控制器,如电视机内部的控制器、智慧居家的控制器等。KTM-600plus内部所採用的树莓派(Raspberry Pi),更是经典之作!
在KTM-600plus里以Raspberry Pi 3为核心,七吋触控萤幕为基本人机介面,透过USB埠、视讯埠(A/V port)、相机埠(Camera Port)与通用输出入埠(General-purpose input/output, GPIO),再搭配KTM-600本身的各式週边装置,让我们的创意与想法,得以实现。一般的实习课程,大都直接透过USB埠、GPIO等连接到树莓派上,而实习难免多次插拔,导致树莓派上连接端接触不良。而在KTM-600plus上,树莓派上的各式Port都已外接,因此,插拔时,不会影响到树莓派的可靠度。
本书资料详细丰富,编写时兼顾教学的效率与学习的乐趣,绝对是您学习嵌入式系统的最佳选择!
随书附赠范例光碟,内含:全书之教学投影片档、各单元之范例档、即时练习之参考解答。