輕課程 Arduino智慧生活基礎應用：使用圖控化motoBlockly程式語言 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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• 基礎應用

• 本書搭配慧手科技的S4A Sensor Board互動學習闆，透過簡易有趣的範例，初學者也能快速上手Arduino。        
　　• 利用6P4C的RJ11綫外接各式感測元件，減少硬體接綫及除錯的時間，輕鬆學會生活中的基礎應用。        
　　• 使用簡單易懂的圖控式程式語言motoBlockly編寫，可直接轉成Arduino程式碼，方便學習邏輯概念。        
            
 

嵌入式係統入門與進階：基於Python與物聯網平颱的實踐探索 本書聚焦於現代嵌入式係統開發的核心理念、工具鏈的精妙運用以及實際應用場景的深度挖掘，旨在為讀者提供一套全麵、係統且極具實操價值的學習路徑。我們摒棄瞭對特定微控製器架構的僵化依賴，轉而采用當前工業界和學術界廣泛認可的、更具通用性和前瞻性的技術棧——以Python語言為核心，輔以主流的物聯網（IoT）平颱與邊緣計算框架。 本書的編寫哲學在於構建“理論與實踐的無縫銜接”。我們深知，單純的理論灌輸難以培養齣真正的工程能力，因此，全書內容緊密圍繞實際項目的搭建與部署展開。讀者將不再僅僅停留在對寄存器和底層通信協議的錶麵瞭解，而是能夠親手實現從傳感器數據采集、本地處理、雲端同步到最終決策反饋的完整閉環。 第一部分：嵌入式係統基礎理論與Python環境搭建（理論基石與高效開發環境的構建） 本部分旨在為讀者夯實理解現代嵌入式係統的必備知識體係，並著重介紹如何利用Python這一高效語言來替代傳統的C/C++進行係統級編程的優勢。 第一章：現代嵌入式係統的新範式 深入剖析傳統微控製器（MCU）與現代片上係統（SoC）的區彆，探討微處理器（MPU）在邊緣計算中的角色轉變。重點闡述為什麼Python及其生態係統正成為快速原型開發和復雜邏輯控製的首選語言。我們將對比分析實時性要求、功耗管理、內存模型等關鍵差異點，為後續基於Linux或RTOS的開發打下堅實基礎。 第二章：高效Python在資源受限環境中的部署策略 詳細介紹如何在如樹莓派（Raspberry Pi）係列、ESP32係列等主流嵌入式平颱上穩定、高效地運行Python解釋器。內容涵蓋虛擬環境的創建與管理（venv, conda）、依賴包的交叉編譯與優化安裝、以及針對內存和CPU資源限製的Python代碼性能調優技巧。特彆關注MicroPython/CircuitPython與標準CPython在應用場景上的界限劃分與互補策略。 第三章：硬件接口的Python化抽象層設計 講解如何利用成熟的硬件抽象庫（如`RPi.GPIO`的現代替代方案、`smbus2`、`pyserial`等）來安全、可靠地訪問底層硬件資源。我們不局限於簡單的“點燈”實驗，而是深入探討I2C、SPI、UART等總綫協議的原理，並展示如何用Python編寫定製化的驅動層，以適配非標準化的傳感器或執行器模塊。 第二部分：數據采集、處理與本地決策（邊緣智能的實現） 本部分是全書的核心實踐環節，關注如何讓設備“感知”環境並進行實時的、自主的決策。 第四章：多模態傳感器數據的同步采集與濾波 係統性地介紹溫度、濕度、光照、距離（如ToF）、以及環境氣體等各類傳感器的工作原理。重點講解如何處理異步數據流、處理硬件噪聲，並應用數字信號處理（DSP）中的基本算法，如滑動平均濾波、卡爾曼濾波的簡化模型，以提高數據的可靠性和準確性。本章提供多綫程/異步IO模型在Python中處理高頻傳感器數據流的具體代碼實現。 第五章：本地數據處理與邏輯控製引擎的構建 探討如何在邊緣設備上運行輕量級的計算任務。內容涵蓋狀態機的設計與實現（使用Python的類結構或狀態圖庫），以及基於規則引擎（Rule Engine）的本地控製邏輯。通過實例演示如何構建一個響應時間小於100毫秒的閉環控製係統，例如基於PID算法的溫控係統或運動控製係統。 第六章：麵嚮邊緣的輕量級機器學習推理 介紹在資源受限的嵌入式平颱（如搭載瞭NPU加速器的SoC或高性能ARM芯片）上部署預訓練模型的流程。我們將重點關注TensorFlow Lite（TFLite）和ONNX Runtime的嵌入式版本。詳細指導如何對模型進行量化（Quantization）和剪枝（Pruning），以減小模型體積、加速推理速度，並展示如何用Python調用這些優化後的模型進行實時的圖像識彆或異常檢測。 第三部分：物聯網（IoT）通信與雲端集成（連接與數據可視化） 本部分著眼於如何將采集和處理完的數據安全、可靠地傳輸至雲端，並實現遠程監控與管理。 第七章：MQTT協議深度解析與Python客戶端實現 MQTT作為物聯網通信的基石協議，其質量服務（QoS）級彆、主題（Topic）設計和會話管理是必須掌握的重點。本書提供使用`paho-mqtt`庫進行安全連接（TLS/SSL）的實踐教程，並構建一個健壯的發布/訂閱模型，確保數據在網絡不穩定時的傳輸可靠性。 第八章：主流IoT雲平颱集成實踐 詳細介紹與AWS IoT Core、Azure IoT Hub以及阿裏雲IoT平颱等主流雲服務進行雙嚮通信的API調用和SDK配置。重點演示如何使用Python SDK完成設備認證、證書管理、消息轉發與雲端指令的接收。章節內容以項目驅動，展示如何將設備ID、傳感器數據與雲端數據模型進行精確映射。 第九章：數據可視化與遠程控製的Web界麵構建 為瞭實現對嵌入式設備的有效監控，本部分介紹如何利用Python的Web框架（如Flask或FastAPI）在本地或雲端構建輕量級的API服務。結閤NoSQL數據庫（如InfluxDB或MongoDB）存儲時序數據，並利用Grafana或Plotly Dash構建交互式的、可遠程訪問的數據儀錶盤，實現對設備狀態的實時可視化與遠程參數調優。 第四部分：係統健壯性與項目拓展（工程化視角） 本部分提升讀者的工程素養，確保項目不僅能運行，還能長期穩定可靠地運行。 第十章：日誌管理、錯誤處理與遠程診斷 探討嵌入式係統在野外部署時日誌記錄的重要性。實現一個多級日誌係統，區分調試、信息、警告和錯誤級彆，並設計遠程日誌上傳或本地存儲機製。重點講解Python的異常捕獲機製在嵌入式係統中的高級應用，以及如何通過特定的網絡協議發送“心跳包”和“看門狗”信號以實現係統自檢。 第十一章：容器化與係統部署的未來趨勢 介紹Docker在嵌入式Linux環境中的輕量化應用（如使用Buildroot或Yocto生成支持Docker的定製係統）。學習如何將整個Python應用及其所有依賴打包成一個隔離的容器鏡像，從而極大地簡化部署、版本控製和環境一緻性管理，為未來OTA（Over-The-Air）固件更新奠定基礎。 通過這四個部分的係統學習，讀者將不再受限於單一的硬件平颱或編程語言的局限，而是掌握一套基於通用技術棧的、麵嚮復雜物聯網和邊緣計算項目的端到端解決方案構建能力。本書強調的是“如何用現代工具解決實際工程問題”，而非僅僅停留在基礎的硬件操作層麵。

微課0 前置作業
軟體與教具

微課1 Arduino、Arduino IDE與motoBlockly介紹
1-1 認識Arduino
1-2 Arduino的輸入與輸齣
1-3 Arduino的數位與類比
1-4 常見的Arduino外接裝置
1-5 Arduino的硬體架構
1-6 結閤UN 與直流馬達控製模組的Motoduino U1
1-7 安裝Arduino IDE與驅動程式
1-8 motoBlockly簡介
1-9 motoBlockly操作介麵說明
1-10 motoBlockly設定及程式上傳的操作流程

微課2 Sensor Board基礎應用Ⅰ
2-1 認識S4A Sensor Board
2-2 S4A Sensor Board與Motoduino U1的組裝
2-3 SMD LED入門
範例1：SMD LEDⅠ
範例2：SMD LEDⅡ
2-4 按鈕與蜂鳴器簡介
範例3：按鈕與SMD LED
範例4：按鈕與蜂鳴器Ⅰ
範例5：按鈕與蜂鳴器Ⅱ
實作題

微課3 Sensor Board基礎應用Ⅱ
3-1 滑桿可變電阻
3-2 RGB LED
範例1：滑桿可變電阻與SMD LED
範例2：RGB LEDⅠ
範例3：RGB LEDⅡ
3-3 光感測器與聲音感測器
範例4：光感測器與聲音感測器
範例5：光感測器
範例6：聲音感測器
3-4 角度伺服馬達SG90（Servo）
範例7：角度伺服馬達SG90
實作題

微課4 外接元件應用
4-1 Arduino外接元件前導介紹
4-2 直流馬達
4-3 微動開關
範例1：直流馬達
範例2：微動開關
4-4 磁簧開關
4-5 傾斜開關
範例3：磁簧開關
範例4：傾斜開關
4-6 XY 雙軸類比搖桿模組
範例5：XY雙軸類比搖桿模組
4-7 溫溼度感測套件組
4-8 LM35 綫性溫度感測模組
範例6：LM35綫性溫度感測模組
4-9 雨滴與土壤溼度感測模組
範例7：雨滴感測模組
實作題

附錄 實作題參考答案

 

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拿到《輕課程 Arduino智慧生活基礎基礎應用：使用圖控化motoBlockly程式語言》這本書，我最深的感受就是“原來 Arduino 也可以這麼好玩！”。我一直覺得科技學習應該是有趣的，而 motoBlockly 的齣現，恰恰滿足瞭我對互動式學習的渴望。書本從最基礎的“認識 Arduino 闆子”和“連接綫材”開始，就做得非常細緻，完全沒有跳過任何可能讓新手睏惑的環節。接著，它引導我們進入 motoBlockly 的世界，用積木式的編程方式，把各種感應器和執行器的功能模塊串聯起來，創造齣各種充滿創意的智慧生活應用。我跟著書裏的內容，試著做瞭一個能根據光綫自動開關夜燈的小裝置，當夜晚來臨，夜燈自動亮起，那種感覺就像擁有瞭一個懂我的小助手，非常神奇。而且，書本不僅僅是停留在操作層麵，它還會適時地講解背後的原理，讓你知其然，更知其所以然。這本書讓我覺得，即使沒有深厚的程式背景，也能輕鬆走進 Arduino 的世界，享受科技帶來的樂趣和便利。

评分☆☆☆☆☆

我是一名教育工作者，一直在尋找能夠激發學生學習興趣的科技教材。《輕課程 Arduino智慧生活基礎應用：使用圖控化motoBlockly程式語言》這本書，簡直是我的“及時雨”！它所采用的 motoBlockly 圖控編程語言，非常符閤學生們習慣的視覺化學習方式。孩子們可以像搭積木一樣，將各種程式模塊拖曳組閤，輕鬆完成復雜的指令構建，極大地降低瞭程式學習的門檻，讓他們能夠更專注於創意的實現和問題的解決。書本中的應用案例非常貼近學生的日常生活，例如製作一個簡單的智能喂食器，或是根據體溫變化發齣提醒的裝置，這些都能夠引起學生們的濃厚興趣，並讓他們看到科技在生活中的實際應用價值。我特彆欣賞書中清晰的步驟拆解和詳細的圖文說明，即使是初次接觸 Arduino 的學生，也能在老師的引導下，獨立完成項目。這本書為我們開展 Arduino 相關的教學活動提供瞭堅實的基礎和豐富的資源。

评分☆☆☆☆☆

我之前就對 Arduino 很有興趣，但礙於程式編寫的門檻，一直停留在“想”的階段。直到朋友推薦瞭這本《輕課程 Arduino智慧生活基礎應用：使用圖控化motoBlockly程式語言》，我纔真正踏齣第一步。不得不說，motoBlockly 這個圖控介麵簡直是救星！它打破瞭傳統程式碼的刻闆印象，讓學習過程變得生動有趣。書本的編排也很有條理，從最基本的概念講起，循序漸進，讓我這個完全的新手也能輕鬆上手。我尤其欣賞書中大量的實作案例，都是跟我們日常生活緊密相關的，像是自動澆水係統、智能門鈴等等，這些例子不隻提供瞭學習的動力，也讓我能立刻將所學應用到實際生活中，感受到科技帶來的便利。書中的講解非常詳盡，每個功能的實現都附有清晰的圖解和步驟說明，即使遇到問題，也能很快找到解決的方嚮。讀完這本書，我感覺自己不再是那個隻能看看彆人玩 Arduino 的旁觀者，而是能親手創造屬於自己的智慧小玩意兒，對未來想進一步探索更復雜的 Arduino 應用也更有信心瞭。

评分☆☆☆☆☆

這本《輕課程 Arduino智慧生活基礎應用：使用圖控化motoBlockly程式語言》真的太適閤我這種對硬體有興趣但又對寫程式碼感到頭疼的人瞭！平常看到 Arduino 相關的教學，常常都是一大堆 C 語言的代碼，密密麻麻的，看得我頭暈眼花。但這本書不一樣，它引入瞭 motoBlockly 這個圖控化程式語言，真的像在玩樂高一樣，把各種功能模塊拖來拖去，組閤一下，就能做齣很棒的東西。我最喜歡的是它把復雜的概念拆解得非常細緻，從最基礎的 LED 閃爍，到簡單的傳感器讀數，再到跟生活息息相關的智慧小裝置，每一個步驟都講得清清楚楚，還有很多實際操作的圖示，感覺就像有老師在旁邊一步步指導你一樣。我上次跟著書裏的例子做瞭一個簡單的室內溫濕度偵測器，還真的能把數字顯示齣來，那一刻的成就感簡直爆棚！而且，它不隻是教你操作，還會解釋背後的原理，讓你知道為什麼這麼做。這本書的齣版，讓 Arduino 離我更近瞭，再也不用害怕程式碼的障礙，我感覺自己也能跟上這股智慧生活的潮流瞭。

评分☆☆☆☆☆

這本《輕課程 Arduino智慧生活基礎應用：使用圖控化 motoBlockly程式語言》真的顛覆瞭我對 Arduino 學習的刻闆印象。以前一提到 Arduino，腦子裏就浮現齣各種讓人望而卻步的代碼，但這本書用 motoBlockly 這個圖控化的介麵，完全改變瞭我的想法。它就像一個非常友善的嚮導，一步步帶領我這個“門外漢”進入瞭 Arduino 的奇妙世界。從最基礎的如何安裝軟體、連接硬體，到如何利用各種模塊組閤齣有用的生活應用，書中的講解都非常到位，而且圖文並茂，我一點都不會感到迷茫。讓我印象最深刻的是，書中不僅僅是教你如何“做”，更會告訴你“為什麼”這樣做，這樣我不僅能復製彆人的成功，更能理解背後的邏輯，從而激發我自己的創意。我跟著書裏的範例，自己動手做瞭一個簡單的“防蚊燈”，當蚊子靠近時，燈就會變亮，雖然隻是個小功能，但那種自己動手創造的成就感，真的非常棒！這本書讓我覺得，原來 Arduino 離我們這麼近，不再是遙不可及的技術，而是可以融入我們日常生活，讓生活變得更智慧、更有趣的好幫手。