Flag’s 创客‧自造者工作坊 学 Python 玩创客

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具体描述



  创客与学习程式语言的风潮双双来临, 本书结合创客与程式语言学习, 从培养逻辑思考起步,逐步学会简单、易懂的 Python 语法, 并且利用 Python 来写程式控制硬体, 创造有趣的创客应用。本套件总共包含 13 个实验, 例如:

  ● 光感应自动电灯
  ● LED 唿吸灯
  ● 霹雳车跑马灯
  ● 电子钢琴
  ● 气象预报站

  Learning by doing, 从做中学才能实际体验, 在看得到效果的创客实作中, 更能加深印象, 体会其中的逻辑运作原理。

本书特色
 
  不啰唆,没有繁复的安装流程,10 分钟内开始写第一行程式, 1 小时内开始控制 LED
  从不懂到懂,清楚说明程式语言的概念与逻辑
  从不会到会,Step by step 逐步学会电子电路的基础

  ● 玩创客学 Python - 软硬搭配,程式效果立刻实体呈现
  ● 用 Python 学创客 - 以易学易用的 Python 语法创造有趣的创客应用
  ● 一边玩一边学 Python 入门 + 创客基础
  ● 范例程式免费下载

 
Flag’s 创客‧自造者工作坊:以 Python 驱动无限可能的创客实践指南 面向所有渴望将创意付诸实践的创客、工程师、教育者及技术爱好者,本书是一本深度结合理论基础与动手实践的综合性指南。 它摒弃了传统教科书的枯燥叙述,转而采用“项目驱动”的学习模式,旨在通过一系列引人入胜的创客(Maker)项目,带领读者深入掌握 Python 编程语言的核心能力,并将其无缝对接至物联网(IoT)、嵌入式系统、自动化控制及数据采集等前沿技术领域。 本书的理念是:编程不应是抽象的公式堆砌,而是实现物理世界创意的强大工具。 我们聚焦于如何利用 Python 这一语法简洁、生态丰富的语言,去控制硬件、解读传感器数据、搭建网络通信,最终打造出真正具有实用价值和创新性的智能设备和系统。 第一部分:Python 基础的创客化重构(从零到一的硬件交互思维) 传统 Python 课程往往从变量、循环、函数讲起,而本书则将这些基础概念与创客场景紧密结合。 1. 环境搭建与虚拟硬件初体验: 读者将首先学习如何在主流的创客平台上(如树莓派、ESP32/ESP8266 微控制器,以及基于 PC 的模拟环境)搭建 Python 开发环境。我们不会仅仅停留在安装步骤,而是会详细讲解虚拟环境管理(如 `venv`)在不同硬件项目间的移植性,以及如何使用 Thonny IDE 等对创客友好的工具进行调试。 2. 结构化数据流与项目逻辑: 重点讲解 Python 的数据结构(列表、字典、集合)如何映射到物理世界的输入和输出。例如,如何使用字典来存储多个传感器的校准参数,如何使用列表来维护设备状态日志。特别引入面向对象编程 (OOP) 的概念,但不是为了理论考试,而是为了更好地封装硬件驱动(如 `MotorController` 类或 `SensorInterface` 类),确保代码的可重用性和项目的可维护性。 3. 流程控制在自动化中的应用: 循环(`for`, `while`)将不再是简单的计数器,而是被用于实时传感器轮询和周期性任务调度。条件判断(`if/elif/else`)则被用于实现复杂的状态机逻辑,例如,只有当温度超过阈值并且湿度低于某个值时,才触发降温机制。 第二部分:Python 与物理世界的桥梁——硬件接口实战 这是本书的核心价值所在,我们致力于消除软件与硬件之间的隔阂。 1. GPIO 编程的 Python 范式: 详细介绍如何使用 RPi.GPIO(针对树莓派)或 MicroPython/CircuitPython 库来控制通用输入/输出(GPIO)引脚。内容涵盖: 数字 I/O: 点亮 LED、驱动继电器开关、理解输入消抖技术。 脉冲宽度调制(PWM): 使用 Python 控制舵机(Servo)的角度、调节 LED 的亮度,深入讲解占空比与物理效果的数学关系。 中断驱动: 摒弃低效的轮询模式,学习如何设置硬件中断,以极快的响应速度处理按键按下或外部事件触发。 2. 模拟信号的解析: 创客世界充满了模拟传感器(如电位器、光敏电阻、温湿度传感器)。本书将重点讲解 模数转换器 (ADC) 的工作原理,并指导读者使用特定的库(如 `Adafruit_CircuitPython_ADS1x15` 或树莓派上的外部 ADC 模块)通过 Python 来读取、校准和线性化这些模拟信号。 3. 通信协议的 Python 实现: 现代创客项目离不开设备间通信。本书将系统性地介绍并实现: I2C 与 SPI: 如何在 Python 中初始化总线,并编写底层代码来与 OLED 屏幕、EEPROM 存储器或高级传感器(如 MPU6050 惯性传感器)进行高速数据交换。 UART(串口通信): 用于与 GPS 模块、蓝牙模块或旧式设备进行交互,学习数据帧的组装与解析。 第三部分:物联网与数据驱动的创客项目 掌握了基础的硬件交互后,我们将进入构建“智能”系统的阶段,充分利用 Python 在网络和数据处理方面的优势。 1. 网络连接与 API 交互: Wi-Fi/以太网基础: 在微控制器平台上(如使用 MicroPython 的 `network` 模块)实现网络连接。 HTTP 请求实战: 使用 Python 的 `requests` 库(在树莓派上)或原生 Socket(在资源受限的微控制器上),实现设备与云服务(如 ThingSpeak、Blynk 或自建服务器)的 数据上传 (POST) 和 指令获取 (GET)。 2. MQTT 消息队列: 深入讲解轻量级物联网协议 MQTT。读者将学会如何使用 Paho MQTT 库,在 Python 程序中扮演 MQTT 客户端,实现设备状态的低延迟发布与订阅,构建一个可靠的分布式监控系统。 3. 本地数据存储与可视化: SQLite 数据库实践: 对于需要长期记录数据的项目(如环境监测站),我们将指导读者如何在树莓派上利用 Python 的 `sqlite3` 模块,建立本地关系型数据库,进行数据持久化。 基础数据分析与报告: 结合 `Pandas`(在树莓派上)或基础 Python 脚本,对采集到的时间序列数据进行清洗、统计分析,并生成简单的 HTML 或 CSV 报告。 第四部分:进阶主题与项目优化 本部分侧重于提升项目性能、稳定性和用户体验。 1. 异步编程在实时系统中的应用: 探讨 Python 的 `asyncio` 库如何用于高效处理多个并发的 I/O 任务(例如,同时监听多个传感器和维护网络连接),避免阻塞,显著提升设备的响应速度。 2. 容器化与部署(针对树莓派): 学习如何使用 Docker 来封装复杂的 Python 创客应用。这确保了无论底层操作系统如何变化,你的创客项目都能以完全相同的方式运行,极大地简化了项目的迁移和备份。 3. 固件优化与内存管理: 特别针对 MicroPython 环境,讲解如何编写更“紧凑”的 Python 代码,如何管理内存,以及何时应该将性能关键部分用 C 语言扩展来编写,并通过 Python 模块调用,实现性能与易用性的平衡。 总结 Flag’s 创客‧自造者工作坊 是一条从“会写代码”到“会用代码创造物理世界产品”的实践路径。全书贯穿的不是孤立的知识点,而是 “项目需求 → 确定硬件接口 → 选用合适的 Python 库 → 编写控制逻辑 → 实现网络或数据集成 → 优化与部署” 的完整创客流程。读者将不仅仅是学习 Python 的语法,更是学习如何像一名真正的工程师和创客一样思考,用代码驱动创造力,让想法在手中变成触手可及的智能设备。

著者信息

图书目录

Ch01 安装 Python 开发环境

Ch02 电子电路基础

Ch03 控制 LED 亮暗 - 数位输出

3-1 Python 物件、资料型别、变数、汇入模组
3-2 安装与设定 D1 mini
3-3 认识 LED
3-4 D1 mini 的 IO 脚位以及数位讯号输出
Lab01 点亮/熄灭 LED
3-4 Python 流程控制 (while 回圈) 与区块缩排
Lab02 闪烁 LED

Ch04 读取按钮 - 数位输入
4-1 了解数位输入
4-2 认识电容式触控按钮
Lab03 读取触控按钮的输入值
4-3 Python 流程控制 (if...else)
Lab04 用触控按钮控制 LED

Ch05 光感应自动电灯 - 类比输入
5-1 认识光敏电阻
5-2 使用 ADC 侦测电压变化
Lab05 读取光敏电阻的输入值
Lab06 光感应自动电灯

Ch06 LED 唿吸灯 - 类比输出
6-1 用 PWM 类比输出控制 LED 亮度
6-2 Python 流程控制 (for 回圈)
Lab07 渐亮 LED 灯
Lab08 LED 唿吸灯

Ch07 霹雳车跑马灯
7-1 Python 资料的容器:串列 (list)
Lab09 单向 LED 跑马灯
Lab10 双向 LED 跑马灯

Ch08 电子钢琴
8-1 认识蜂鸣器
Lab11 嗡嗡翁--小蜜蜂音乐
8-2 Python 资料的容器:字典 (dictionary)
Lab12 电子钢琴

Ch09 网路连线
9-1 WiFi 连线
9-2 取得网路资料
9-3 JSON 资料格式解析
Lab13 气象预报站
 

图书序言

图书试读

用户评价

评分

《Flag’s 创客‧自造者工作坊 学 Python 玩创客》这个书名一下子就抓住了我!我一直觉得,要成为一个真正的“创客”,掌握一门易于上手的编程语言是必不可少的,而Python无疑是最佳选择之一。我特别想知道,这本书是如何将Python编程与实际的“自造”过程结合起来的。它会不会提供一些非常接地气的项目,让读者能够亲手搭建和编程,比如说,制作一个可以远程控制的小装置,或者是一个能够根据环境变化做出反应的智能设备。我非常期待书中能够有详细的步骤解析,让没有太多编程或电子基础的读者也能轻松理解和模仿。另外,我非常喜欢“工作坊”这个概念,它意味着这本书会提供一种实践性的学习体验,而不是干巴巴的理论。我希望这本书能够带领我,从零开始,一步步地学会如何利用Python来驱动我的创意,并最终实现我的“自造”梦想。

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《Flag’s 创客‧自造者工作坊 学 Python 玩创客》,这个书名就充满了动感和可能性!我最近对创客领域一直保持着高度关注,特别是想了解如何将编程语言融入到实际的硬件制作中。Python以其简洁易懂的语法,成为了许多初学者和创客的首选。我特别想知道,这本书会不会从最基础的Python语法开始讲解,然后逐步引入到如何与创客硬件进行交互?例如,能否通过Python代码来控制LED灯的闪烁、读取传感器的数值、甚至驱动小电机?我对于书中会不会提供一些具体的项目范例非常期待,最好是一些既有趣又有实际应用价值的项目,比如一个简单的天气监测站、一个自动浇水系统,或者是一个可以编程的小机器人。我喜欢“工作坊”这个词,因为它暗示着一种实践导向的学习方式,而不是枯燥的理论堆砌。如果这本书能带领读者一步步地搭建、编写代码、调试,最终看到自己的作品成功运作,那将是多么大的成就感!我非常希望能通过这本书,掌握Python在创客领域的应用技巧,开启我的自造之旅。

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这本书《Flag’s 创客‧自造者工作坊 学 Python 玩创客》简直是我近期最期待的一本书了!我一直对电子制作和编程有着浓厚的兴趣,但总觉得两者之间好像隔着一层纱,不知道如何有效地将它们结合起来。Python作为一种强大的且易于学习的编程语言,在这方面确实有着巨大的潜力。我特别想了解,书中是否会提供一些结合Python和具体创客硬件(比如Arduino、树莓派等)的实践案例。我希望能够看到一些循序渐进的项目,从简单的控制LED亮灭,到更复杂的传感器数据采集与处理,再到最终完成一个小型自动化装置。这本书的“工作坊”形式,让我感觉它不仅仅是一本技术手册,更像是一个实际操作的指导。我期待书中能有清晰的代码示例、详细的硬件连接图,以及对每个步骤的解释,这样即使是初学者也能轻松上手。而且,我非常认同“玩创客”的理念,因为只有在玩乐和探索中学习,才能真正激发创造力和解决问题的能力。

评分

收到这本《Flag’s 创客‧自造者工作坊 学 Python 玩创客》真是太及时了!我最近一直想找一些能让我“动手”起来的书,而不是仅仅停留在理论层面。Python作为一门广泛应用的编程语言,学习门槛相对较低,是非常适合初学者的。我尤其好奇的是,这本书是如何将Python与“创客”、“自造”这两个概念有机结合起来的。是不是会教我们如何利用Python来控制一些硬件,比如Arduino或者树莓派?我一直想尝试自己动手制作一些小型的智能家居设备,或者一些有趣的电子玩具,但总是缺乏一个清晰的指导。这本书的“工作坊”形式,让我感觉像是能跟着老师一步一步地完成项目,而不是自己一个人摸索。我希望书中能够提供详细的步骤说明,附带清晰的图示,甚至可以有一些视频资源来辅助学习。另外,我个人对“玩创客”这个概念非常认同,因为我觉得真正的学习应该是在实践中获得的乐趣。希望这本书能够激发读者的创造力,让他们在“玩”中学习,在“造”中成长,最终能够独立完成自己的创客项目。

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这本《Flag’s 创客‧自造者工作坊 学 Python 玩创客》,光看书名就让人眼睛一亮!我一直对创客文化很感兴趣,但总觉得要入门门槛有点高,像是要懂很多复杂的电路知识或者高级的编程语言。这本《Flag’s 创客‧自造者工作坊》似乎就瞄准了这一点,用Python这个相对容易上手的语言,串联起“创客”和“自造”的概念。我个人特别期待的是,书中会不会有一些非常具象化的项目案例,比如说,用Python控制一个简单的机器人,或者做出一个能和环境互动的装置?光是想到自己能动手做出一些酷炫的小玩意儿,就觉得非常兴奋。而且,现在很多教育领域都在强调STEAM教育,Python本身就是一门非常实用的编程语言,如果能结合创客的实践,那简直是为孩子(或者像我一样有颗年轻心的大人)打开了一扇通往未来科技世界的大门。我希望书中的讲解能够循序渐进,即使是没有编程基础的读者,也能轻松跟上。而且,我对“玩创客”这个词特别有感触,感觉这不仅仅是学习,更是一种乐趣和探索的过程,希望这本书能真正做到这一点,让学习Python不再枯燥,而是充满创意和成就感。

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