一讀就懂micro:bit：給程式新手的開發板入門指南 (電子書) pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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沃弗拉姆˙多納特

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玩转树莓派：从零开始的单板电脑实战指南 本书是一本面向初学者的树莓派（Raspberry Pi）全面入门与实战手册，旨在帮助读者快速掌握树莓派的基础操作、系统配置，并通过一系列丰富的动手项目，深入了解其在物联网（IoT）、自动化控制、媒体中心搭建等领域的强大应用潜力。本书内容专注于树莓派硬件平台本身及其生态系统，不涉及Micro:bit等其他微控制器或开发板的相关内容。 第一部分：树莓派世界的初探 本部分将引导读者认识树莓派，了解其发展历程、不同型号的特点以及如何为你的第一个项目做好准备。 第一章：邂逅树莓派 什么是树莓派？ 深入解析树莓派的设计理念及其在教育和创客领域扮演的角色。 历代型号解析： 对比树莓派系列主板（如Pi 4、Pi Zero系列）的性能差异、端口配置（USB、HDMI、GPIO）和适用场景。 必备硬件清单： 详细介绍启动树莓派所需的关键组件，包括官方或兼容电源适配器的选择标准、高速MicroSD卡的要求、散热解决方案的重要性，以及可选的输入/输出设备（键盘、鼠标、显示器）。 第二章：系统安装与基础配置 选择操作系统： 介绍树莓派官方推荐的Raspberry Pi OS（原名Raspbian）的核心特性，以及其他轻量级Linux发行版（如Ubuntu MATE）的适用性。 镜像烧录实战： 采用官方的Raspberry Pi Imager工具，手把手指导读者如何将操作系统镜像准确、快速地写入MicroSD卡。 首次启动与桌面环境： 引导用户完成首次启动过程，包括网络配置（有线和Wi-Fi）、屏幕分辨率调整、以及熟悉树莓派桌面的基本布局和操作习惯。 命令行基础（CLI）： 对于希望深入系统的用户，本章提供一套必要的Linux基础命令集，涵盖文件管理（`ls`, `cd`, `mkdir`, `cp`, `mv`）、权限管理（`chmod`, `chown`）和软件包管理（`apt`基础命令）。 第二部分：Python编程与GPIO控制 树莓派的核心魅力在于其可编程的通用输入/输出（GPIO）引脚。本部分将重点介绍如何使用Python语言与硬件进行交互。 第三章：Python编程环境搭建 预装Python环境： 介绍树莓派操作系统中Python 3的默认配置和使用方法。 集成开发环境（IDE）： 推荐并配置Thonny IDE作为初学者的首选，讲解其调试和代码运行功能。对于进阶用户，介绍Vim或VS Code的远程连接配置。 第一个Python脚本： 编写并运行一个经典的“Hello World”程序，确保编程环境配置无误。 第四章：GPIO引脚的硬件交互 GPIO引脚物理布局： 详细解析树莓派的40针排针图，区分电源引脚、地线（GND）和可编程数字引脚。 Rpi.GPIO库深度解析： 系统学习如何使用`RPi.GPIO`库来设置引脚模式（输入/输出）、控制高低电平。 数字输入与输出实战： 点亮LED： 编写代码控制单个LED灯的开关，理解电阻在电路中的保护作用。 读取按钮状态： 连接一个物理按钮，学习如何检测按键的按下和释放事件，并实现去抖动（Debouncing）技术。 第五章：进阶硬件控制与传感器集成 PWM（脉冲宽度调制）： 学习使用PWM功能平滑地控制LED的亮度，并应用于模拟舵机的控制。 使用I2C与SPI协议： 深入理解树莓派支持的两种主要片上通信协议，并讲解如何通过配置`raspi-config`来启用它们。 集成环境传感器： 实际操作中，连接并读取一个温湿度传感器（如DHT11/DHT22）的数据，展示如何解析原始数据并进行单位转换。 驱动外部设备： 学习如何使用继电器模块来安全地控制高电压设备（如灯泡或风扇），强调电路隔离的重要性。 第三部分：系统级应用与网络服务 树莓派强大的处理能力使其成为理想的微型服务器或自动化控制中心。本部分将专注于系统层面的配置和网络应用。 第六章：搭建本地服务器 SSH远程访问： 配置SSH服务，实现无屏幕、无键盘的远程命令行管理，是树莓派高效管理的基石。 Web服务器部署： 使用Apache或Nginx搭建一个本地网页服务器，并将Python脚本的输出展示到Web界面上。 文件共享服务（Samba）： 配置Samba，使树莓派能够在局域网内作为网络附加存储（NAS）设备，实现文件共享。 第七章：多媒体与桌面扩展 媒体中心软件安装： 介绍并指导安装Kodi等流行的开源媒体中心软件，将树莓派转变为家庭影音播放器。 桌面虚拟化： 探讨如何使用VNC服务器功能，实现通过其他电脑远程控制树莓派的图形化桌面。 第八章：自动化与定时任务 Cron Job调度： 学习使用Linux的Cron系统，定时执行Python脚本、系统备份或检查网络状态。 系统监控脚本： 编写Shell或Python脚本，监控CPU温度、内存使用情况，并将结果定时写入日志文件。 第四部分：项目实战与故障排除 本部分将整合前述知识，完成几个具有实际价值的综合性项目，并提供常见问题的解决方案。 第九章：综合项目案例 家庭天气站： 结合传感器数据采集、Python处理和Web展示，构建一个实时的本地天气监控系统。 网络唤醒（Wake-on-LAN）： 配置树莓派，使其能够接收特定网络指令，远程唤醒局域网内的其他计算机。 基于Web的继电器控制系统： 创建一个简单的网页界面，允许用户通过浏览器按钮来远程开关连接到树莓派的电器。 第十章：故障排除与性能优化 启动失败诊断： 针对SD卡损坏、电源不足等常见启动问题提供排查步骤。 性能瓶颈分析： 讲解如何使用系统工具（如`top`, `htop`）监控资源占用，并提出针对内存和CPU限制的优化建议。 系统备份与恢复策略： 强调定期备份系统镜像的重要性，并指导如何恢复到最近的稳定状态。 本书内容完全聚焦于树莓派硬件、操作系统和基于Python的硬件/软件集成，为希望掌握单板电脑技术的读者提供了一条清晰、实用的学习路径。