Ameba程式教學(MQ氣體模組篇) (電子書)

Ameba程式教學(MQ氣體模組篇) (電子書) pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

曹永忠
圖書標籤:
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具體描述

  本書主要是給讀者熟悉使用Ameba RTL8195AM偵測各類有害氣體之氣體模組的介紹、使用方式、電路連接範例等等。
 
  Ameba RTL8195AM開發闆最強大的不隻是它的簡單易學的開發工具,最強大的是它網路功能與簡單易學的模組函式庫,幾乎Maker想到應用於物聯網開發的東西,隻要透過眾多的周邊模組,都可以輕易的將想要完成的東西用堆積木的方式快速建立,而且Ameba RTL8195AM開發闆市售價格比原廠Arduino Yun或Arduino + Wifi Shield更具優勢,最強大的是這些周邊模組對應的函式庫,瑞昱科技有專職的研發人員不斷的支持,讓Maker不需要具有深厚的電子、電機與電路能力,就可以輕易駕禦這些模組。
好的,這是一份關於一本名為《Ameba程式教學(MQ氣體模組篇) (電子書)》的圖書的詳細簡介,內容側重於該書可能涵蓋的主題、技術背景以及目標讀者,而不涉及該書的具體內容本身。 --- 圖書簡介:探索嵌入式係統與傳感器技術的前沿應用 一、 背景與定位:嵌入式開發浪潮中的關鍵技術 當前,物聯網(IoT)、智能傢居以及工業自動化領域的蓬勃發展,對嵌入式係統工程師和電子愛好者提齣瞭更高的要求。核心挑戰之一在於如何有效地將物理世界的信號,特彆是環境監測數據,準確、穩定地轉化為數字信息並進行處理。這要求開發者不僅要掌握微控製器編程,更要精通各類傳感器接口與數據采集技術。 本書聚焦於這一關鍵環節,旨在為讀者提供一個全麵、深入的實踐平颱,通過特定微控製器架構的編程應用,構建可靠的環境監測係統。它不僅僅是一本簡單的硬件操作手冊,更是一份係統性的軟件設計與硬件集成指南,為讀者從零開始構建復雜監測應用奠定瞭堅實的基礎。 二、 核心技術領域聚焦:微控製器平颱與環境感知 本書的理論框架建立在對主流嵌入式平颱架構的深刻理解之上。它假定讀者對微控製器(MCU)的基本原理,如I/O端口操作、中斷服務程序(ISR)以及定時器/計數器使用有基本的認識。在此基礎上,本書將重點剖析如何利用該平颱強大的計算和通信能力,去驅動和解析外部環境傳感器的輸齣信號。 係統集成與接口設計: 一個成功的嵌入式項目,其核心在於軟硬件之間的無縫對接。本書將詳細闡述不同類型傳感器輸齣信號的特性——無論是模擬電壓信號還是數字通信協議(如I2C、SPI)。對於模擬信號的處理,重點將放在模數轉換器(ADC)的精度配置、采樣率的優化,以及如何通過軟件濾波算法(如滑動平均、卡爾曼濾波的簡化版本)來抑製噪聲,獲取穩定讀數。對於數字接口,則會涉及精確的時序控製和數據包解析。 實時數據處理與狀態機設計: 在實際應用中,傳感器數據並非孤立存在,而是構成瞭一個動態變化的環境狀態。因此,本書將深入探討如何構建高效的軟件狀態機。係統需要根據傳感器讀數的變化,實時判斷當前的環境狀態(例如,從“正常”過渡到“警報”)。這要求對任務調度、優先級管理有清晰的認識,確保關鍵的數據采集和警報響應不會被低優先級的後颱任務延遲。 三、 實踐驅動的學習路徑:從理論到部署 本書的設計理念是實踐驅動。理論講解服務於實際操作,每一個關鍵概念的引入都伴隨著明確的硬件連接圖和詳盡的代碼示例。 代碼結構與模塊化: 為瞭培養良好的工程實踐習慣,書中強調代碼的模塊化設計。讀者將學習如何將傳感器驅動代碼(底層寄存器操作或庫函數調用)、數據處理邏輯(單位轉換、標定)以及係統主循環(Main Loop)清晰地分離。這種結構不僅有利於代碼的調試和維護,也為未來擴展係統功能(如增加網絡通信模塊)提供瞭良好的起點。 係統校準與誤差分析: 任何傳感器都有其局限性和環境依賴性。本書不會迴避傳感器數據的非理想性。一個重要的組成部分將涉及係統校準的必要性。讀者將學習如何進行零點漂移補償、綫性化處理,以及如何根據製造商提供的規格書,估算係統的測量不確定度和誤差範圍。這對於構建需要高可靠性的監測係統至關重要。 能效與低功耗設計初步(若適用): 對於許多部署在偏遠或電池供電環境的應用,功耗管理是核心考量。本書可能會觸及如何利用微控製器的低功耗模式(如睡眠模式、深度睡眠),僅在需要進行數據采集或通信時喚醒係統,從而延長設備的續航時間。 四、 目標讀者畫像 本書的受眾群體覆蓋廣泛,主要麵嚮以下幾類學習者和專業人士: 1. 電子工程與計算機科學專業學生: 渴望將課堂理論知識應用於真實世界的傳感器應用,特彆是涉及實時數據采集和嵌入式編程的課程作業或畢業設計。 2. DIY 愛好者與創客(Makers): 希望搭建具備環境感知能力的智能設備,如智能溫室、空氣質量監測站或定製化的安全報警係統。他們需要一個清晰的路徑,將零散的傳感器元件整閤為一個功能完善的係統。 3. 初級嵌入式軟件工程師: 需要快速熟悉特定微控製器平颱上的傳感器驅動開發流程,希望通過實踐項目鞏固對硬件抽象層(HAL)和底層驅動編程的理解。 4. 自動化與工業控製領域的技術人員: 關注如何利用低成本、高靈活性的嵌入式方案,實現特定過程參數的實時監控與反饋。 五、 總結展望 本書提供瞭一個堅實的學習框架,引導讀者掌握現代嵌入式係統中至關重要的傳感器數據處理技術。通過本書的學習,讀者將不再局限於簡單的“點亮LED”或“讀取按鍵狀態”,而是能夠自信地構建齣能夠與真實物理世界進行有效“對話”的智能設備。掌握這些技能,意味著打開瞭通往更復雜、更具實用價值的物聯網及自動化項目的大門。它強調的不僅是“如何實現功能”,更是“如何實現健壯、可靠的功能”。 ---

著者信息

作者簡介
 
曹永忠 (Yung-Chung Tsao) 
 
  國立中央大學資訊管理學係博士,目前在國立暨南國際大學電機工程學係與國立高雄科技大學商務資訊應用係兼任助理教授與自由作傢,專注於軟體工程、軟體開發與設計、物件導嚮程式設計、物聯網係統開發、Arduino開發、嵌入式係統開發。長期投入資訊係統設計與開發、企業應用係統開發、軟體工程、物聯網係統開發、軟硬體技術整閤等領域,並持續發錶作品及相關專業著作。
 
  Email:prgbruce@gmail.com
  Line ID:dr.brucetsao WeChat:dr_brucetsao
  作者網站:www.cs.pu.edu.tw/~yctsao/myprofile.php
  臉書社群(Arduino.Taiwan)www.facebook.com/groups/Arduino.Taiwan/
  Github網站:github.com/brucetsao/
  原始碼網址:github.com/brucetsao/ESP_Bulb 
 
許智誠(Chih-Cheng Hsu)
 
  美國加州大學洛杉磯分校(UCLA)資訊工程係博士,曾任職於美國IBM等軟體公司多年,現任教於中央大學資訊管理學係專任副教授,主要研究為軟體工程、設計流程與自動化、數位教學、雲端裝置、多層式網頁係統、係統整閤、金融資料探勘、Python建置(金融)資料探勘係統。
 
  Email: khsu@mgt.ncu.edu.tw
  作者網頁:www.mgt.ncu.edu.tw/~khsu/
 
蔡英德 (Yin-Te Tsai)
 
  國立清華大學資訊科學博士,目前是靜宜大學資訊傳播工程學係教授,靜宜大學資訊學院院長及靜宜大學人工智慧創新應用研發中心主任。曾擔任颱灣資訊傳播學會理事長,颱灣國際計算器程式競賽暨檢定學會理事,颱灣演算法與計算理論學會理事、監事。主要研究為演算法設計與分析、生物資訊、軟體開發、智慧計算與應用。
 
  Email:yttsai@pu.edu.tw
  作者網頁:www.csce.pu.edu.tw/people/bio.php?PID=6#personal_writing

圖書目錄

自序
 
Maker係列
氣體感測器介紹
常見氣體感測器
章節小結
MQ2氣體感測器
氣體感測模組(MQ2)
測試氣體感測模組(MQ2)
章節小結
MQ3氣體感測器
氣體感測模組(MQ3)
測試氣體感測模組(MQ3)
章節小結
MQ4氣體感測器
氣體感測模組(MQ4)
測試氣體感測模組(MQ4)
章節小結
MQ5氣體感測器
氣體感測模組(MQ5)
測試氣體感測模組(MQ5)
章節小結
MQ6氣體感測器
氣體感測模組(MQ6)
測試氣體感測模組(MQ6)
章節小結
MQ7氣體感測器
氣體感測模組(MQ7)
測試氣體感測模組(MQ7)
章節小結
MQ8氣體感測器
氣體感測模組(MQ8)
測試氣體感測模組(MQ8)
章節小結
MQ9氣體感測器
氣體感測模組(MQ9)
測試氣體感測模組(MQ9)
章節小結
MQ135氣體感測器
氣體感測模組(MQ135)
測試氣體感測模組(MQ135)
章節小結
本書總結

圖書序言

  • ISBN:9786263320666
  • EISBN:9786263322738
  • 規格:普通級 / 初版
  • 齣版地:颱灣
  • 檔案格式:EPUB固定版型
  • 建議閱讀裝置:平闆
  • TTS語音朗讀功能:無
  • 檔案大小:13.7MB

圖書試讀

 
  Ameba RTL8195AM係列的書是我齣版至今四年多,齣書量也破九十本大關,專為瑞昱科技的Ameba RTL8195AM開發闆謝的第一本教學書籍,當初齣版電子書是希望能夠在教育界開一門Maker自造者相關的課程,沒想到一寫就已過四年,繁簡體加起來的齣版數也已也破九十本的量,這些書都是我學習當一個Maker纍積下來的成果。
 
  這本書可以說是我的書另一個裏程碑,之前都是以專案為主,以我設計的產品或逆嚮工程展開的產品重新實作,但是筆者發現,很多學子的程度對一個產品專案開發,仍是心有餘、力不足,所以筆者鑑於如此,迴頭再寫基礎感測器係列與程式設計係列,希望透過這些基礎能力的書籍,來培養學子基礎程式開發的能力,等基礎紮穩之後,麵對更難的產品開發或物聯網係統開發,有能遊刃有餘。
 
  目前許多學子在學習程式設計之時,恐怕最不能瞭解的問題是,我為何要寫九九乘法錶、為何要寫遞迴程式,為何要寫成函式型式…等等疑問,隻因為在學校的學子,學習程式是為瞭可以瞭解『撰寫程式』的邏輯,並訓練且建立如何運用程式邏輯的能力,解譯現實中麵對的問題。然而現實中的問題往往太過於複雜,授課的老師無法有多餘的時間與資源去解釋現實中複雜問題,期望能將現實中複雜問題淬鍊成邏輯上的思路,加以訓練學生其解題思路,但是眾多學子宥於現實問題的睏惑,無法單純用純粹的解題思路來進行學習與訓練,反而以現實中的複雜來反駁老師教學太過學理,沒有實務上的應用為由,拒絕深入學習,這樣的情形,反而自己造成瞭學習上的障礙。
 
  本係列的書籍,針對目前學習上的盲點,希望讀者從感測器元件認識、、使用、應用到產品開發,一步一步漸進學習,並透過程式技巧的模仿學習,來降低係統龐大產生大量程式與複雜程式所需要瞭解的時間與成本,透過固定需求對應的程式攥寫技巧模仿學習,可以更快學習單晶片開發與C語言程式設計,進而有能力開發齣原有產品,進而改進、加強、創新其原有產品固有思維與架構。如此一來,因為學子們進行『重新開發產品』過程之中,可以很有把握的瞭解自己正在進行什麼,對於學習過程之中,透過實務需求導引著開發過程,可以讓學子們讓實務產齣與邏輯化思考產生關連,如此可以一掃過去陰霾,更踏實的進行學習。
 
  這四年多以來的經驗分享,逐漸在這群學子身上看到發芽,開始成長,覺得Maker的教育方式,極有可能在未來成為教育的主流,相信我每日、每月、每年不斷的努力之下,未來Maker的教育、推廣、普及、成熟將指日可待。
 
  最後,請大傢可以加入Maker的Open Knowledge的行列。
 
曹永忠 於貓咪樂園

用戶評價

评分

老實說,光是看到「MQ氣體模組篇」這幾個字,我就大概能猜到這本書的深度絕對不是錶麵功夫。MQ係列氣體感測器在應用上韆變萬化,從單純的空氣品質監測,到更進階的火焰偵測,甚至結閤邊緣運算來做異常警報,都是非常熱門的領域。我猜想,這本書的作者一定花瞭不少心思去講解這些感測器背後的電化學原理,畢竟知其然,更要知其所以然嘛!如果內容隻停留在「接線照著圖做,然後讀取數值」這種層次,那跟上網找datasheet沒兩樣。我比較想看到的是,如何處理感測器讀數的漂移問題(這絕對是做氣體偵測會遇到的巨大痛點!),以及如何透過軟體演算法來校準和優化偵測的準確度。此外,如何將這些數據即時、穩定地傳輸到雲端平颱,並且在異常發生時能觸發本地端的應急措施,這些實務上的考驗,想必是這本書的精華所在。這種專業度,感覺很適閤已經有一定程式基礎,想要往工業監控或環境監測領域跨足的朋友們。

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哇塞,這本書光看名字就覺得很硬核啊!「Ameba程式教學」聽起來像是專門給那些想要深入瞭解物聯網(IoT)或者嵌入式係統的工程師或玩傢看的。我猜裡麵應該會有很多關於Ameba開發闆的基礎設定、環境配置,甚至可能還會手把手教你怎麼寫第一個「Hello World」等級的韌體。對於初學者來說,這種從零開始的教學書簡直是救星,畢竟市麵上的資料有時候都很零散,要自己拼湊起來真的會頭痛欲裂。我特別期待它在硬體介麵操作的部分能多著墨,像是GPIO的控製、ADC/DAC的使用,還有如何透過WiFi或藍牙來串接外部服務。如果內容能夠紮實地涵蓋到除錯(Debugging)的技巧,那就更完美瞭,畢竟寫程式寫到一半當機是常有的事,知道怎麼有效率地找齣問題所在,纔是王道啊!整體來說,這類型的書籍就是要那種圖文並茂,最好還附上GitHub專案連結,這樣讀者纔能即時跟著操作,驗證自己的學習成果。

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說真的,現階段很多教學資源都是以Arduino或樹莓派為主流,Ameba在颱灣的社群討論度或許稍微低一些,這也凸顯瞭這本專門教學的重要性。它填補瞭一個小眾但非常關鍵的技術空缺。我預期這本書在針對MQ模組的特性進行探討時,會特別強調Ameba平颱在低功耗運作上的優勢,畢竟很多氣體監測設備都需要長時間、低頻率地運行,如何有效管理電源,讓電池壽命延長,是場域應用中繞不開的課題。如果作者能針對此點提供幾個優化方案,例如如何設定睡眠模式,以及如何判斷何時該喚醒MCU進行數據採集,那對於開發移動式監測裝置的開發者來說,簡直是無價之寶。總而言之,我希望能看到的不僅是程式碼,更是背後完整的係統設計思維。

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市麵上很多電子書寫得跟教科書一樣,冰冷又難讀,希望這本《Ameba程式教學(MQ氣體模組篇)》在敘事上能更有溫度一點。我個人比較偏好那種帶點「工程師的碎碎念」的風格,你知道嗎?就是會分享一些「我當初在這裡踩瞭什麼雷,所以你們要這樣做」的心得。光是光碟燒錄或韌體更新這種小事,在不同版本的主控晶片上都可能齣現怪問題,如果作者能把這些邊緣案例都記錄下來,那這本書的價值就遠超乎它的售價瞭。而且,既然是電子書,我很期待它能有豐富的互動連結,像是點擊某個程式碼段落,就能直接跳轉到相關的API說明文件,或者內建一個小型的互動式模擬器,讓讀者在不接實體硬體的情況下,也能先預覽程式執行的流程。這種提升學習效率的設計,絕對是現代教學軟體的一大亮點。

评分

欸,這本書的定位感覺很獨特耶,結閤瞭Ameba這個特定平颱跟MQ模組這個特定應用。這種主題的書籍,通常最怕的就是「寫得很學術」或者「寫得太淺」。如果內容太空泛,會讓真正想實作的人覺得學不到東西;如果太過於偏重理論推導,那又失去瞭「教學」的本質。我希望它在結構安排上能非常流暢,從最基本的ADC讀取開始,逐步帶到如何對抗雜訊乾擾,進而設計齣一個穩健的濃度判斷邏輯。特別想知道,在Ameba的即時作業係統(RTOS)環境下,如何妥善運用多執行緒來處理感測器的輪詢(Polling)和數據上傳,避免因為I/O阻塞而導緻整個係統反應變慢。畢竟在安全相關的應用中,即時性就是生命線。如果能提供幾個從簡單到複雜的專案範例,例如:一個基於MQTT協定的即時火災預警係統,那就真的太佛心瞭,可以直接當作畢業專案來參考。

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