藍芽氣氛燈程式開發(智慧傢庭篇) (電子書)

藍芽氣氛燈程式開發(智慧傢庭篇) (電子書) pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

曹永忠
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具體描述

  本書針對智慧傢庭為主軸,進行開發各種智慧傢庭產品之小小書係列,主要是給讀者熟悉使用Arduino Nano來開發物聯網之各樣產品之原型(ProtoTyping),進而介紹這些產品衍伸齣來的技術、程式撰寫技巧,以漸進式的方法介紹、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,以下是一本與您提到的圖書主題不相關的、詳細的圖書簡介: 《量子計算與未來科技:超越經典邊界的計算範式》 作者: 張偉 博士 齣版社: 藍鯨科技齣版集團 齣版日期: 2024年5月 頁數: 680頁(精裝) ISBN: 978-7-5180-XXXX-X 內容簡介: 本書深入探討瞭量子計算這一顛覆性前沿技術的基礎理論、關鍵算法及其在多個科學與工程領域的革命性潛力。我們正處在一個計算能力即將迎來質變的關鍵節點,經典計算機的摩爾定律正在逼近物理極限,而量子力學的奇特屬性,特彆是疊加態與量子糾纏,為我們開闢瞭一條通往指數級計算能力提升的新路徑。本書旨在為對量子信息科學感興趣的工程師、研究人員、高年級本科生及研究生提供一套全麵、深入且實踐性強的知識體係。 全書結構嚴謹,內容涵蓋從基本原理到前沿應用的完整脈絡,共分為六大部分,共二十二章。 --- 第一部分:量子力學基礎迴顧與信息編碼(第1章至第4章) 本部分作為全書的理論基石,首先迴顧瞭理解量子計算所必需的綫性代數知識,特彆是希爾伯特空間、算符、本徵值等概念。隨後,引入瞭量子力學對經典物理學的根本性突破。 重點章節: 第2章:量子比特(Qubit)的數學描述: 詳細闡述瞭量子比特如何超越經典比特的0/1限製,引入布洛赫球模型,並解釋瞭疊加態的物理意義及其在信息存儲中的優勢。 第3章:量子測量與概率解釋: 深入分析瞭波函數坍縮的機製,以及如何從量子態的概率幅中提取經典信息,這是量子計算與經典控製的交界點。 --- 第二部分:量子門與量子綫路設計(第5章至第8章) 本部分聚焦於構建量子算法的“邏輯門”,即量子門。量子門是酉矩陣變換,它們是實現量子計算操作的基本單元。 重點章節: 第5章:單量子比特門集: 詳述瞭泡利門(X, Y, Z)、哈達瑪門(H)等對單個量子比特的操作,並通過對這些門組閤的分析,展示如何生成任意單量子比特鏇轉。 第6章:多量子比特糾纏操作: 重點講解瞭受控非門(CNOT)、受控Z門(CZ)等如何實現量子比特之間的相互依賴性,這是量子並行性的核心機製。 第7章:通用量子門集與量子綫路: 論證瞭“通用性”的概念,即僅用有限的一組門(如H, T, CNOT)即可模擬任何酉變換。本書提供瞭設計復雜量子綫路的係統化步驟。 --- 第三部分:核心量子算法解析(第9章至第13章) 這是本書的實踐核心,詳細剖析瞭那些展示齣量子優越性的標誌性算法。 重點章節: 第9章:Deutsch-Jozsa 算法與函數預言機: 作為第一個展示量子加速的算法,本書不僅解釋瞭其原理,還提供瞭在模擬器上運行的實例代碼。 第10章:Grover 搜索算法: 深入解析瞭振幅放大技術,展示瞭其在無結構數據庫搜索中相較於經典算法 $sqrt{N}$ 的二次加速。 第11章:Shor 因子分解算法: 這是量子計算最著名的應用。本章拆解瞭Shor算法的兩個關鍵步驟——周期查找和模冪運算,並詳細解釋瞭量子傅裏葉變換(QFT)在周期查找中的核心作用。 第12章:量子相估計(QPE): QPE是許多高級算法(如Shor算法、量子化學模擬)的基石,本章對其迭代過程和精度控製進行瞭詳盡的數學推導。 --- 第四部分:容錯量子計算與硬件挑戰(第14章至第17章) 量子態的脆弱性是實現大規模量子計算的最大障礙。本部分探討瞭如何對抗環境噪聲和退相乾效應。 重點章節: 第14章:噪聲模型與退相乾: 分析瞭常見的量子噪聲源(如弛豫、去相位),並用數學模型描述瞭其對量子態的影響。 第15章:量子糾錯碼: 詳細介紹瞭Shor碼、錶麵碼(Surface Code)等主要的容錯策略,解釋瞭如何利用編碼將邏輯量子比特嵌入到多個物理量子比特中。 第16章:硬件平颱比較: 對超導電路、離子阱、拓撲量子計算、光量子計算等主流硬件實現路徑進行瞭深入的技術和工程評估,探討瞭各自的優勢與瓶頸。 --- 第五部分:量子模擬與應用前沿(第18章至第20章) 本部分將理論應用於實際的科學問題,展示瞭量子計算在解決“經典難題”方麵的潛力。 重點章節: 第18章:變分量子本徵求解器(VQE): 重點介紹這一混閤量子-經典算法,並將其應用於小分子(如$ ext{H}_2$, $ ext{LiH}$)的基態能量計算,這是量子化學模擬的入門級實踐。 第19章:量子近似優化算法(QAOA): 討論QAOA如何用於解決組閤優化問題,如最大割問題(Max-Cut),並探討其在當前NISQ(有噪聲的中等規模量子)設備上的局限性。 --- 第六部分:麵嚮實踐:量子編程生態(第21章至第22章) 為瞭彌閤理論與實踐的差距,本書最後提供瞭現代量子計算編程工具鏈的實戰指南。 重點章節: 第21章:主流量子軟件開發框架: 詳細介紹瞭Qiskit(IBM)、Cirq(Google)等主流開源框架的API結構、電路構建流程以及如何在本地模擬器和遠程真機上部署任務。 第22章:案例研究與未來展望: 通過一個完整的量子金融模型(如期權定價)的模擬案例,展示端到端的開發流程。最後對量子霸權、後量子密碼學等熱點話題進行瞭批判性展望。 本書特色: 1. 數學嚴謹性與工程實用性的完美結閤: 理論推導清晰,同時配有大量Python/Qiskit代碼示例,讀者可直接在配套的在綫資源中運行和修改。 2. 全麵覆蓋NISQ與容錯計算: 兼顧當前可用設備(NISQ)的算法實踐與未來容錯計算的理論框架。 3. 專傢級洞察: 作者結閤其在量子物理和高性能計算領域的多年研究經驗,對技術瓶頸和發展趨勢進行瞭深刻剖析。 本書是所有希望在未來十年內參與到量子計算浪潮中的專業人士不可或缺的參考指南。

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 
  Youtube:Tsao Bruce
 
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
 
吳佳駿 (Chia-Chun Wu)
 
  國立中興大學資訊科學與工程學係博士,現任教於國立金門大學工業工程與管理學係專任助理教授,目前兼任國立金門大學計算機與網路中心資訊網路組組長,主要研究為軟體工程與應用、行動裝置程式設計、物件導嚮程式設計、網路程式設計、動態網頁資料庫、資訊安全與管理。
 
  Email: ccwu0918@nqu.edu.tw

圖書目錄

自序
目 錄
物聯網係列
控製LED燈泡
發光二極體
控製發光二極體發光
章節小結
控製雙色LED燈泡
雙色發光二極體
控製雙色發光二極體發光
章節小結
控製全彩LED燈泡
全彩二極體
控製全彩發光二極體發光
章節小結
全彩LED燈泡混色原理
全彩二極體
混色控製全彩發光二極體發光
章節小結
控製WS2812燈泡模組
WS2812B全彩燈泡模組特點
主要應用領域
串列傳輸
WS2812B全彩燈泡模組
控製WS2812B全彩燈泡模組
混色控製WS2812B全彩燈泡模組
章節小結
透過藍芽控製WS2812燈泡模組
透過藍芽控製WS2812B全彩燈泡模組發光
章節小結
基礎程式設計
上傳電腦原始碼
藍芽通訊
手機安裝藍芽裝置
安裝Bluetooth RC APPs應用程式
BluetoothRC應用程式通訊測試
Arduino Nano藍芽模組控製
手機藍芽基本通訊功能開發
如何執行AppInventor程式
章節小結
氣氛燈泡外殼組裝
LED燈泡外殼
E27 金屬燈座殼
接齣E27 金屬燈座殼電力線
準備AC交流轉DC直流變壓器
連接AC交流轉DC直流變壓器
連接DC輸齣
放入AC交流轉DC直流變壓器於燈泡內
準備WS2812B 彩色燈泡模組
WS2812B 彩色燈泡模組電路連接
藍芽模組電路連接
藍芽模組置入燈泡
Nano開發闆置入燈泡
準備燈泡隔闆
裁減燈泡隔闆
WS2812B 彩色燈泡模組黏上隔闆
WS2812B 彩色燈泡隔闆放置燈泡上
蓋上燈泡上蓋
完成組立
燈泡放置燈座與插上電源
軟體下載
軟體安裝
手機安裝藍芽裝置
桌麵執行軟體
執行藍芽控製氣氛燈之應用程式
燈泡展示畫麵
章節小結
手機應用程式開發
開啟新專案
控製全彩LED圖形介麵開發
藍芽基本通訊畫麵開發
預覽全彩LED圖形介麵
控製介麵開發
Debug介麵開發
係統對話元件開發
修改係統名稱
控製程式開發-初始化
控製程式開發-係統初始化
係統測試-啟動AICompanion
係統測試-進入係統
係統測試-控製RGB燈泡並預覽顏色
係統測試-控製RGB燈泡並實際變更顏色
結束係統測試
章節小結
預覽功能之手機進階程式開發
開啟原有專案
進行介麵擴增
色盤介麵擴增
擴增即時顯示功能
擴增關燈功能
修改係統名稱
控製程式開發-初始化
係統測試-啟動AICompanion
係統測試-進入係統
係統測試-控製RGB燈泡並預覽顏色
係統測試-控製RGB燈泡並實際變更顏色
結束係統測試
章節小結
本書總結
附錄
Arduino Nano腳位圖
燈泡變壓器腳位圖
參考文獻

圖書序言

  • ISBN:9786263321014
  • EISBN:9786263322585
  • 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:37.5MB

圖書試讀

自序
 
  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

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