《創客電子 Arduino和Raspberry Pi智能制作項目精選》主要介紹使用Arduino和Raspberry Pi控制身邊的小物件,讓其能夠感知聲、光,并控制它的動作。《創客電子 Arduino和Raspberry Pi智能制作項目精選》在講述了基本知識的基礎上,介紹了多個有趣的制作項目,列清了圖文步驟,讓讀者可以一步步跟著制作出來,通過實踐進行學習。制作項目包括,用Arduino制作一個自動澆水器,設計一個LED交通信號燈,用Raspberry Pi制作會跳舞的小玩偶,等等。
《創客電子 Arduino和Raspberry Pi智能制作項目精選》作者是國內外知名的創客、電子制作大師,每一本書都非常暢銷。
智能制作項目類的圖書,四色大圖,步驟清晰,適合讀者動手制作。Arduino是一個簡單的微控制器,具有易于學習的編程環境,而Raspberry Pi則是一款基于Linux的微型計算機。本書清晰地闡述了Arduino和Raspberry Pi之間的差異,并介紹了多種基于Arduino或Raspberry Pi的有趣的制作項目。
通過這些制作項目,展示如何使用Arduino或Raspberry Pi創建和控制運動、光線和聲音,讓項目酷炫地動起來。讓讀者更清楚地了解何時使用它們,以及適合使用的領域,同時鼓勵讀者去探索Arduino或Raspberry Pi的更多應用。
通過本書你將學到以下內容:
使用Arduino的線性執行器構建罐式破碎機
使用Arduino來澆灌你的植物
使用LED構建個人交通信號燈
用你自己建立的恒溫飲料冷卻器來冷卻飲料
了解并使用PID控制算法
使用Raspberry Pi創建一個木偶舞會
關于作者
Simon Monk能夠全身心地進行圖書寫作,主要由于他是電子創客。他的書籍包括Arduino編程:Arduino編程入門,Raspberry Pi Cookbook和Hacking Electronics。他還幫助他的妻子琳達經營MonkMakes.com,制作和出售與他的書相關的工具包和其他產品。您可以在Twitter上關注Simon,并在simonmonk.org上了解更多關于他的書籍。
目錄
1 簡介1
Arduino 和 Pi1
Raspberry Pi1
Arduino2
選擇設備:Arduino 或 Pi2
備選方案3
小結3
2 Arduino5
什么是Arduino?5
安裝Arduino IDE5
上傳程序6
本書代碼7
編程指南7
Setup和Loop7
變量8
數字輸出8
數字輸入8
模擬輸入9
模擬輸出9
If/Else(條件語句)10
Loops(循環語句)10
functions(函數)10
小結12
3 Raspberry Pi13
什么是Raspberry Pi?13
設置你的Raspberry Pi13
準備一張微型SD卡和NOOBS14
設置SSH協議14
Windows計算機上的SSH15
Mac或Linux上的SSH15
Linux命令行16
本書代碼16
編程指南17
hello,world17
制表符與縮進17
變量17
if、while等18
RPi.GPIO程序庫18
GPIO排針18
數字輸出18
數字輸入19
模擬輸出19
小結19
4 快速入門21
免焊面包板21
面包板的工作原理21
將一個面包板連接至Arduino21
將一個面包板連接至Raspberry Pi22
下載軟件22
實驗:控制一個LED22
零件列表22
面包板布局23
Arduino連接器23
Arduino軟件23
Arduino實驗23
Raspberry Pi連接器23
Raspberry Pi軟件24
Raspberry Pi實驗25
比較代碼25
實驗:控制一個電機25
零件列表25
面包板布局25
無Arduino或Raspberry Pi時
進行實驗26
Arduino連接器26
Arduino實驗26
Raspberry Pi連接器26
Raspberry Pi實驗27
小結27
5 電子技術基礎29
電流,電壓,電阻29
電流29
電壓29
接地30
電阻30
功率30
通用器件31
電阻31
晶體管31
二極管34
LEDs34
電容器34
集成電路34
連接的輸入和輸出34
數字輸出35
數字輸入35
模擬輸入35
模擬輸出35
串行通信35
小結35
6 LEDs37
常規LEDs37
電流限制37
項目:交通信號燈38
零件明細表38
設計39
Arduino 連接39
Arduino 軟件39
Raspberry Pi連接39
Raspberry Pi 軟件39
PWM 和LED40
RGB LEDs41
實驗:混合顏色41
硬件41
零件明細表41
Arduino 連接42
Arduino 軟件42
Arduino 實驗42
Raspberry Pi 連接42
Raspberry Pi 軟件43
Raspberry Pi 實驗44
小結44
7 電機、水泵和執行器45
控制速度(PWM)46
實驗:控制直流電機的速度46
硬件46
Arduino 軟件46
Arduino 實驗47
Raspberry Pi 連接47
Raspberry Pi軟件47
Raspberry Pi 實驗48
使用繼電器控制直流電機48
使用Arduino或Raspberry Pi
控制繼電器49
繼電器模塊50
實驗:使用繼電器模塊控制直流電機50
零件明細表50
接線50
Arduino 軟件51
Raspberry Pi軟件51
選擇一個電機51
扭矩51
RPM52
齒輪52
齒輪電機52
水泵52
蠕動水泵52
定速水泵53
項目:Arduino 控制的家用植物澆水器53
設計53
零件清單表54
建立55
軟件55
使用項目56
直線電機57
電磁鐵57
小結58
8 先進的電機控制59
H橋59
單片式H橋60
實驗:控制電機的旋轉方向和速度61
零件清單表61
設計62
面包板布局62
實驗63
Arduino 連接63
Arduino 軟件64
Arduino實驗65
連接Raspberry Pi65
Raspberry Pi 實驗66
其他H橋集成電路67
L298N67
TB6612FNG69
H橋模塊69
項目:Arduino 飲料罐擠壓器70
零件清單表70
接線70
機械結構70
Arduino 軟件71
小結71
9 伺服電機73
伺服電機73
控制一個伺服74
實驗:控制一個伺服電機的位置74
硬件74
零件列表75
連接Arduino75
Arduino軟件75
采用Arduino的實驗76
連接Raspberry Pi76
Raspberry Pi軟件76
采用Raspberry Pi進行實驗77
項目:舞動的Raspberry Pi
木偶Pepe77
零件列表78
設計78
制作78
軟件81
使用木偶Pepe82
小結82
10 步進電機83
步進電機83
雙極步進電機83
實驗:雙極步進電機的控制85
零件列表85
設計85
Arduino86
Arduino連接86
Arduino軟件(較難的方法)87
Arduino軟件(簡單的方法)88
Arduino實驗89
Raspberry Pi89
Raspberry Pi的連接90
Raspberry Pi軟件90
Raspberry Pi實驗91
單極步進電機92
達林頓陣列92
實驗:控制單極步進電機92
硬件93
零件列表93
Arduino連接94
Raspberry Pi連接94
軟件94
微步進94
實驗:基于Raspberry Pi的微步進94
零件列表94
Raspberry Pi連接95
軟件95
實驗96
無刷直流電機96
小結97
11 加熱和冷卻99
電阻加熱器99
實驗:電阻加熱99
零件列表99
結構99
實驗99
項目:Arduino氣球隨機爆破器99
零件列表100
硬件100
軟件101
使用氣球爆破器101
加熱元件101
功率和能量102
從功率到溫度的增加102
煮沸一些水102
帕爾帖元件102
半導體元件是如何工作的102
實際的考慮103
項目:飲料冷卻器103
零件列表104
結構104
使用項目104
小結105
12 控制回路107
簡單的恒溫器107
實驗:恒溫器的控制好到什么程度?107
零件列表108
設計108
面包板布局109
軟件109
實驗111
磁滯112
PID控制112
比例(P)112
積分(I)113
微分(D)113
調節PID控制器113
實驗:PID恒溫控制114
硬件114
Arduino軟件114
Arduino實驗115
連接Raspberry Pi117
Raspberry Pi117
Raspberry Pi的實驗119
項目:恒溫飲料冷卻器120
硬件120
零件列表120
設計121
構建121
Arduino軟件122
小結124
13 控制交流電125
交流開關理論125
什么是交流電125
繼電器125
光電隔離器126
零交叉光電隔離器和雙向晶閘管126
交流電切換的實踐127
繼電器模塊127
固態繼電器(SSRs)128
PowerSwitch Tail128
項目:Raspberry Pi 定時器開關128
零件清單128
構建129
軟件129
使用這個項目130
小結130
14 顯示器131
LED線條燈131
實驗:控制RGB LED線條燈的顯示131
零件列表131
Arduino連接132
Arduino軟件132
Raspberry Pi連接133
Raspberry Pi軟件134
I2C OLED顯示器135
實驗:在Raspberry Pi上使用
I2C顯示模塊135
零件列表135
連接135
軟件136
實驗137
項目:向飲料冷卻器項目添加顯示137
零件列表137
連接137
軟件138
小結138
15 聲音139
實驗:沒有安裝放大器的揚聲器
與Arduino139
零件清單139
面包板布局139
Arduino 軟件140
Arduino 實驗140
放大器141
實驗:在Arduino上播放音頻文件141
零件清單141
創建音頻數據141
Arduino 代碼142
Arduino 實驗142
把Arduino 連接到放大器上142
在Raspberry Pi上播放音頻文件143
項目:木偶Pepe發聲144
零件清單145
面包板布局145
軟件146
使用會說話的木偶147
小結147
16 物聯網149
Raspberry Pi和 Bottle149
項目:Raspberry Pi Web交換機150
硬件150
軟件150
使用Web交換機151
Arduino和網絡151
項目:木偶 Twitter通知系統151
把Pepe放在互聯網上152
IFTTT (If This Then That)153
使用項目154
小結154
附錄A Parts155
供應商155
電阻和電容156
半導體156
硬件157
零散部件157
引腳158
附錄B Raspberry Pi
引腳分配159
說明159
關于作者160