電子創(chuàng )客案例手冊 Arduino和Raspberry Pi電子制作實(shí)戰 嵌入式系統經(jīng)典叢書(shū)

嵌入式系統經(jīng)典叢書(shū) 電子創(chuàng )客案例手冊 Arduino和Raspberry Pi電子制作實(shí)戰 作者：（美）Simon Monk 著(zhù)；王誠成，孫晶，孫海文 譯 出版時(shí)間：2018年版 內容簡(jiǎn)介 主要內容： ■ 理論概念，如歐姆定律，以及功率、電壓和電流之間的關(guān)系； ■ 電阻、電容、電感、二極管、三極管、集成電路、開(kāi)關(guān)和繼電器的基本用途； ■ 電源、傳感器、電機、集成電路、無(wú)線(xiàn)電電路和產(chǎn)品的設計； ■ 在電子工程中使用Arduino和Raspberry Pi的技術(shù)建議； ■ 如何構建和使用工具，如萬(wàn)用表、示波器、仿真軟件和未焊接的電路原型。 目錄 第1 章原理 1 1.0引言 1 1.1電流的物理意義 1 1.2電壓的物理意義 2 1.3電壓、電流、電阻的計算 3 1.4電路中節點(diǎn)電流的計算 5 1.5電路中支路電壓的計算 6 1.6功率的物理意義 7 1.7交流電 7 第2 章電阻 11 2.0引言 11 2.1閱讀電阻封裝 11 2.2查找電阻標稱(chēng)值 13 2.3選擇可變電阻 14 2.4串聯(lián)電阻 15 2.5并聯(lián)電阻 16 2.6分壓至可測范圍 18 2.7電阻的合理選擇 19 2.8光敏電阻的測量 20 2.9熱敏電阻的測量 21 2.10選擇合理的導線(xiàn) 22 第3 章電容與電感 27 3.0引言 27 3.1儲能器件 27 3.2識別電容類(lèi)型 31 3.3閱讀電容封裝 32 3.4并聯(lián)電容 33 3.5串聯(lián)電容 34 3.6大能量的儲存 34 3.7計算電容中的儲能 35 3.8電流大小的緩沖和方向的改變 36 3.9變換交流電電壓 37 第4 章二極管 41 4.0引言 41 4.1電流的單向導通性 41 4.2識別二極管類(lèi)型 43 4.3齊納二極管 44 4.4發(fā)光二極管 46 4.5檢測光 47 第5 章晶體管和集成電路 49 5.0引言 49 5.1放大電流 50 5.2用小電流控制開(kāi)關(guān)電流 53 5.3有效開(kāi)關(guān)高電流負載 54 5.4超高壓開(kāi)關(guān) 56 5.5選擇正確的晶體管 57 5.6交流電流開(kāi)關(guān) 59 5.7使用晶體管測量光強 60 5.8光電耦合隔離器 61 5.9認識集成電路 63 第6 章開(kāi)關(guān)與繼電器 65 6.0引言 65 6.1機電開(kāi)關(guān) 65 6.2識別開(kāi)關(guān)的類(lèi)型 66 6.3磁力開(kāi)關(guān) 69 6.4重識繼電器 69 第7 章電源 71 7.0引言 71 7.1交流轉交流 71 7.2將交流轉換為直流( 簡(jiǎn)易) 73 7.3紋波較小的交流轉直流 74 7.4交流轉穩壓直流 76 7.5交流轉可變直流 78 7.6電池的穩壓輸出 79 7.7制作恒流電源 80 7.8高效調節直流電壓 81 7.9直流低壓轉直流高壓 82 7.10DC/AC 轉換 83 7.11110V 或220V 交流供電 85 7.12倍增電壓 87 7.13450V 高壓供電 88 7.14更高電壓(>1kV) 供電 90 7.15超高壓供電(固態(tài)特斯拉線(xiàn)圈) 91 7.16熔斷保險絲 93 7.17極性保護 94 第8 章電池 97 8.0引言 97 8.1估算電池壽命 97 8.2選擇不可充電電池 99 8.3選擇可充電電池 100 8.4涓流充電 101 8.5自動(dòng)備用電池 103 8.6鋰聚合物電池充電 104 8.7用“焦耳小偷”獲得所有電量 105 第9 章太陽(yáng)能 109 9.0引言 109 9.1太陽(yáng)能供電 109 9.2太陽(yáng)能電池板的選擇 111 9.3測量太陽(yáng)能電池板的實(shí)際輸出功率 113 9.4太陽(yáng)能驅動(dòng)Arduino 115 9.5太陽(yáng)能驅動(dòng)Raspberry Pi 117 第10 章Arduino 和Raspberry Pi 119 10.0引言 119 10.1Arduino 簡(jiǎn)介 119 10.2下載與使用本書(shū)的Arduino 例程 122 10.3Raspberry Pi 簡(jiǎn)介 123 10.4下載與使用Python 例程 125 10.5Raspberry Pi 啟動(dòng)時(shí)運行程序 126 10.6探索Arduino 和Raspberry Pi 的替代品 126 10.7端口設置 128 10.8Arduino 數字輸出控制操作 131 10.9Raspberry Pi 數字輸出控制操作 132 10.10Arduino 數字輸入控制操作 133 10.11Raspberry Pi 數字輸入控制操作 136 10.12Arduino 的模擬輸入讀取操作 137 10.13Arduino 的模擬輸出生成操作 138 10.14Raspberry Pi 的模擬輸出生成操作 141 10.15Raspberry Pi 的I2C 總線(xiàn)設置 143 10.16Raspberry Pi 的SPI 總線(xiàn)設置 145 10.17電壓轉換 146 第11 章開(kāi)關(guān) 149 11.0引言 149 11.1Pi 或Arduino 的功率驅動(dòng)電路 149 11.2高端功率驅動(dòng)電路 151 11.3大功率驅動(dòng)電路 153 11.4高端驅動(dòng)的大功率驅動(dòng)電路 155 11.5BJT 和MOSFET 的選擇 156 11.6使用Arduino 驅動(dòng)負載 157 11.7Raspberry Pi 驅動(dòng)負載 160 11.8可翻轉驅動(dòng)電路 162 11.9GPIO 控制繼電器 163 11.10GPIO 控制固態(tài)繼電器 165 11.11集電極開(kāi)路輸出的連接 166 第12 章傳感器 169 12.0引言 169 12.1將開(kāi)關(guān)連接到Arduino 或Raspberry Pi 169 12.2檢測旋轉位置 174 12.3檢測來(lái)自電阻式傳感器的模擬輸入 178 12.4將模擬輸入加載到Raspberry Pi 180 12.5不用ADC 將電阻式傳感器連接到Raspberry Pi 181 12.6測量光強度 182 12.7用Arduino 或Raspberry Pi 測量溫度 183 12.8使用不帶ADC 的Raspberry Pi 測量溫度 185 12.9使用電位器測量旋轉位置 186 12.10用模擬芯片測量溫度 188 12.11用數字芯片測量溫度 190 12.12測量濕度 193 12.13測量距離 195 第13 章電機 199 13.0引言 199 13.1直流電機的驅動(dòng) 199 13.2測量直流電機的轉速 200 13.3控制直流電機的方向 202 13.4將電機設置到精確位置 206 13.5使電機按精確的步數轉動(dòng) 210 13.6選擇更簡(jiǎn)易步進(jìn)電機 215 第14 章LED 和顯示器 219 14.0引言 219 14.1驅動(dòng)普通LED 219 14.2驅動(dòng)大功率LED 221 14.3驅動(dòng)多個(gè)LED 224 14.4同時(shí)開(kāi)關(guān)多個(gè)LED 225 14.57 段數碼管顯示 225 14.6控制多個(gè)LED 228 14.7改變RGB LED 的顏色 232 14.8連接到可尋址LED 條 236 14.9使用I2C 7 段LED 顯示 239 14.10在OLED 顯示屏上顯示圖形或文字 241 14.11使用字母、數字LCD 顯示文本 243 第15 章數字集成電路 247 15.0引言 247 15.1保護集成電路免受電氣噪聲的影響 247 15.2組合邏輯器件認知 248 15.3GPIO 的擴展 249 15.4構建邏輯門(mén)電路 253 15.5數字分頻器 254 15.6連接十進(jìn)制計數器 255 第16 章模擬電路 259 16.0引言 259 16.1濾除高頻(簡(jiǎn)易) 259 16.2構建一個(gè)振蕩器 262 16.3連續的閃爍LED 263 16.4避免從輸入到輸出的降壓 264 16.5構建低成本振蕩器 266 16.6構建可變占空比振蕩器 267 16.7制作單次定時(shí)器 269 16.8控制電機轉速 270 16.9對模擬信號進(jìn)行PWM 272 16.10制作壓控振蕩器 274 16.11理解分貝測量 275 第17 章運算放大器 279 17.0引言 279 17.1選擇運算放大器 280 17.2運算放大器的供電( 分支供電) 282 17.3運算放大器的供電( 單電源) 283 17.4制作反相放大器 283 17.5制作同相放大器 285 17.6信號緩沖 286 17.7降低高頻振幅 288 17.8濾除低頻 291 17.9濾除高、低頻 292 17.10比較兩個(gè)電壓 294 第18 章音頻 297 18.0引言 297 18.1在A(yíng)rduino 上播放聲音 298 18.2用Raspberry Pi 播放聲音 300 18.3駐極體麥克風(fēng)的使用 301 18.4制作一個(gè)1W 的功率放大器 304 18.5制作一個(gè)10W 的功率放大器 306 第19 章無(wú)線(xiàn)電 309 19.0引言 309 19.1制作FM 收音機發(fā)射機 313 19.2使用Raspberry Pi 設計一個(gè)軟件FM 發(fā)射機 314 19.3制作一個(gè)基于A(yíng)rduino 控制的FM 收音機 315 19.4通過(guò)無(wú)線(xiàn)電發(fā)送數字數據 317 第20 章構建 321 20.0引言 321 20.1創(chuàng )建臨時(shí)電路 321 20.2創(chuàng )建永久性電路 326 20.3自制電路板 329 20.4探究通孔焊接 331 20.5探究表貼焊接 332 20.6元器件脫焊 336 20.7不破壞元器件的焊接 337 第21 章工具 339 21.0引言 339 21.1使用實(shí)驗室電源 339 21.2測量直流電壓 340 21.3測量交流電壓 342 21.4測量電流 342 21.5測量導通性 343 21.6測量電阻、電容、電感 344 21.7放電電容 345 21.8測量高電壓 346 21.9使用示波器 349 21.10使用函數生成器 350 21.11仿真 352 21.12安全用電 354 附錄A零部件與供應商 357 附錄BArduino 引腳 367 附錄CRaspberry Pi 引腳 369 附錄D單位與單位前綴 371 后記 373