電子創(chuàng )客案例手冊 Arduino和Raspberry Pi電子制作實(shí)戰簡(jiǎn)介，目錄書(shū)摘

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。

Simon Monk是一位全職作家和制作者，投入大量精力撰寫(xiě)有關(guān)電子產(chǎn)品的書(shū)籍和文章。Simon撰寫(xiě)的一些知名書(shū)籍包括Raspberry Pi Cookbook、Programming Arduino和Hacking Electronics。Simon曾與兒子Matthew Monk合作撰寫(xiě)Minecraft Mastery一書(shū)，也曾參與撰寫(xiě)Practical Electronics for Inventors。

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

7.10　DC/AC 轉換  83

7.11　110V 或220V 交流供電  85

7.12　倍增電壓  87

7.13　450V 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

10.1　Arduino 簡(jiǎn)介  119

10.2　下載與使用本書(shū)的Arduino 例程  122

10.3　Raspberry Pi 簡(jiǎn)介  123

10.4　下載與使用Python 例程  125

10.5　Raspberry 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

10.8　Arduino 數字輸出控制操作  131

10.9　Raspberry Pi 數字輸出控制操作  132

10.10　Arduino 數字輸入控制操作  133

10.11　Raspberry Pi 數字輸入控制操作  136

10.12　Arduino 的模擬輸入讀取操作  137

10.13　Arduino 的模擬輸出生成操作  138

10.14　Raspberry Pi 的模擬輸出生成操作  141

10.15　Raspberry Pi 的I2C 總線(xiàn)設置  143

10.16　Raspberry 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

11.1　Pi 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

11.5　BJT 和MOSFET 的選擇  156

11.6　使用Arduino 驅動(dòng)負載  157

11.7　Raspberry Pi 驅動(dòng)負載  160

11.8　可翻轉驅動(dòng)電路  162

11.9　GPIO 控制繼電器  163

11.10　GPIO 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

14.5　7 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

15.3　GPIO 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B　Arduino 引腳  367

附錄C　Raspberry Pi 引腳  369

附錄D　單位與單位前綴  371

后記    373