嵌入式系統(tǒng)經(jīng)典叢書 電子創(chuàng)客案例手冊(cè) Arduino和Raspberry Pi電子制作實(shí)戰(zhàn) 作者：（美）Simon Monk 著；王誠成，孫晶，孫海文 譯 出版時(shí)間：2018年版 內(nèi)容簡介 主要內(nèi)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、開關(guān)和繼電器的基本用途； ■ 電源、傳感器、電機(jī)、集成電路、無線電電路和產(chǎn)品的設(shè)計(jì)； ■ 在電子工程中使用Arduino和Raspberry Pi的技術(shù)建議； ■ 如何構(gòu)建和使用工具，如萬用表、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(jì)算 3 1.4電路中節(jié)點(diǎn)電流的計(jì)算 5 1.5電路中支路電壓的計(jì)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(biāo)稱值 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(cè)范圍 18 2.7電阻的合理選擇 19 2.8光敏電阻的測(cè)量 20 2.9熱敏電阻的測(cè)量 21 2.10選擇合理的導(dǎo)線 22 第3 章電容與電感 27 3.0引言 27 3.1儲(chǔ)能器件 27 3.2識(shí)別電容類型 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(chǔ)存 34 3.7計(jì)算電容中的儲(chǔ)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?qū)ㄐ?41 4.2識(shí)別二極管類型 43 4.3齊納二極管 44 4.4發(fā)光二極管 46 4.5檢測(cè)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用小電流控制開關(guān)電流 53 5.3有效開關(guān)高電流負(fù)載 54 5.4超高壓開關(guān) 56 5.5選擇正確的晶體管 57 5.6交流電流開關(guān) 59 5.7使用晶體管測(cè)量光強(qiáng) 60 5.8光電耦合隔離器 61 5.9認(rèn)識(shí)集成電路 63 第6 章開關(guān)與繼電器 65 6.0引言 65 6.1機(jī)電開關(guān) 65 6.2識(shí)別開關(guān)的類型 66 6.3磁力開關(guān) 69 6.4重識(shí)繼電器 69 第7 章電源 71 7.0引言 71 7.1交流轉(zhuǎn)交流 71 7.2將交流轉(zhuǎn)換為直流( 簡易) 73 7.3紋波較小的交流轉(zhuǎn)直流 74 7.4交流轉(zhuǎn)穩(wěn)壓直流 76 7.5交流轉(zhuǎn)可變直流 78 7.6電池的穩(wěn)壓輸出 79 7.7制作恒流電源 80 7.8高效調(diào)節(jié)直流電壓 81 7.9直流低壓轉(zhuǎn)直流高壓 82 7.10DC/AC 轉(zhuǎn)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)特斯拉線圈) 91 7.16熔斷保險(xiǎn)絲 93 7.17極性保護(hù) 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 章太陽能 109 9.0引言 109 9.1太陽能供電 109 9.2太陽能電池板的選擇 111 9.3測(cè)量太陽能電池板的實(shí)際輸出功率 113 9.4太陽能驅(qū)動(dòng)Arduino 115 9.5太陽能驅(qū)動(dòng)Raspberry Pi 117 第10 章Arduino 和Raspberry Pi 119 10.0引言 119 10.1Arduino 簡介 119 10.2下載與使用本書的Arduino 例程 122 10.3Raspberry Pi 簡介 123 10.4下載與使用Python 例程 125 10.5Raspberry Pi 啟動(dòng)時(shí)運(yùn)行程序 126 10.6探索Arduino 和Raspberry Pi 的替代品 126 10.7端口設(shè)置 128 10.8Arduino 數(shù)字輸出控制操作 131 10.9Raspberry Pi 數(shù)字輸出控制操作 132 10.10Arduino 數(shù)字輸入控制操作 133 10.11Raspberry Pi 數(shù)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 總線設(shè)置 143 10.16Raspberry Pi 的SPI 總線設(shè)置 145 10.17電壓轉(zhuǎn)換 146 第11 章開關(guān) 149 11.0引言 149 11.1Pi 或Arduino 的功率驅(qū)動(dòng)電路 149 11.2高端功率驅(qū)動(dòng)電路 151 11.3大功率驅(qū)動(dòng)電路 153 11.4高端驅(qū)動(dòng)的大功率驅(qū)動(dòng)電路 155 11.5BJT 和MOSFET 的選擇 156 11.6使用Arduino 驅(qū)動(dòng)負(fù)載 157 11.7Raspberry Pi 驅(qū)動(dòng)負(fù)載 160 11.8可翻轉(zhuǎn)驅(qū)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集電極開路輸出的連接 166 第12 章傳感器 169 12.0引言 169 12.1將開關(guān)連接到Arduino 或Raspberry Pi 169 12.2檢測(cè)旋轉(zhuǎn)位置 174 12.3檢測(cè)來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(cè)量光強(qiáng)度 182 12.7用Arduino 或Raspberry Pi 測(cè)量溫度 183 12.8使用不帶ADC 的Raspberry Pi 測(cè)量溫度 185 12.9使用電位器測(cè)量旋轉(zhuǎn)位置 186 12.10用模擬芯片測(cè)量溫度 188 12.11用數(shù)字芯片測(cè)量溫度 190 12.12測(cè)量濕度 193 12.13測(cè)量距離 195 第13 章電機(jī) 199 13.0引言 199 13.1直流電機(jī)的驅(qū)動(dòng) 199 13.2測(cè)量直流電機(jī)的轉(zhuǎn)速 200 13.3控制直流電機(jī)的方向 202 13.4將電機(jī)設(shè)置到精確位置 206 13.5使電機(jī)按精確的步數(shù)轉(zhuǎn)動(dòng) 210 13.6選擇更簡易步進(jìn)電機(jī) 215 第14 章LED 和顯示器 219 14.0引言 219 14.1驅(qū)動(dòng)普通LED 219 14.2驅(qū)動(dòng)大功率LED 221 14.3驅(qū)動(dòng)多個(gè)LED 224 14.4同時(shí)開關(guān)多個(gè)LED 225 14.57 段數(shù)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(shù)字LCD 顯示文本 243 第15 章數(shù)字集成電路 247 15.0引言 247 15.1保護(hù)集成電路免受電氣噪聲的影響 247 15.2組合邏輯器件認(rèn)知 248 15.3GPIO 的擴(kuò)展 249 15.4構(gòu)建邏輯門電路 253 15.5數(shù)字分頻器 254 15.6連接十進(jìn)制計(jì)數(shù)器 255 第16 章模擬電路 259 16.0引言 259 16.1濾除高頻(簡易) 259 16.2構(gòu)建一個(gè)振蕩器 262 16.3連續(xù)的閃爍LED 263 16.4避免從輸入到輸出的降壓 264 16.5構(gòu)建低成本振蕩器 266 16.6構(gòu)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(jī)轉(zhuǎn)速 270 16.9對(duì)模擬信號(hào)進(jìn)行PWM 272 16.10制作壓控振蕩器 274 16.11理解分貝測(cè)量 275 第17 章運(yùn)算放大器 279 17.0引言 279 17.1選擇運(yùn)算放大器 280 17.2運(yùn)算放大器的供電( 分支供電) 282 17.3運(yùn)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(hào)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Arduino 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 章無線電 309 19.0引言 309 19.1制作FM 收音機(jī)發(fā)射機(jī) 313 19.2使用Raspberry Pi 設(shè)計(jì)一個(gè)軟件FM 發(fā)射機(jī) 314 19.3制作一個(gè)基于Arduino 控制的FM 收音機(jī) 315 19.4通過無線電發(fā)送數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù) 317 第20 章構(gòu)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(yàn)室電源 339 21.2測(cè)量直流電壓 340 21.3測(cè)量交流電壓 342 21.4測(cè)量電流 342 21.5測(cè)量導(dǎo)通性 343 21.6測(cè)量電阻、電容、電感 344 21.7放電電容 345 21.8測(cè)量高電壓 346 21.9使用示波器 349 21.10使用函數(shù)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(yīng)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