具体描述
■ 理论概念，如欧姆定律，以及功率、电压和电流之间的关系；
■ 电阻、电容、电感、二极管、三极管、集成电路、开关和继电器的基本用途；
■ 电源、传感器、电机、集成电路、无线电电路和产品的设计；
■ 在电子工程中使用Arduino和Raspberry Pi的技术建议；
■ 如何构建和使用工具，如万用表、示波器、仿真软件和未焊接的电路原型。
作者简介
Simon Monk是一位全职作家和制作者，投入大量精力撰写有关电子产品的书籍和文章。Simon撰写的一些知名书籍包括Raspberry Pi Cookbook、Programming Arduino和Hacking Electronics。Simon曾与儿子Matthew Monk合作撰写Minecraft Mastery一书，也曾参与撰写Practical Electronics for Inventors。
目录信息
1.0 引言 1
1.1 电流的物理意义 1
1.2 电压的物理意义 2
1.3 电压、电流、电阻的计算 3
1.4 电路中节点电流的计算 5
1.5 电路中支路电压的计算 6
1.6 功率的物理意义 7
1.7 交流电 7
第2 章 电阻 11
2.0 引言 11
2.1 阅读电阻封装 11
2.2 查找电阻标称值 13
2.3 选择可变电阻 14
2.4 串联电阻 15
2.5 并联电阻 16
2.6 分压至可测范围 18
2.7 电阻的合理选择 19
2.8 光敏电阻的测量 20
2.9 热敏电阻的测量 21
2.10 选择合理的导线 22
第3 章 电容与电感 27
3.0 引言 27
3.1 储能器件 27
3.2 识别电容类型 31
3.3 阅读电容封装 32
3.4 并联电容 33
3.5 串联电容 34
3.6 大能量的储存 34
3.7 计算电容中的储能 35
3.8 电流大小的缓冲和方向的改变 36
3.9 变换交流电电压 37
第4 章 二极管 41
4.0 引言 41
4.1 电流的单向导通性 41
4.2 识别二极管类型 43
4.3 齐纳二极管 44
4.4 发光二极管 46
4.5 检测光 47
第5 章 晶体管和集成电路 49
5.0 引言 49
5.1 放大电流 50
5.2 用小电流控制开关电流 53
5.3 有效开关高电流负载 54
5.4 超高压开关 56
5.5 选择正确的晶体管 57
5.6 交流电流开关 59
5.7 使用晶体管测量光强 60
5.8 光电耦合隔离器 61
5.9 认识集成电路 63
第6 章 开关与继电器 65
6.0 引言 65
6.1 机电开关 65
6.2 识别开关的类型 66
6.3 磁力开关 69
6.4 重识继电器 69
第7 章 电源 71
7.0 引言 71
7.1 交流转交流 71
7.2 将交流转换为直流( 简易) 73
7.3 纹波较小的交流转直流 74
7.4 交流转稳压直流 76
7.5 交流转可变直流 78
7.6 电池的稳压输出 79
7.7 制作恒流电源 80
7.8 高效调节直流电压 81
7.9 直流低压转直流高压 82
7.10 DC/AC 转换 83
7.11 110V 或220V 交流供电 85
7.12 倍增电压 87
7.13 450V 高压供电 88
7.14 更高电压(>1kV) 供电 90
7.15 超高压供电(固态特斯拉线圈) 91
7.16 熔断保险丝 93
7.17 极性保护 94
第8 章 电池 97
8.0 引言 97
8.1 估算电池寿命 97
8.2 选择不可充电电池 99
8.3 选择可充电电池 100
8.4 涓流充电 101
8.5 自动备用电池 103
8.6 锂聚合物电池充电 104
8.7 用“焦耳小偷”获得所有电量 105
第9 章 太阳能 109
9.0 引言 109
9.1 太阳能供电 109
9.2 太阳能电池板的选择 111
9.3 测量太阳能电池板的实际输出功率 113
9.4 太阳能驱动Arduino 115
9.5 太阳能驱动Raspberry Pi 117
第10 章 Arduino 和Raspberry Pi 119
10.0 引言 119
10.1 Arduino 简介 119
10.2 下载与使用本书的Arduino 例程 122
10.3 Raspberry Pi 简介 123
10.4 下载与使用Python 例程 125
10.5 Raspberry Pi 启动时运行程序 126
10.6 探索Arduino 和Raspberry Pi 的替代品 126
10.7 端口设置 128
10.8 Arduino 数字输出控制操作 131
10.9 Raspberry Pi 数字输出控制操作 132
10.10 Arduino 数字输入控制操作 133
10.11 Raspberry Pi 数字输入控制操作 136
10.12 Arduino 的模拟输入读取操作 137
10.13 Arduino 的模拟输出生成操作 138
10.14 Raspberry Pi 的模拟输出生成操作 141
10.15 Raspberry Pi 的I2C 总线设置 143
10.16 Raspberry Pi 的SPI 总线设置 145
10.17 电压转换 146
第11 章 开关 149
11.0 引言 149
11.1 Pi 或Arduino 的功率驱动电路 149
11.2 高端功率驱动电路 151
11.3 大功率驱动电路 153
11.4 高端驱动的大功率驱动电路 155
11.5 BJT 和MOSFET 的选择 156
11.6 使用Arduino 驱动负载 157
11.7 Raspberry Pi 驱动负载 160
11.8 可翻转驱动电路 162
11.9 GPIO 控制继电器 163
11.10 GPIO 控制固态继电器 165
11.11 集电极开路输出的连接 166
第12 章 传感器 169
12.0 引言 169
12.1 将开关连接到Arduino 或Raspberry Pi 169
12.2 检测旋转位置 174
12.3 检测来自电阻式传感器的模拟输入 178
12.4 将模拟输入加载到Raspberry Pi 180
12.5 不用ADC 将电阻式传感器连接到Raspberry Pi 181
12.6 测量光强度 182
12.7 用Arduino 或Raspberry Pi 测量温度 183
12.8 使用不带ADC 的Raspberry Pi 测量温度 185
12.9 使用电位器测量旋转位置 186
12.10 用模拟芯片测量温度 188
12.11 用数字芯片测量温度 190
12.12 测量湿度 193
12.13 测量距离 195
第13 章 电机 199
13.0 引言 199
13.1 直流电机的驱动 199
13.2 测量直流电机的转速 200
13.3 控制直流电机的方向 202
13.4 将电机设置到精确位置 206
13.5 使电机按精确的步数转动 210
13.6 选择更简易步进电机 215
第14 章 LED 和显示器 219
14.0 引言 219
14.1 驱动普通LED 219
14.2 驱动大功率LED 221
14.3 驱动多个LED 224
14.4 同时开关多个LED 225
14.5 7 段数码管显示 225
14.6 控制多个LED 228
14.7 改变RGB LED 的颜色 232
14.8 连接到可寻址LED 条 236
14.9 使用I2C 7 段LED 显示 239
14.10 在OLED 显示屏上显示图形或文字 241
14.11 使用字母、数字LCD 显示文本 243
第15 章 数字集成电路 247
15.0 引言 247
15.1 保护集成电路免受电气噪声的影响 247
15.2 组合逻辑器件认知 248
15.3 GPIO 的扩展 249
15.4 构建逻辑门电路 253
15.5 数字分频器 254
15.6 连接十进制计数器 255
第16 章 模拟电路 259
16.0 引言 259
16.1 滤除高频(简易) 259
16.2 构建一个振荡器 262
16.3 连续的闪烁LED 263
16.4 避免从输入到输出的降压 264
16.5 构建低成本振荡器 266
16.6 构建可变占空比振荡器 267
16.7 制作单次定时器 269
16.8 控制电机转速 270
16.9 对模拟信号进行PWM 272
16.10 制作压控振荡器 274
16.11 理解分贝测量 275
第17 章 运算放大器 279
17.0 引言 279
17.1 选择运算放大器 280
17.2 运算放大器的供电( 分支供电) 282
17.3 运算放大器的供电( 单电源) 283
17.4 制作反相放大器 283
17.5 制作同相放大器 285
17.6 信号缓冲 286
17.7 降低高频振幅 288
17.8 滤除低频 291
17.9 滤除高、低频 292
17.10 比较两个电压 294
第18 章 音频 297
18.0 引言 297
18.1 在Arduino 上播放声音 298
18.2 用Raspberry Pi 播放声音 300
18.3 驻极体麦克风的使用 301
18.4 制作一个1W 的功率放大器 304
18.5 制作一个10W 的功率放大器 306
第19 章 无线电 309
19.0 引言 309
19.1 制作FM 收音机发射机 313
19.2 使用Raspberry Pi 设计一个软件FM 发射机 314
19.3 制作一个基于Arduino 控制的FM 收音机 315
19.4 通过无线电发送数字数据 317
第20 章 构建 321
20.0 引言 321
20.1 创建临时电路 321
20.2 创建永久性电路 326
20.3 自制电路板 329
20.4 探究通孔焊接 331
20.5 探究表贴焊接 332
20.6 元器件脱焊 336
20.7 不破坏元器件的焊接 337
第21 章 工具 339
21.0 引言 339
21.1 使用实验室电源 339
21.2 测量直流电压 340
21.3 测量交流电压 342
21.4 测量电流 342
21.5 测量导通性 343
21.6 测量电阻、电容、电感 344
21.7 放电电容 345
21.8 测量高电压 346
21.9 使用示波器 349
21.10 使用函数生成器 350
21.11 仿真 352
21.12 安全用电 354
附录A 零部件与供应商 357
附录B Arduino 引脚 367
附录C Raspberry Pi 引脚 369
附录D 单位与单位前缀 371
后记 373
· · · · · · (收起)
读后感
评分
评分
评分
评分
用户评价
这本书的叙述逻辑简直是教科书级别的流畅和递进，它成功地在理论深度和实践操作之间搭建了一座坚固的桥梁。我发现作者在介绍每一个核心模块时，都不是生硬地抛出代码或原理图，而是先从一个实际的应用场景入手，激发读者的好奇心。比如，在讲解如何实现一个环境监测系统时，它没有直接给出最终代码，而是先铺垫了传感器的工作原理、信号采集的难点，然后才是代码实现的具体细节。这种由问题驱动的学习方式，使得每一个知识点都有了实际的落脚点，学起来不觉得空中楼阁。更令人赞叹的是，作者对常见错误的排查和调试方法的阐述极其详尽。我过去常常卡在一些莫名其妙的Bug上，查阅了无数论坛才找到答案，而这本书里仿佛预判了所有我可能遇到的‘坑’，并提供了对应的解决方案和检查清单。这种前瞻性的指导，极大地节省了我的摸索时间。它不仅仅是一本“食谱”，更像是一位经验丰富的老工程师在耳边随时提供指导，这种细致入微的关怀，在技术书籍中是极其罕见的。
评分我一直觉得，好的技术书籍应该能够培养读者的独立思考能力，而不是仅仅培养“照着做”的工人。这本书在这方面做得尤为突出。它在提供完基础功能实现后，总是会留出“进阶扩展”的部分，鼓励读者去思考如何用不同的方法来优化或改进现有方案。例如，当讲解完一个简单的定时器程序后，作者会提出问题：“如果你想让这个定时器不仅计时，还能根据外部光照强度来调整刷新频率，你会如何修改你的代码结构？”这种开放式的引导，成功地将我的注意力从“实现功能”转移到了“优化设计”上来。这不仅仅是知识的堆砌，更是一种思维方式的训练。通过阅读这些扩展性的建议，我开始学会从不同角度审视电路设计和代码架构的优劣。这种潜移默化的影响，远比死记硬背书本上的例子要宝贵得多。它提供了一个坚实的基础，然后鼓励读者在此基础上自由生长，这对于想要长期在电子制作领域深耕的人来说，是至关重要的。
评分与其他侧重于某一特定平台深挖的资料不同，这本书的广度令人印象深刻，它似乎涵盖了整个入门电子制作生态系统的核心工具。我发现自己能在这个平台上同时找到关于基础的数字逻辑应用，以及更高级的联网功能实现的思路。很多同类书籍要么只关注微控制器本身的编程技巧，要么只关注特定外设的连接，导致读者需要四处搜集不同来源的资料来拼凑出一个完整的项目。然而，这本书的整合度非常高，它将电源管理、数据输入/输出、人机交互等多个环节的知识点，有机地编织到了每一个案例中。这使得读者在学习单个项目时，能够系统地接触到整个电子系统的组成部分，而不是被局限在某个孤立的模块里。这种全景式的介绍，极大地提升了我对整个电子制作流程的宏观认知，让我明白不同元件和技术是如何协同工作的，而不是孤立存在的工具。
评分这本书的装帧设计简直是为我这种动手能力尚待提高的初学者量身定做的。封面那种科技感十足的电路板纹理，初看就让人燃起了拆解和组装的冲动。我迫不及待地翻开目录，发现它不像很多晦涩的技术手册那样枯燥，反而像一本设计精美的工具书。特别是那些清晰的实物照片和详细的步骤图示，即便是对焊接和元件布局一窍不通的新手，也能大致明白每一步操作的意图。我记得我以前买过一本介绍微控制器的书，里面全是密密麻麻的代码和理论公式，看得我头昏脑涨，差点就放弃了。但这本书的排版非常人性化，大量的彩色插图和流程图将复杂的电子概念拆解得非常直观。它不是那种只告诉你“怎么做”的书，它更像是在手把手地教你“为什么这么做”，这种引导式的学习方法，极大地降低了初学者面对硬件时的心理门槛。我特别欣赏其中关于安全操作规范的介绍，非常细致周到，这对于我们这些经常在工作台上摆满工具和零散元件的人来说，是非常实用的保障。总的来说，这本书在视觉传达和学习路径规划上做得非常出色，让人感觉学习电子制作不再是一件高不可攀的苦差事，而是一种有趣的探索过程。
评分这本书在案例选择上的独到眼光，绝对是其最大的亮点之一。它没有选择那些宏大到令人望而却步的工业级项目，也没有沉溺于过于简单、缺乏挑战性的“点亮LED”级别的小把戏。所有的案例都巧妙地平衡了趣味性、实用性和学习价值。我尤其喜欢其中涉及到的几个小型智能家居项目，它们不仅能在日常生活中派上用场，而且在实现过程中，我能够清晰地看到理论知识是如何转化为实际效用的。比如，书中关于如何构建一个低功耗数据采集节点的讲解，不仅仅是给出了一个电路图，而是深入探讨了如何平衡功耗与数据更新频率之间的矛盾，这是一个非常贴近真实应用场景的考量。每一个案例都像是一个完整的微型工程挑战，完成一个案例，获得的成就感是巨大的，因为它不仅仅是“成功运行”，而是“成功设计并实现了一个有用的东西”。这种案例驱动的教学法，让学习过程充满了成就感和持续的动力。
评分入门级教程，比较详细，看了有收获，翻译的一般。
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