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《无线电》编辑部 编

图书标签:

• 创客
• 电子制作
• DIY
• Arduino
• 树莓派
• STEM教育
• 青少年
• 科技
• 实践
• 创新

出版社： 人民邮电出版社

ISBN：9787115461391

版次：01

商品编码：12218384

包装：平装

丛书名： i创客

开本：16开

出版时间：2017-06-01

用纸：胶版纸

页数：212

正文语种：中文

编辑推荐

本书汇集了多位创客在开源制作项目上的成果，从硬件到软件，内容丰富。书中不仅包括充满奇趣的创意小制作，如用胶卷相机改装的数码相机、电视游戏机、梦幻光立方、3D旋转显示装置、盗梦陀螺、体感遥控直升飞机等；也包含有一定实用性和技术含量的智能硬件和设备，如核辐射探测仪、蓝牙手表、激光投影键盘、微型激光雕刻机、并联臂3D打印机、微型四轴飞行器等。
新鲜有趣，科技感十足
掀起头脑风暴，全面解放创造力
21个让你赞叹不已的超级DIY项目，助你从爱好者晋级高手
用胶卷相机改造的数码LOMO相机、怀旧风电视游戏机、4×4×4梦幻光立方、3D旋转立体显示装置、核辐射探测仪、磁悬浮“盗梦陀螺”、用静态军模改造的遥控模型、蓝牙手表、低成本激光3D扫描测距仪、低成本激光投影虚拟键盘、微型激光雕刻机、并联臂3D打印机、蜡质耗材3D打印、Kinect人机交互、体感遥控直升机、微型四轴飞行器、树莓派平板电脑、基于STM32的可编程图形计算器、智能化高空探测器、空气质量在线检测系统、智能股票盒子

内容简介

“i创客”谐音为“爱创客”，也可以解读为“我是创客”。创客的奇思妙想和丰富成果，充分展示了大众创业、万众创新的活力。这种活力和创造，将会成为中国经济未来增长的不熄引擎。本系列图书将为读者介绍创意作品、弘扬创客文化，帮助读者把心中的各种创意转变为现实。
本书汇集了多位创客在开源制作项目上的成果，从硬件到软件，内容丰富。书中不仅包括充满奇趣的创意小制作，如用胶卷相机改装的数码相机、电视游戏机、梦幻光立方、3D旋转显示装置、盗梦陀螺、体感遥控直升飞机等；也包含有一定实用性和技术含量的智能硬件和设备，如核辐射探测仪、蓝牙手表、激光投影键盘、微型激光雕刻机、并联臂3D打印机、微型四轴飞行器等。本书操作步骤清晰、图片简明、可操作性强，内容不仅适合创客空间作为开办工作坊活动的参考，也适合爱好者个人参照DIY。

作者简介

《无线电》于1955年创刊，是国内电子及无线电通信类报刊中创刊*早、发行量*大的知名科普杂志，累计发行量超过3亿册。《无线电》杂志坚持“科普 创新 实践 分享”的理念，为读者提供涵盖创意制作项目、电子科普知识、工具仪表信息、爱好者及行业活动资讯等丰富的内容，同时为读者提供相关图书、套件等形式多样的衍生产品，并积极组织、承办丰富多彩的科普活动。

目录

01 　 从胶卷到数码，LOMO 相机华丽
变身．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．　1
1．1　从思考里得出灵感 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．1
1．2　改装过程．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．　2
1．3　参与和分享才是最重要的．．．．．．．．．．．　3
02　70 后的电视游戏机制作分享．．．．　5
2．1　准备工作．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．　5
2．2　弹道的计算．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．　6
2．3　游戏画面的绘制．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．　7
2．4　游戏逻辑．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．　8
2．5　游戏的文字和声效．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．　8
2．6　硬件电路．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．　9
2．7　改进．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．　9
03　洞洞板上的4×4×4 梦幻光
立方．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．　12
3．1　制作步骤．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．13
3．2　程序设计思路．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．16
04　3D 旋转显示装置．．．．．．．．．．．．．．．．．　20
4．1　显示原理．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．　20
4．2　装置组成．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．21
4．3　硬件制作．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．21
4．3．1　电源供给和接收板．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．　21
4．3．2　显示板．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．　23
4．3．3　控制板．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．　24
4．3．4　电机．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．　25
4．3．5　底座盒．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．　26
4．4　程序部分．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．　26
4．5　安装调试．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．　26
4．6　需要改进的地方．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．　27
4．7　后记．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．　27
05　核辐射探测仪DIY．．．．．．．．．．．．．．．．　28
5．1　放射现象及其探测技术．．．．．．．．．．．．．　28
5．2　盖革计数器．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．　29
5．2．1　掀起“盖革计数管”
的盖头来．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．　29
5．2．2　听，那是来自核辐射的声音．．．．　30
5．2．3　剂量换算“没那么简单”．．．．．．．．．　31
5．3　基于Arduino 的电路及
程序设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．　33
5．3．1　电力，你要hold 住．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．　33
5．3．2　整形，脉冲可以更美的．．．．．．．．．．．．．．．　34
5．3．3　Arduino 闪亮登场．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．　34
5．3．4　Arduino 扩展板的制作．．．．．．．．．．．．．．　35
5．3．5　程序，可以很简单．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．　36
5．3．6　Arduino 的供电．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．　36
5．4　外壳设计与总装．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．　37
5．4．1　面板设计及开孔．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．　37
5．4．2　面板元器件的安装．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．　38
5．4．3　主控板和电池盒的固定．．．．．．．．．．．．．．．　38
5．4．4　盖革管探头及固定．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．　39
5．4．5　总装．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．　39
5．5　见证奇迹的时刻．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．　40
5．6　关于辐射剂量．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．　40
5．7　写在最后．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．41
06　磁悬浮“盗梦陀螺”．．．．．．．．．．．．．　42
07　让静态军用车辆模型动起来．．．．47
7．1　悬挂系统的改造．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．　47
7．2　履带动力系统的改造．．．．．．．．．．．．．．．．　49
7．3　炮塔系统的改造．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．　50
7．4　灯光系统的制作．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．　53
7．5　控制系统的制作．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．　54
7．6　固定系统的制作．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．　55
7．7　涂装．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．　55
7．8　后记．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．　55
08　模仿然后超越，做自己的蓝牙
手表！．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．　57
8．1　硬件设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．　57
8．1．1　平台的选择．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．　57
8．1．2　屏幕的选择．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．　58
8．1．3　蓝牙模块．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．　58
8．1．4　中文字库芯片．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．　59
8．1．5　硬件连接．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．　59
8．2　软件设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．61
8．2．1　Arduino 程序．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．　61
8．2．2　手机APP．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．　61
8．3　项目总结．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．　62
09　自制低成本激光3D 扫描测
距仪．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．　63
9．1　激光扫描仪/ 雷达简介．．．．．．．．．．．．．　63
9．1．1　市场现状．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．　63
9．1．2　低成本的方案．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．　64
9．2　原理和算法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．　65
9．2．1　使用单点激光进行三角测距．．．．　65
9．2．2　决定单点激光测距性能的
因素．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．　66
9．2．3　2D 激光雷达的原理和性能制约
因素．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．　67
9．2．4　3D 激光扫描的原理．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．　67
9．2．5　激光光点像素坐标确定和
求解．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．　69
9．2．6　摄像头校正．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．　71
9．2．7　校正和求解三角测距所用
参数．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．　71
9．3　设备设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．71
9．3．1　核心元件原型．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．　71
9．3．2　安装考虑．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．　73
9．4　机械和结构部分．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．　73
9．4．1　对摄像头的改装．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．　73
9．4．2　制作激光器、摄像头的固定
平台．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．　74
9．4．3　底座和舵机安装．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．　74
9．4．4　电子系统的制作．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．　75
9．4．5　米字LED 数码管的驱动．．．．．．．．．．．．　75
9．4．6　扩充RP USB Connector．．．．．．．．．．．．．．　76
9．4．7　制作角度手工控制面板．．．．．．．．．．．．．．．　77
9．4．8　总装．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．　77
9．5　固件以及PC 通信．．．．．．．．．．．．．．．．．．．　77
9．5．1　固件实现的功能．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．　77
9．5．2　HID-USB 设备的模拟及与PC
通信．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．　77
9．5．3　舵机驱动逻辑．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．　78
9．5．4　数码管驱动逻辑．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．　78
9．6　图像处理和渲染．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．　79
9．6．1　图像处理．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．　79
9．6．2　渲染点云．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．　79
9．7　校正．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．　79
9．7．1　摄像头校正．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．　80
9．7．2　测距参数校正．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．　80
9．8　结果和讨论．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．81
9．9　下一步工作．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．　83
9．9．1　进行多视角扫描，并合成为
一个全局点云．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．　83
9．9．2　提高扫描精度和速度．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．　83
9．9．3　基于3D 点云进行物体识别．．．．．　83
10　低成本激光投影虚拟键盘自制
攻略．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．84
10．1　简介．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．　84
10．2　原理分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．　84
10．2．1　产生键盘画面．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．　85
10．2．2　识别键盘输入事件．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．　86
10．2．3　判断并产生对应的按键
事件．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．　89
10．2．4　系统框图．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．　90
10．3　激光投影键盘的制作过程．．．．．．．　90
10．3．1　元器件选择．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．　90
10．3．2　摄像头改装．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．　91
10．3．3　电子系统的制作．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．　92
10．3．4　总体安装．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．　92
10．4　视觉算法的设计和程序的编写．．．94
10．4．1　前期视觉处理．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．　94
10．4．2　兴趣点提取．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．　95
10．4．3　手指坐标计算和校正．．．．．．．．．．．．．．．．．　95
10．4．4　按键映射和校正．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．　96
10．4．5　键盘事件模拟注入．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．　97
10．4．6　检测手指对桌面的压力与多点
触摸板应用．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．　98
10．4．7　程序总体界面和完成图．．．．．．．．．．．．．　99
10．5　讨论和下一步工作．．．．．．．．．．．．．．．．．　99
10．5．1　成本分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．　99
10．5．2　性能评价．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．100
10．5．3　下一步工作．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．100
11　谁都可以做微型激光
雕刻机．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．　102
11．1　电机驱动电路的制作．．．．．．．．．．．．．．102
11．2　电机驱动电路的测试．．．．．．．．．．．．．103
11．3　木质机身的设计与制作．．．．．．．．．．104
11．4　设计思路．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．106
11．5　整机测试．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．107
11．6　未来的改进．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．109
12　1000 元自制并联臂
3D　打印机．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．110
12．1　结构篇．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．　111
12．2　控制篇．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．　114
12．2．1　系统工作流程．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．　114
12．2．2　底层电路的设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．　115
12．2．3　程序设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．　117
12．3　总结．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．　118
13　用蜡质耗材进行3D 打印．．．．．．119
13．1　蜡质打印耗材的制作．．．．．．．．．．．．．　119
13．2　打印蜡模并失蜡铸造金属
物品．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．121
13．3　用蜡质耗材制作PCB．．．．．．．．．．．．．123
14　Kinect 人机交互入门．．．．．．．．．　125
14．1　我将带领大家做什么．．．．．．．．．．．．．125
14．2　Kinect 的硬件构成及原理．．．．．126
14．3　需要的基本器材及准备．．．．．．．．．127
14．4　开发平台搭建．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．128
14．4．1　SimpleOpenNI 0．27 版本
Processing 平台搭建．．．．．．．．．．．．．．　128
14．4．2　SimpleOpenNI1．96 版本
Processing 平台搭建．．．．．．．．．．．．．．　129
14．5　实例测试．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．130
14．6　基础教程．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．130
14．6．1　用Kinect 绘制深度图．．．．．．．．．．．．．　130
14．6．2　绘制人体躯干．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．　131
14．6．3　3D 空间中两点距离的
计算与应用．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．　132
15　体感遥控直升飞机的制作．．．．　135
15．1　通信．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．135
15．2　间接控制遥控器．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．136
15．3　数字电位器的使用方法．．．．．．．．．136
15．4　搭建测试平台．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．138
15．5　上位机程序及Kinect 算法
设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．140
16　自制微型四轴飞行器．．．．．．．．．．．　143
16．1　元器件准备．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．143
16．1．1　控制芯片—
STM32F103C8T6．．．．．．．．．．．．．．．．．．．　143
16．1．　2 六轴陀螺仪加速度计—
MPU6050．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．　144
16．1．3　无线模块—微型NRF24L01
模块．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．　145
16．1．4　电机驱动模块—
AP2306AGN．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．　145
16．1．5　电机和螺旋桨．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．　145
16．1．6　电池．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．　146
16．1．7　PCB 设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．　146
16．1．8　电机保护底座．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．　147
16．2　完成效果．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．147
16．3　知识储备．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．148
16．4　控制原理．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．148
16．5　自制遥控器．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．148
16．5．1　元器件准备．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．　148
16．5．2　改造方法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．　149
16．6　软件编程思路．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．150
16．7　调试及试飞．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．150
16．7．1　调试．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．　150
16．7．2　试飞．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．　150
17　用树莓派DIY 平板电脑．．．．．．．151
17．1　准备．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．　151
17．1．1　树莓派主板．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．　152
17．1．2　触摸液晶屏．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．　152
17．1．3　USB 无线网卡．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．　152
17．1．4　纯铜散热片．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．　153
17．1．5　TF/SD 卡．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．　153
17．1．6　HDMI 超软排线．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．　153
17．1．7　充电宝．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．　153
17．1．8　RJ45 延长线．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．　153
17．1．9　USB 集线器．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．　153
17．1．10　GPIO 扩展延长线．．．．．．．．．．．．．．．．．．　153
17．1．11　开关．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．　154
17．1．12　ABS 板．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．　154
17．1．13　铜柱、螺丝、螺母．．．．．．．．．．．．．．．．．　154
17．1．14　双面胶、胶布、胶水．．．．．．．．．．．　154
17．2　设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．154
17．3　制作外壳．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．154
17．3．1　切割垫板．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．　155
17．3．2　钢尺．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．　155
17．3．3　雕刻刀、工具刀．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．　155
17．3．4　手钻．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．　155
17．4　安装．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．156
17．5　液晶显示屏部分的安装．．．．．．．．．156
17．5．1　树莓派主板部分的安装．．．．．．．．．　157
17．5．2　供电部分的焊接．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．　158
17．6　感受．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．159
18　设计一个基于STM32 的
可编程图形计算器．．．．．．．．．．．．．．　160
18．1　硬件选型& 外壳设计．．．．．．．．．．．．162
18．2　电路设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．163
18．3　焊接PCB．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．167
18．4　驱动编写．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．167
18．5　软件移植．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．169
18．6　成果．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．170
19　高空漫步计划
——给地球拍张大头照．．．．．．．．．171
19．1　项目的缘起．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．　171
19．2　方案的设计与器材的选择．．．．．．　171
19．2．1　气球的填充气体的选择．．．．．．．．．　171
19．2．2　回收方式的选择．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．　171
19．2．3　搭载系统的设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．　172
目录
xi
19．2．4　图像传输模块的选择．．．．．．．．．．．．．．　172
19．2．5　回收设备
（GPS 追踪器）的选择．．．．．．．．　173
19．2．6　气球的选择．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．　173
19．2．7　地面接收设备的选择．．．．．．．．．．．．．．　173
19．2．8　机载电池的选择．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．　173
19．3　探测器的制作及调试．．．．．．．．．．．．．173
19．3．1　机载模块的组装与
电路连接．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．　173
19．3．2　地面接收系统的组装．．．．．．．．．．．．．．　174
19．3．3　远距离图像传输实验．．．．．．．．．．．．．．　174
19．3．4　测试降落伞．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．　174
19．3．5　探测器的最终组装与
系统验收．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．　175
19．4　气球的放飞．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．176
19．5　设备的回收与分析．．．．．．．．．．．．．．．．176
19．6　项目总结．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．178
19．6．1　成功经验．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．　178
19．6．2　不足之处．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．　179
19．6．3　未来设想．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．　179
20　空气质量在线检测系统．．．．．．．．　180
20．1　项目简介．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．180
20．2　空气质量检测节点
——Smart　AirBox．．．．．．．．．．．．．．．180
20．3　设计过程．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．　181
20．3．1　设计思路．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．　181
20．3．2　硬件架构．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．　181
20．3．3　PCB 设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．　182
20．4　焊接过程．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．184
20．5　BLE 以太网网关．．．．．．．．．．．．．．．．．．186
20．5．1　设计思路．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．　187
20．5．2　硬件设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．　187
20．5．3　焊接过程．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．　191
20．5．4　测试过程．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．　191
20．6　程序设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．192
20．6．1　Smart AirBox 部分．．．．．．．．．．．．．．．．　192
20．6．2　BLE Gateway 部分．．．．．．．．．．．．．．．．　194
20．7　思路扩展．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．198
21　智能股票盒子
Smart　StockBox．．．．．．．．．．．．．　199
21．1　项目简介．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．199
21．2　Smart StockBox．．．．．．．．．．．．．．．．．199
21．3　设计过程．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．　200
21．3．1　设计思路．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．200
21．3．2　硬件架构．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．200
21．3．3　PCB 设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．　201
21．4　焊接组装步骤．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．　204
21．5　程序下载与测试．．．．．．．．．．．．．．．．．．．　205
21．6　BLE 智能网关．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．　205
21．7　处理智能网关的嵌入式网页．．．．206
21．8　处理智能网关的服务器通信．．．．208
21．9　处理股票盒子的显示．．．．．．．．．．．．．　211

《创客智能电子制作》：开启你的硬件创新之旅 在这数字化浪潮席卷的时代，电子技术已不再是遥不可及的科学殿堂，而是触手可及的创新工具。从智能家居到可穿戴设备，从机器人到物联网应用，无处不在的智能电子产品正在重塑我们的生活方式，也激发着无数热衷于动手实践的人们——创客们——探索未知的渴望。《创客智能电子制作》正是为你量身打造的一本指南，它将带领你穿越琳琅满目的电子元器件，领略传感器、微控制器、执行器等核心组件的魅力，让你在实践中掌握从概念到原型实现的完整流程。 本书并非一本枯燥的技术手册，而是一份激发你创造力的行动号角。我们深知，对于许多初涉创客领域的爱好者而言，电子电路图的复杂性、编程语言的生涩，以及实际操作中可能遇到的各种挑战，都可能成为阻碍前进的绊脚石。因此，《创客智能电子制作》采取了“理论与实践相结合，循序渐进，寓教于乐”的编写理念，力求以最直观、最易懂的方式，将深奥的电子知识转化为你可以轻松掌握的技能。 第一部分：奠定坚实基础，认识电子世界的语言 在踏上创客之旅的起点，清晰地认识电子世界的“基本词汇”至关重要。本书的第一部分将为你打下坚实的基础，让你不再对电路图感到畏惧，而是将其视为一种精妙的语言。 电子元器件的“身份识别”： 我们将详细介绍最常用、最核心的电子元器件，例如电阻、电容、电感、二极管、三极管、MOSFET等。但请放心，我们不会止步于它们的符号和参数。更重要的是，我们会用通俗易懂的比喻和生动形象的图示，解释它们各自的功能、工作原理以及在电路中的作用。你会了解到电阻如何“阻碍”电流，电容如何“储存”电荷，二极管如何“单向导电”等等。我们将强调理解它们“为什么”这样做，而非仅仅“是什么”。 电路图的“阅读密码”： 电路图是电子项目的蓝图。我们将教会你如何解读常见的电路符号，理解串联、并联等基本连接方式，以及如何分析简单的电路。我们会通过大量实例，展示如何从一张张“点线图”中，勾勒出元器件之间的联系，预测电流的流向，以及理解整个电路的功能。我们会强调“读图”能力的培养，让你具备独立分析和理解复杂电路图的基础。 焊接的“艺术与技巧”： 焊接是连接电子元器件、构建实体电路的关键技能。本书将提供详细的焊接教学，从焊锡、烙铁的选择，到正确的焊接姿势、技巧，再到如何避免常见焊接问题（如虚焊、连焊）。我们鼓励你反复练习，通过一些简单的焊接练习板，逐步掌握这项“精工细作”的本领。我们将分享一些“老创客”的经验之谈，让你少走弯路。 万用表的使用指南： 万用表是创客的“眼睛”，它可以帮助我们测量电压、电流、电阻，甚至进行二极管的简单测试。我们将详细介绍不同类型万用表的使用方法，以及如何在实际操作中运用它来排查电路故障，验证电路工作状态。理解万用表读数背后的含义，将是你在项目调试过程中不可或缺的技能。 第二部分：拥抱微控制器，赋予你的作品“智慧” 在掌握了基本的电子知识后，我们将进入本书的核心——微控制器。微控制器是现代电子设备的大脑，它们能够接收传感器输入，执行预设程序，并控制执行器输出，从而实现各种智能化功能。 Arduino的“入门魔法”： Arduino作为目前最受欢迎的开源硬件平台之一，以其易学易用而闻名。本书将以Arduino UNO为例，带领你从零开始，了解其硬件结构、引脚功能，以及如何通过USB连接到电脑。我们将详细讲解Arduino IDE（集成开发环境）的安装与基本操作，让你能够快速上手编写和上传程序。 C/C++的“创客语言”： Arduino的编程语言是基于C/C++的简化版本。我们将为你提炼出创客项目中最常用的C/C++语法和概念，例如变量、数据类型、控制语句（if/else、for、while）、函数等。我们会通过大量的代码示例，让你理解“代码如何驱动硬件”，以及如何通过编写程序来控制LED闪烁、读取按键输入、与传感器通信等等。我们将强调“实践出真知”，鼓励你模仿、修改和创造属于自己的代码。 传感器世界的大探索： 传感器是电子设备感知外部世界的“感官”。本书将介绍各种有趣的传感器，并讲解它们的工作原理和Arduino的连接方法。例如： 光敏电阻/光敏二极管： 用于感知光线的强弱，可以制作自动夜灯、光线报警器等。 温湿度传感器（如DHT11/DHT22）： 用于测量环境的温度和湿度，可以制作智能温湿度监测系统。 人体红外传感器（PIR）： 用于检测人体的移动，可以制作自动门禁、安防系统。 超声波测距传感器： 用于测量距离，可以制作避障机器人、停车辅助系统。 加速度传感器/陀螺仪： 用于检测设备的运动状态和方向，是制作平衡车、体感游戏控制器的关键。 触摸传感器/按钮： 用于用户交互，是控制设备操作的常用方式。 我们将针对每一种传感器，提供详细的连接电路图和相应的Arduino示例代码，让你能够轻松地将其集成到自己的项目中。 执行器：让作品“动起来”： 仅仅感知是不够的，让作品能够产生实际的动作，才能体现智能的价值。本书将介绍常用的执行器，以及如何通过Arduino进行控制： LED灯/RGB LED： 最基础的发光元件，可以用于状态指示、信息显示，甚至创意灯光效果。 蜂鸣器/扬声器： 用于发出声音，可以制作简单的报警器、音乐播放器。 直流电机/舵机： 用于产生旋转或精确角度的运动，是制作机器人、机械臂、自动化装置的关键。我们将讲解如何使用PWM（脉冲宽度调制）来控制电机的速度，以及如何使用舵机实现精确的角度控制。 继电器： 用于控制大功率设备（如风扇、灯泡）的开关，是实现物联网控制的重要组件。 第三部分：将创意变为现实，动手实践经典项目 理论的最终目的是实践。《创客智能电子制作》的第三部分将为你精心设计一系列循序渐进的实践项目，让你在动手过程中巩固所学知识，体验从无到有的创造乐趣。 入门级项目： “闪烁的LED”： 最经典的入门程序，让你熟悉Arduino的开发流程。 “呼吸灯”： 通过PWM技术，模拟LED灯的呼吸效果，感受平滑的亮度变化。 “交通灯模拟器”： 学习控制多个LED的顺序和时序，理解状态切换。 “简易密码锁”： 结合按钮输入和LED反馈，实现基础的用户认证功能。 进阶级项目： “自动浇水系统”： 利用土壤湿度传感器和水泵，实现植物的智能浇灌。 “智能避障小车”： 结合超声波传感器和直流电机，制作能够自主避开障碍物的机器人。 “光线控制台灯”： 利用光敏电阻，根据环境光线自动调节台灯亮度。 “温湿度监测与报警器”： 集成温湿度传感器和蜂鸣器，实现环境异常时的实时预警。 “DIY数字万年历”： 结合时钟模块和显示屏，制作一个带有时间和日期显示的设备。 创意拓展项目： “基于手势控制的RGB灯”： 利用手势传感器，实现用手势改变LED的颜色和亮度。 “简单的天气预报站”： 集成多种传感器，并尝试将数据通过无线模块发送出去（为后续的物联网项目铺垫）。 “DIY平衡车（基础模型）”： 挑战使用加速度传感器和电机控制，尝试制作一个能够保持平衡的简单装置。 在每一个项目的设计中，我们都力求做到： 清晰的项目目标： 明确每个项目最终要实现的功能。 详细的材料清单： 列出所有需要的电子元器件和工具，方便你提前准备。 直观的电路连接图： 使用通俗易懂的图形化方式，展示元器件之间的连接关系。 完整的Arduino代码： 提供可直接运行的代码，并对其进行详细的注释，解释每一段代码的含义和作用。 调试与优化建议： 帮助你排除常见故障，并提供进一步改进和扩展的思路。 第四部分：展望未来，踏上物联网与更广阔的创客领域 《创客智能电子制作》不仅仅是教会你制作当下的电子产品，更希望点燃你对未来科技的无限想象。本书的最后一部分将带你窥视更广阔的创客世界。 物联网（IoT）的初步认识： 什么是物联网？它如何改变我们的生活？我们将简要介绍ESP8266/ESP32等Wi-Fi模块，让你了解如何将你的Arduino项目连接到互联网，实现远程控制和数据上传。 3D打印与激光切割的辅助： 探索如何利用3D打印和激光切割技术，为你的电子项目制作个性化的外壳、支架等结构件，让你的作品更具专业感和美观度。 创客社区与资源分享： 鼓励你积极参与到全球蓬勃发展的创客社区中，分享你的作品，学习他人的经验，与其他创客交流碰撞。我们将推荐一些优秀的创客网站、论坛和学习资源。 创新思维与项目构思： 最重要的，是培养你独立解决问题和进行创新的能力。我们将分享一些构思项目的方法，鼓励你从生活中的痛点出发，用电子技术找到创新的解决方案。 谁适合阅读《创客智能电子制作》？ 学生群体： 对科学技术充满好奇，希望在实践中学习电子和编程知识。 科技爱好者： 对智能设备、机器人、自动化等领域感兴趣，渴望亲手制作属于自己的作品。 教育工作者： 需要寻找有趣的 STEM（科学、技术、工程、数学）教育资源，引导学生进行项目式学习。 有想法但不知如何实现的个人： 脑海中闪烁着各种创意，但缺乏将这些创意转化为实际产品的技术能力。 想要为生活带来更多便利和趣味的人： 希望通过DIY项目，打造更智能、更便捷、更有趣的家居生活。 《创客智能电子制作》是一扇通往无限可能的门，它将赋予你动手改变世界的力量。我们相信，通过本书的学习和实践，你将不再是旁观者，而是这场智能革命的积极参与者和创造者。准备好迎接挑战，释放你的创造力，让我们一起，用电子点亮你的奇思妙想！

评分☆☆☆☆☆

我一直对科技创新和DIY项目情有独钟，所以当《创客智能电子制作》这本书出现在我的视野中时，我立刻被它深深吸引。它的名字本身就充满了诱惑力，“创客”代表着无限的创意和可能性，“智能电子制作”则预示着我能够亲手打造出具有智慧的电子设备。我非常期待这本书能够带领我进入一个充满乐趣和挑战的电子制作世界。我猜想书中可能会包含一些非常酷炫的智能小玩意制作教程，比如可以遥控的小车，或者是能够监测空气质量的智能设备。我特别希望它能从基础的电子元器件开始讲起，比如电阻、电容、LED等等，并且用清晰易懂的语言和丰富的图解来解释它们的原理和用途。更重要的是，我希望这本书能够提供详细的步骤和完整的代码示例，让即使是初学者也能轻松上手，并且在制作的过程中，能够逐步掌握微控制器（比如Arduino或Raspberry Pi）的编程和应用。

评分☆☆☆☆☆

哇，拿到这本《创客智能电子制作》简直太惊喜了！我一直对动手做点东西很有兴趣，但又觉得电子制作听起来有点门槛，感觉需要很多专业知识。这本书的名字就深深地吸引了我，"创客"这两个字充满了活力和创造力，"智能电子制作"则点明了方向，让人立刻联想到各种炫酷的智能小玩意。我迫不及待地翻开，想看看里面到底有什么样的内容，能不能真的带我进入一个充满乐趣的电子世界。包装很扎实，书的质感也很好，纸张厚实，印刷清晰，这些细节都让我对内容充满了期待。我尤其关注的是书中会不会有很多看起来就很难操作的专业术语，会不会有很多需要购买昂贵设备的教程。作为一名初学者，我最希望的是能找到一本既能激发兴趣，又能提供清晰、易懂指导的书籍。这本书是否真的能让我从零开始，一步步掌握智能电子制作的奥秘，并且做出属于自己的作品，这真的是我最期待看到的部分。它的封面设计也很有现代感，充满了科技的韵味，这一点也让我对书的内容有了初步的好印象。

评分☆☆☆☆☆

这本书的封面设计有一种独特的吸引力，它不像我之前看过的那些技术类书籍那样严肃刻板，反而有一种轻松愉悦的设计感，这让我觉得《创客智能电子制作》可能在内容上也更加生动有趣。我一直对那些能够用科技改变生活的想法很着迷，也常常在想，是不是可以通过学习一些电子知识，把这些想法变成现实。这本书的名字让我觉得它正是我一直在寻找的，它似乎承诺了一个能够让我从“想法”到“成品”的完整过程。我希望书中能够包含一些循序渐进的学习路径，从最基础的电子元件介绍，到如何理解电路图，再到如何使用开发板进行编程。而且，我特别希望书中能有一些非常具有启发性的案例，展示如何将创意转化为实际的智能产品，也许是一些可以自动浇花的植物监控器，或者是能够根据环境光线自动调节亮度的灯具。如果书中还能介绍一些常用的电子制作工具和它们的用法，那就更完美了。

评分☆☆☆☆☆

拿到这本《创客智能电子制作》后，我的第一感觉是它似乎提供了一个非常全面的入门平台。我之前尝试过一些简单的电子小制作，但总是感觉停留在表面，无法深入。这本书的名字暗示了它可能不仅仅是教你组装一些现成的模块，而是更侧重于“制作”的过程，这对我来说非常有吸引力。我很好奇它会以什么样的方式来讲解电子元器件的原理，会不会用很多图示和生活中的例子来帮助理解，而不是枯燥的理论堆砌。另外，“智能”这个词让我充满了想象，是不是会有关于物联网、人工智能、传感器应用的实际项目？我设想这本书会从最基础的电路知识讲起，然后逐渐引入一些微控制器（比如Arduino或者树莓派）的使用，最终带领读者完成一些具备交互功能、甚至联网的智能设备。我希望它能提供详细的步骤分解，包括电路图的绘制、代码的编写和调试，以及遇到的常见问题的解决方法。书中的项目设计是否贴近生活，有没有一些能解决实际问题的创意，这一点也是我非常关心的。

评分☆☆☆☆☆

作为一名对新鲜事物充满好奇心的人，我一直对“创客”文化和智能科技领域保持着高度的关注。当看到《创客智能电子制作》这本书的时候，我立刻被它所吸引。这本书的名字让我联想到许多充满想象力的DIY项目，以及如何将科技融入日常生活。我特别期待书中能够讲解如何利用各种传感器、微控制器以及其他电子元器件，来创造出具有智能化功能的设备。我设想这本书会包含一些非常实用的案例，能够让读者在动手实践的过程中，学习到电子制作的基本原理和高级技巧。我希望这本书不仅仅是停留在理论层面，而是能够提供详细的制作指南，包括元器件的选择、电路的设计、代码的编写以及调试的方法。更重要的是，我希望它能够激发我的创造力，让我能够根据自己的需求，设计出独一无二的智能电子产品。这本书是否能够让我感受到电子制作的乐趣，并真正掌握相关的技能，是我最为关注的。