店铺： 辽宁出版集团图书专营店
出版社： 人民邮电出版社
ISBN：9787115484079
商品编码：29496370407
具体描述
内容介绍
“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。 本书通过一个个有趣的项目案例介绍了使用3D建模、3D打印技术制作作品的结构件；通过Arduino开源硬件平台搭建物理电路，编写程序完成各种功能，制作出酷炫智能装置的全过程。本书语言生动，图片直观，手把手教你完成项目的制作。本书共有基础篇、生活DIY、娱乐与酷玩、教育教学、创意制作、创客竞赛6章，收录了20个Arduino+3D打印制作实例，读者可以有针对性地选择自己喜欢的栏目。更重要的是，学习完本书案例后，你就可以举一反三，学以致用，做出*越本书案例的作品。 本书适合基础教育领域的学生阅读，可作为校园选修课的教材，也适合对创客创意制作感兴趣的新手阅读。
作者介绍
李亚东 安徽省阜阳DY中学技术科高级教师、阜阳市拔尖人才、教育部乐高创新人才骨干教师、阜阳市科协常委、科技创新大赛指导教师、阜阳市教育协会创始人。致力于青少年科技教育研究，多次指导学生参加创新大赛并获得优异成绩。 陈杰 安徽省淮南一中技术科高级教师、淮南市信息技术兼职教研员、淮南市学科带头人、淮南市科协科技创新大赛指导教师、蘑菇云（淮南站）创客空间创始人、DF创客社区Arduino板块版主。致力于创客教育研究，多次指导学生参加创新大赛并获得优异成绩。 李晓坤 安徽省淮南一中高级教师、副校长，淮南市学科带头人，淮南市教师评聘专家组成员，安徽省信息化建设专家库成员，淮南市科协创新大赛杰出指导教师。多次指导学生参加创新大赛并获得优异成绩。
编辑推荐
Arduino+3D打印，新新结合，创意无限 没有外壳、连线凌乱、需要定制部件？让3D打印赋予电子制作精美外观
目录
第 1 章 基础篇......................1
01 无线供电的小风扇............................ 2
1.1 结构建模...................................................... 2
1.2 电路连接与部件安装........................... 9
02 迷你交通信号灯..............................11
2.1 结构件建模.............................................. 11
2.2 电路连接................................................... 14
2.3 程序.............................................................. 14
2.4 结构件组装.............................................. 14
03 手势控制的台灯..............................16
3.1 结构件建模.............................................. 16
3.2 电路连接................................................... 21
3.3 程序编写................................................... 21
3.4 结构件组装.............................................. 22
第 2 章 生活DIY................ 23
04 车载版主动式空气净化器..............24
4.1 作品设计................................................... 24
4.2 制作过程...................................................... 25
05 简易摄影棚......................................28
5.1 组装摄影棚.............................................. 28
5.2 云台的安装.............................................. 29
5.3 外壳建模及打印................................... 30
5.4 电路连接................................................... 31
5.5 代码编写................................................... 31
5.6 安装调试................................................... 32
06 桌面小冰箱......................................33
6.1 结构建模................................................... 33
6.2 电路连接................................................... 34
6.3 组件安装................................................... 34
6.4 程序编写................................................... 35
6.5 上电测试................................................... 35
07 桌面级制冷风扇..............................36
7.1 工作原理................................................... 36
7.2 电路连接...................................................... 36
7.3 外观设计及安装................................... 38
第3 章 娱乐与酷玩............. 43
08 组合式炫彩手棒..............................44
8.1 结构件建模..............................................44
8.2 电路连接................................................... 46
8.3 组装过程................................................... 47
8.4 Arduino 程序........................................ 47
09 会下雨的雷电云..............................49
10 “锤子·剪刀·布”游戏机..........53
10.1 结构件建模........................................... 54
10.2 模型打印................................................ 54
10.3 电路连接与OLED 屏的使用... 54
10.4 组件安装................................................ 56
10.5 代码编写................................................ 57
10.6 拓展玩法................................................ 57
第4 章 教育与教学............ 59
11 非接触式红外温度计......................60
11.1 电路连接................................................ 60
11.2 代码编写................................................ 61
11.3 结构建模与打印................................ 61
11.4 测量方法................................................ 62
12 激光报警器模型..............................63
12.1 原理........................................................... 63
12.2 制作........................................................... 63
12.3 安装........................................................... 65
12.4 代码........................................................... 66
12.5 扩展........................................................... 66
13 水箱水质、水位监测系统模型......67
13.1 功能设计................................................ 67
13.2 水位传感器的制作........................... 67
13.3 浊度传感器........................................... 68
13.4 温度传感器........................................... 69
13.5 模拟pH 计........................................... 69
13.6 电路连接................................................. 69
13.7 测试差值................................................. 70
13.8 水泵........................................................... 71
第5 章 创意制作................ 73
14 蓝牙通信的厨下燃气报警器..........74
14.1 结构件建模........................................... 74
14.2 电路连接................................................ 79
14.3 组件安装................................................ 79
14.4 程序编写................................................ 80
15 简单手语发声机..............................81
15.1 组装连接................................................ 81
15.2 弯曲传感器的输出值..................... 82
15.3 语音素材................................................. 82
15.4 定义动作................................................ 82
15.5 代码编写................................................. 83
15.6 运行测试................................................. 83
16 可触发拍照的监控器......................84
16.1 结构件建模........................................... 84
16.2 组件安装................................................. 86
16.3 代码编写................................................. 87
16.4 运行测试................................................ 88
第6 章 创客竞赛作品......... 89
17 可双向查找的智能钥匙扣..............90
17.1 电路连接................................................ 90
17.2 蓝牙配对 ............................................... 92
17.3 代码编写................................................. 92
17.4 结构件建模........................................... 93
17.5 组件安装................................................. 94
17.6 测试........................................................... 94
18 智能导盲杖......................................95
18.1 作品功能设计...................................... 95
18.2 电路连接................................................. 95
18.3 代码编写................................................. 96
18.4 建模、安装........................................... 97
19 实时水质监测船............................101
19.1 采集端................................................... 101
19.2 遥控端................................................... 102
19.3 APC220 无线数传模块的
配置......................................................... 103
19.4 安装测试.............................................104
20 基于物联网平台的无线充电智能.
公路模型........................................106
20.1 功能设计............................................. 106
20.2 工作原理............................................. 106
20.3 作品制作............................................. 106
20.4 安装测试............................................. 109
Arduino与3D打印：赋能未来电子创作的无限可能 引言： 在这个日新月异的科技时代，创新已成为驱动社会进步的核心动力。电子制作与3D打印，这两个看似独立的领域，正以前所未有的速度融合，催生出无数令人惊叹的创意与应用。它们共同构建了一个充满想象力的实践平台，让普通人也能变身为能够将创意变为现实的设计师与工程师。本套图书，正是致力于探索Arduino与3D打印的深度融合，为广大电子爱好者、创客、学生以及教育工作者提供一套系统、实用且极具启发性的学习指南。我们不仅关注电子线路的搭建与代码的编写，更将3D打印这一颠覆性技术融入其中，让电子制作不再局限于功能实现，而是能够拥有精美、独特且个性化的外观，真正做到“让3D打印赋予电子制作精美外观”。 核心理念：软硬件结合，外观与功能并重 本书的核心理念在于打破传统电子制作的局限，强调软件（Arduino编程）与硬件（电子元件）的协同工作，以及3D打印在塑造产品美学和功能性方面的重要作用。我们相信，一个优秀的电子作品，不仅需要精巧的电路设计和严谨的代码逻辑，更需要与之相匹配的、令人赏心悦目的外观。3D打印技术以其极高的灵活性和定制化能力，为实现这一目标提供了前所未有的便捷。通过学习本书，您将掌握如何将Arduino的智能化能力与3D打印的塑形魔力相结合，创造出独一无二的智能硬件产品。 第一卷：Arduino基础与核心应用——开启智能世界的钥匙 在深入探索3D打印与Arduino的结合之前，理解Arduino作为核心控制平台的强大功能至关重要。第一卷将带领您一步步走进Arduino的世界，为您的创新之旅奠定坚实的基础。 Arduino入门： 认识Arduino： 深入了解Arduino的起源、发展历程及其在开源硬件社区中的重要地位。我们将介绍Arduino UNO、Nano、Mega等主流开发板，分析它们的硬件特性、接口定义以及各自的应用场景。 硬件搭建： 从零开始，学习如何连接Arduino开发板与电脑，安装Arduino IDE（集成开发环境）。我们将详细讲解Arduino的数字输入/输出（Digital I/O）、模拟输入（Analog Input）等基础接口，并通过实际操作，演示如何点亮LED、读取按钮状态等基本操作。 Arduino IDE速成： 掌握Arduino IDE的基本使用方法，包括编写、编译和上传代码。我们将介绍Arduino编程语言（基于C/C++）的基本语法，如变量、数据类型、运算符、控制结构（if-else, for, while）、函数等，并辅以大量的代码示例，帮助您快速理解和掌握。 基础传感器与执行器： 学习如何连接和使用各种常用的传感器（如光敏电阻、温湿度传感器、超声波传感器、红外接收器等）来感知外部环境，以及如何驱动执行器（如直流电机、舵机、步进电机、蜂鸣器、OLED显示屏等）来执行相应的动作。我们将通过丰富的实验案例，展示传感器与执行器如何协同工作，实现数据采集与控制。 Arduino核心应用： 通信协议： 深入理解Arduino常用的通信协议，包括UART（串行通信）、SPI（串行外设接口）、I2C（集成电路互联）等。学习这些协议的应用场景，例如与其他微控制器通信、连接外部设备（如MPU6050陀螺仪、OLED显示屏）等，并掌握在Arduino代码中如何实现这些通信。 进阶控制： 学习PWM（脉冲宽度调制）技术，实现LED灯的亮度调节、直流电机的速度控制等。掌握PID（比例-积分-微分）控制器算法，用于实现更精确的电机控制和稳态输出。 物联网（IoT）基础： 介绍Wi-Fi、蓝牙等无线通信模块，学习如何将Arduino项目连接到互联网，实现远程控制与数据上传。我们将演示如何使用ESP8266或ESP32模块，构建简单的物联网设备，例如远程监控温湿度、通过手机APP控制家电设备等。 实战项目： 通过一系列循序渐进的实战项目，巩固所学知识。例如：智能交通灯模拟、自动浇水系统、声控灯、简单的机器人小车等。每个项目都将提供详细的电路图、代码注释以及实现思路，帮助读者独立完成。 第二卷：3D打印技术精通与设计基础——为创意赋予实体形态 3D打印技术是实现电子制作精美外观的关键。本卷将带领您掌握3D打印的核心技术和设计理念，让您能够自由地将脑海中的想法转化为触手可及的实体模型。 3D打印技术入门： 3D打印原理与分类： 介绍3D打印的多种技术，如FDM（熔融沉积成型）、SLA（光固化）、SLS（选择性激光烧结）等，并重点讲解FDM技术（目前最普及、最易入门的3D打印技术）的工作原理。 3D打印机选购与维护： 提供专业的3D打印机选购建议，从打印精度、打印尺寸、耗材兼容性、易用性等方面进行分析。讲解3D打印机的日常维护、常见故障排除方法，确保您的打印机始终处于最佳工作状态。 耗材详解： 介绍PLA、ABS、PETG等主流3D打印耗材的特性、适用范围、优缺点以及打印参数设置。我们将提供不同耗材打印的对比案例，帮助您选择最适合项目需求的材料。 3D建模与设计基础： 建模软件入门： 重点介绍几款主流的3D建模软件，包括易于上手的Tinkercad，以及更专业的Fusion 360、SolidWorks等。我们将从基础的二维草图绘制、三维实体建模、布尔运算、曲面建模等方面，逐步引导读者掌握建模技巧。 参数化设计与工程化思维： 学习参数化设计的概念，如何通过参数控制模型的变化，提高设计效率。培养工程化设计思维，考虑尺寸精度、公差、装配关系、强度等因素，确保设计的模型能够成功打印并满足实际使用需求。 电子元件的集成设计： 学习如何将Arduino开发板、传感器、电池等电子元器件融入3D打印模型的设计中。掌握测量元器件尺寸、预留安装孔位、走线空间等技巧，实现电子元件与外壳的完美结合。 STL文件优化与切片： 学习如何导出高质量的STL模型文件，并使用切片软件（如Cura, PrusaSlicer）进行切片处理，设置打印精度、填充密度、支撑结构等关键参数，生成打印机可识别的G-code文件。 3D打印技巧与美学： 提升打印质量： 详细讲解如何优化打印参数，解决打印过程中常见的挑战，如层纹、翘边、堵头、拉丝等问题。提供提升打印表面光滑度、细节表现力的专业技巧。 后处理技术： 介绍3D打印模型的后处理技术，包括打磨、上色、喷漆、抛光等，让您的3D打印作品拥有更加精美的外观。 设计美学与创意构思： 引导读者从工业设计、产品设计的角度出发，思考如何通过3D打印赋予电子产品独特的美学风格。学习色彩搭配、造型设计、人机工程学等基本原则，创造出既实用又具艺术感的作品。 第三卷：Arduino与3D打印深度融合——创新电子制作实战 本卷是前两卷知识的集大成者，我们将通过一系列精心设计的创新电子制作项目，将Arduino的智能控制与3D打印的精美外观完美结合，激发您的无限创意。 案例一：智能可调光LED灯具 项目概述： 设计并制作一款能够通过手机APP远程控制亮度、色温，并且拥有独特3D打印灯罩的智能LED灯具。 技术要点： Arduino控制RGB LED模块，实现多种颜色和亮度的调节。 使用ESP8266/ESP32模块连接Wi-Fi，实现远程控制。 3D打印设计具有艺术感的灯罩，如仿生、几何或渐变造型。 学习如何将LED灯带、电源模块、ESP模块集成到3D打印外壳中。 案例二：桌面环境监测站 项目概述： 制作一个能够实时监测室内温湿度、空气质量（CO2、PM2.5）、光照强度，并将数据通过OLED屏幕显示，同时能上传至云平台进行数据分析的桌面环境监测站。 技术要点： 集成多种环境传感器（DHT22/BME280、MQ系列气体传感器、BH1750光照传感器）。 使用Arduino Mega/ESP32作为主控，处理多传感器数据。 OLED显示屏的图形化数据显示。 3D打印设计一体化外壳，包含传感器开孔、屏幕安装位、通风孔等，并注重整体的桌面摆放美观性。 案例三：DIY智能家居安全门铃 项目概述： 制作一个集成运动检测、人脸识别（通过摄像头模组）、实时视频流传输、访客留言功能的智能门铃。 技术要点： 使用PIR运动传感器和摄像头模组。 通过ESP32-CAM实现摄像头拍照和视频流传输。 （可选）集成简单的AI边缘计算能力，实现初步的人脸识别。 3D打印设计具有防水、防盗、易于安装的门铃外壳，并预留摄像头和扬声器的安装位置。 考虑太阳能供电方案，实现绿色能源。 案例四：可编程个性化机器人 项目概述： 设计并制作一款具有基本行走、避障能力的桌面级小机器人，用户可以通过3D打印定制机器人的造型，并对其行为进行编程。 技术要点： 使用Arduino UNO/Nano控制直流电机和舵机。 集成超声波传感器或红外传感器进行避障。 3D打印设计灵活的底盘、驱动轮、舵机支架等结构件，允许用户自由组合与创造。 设计可替换的机器人主体外壳，实现个性化外观。 学习如何通过代码控制机器人的运动模式和行为逻辑。 案例五：艺术与科技的融合——动态光影装置 项目概述： 结合3D打印的精巧结构和Arduino的动态控制，制作一个能够根据音乐节奏或环境变化而产生独特光影效果的艺术装置。 技术要点： 使用高密度LED矩阵或WS2812B可寻址LED灯带。 Arduino Nano/ESP32作为主控，处理音频输入（如麦克风模块）或传感器信号。 3D打印设计复杂的几何结构、光学透镜或反射面，用于引导和折射光线，创造出梦幻般的光影效果。 探索声音可视化、环境交互等高级编程技巧。 第四卷：进阶探索与未来展望——拓展无限可能 在掌握了Arduino与3D打印的基础与实战之后，本卷将带领读者探索更广阔的领域，了解最新的技术发展趋势，并为未来的创新项目提供更深入的指导。 进阶传感器与模块： GPS模块与定位技术： 学习如何使用GPS模块实现精准定位，并将其应用于追踪设备、导航系统等。 IMU（惯性测量单元）： 深入理解陀螺仪、加速度计、磁力计等IMU传感器的工作原理，并应用于姿态感知、运动捕捉等项目。 RFID与NFC技术： 学习如何使用RFID/NFC标签进行身份识别、数据存储与读取，应用于智能门锁、物品管理等。 图像识别与机器视觉： 介绍OpenCV、TensorFlow Lite等库，尝试在Arduino或ESP32平台上实现简单的图像识别功能。 高级3D打印技术与材料： 多材料打印： 了解支持多种材料打印的3D打印机，实现功能性与装饰性的完美结合。 柔性材料与弹性体打印： 探索使用TPU等柔性材料打印，创造出具有弹性的电子设备外壳或机械部件。 金属3D打印入门： 简要介绍金属3D打印技术及其在高端原型制作和定制化零件中的应用。 AI与机器学习在电子制作中的应用： 边缘计算： 介绍如何在资源受限的嵌入式设备上运行轻量级的机器学习模型，例如简单的语音识别、手势识别。 AIoT（人工智能物联网）： 探讨AI与IoT的结合，如何让设备更加智能、自主地进行决策和交互。 开源硬件社区与项目协作： 参与开源项目： 鼓励读者参与到全球开源硬件社区中，学习和贡献代码、设计。 项目众筹与商业化： 介绍如何将自己的创新项目转化为产品，通过众筹平台或创业公司实现商业价值。 未来趋势与创新方向： 可穿戴设备： 结合柔性电子、小型化3D打印，探索创新的可穿戴设备设计。 智能家居的未来： 展望更加智能化、人性化的智能家居系统。 机器人技术的演进： 探讨更加智能、仿生的机器人设计与应用。 教育与创客空间的建设： 强调Arduino与3D打印在STEM教育中的重要作用，以及如何构建更完善的创客生态。 结语： “Arduino+3D打印：赋能未来电子创作”系列图书，不仅仅是一本技术手册，更是您通往创新之路的起点。我们希望通过系统的知识讲解、丰富的实践案例以及前瞻性的技术展望，点燃您心中创意的火花，让您掌握将灵感转化为现实的强大能力。从简单的电子元件到复杂的智能系统，从功能实现到精美外观，您将在这个过程中不断学习、成长，并最终创造出属于您自己的、独一无二的科技杰作。现在，就让我们一起，用Arduino的智慧和3D打印的魔力，共同构建属于我们的精彩未来！
用户评价
评分
从整体的阅读体验上来说，这本书的排版和图示质量似乎非常高，这对于需要对照实物操作的电子制作类书籍至关重要。我非常看重图文结合的清晰度，特别是那些涉及到三维空间对位和线缆管理的指导。它给我的感觉是，作者不仅自己动手能力极强，而且还非常擅长“教学”——知道读者在哪个环节容易出错，并提前用清晰的爆炸图或剖视图进行预警。这种对读者学习路径的深度体察，让整本书的实用性大大提升。我期待它能涵盖一些针对不同应用场景（比如户外防水、桌面展示、穿戴设备）的结构设计案例，这样我就能更灵活地将学到的知识应用到我自己的各种天马行空的创意中去，真正实现从“能做出功能”到“做出能用的漂亮东西”的跨越。
评分这套书简直是电子创客的福音，光是书名就让人浮想联翩，它巧妙地将硬核的电子技术与充满想象力的3D打印结合起来，简直是为我这种既想玩转电路又追求产品设计美感的“矛盾体”量身定制的。我之前做项目，总是被笨重的面包板和随意的线材拖累，成品拿出来简直不忍直视，感觉像是个实验室里的草稿。这本书的理念，就是解决了这个痛点——它不仅仅是教你怎么让电路跑起来，更重要的是，它教你如何给这些“灵魂”穿上漂亮的“外衣”。我特别欣赏作者在介绍项目中，对细节的关注，那种把一个功能模块的结构和外观设计融合在一起的思路，让我对“电子制作”这个概念有了全新的认识。感觉它不再是冰冷的元器件堆砌，而是可以融入生活、具有艺术感的作品。我还没深入研究到具体的章节，但从目录结构就能感受到一种由表及里的设计哲学，从基础的结构件设计到复杂的联动机构，每一步都充满了实操的可能性。
评分我一直认为，好的电子产品设计，其优秀性首先体现在用户体验上，而用户体验的基础就是优秀的外观和人机交互界面。市面上很多教材都在炫耀多么高深的算法或者多么前沿的芯片应用，但很少有书籍能系统地指导我们如何将这些“内在美”转化为大众可以接受的“外在美”。这本书的价值就在于，它似乎提供了一个“设计思维”的框架，让你在画出第一条电路原理图时，就已经在考虑最终产品的尺寸、握持感和散热需求。我希望它能深入探讨一些高级主题，比如如何设计那些带有活动部件或卡扣连接的复杂装配，那些需要在装配过程中保证精密对位的结构件，以及如何利用3D打印的优势来制作传统工艺难以实现的复杂曲面或者镂空散热结构，这对我目前正在进行的一个环境监测站项目非常有启发性。
评分说实话，我之前对3D打印的印象还停留在打印一些简单的模型玩具上，对它如何与精密的电子设备结合缺乏信心，总担心打印精度和材料强度跟不上电子制作的要求。但这本书似乎提供了一种务实的解决方案。我特别关注那些关于“集成化”的章节，如何设计那些既能固定PCB板，又能完美容纳连接器、按键甚至LED灯的复杂结构。这种把PCB板视为“内骨骼”，而把3D打印件视为“皮肤和肌肉”的思维模式，对我来说是耳目一新的。它不仅仅是教你如何使用切片软件，更重要的是讲解了如何理解不同打印材料的物理特性，以及这些特性如何影响电子产品的寿命和可靠性。那种对材料力学和结构设计的平衡把握，才是真正区分“爱好者作品”和“精品制作”的关键所在，这本书似乎正走在这条路上。
评分我最近沉迷于各种开源硬件项目，但总觉得缺少那么点“专业感”，很多教程只停留在“能用”的层面，缺乏对最终产品形态的引导。这本书的出现，正好填补了我的知识空白。我期待它能提供一套系统的方法论，让我明白如何根据特定的电子元件（比如特定的传感器、驱动模块）来反向设计最合适的3D打印外壳，而不是像以前那样，先做出一个丑丑的原型，再想办法去适应它。更重要的是，它似乎强调了功能与形态的相互促进作用，也许某些巧妙的结构设计，反过来能提升电子元件的性能，比如更好的散热或者更稳定的安装。我翻阅了一部分前言和章节概述，那种对“工匠精神”的推崇让我非常认同，它不是教你快速复制别人的项目，而是启发你思考如何用更优雅、更持久的方式来实现你的创意。这对于想要长期投入到DIY领域的人来说，是极其宝贵的理念指导。
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