智能硬件开发入门 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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刘修文阮永华陈铿俞建... 编

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• 电子制作
• 硬件开发
• 单片机

店铺： 火把图书专营店

出版社： 中国电力

ISBN：9787519814670

商品编码：29707585128

开本：16

出版时间：2018-01-01

基本信息

• 商品名称：智能硬件开发入门
• 作者：编者:刘修文//阮永华//陈铿//俞建
• 定价：49
• 出版社：中国电力
• ISBN号：9787519814670

其他参考信息（以实物为准）

• 出版时间：2018-01-01
• 印刷时间：2018-01-01
• 版次：1
• 印次：1
• 开本：16开
• 包装：平装
• 页数：199
• 字数：340千字

内容提要

智能硬件是指新的信息技术和传统硬件设备相结 合，具备联网通信能力、人机交互能力、软件处理能 力的硬件设备。智能硬件的兴起将促使中国经济从“ 中国制造”向“中国创造”转变。本书是一本介绍智 能硬件开发的科普性读物，全书共分6章，第1章智能 硬件无处不有——初识智能硬件，第2章智能硬件的 控制——嵌入式处理器的应用，第3章智能硬件的感 知——传感器的应用，第4章智能硬件的互连——物 联网(IOT)的应用，第5章智能硬件开发的工具——云 平台应用，第5章智能硬件的开发与案例。
     刘修文、阮永华、陈铿、俞建编著的这本《智能 硬件开发入门》适合于广大创客、电子技术爱好者、 青少年学生、智能硬件产业技术人员阅读，也可作为 高职院校有关专业的教材。
    

目录

前言
第1章 智能硬件无处不有——初识智能硬件
1.1 什么是智能硬件
1.2 智能硬件的组成
1.3 智能硬件的主要应用领域
1.4 智能硬件技术发展趋势
第2章 智能硬件的控制——嵌入式处理器的应用
2.1 嵌入式处理器的基础知识
2.2 嵌入式处理器编程语言简介
2.3 嵌入式处理器外围接口电路及其应用
2.4 嵌入式处理器应用系统的抗干扰技术
第3章 智能硬件的感知——传感器的应用
3.1 传感器的基础知识
3.2 常用传感器及其应用
3.3 传感器接口电路及信号转换处理
第4章 智能硬件的互连——物联网《IOT)的应用
4.1 物联网(IOT)
4.2 无线传感器网络
4.3 几种短距离无线通信技术及应用
4.4 几种无线传感器网络芯片简介
第5章 智能硬件开发工具——云平台应用
5.1 智能云平台的概念
5.2 几种智能云平台简介
第6章 智能硬件的开发与案例
6.1 智能硬件的开发流程
6.2 智能硬件的开发规范管理
6.3 智能硬件开发案例简介
附录 基于Linux嵌入式软件开发
参考文献

《电子世界探险家：从零开始的奇妙旅程》 在这本充满无限可能性的书中，我们将踏上一段激动人心的电子世界探险之旅，带领您从零开始，一步步揭开电子元件的神秘面纱，掌握构建属于您自己创意作品的奥秘。本书并非关于某个特定领域的“智能硬件”开发，而是为您铺就一条通往广阔电子世界的坚实基础，让您拥有随时随地进行创新和实践的自信与能力。 第一章：电子的基石——万物皆可“流” 我们首先要理解的是，是什么让我们的电子设备拥有生命力？答案是“电”。本章将以最直观、最易懂的方式，为您介绍电流、电压、电阻这三个电子学中最核心的概念。我们将抛开枯燥的公式，而是通过生动的比喻和形象的演示，让您深刻体会它们之间的关系。想象一下，电流就像水流，电压是水压，而电阻则是水管的粗细。掌握了这些基本概念，您就能理解为什么电路会通电，为什么有些元件会发热，为什么需要电线连接它们。 我们还将介绍直流电（DC）和交流电（AC）的区别，这两种电力的应用场景截然不同，理解它们有助于您日后在各种电子设备中安全有效地运用电力。您将了解到电池是如何提供直流电的，以及我们日常生活中使用的市电是如何通过变压器改变电压的。 第二章：电子世界的“积木”——元件探秘 有了对电的深刻理解，接下来我们就要认识那些构成电子世界的基本“积木”——电子元件。本书将为您逐一揭开这些小小的、却拥有巨大能量的元件的面纱。 电阻： 了解电阻不仅仅是阻碍电流，它在电路中扮演着限流、分压、滤波等多种关键角色。我们将学习如何识别不同阻值的电阻，以及如何根据电路需求选择合适的电阻。 电容： 电容就像一个微小的“储能罐”，能够储存电荷，并在需要时释放。您将了解到电容在滤波、耦合、震荡等电路中的重要作用。我们将区分不同类型的电容，如电解电容、陶瓷电容等，并了解它们各自的特性和适用场合。 二极管： 二极管是电流的“单行道”，它只允许电流朝一个方向流动。我们将学习它的基本原理，以及在整流、稳压、保护电路中的应用。您将接触到LED（发光二极管），了解它是如何将电能转化为光能的，并学会如何用它来制作简单的指示灯。 晶体管： 晶体管是现代电子技术的“心脏”，它能够放大信号，也可以作为开关使用。我们将以最基础的BJT（双极结型晶体管）和MOSFET（金属氧化物半导体场效应晶体管）为例，深入浅出地讲解它们的原理和工作方式。您将明白，无数个晶体管的组合，构成了我们今天看到的各种复杂的电子芯片。 电感： 电感与电容类似，也是一种储能元件，它储存的是磁场能量。我们将了解电感在滤波、耦合、振荡电路中的作用，以及如何选择不同电感的线圈。 集成电路（IC）： 将多个电子元件集成在一块小小的芯片上，这就是集成电路。我们将初步了解IC的基本概念，以及它们如何让电子设备变得更小巧、更强大。您将接触到一些基础的逻辑门IC，了解它们如何实现基本的逻辑运算。 第三章：搭建你的第一个“电路王国”——基础电路实操 理论知识必须与实践相结合。本章将带领您动手搭建一些最基础、最经典的电子电路，让您在实践中巩固所学知识，体验创造的乐趣。 LED闪烁电路： 这是一个入门级的经典电路，通过简单的元件组合，就能让LED按照预设的节奏闪烁。您将学习如何使用晶体管作为开关，控制LED的亮灭。 简单的音频放大电路： 想要让微弱的声音变得响亮？本章将教您如何搭建一个简单的音频放大电路，让您体验信号放大的神奇。 稳压电路： 很多电子设备对电源电压要求非常稳定。我们将学习如何利用稳压二极管或集成稳压器，搭建一个简单的稳压电路，为您的作品提供稳定的电力。 逻辑门应用： 基于前面介绍的逻辑门IC，我们将演示如何用它们搭建简单的加法器、计数器等基础逻辑电路，让您初步体验数字电路的魅力。 在搭建这些电路的过程中，我们将详细讲解电路图的阅读方法，教您如何识别电路图中的各种符号，并一步步指导您进行焊接和连接。您将学会如何使用面包板进行原型搭建，避免直接焊接的麻烦，方便修改和调试。 第四章：让电路“思考”——微控制器入门 当您对基础电子元件和电路有了扎实的掌握后，我们将进一步探索让电路具备“思考”能力。本章将为您打开微控制器（Microcontroller Unit, MCU）的大门。 什么是微控制器？ 我们将解释微控制器是如何将CPU、内存、输入/输出接口等集成在一颗芯片上的，以及它在现代电子设备中的核心作用。 选择你的“大脑”： 您将了解市面上常见的微控制器系列，例如Arduino平台。我们将重点介绍Arduino作为一种易于入门的开源硬件和软件平台，它拥有庞大的社区支持和丰富的学习资源。 编程语言的初步接触： 我们将以Arduino为例，介绍基于C/C++的Arduino编程语言。您将学习如何编写简单的程序，控制微控制器的输出，读取传感器的输入。 与外部世界互动： 您将学习如何连接各种传感器（如温度传感器、光敏传感器、按键等）到微控制器，并通过编写程序来读取这些传感器的信息。同时，您也将学会如何控制执行器（如电机、蜂鸣器、LED等），让您的作品能够做出各种响应。 第五章：从零到一的创意实践——案例分析与项目启发 理论与实践结合，才能激发无限创意。本章将通过一些贴近生活的案例分析，启发您将所学的电子知识应用到实际项目中。 DIY智能小夜灯： 结合光敏传感器和LED，制作一个能够感应环境光线自动亮起或熄灭的小夜灯。 简易温湿度监测器： 利用温湿度传感器和微控制器，制作一个能够实时显示室内温湿度的装置。 DIY遥控小车： 学习如何控制电机，并配合无线模块，制作一个可以远程控制的小车。 交互式艺术装置： 探索如何将传感器、LED和微控制器结合，创作出富有互动性的艺术作品。 在案例分析中，我们将不仅仅展示最终成品，更重要的是分析实现过程中的关键技术点、遇到的可能问题以及解决方案。本书的目标是让您掌握解决问题的能力，而不是简单地复制粘贴。 贯穿全书的理念： 安全第一： 在任何实验中，安全都是首要考虑的因素。本书将始终强调正确的操作方法和安全注意事项。 循序渐进： 从最基础的概念讲起，逐步深入，确保您能够理解每一个步骤，不被复杂的概念所困扰。 动手实践： 电子学是一门实践性很强的学科，本书鼓励您大胆动手，通过实践来加深理解。 解决问题： 遇到问题是学习过程中的一部分。本书将引导您学会分析问题、寻找解决方案，培养独立解决问题的能力。 激发创造： 电子技术是实现创意的强大工具。本书旨在为您提供坚实的知识基础，让您能够将脑海中的奇思妙想变为现实。 《电子世界探险家：从零开始的奇妙旅程》将是您踏入电子技术世界的最佳向导。无论您是怀揣着对科技的好奇，还是渴望将自己的创意付诸实践，本书都将为您提供一条清晰、有趣、充满成就感的学习路径。让我们一起，开启这场激动人心的电子探索之旅吧！

评分☆☆☆☆☆

从排版和配图的角度来看，这本书的制作质量相当不错，图表清晰，逻辑流程图的绘制也很有帮助。但是，当我试图查找关于特定编程语言特性的深入讲解时，感受到了明显的局限性。例如，虽然书中用C语言编写了一些示例代码，但这些代码大多是独立的小段落，缺乏一个贯穿全书、能够展示模块间如何协作的完整项目案例。智能硬件开发，尤其是涉及多线程或异步处理的复杂应用，依赖于良好的项目结构和代码组织能力。这本书更像是一系列知识点的集合，而不是一个项目实战的演练手册。如果能提供一个完整的、从头到尾的、带有Git版本控制历史的示例项目源码包，让读者可以跟着代码的演进学习如何重构、如何测试，那么这本书的价值将跃升至一个全新的高度。目前的内容，更像是理论教程的附录，而不是一个成熟的开发参考。

评分☆☆☆☆☆

我注意到书中花了相当大的篇幅来介绍几种主流的云平台接口API调用方法，这体现了作者对当前市场热点的关注。然而，这种关注似乎过于偏向于云服务的使用，而对本地数据处理的优化策略却着墨不多。在实际的边缘计算场景中，数据的实时性和本地决策能力往往比上传到云端进行处理更为关键。书中对数据预处理算法，例如如何利用简单的机器学习模型在本地进行异常检测或模式识别的介绍非常简略。这使得这本书在面对那些对实时性要求极高的应用场景时，显得力不从心。一个优秀的智能硬件开发书籍，应当平衡云端集成与边缘智能的权重。目前来看，平衡点设置得略微偏向了云端，使得那些希望构建“聪明”而非仅仅是“连接”的硬件开发者，可能会觉得在关键的本地算法优化部分收获甚微，需要去寻找专门针对嵌入式AI/ML的教材来补充知识结构。

评分☆☆☆☆☆

这本书的侧重点显然在于对基础概念的梳理和概念性的引入，对于真正动手实践的工程师来说，可能略显单薄。我原以为能从中学到一些关于特定平台，比如树莓派或者Arduino的高级应用技巧，或者深入探究一下嵌入式操作系统的实时性优化策略。然而，内容更多地停留在“是什么”和“为什么”的层面，对于“如何做”的细节描述相对粗糙。例如，在讲解传感器数据采集时，只是泛泛地提到了I2C和SPI协议的原理，却没有提供任何关于如何编写驱动程序来处理中断或进行数据校验的具体代码片段或实际案例分析。这使得读者在试图将理论知识转化为实际产品时，会发现中间存在一个巨大的鸿沟。如果作者能增加一章专门介绍硬件调试的常用工具，比如示波器和逻辑分析仪的使用技巧，以及在Linux环境下进行驱动调试的常见陷阱，这本书的实用价值将大大提升。目前的版本更像是一本面向非技术背景人士的科普读物，而非一本面向开发者的实战指南，对于追求技术深度的读者来说，阅读体验稍显不够“解渴”。

评分☆☆☆☆☆

这本书的语言风格非常平易近人，这一点值得称赞，它避免了大量晦涩难懂的专业术语堆砌，使得即便是跨专业人士也能比较轻松地进入状态。尤其是在介绍网络协议栈时，作者使用了不少生动的比喻来解释TCP/IP的工作原理，让人印象深刻。但这种“过度友好”也带来了一个潜在的问题：它牺牲了技术描述的严谨性。例如，在讨论功耗管理时，书中简单地将低功耗模式等同于“让MCU进入休眠状态”，这忽略了实际系统中，射频模块、存储器、外设唤醒机制的复杂联动关系。一个真正高效的低功耗设计，需要对时钟树进行精细控制，并且精确计算唤醒周期和睡眠周期的比例。书中对这些底层细节的描述太过模糊，使得读者无法真正掌握如何优化电池寿命这个智能硬件设计的核心痛点。我期待看到更深入的、基于寄存器层面的能耗分析。

评分☆☆☆☆☆

我必须承认，这本书在构建智能硬件的整体框架认知方面做得相当出色，它提供了一个非常清晰的宏观视角，让初学者能够理解从传感器采集、数据处理、网络通信到云端存储的完整流程。这种系统性的讲解方式，对于刚踏入物联网（IoT）领域的人来说，无疑是建立正确思维模型的基石。然而，一旦涉及到具体的软件架构设计，比如如何设计一个可扩展、高可靠性的固件结构，书中给出的建议就显得有些理想化了。例如，在讨论OTA（空中升级）功能时，书中只是提到了其重要性，但对于如何安全地实现双备份分区、如何处理升级过程中断电的异常回滚机制，这些关键的生产级安全特性却完全缺失了。这就好比学开车只学了油门和刹车，却不知道如何在高速公路上应对爆胎。对于希望构建商用级产品的工程师来说，这种设计上的“留白”确实让人感到不安，需要额外花费大量时间去查阅其他更专业的嵌入式系统设计文档来弥补这部分知识的缺失。