树莓派开发实战(第3版)
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作者[美]西蒙·蒙克
出版社人民邮电出版社
ISBN9787115609083
出版时间2022-01
装帧平装
开本16开
定价109.8元
货号14260527
上书时间2024-08-27
商品详情
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作者简介
西蒙·蒙克博士(Dr. Simon Monk)已经撰写了很多关于电子学和开源硬件的图书，他还为MonkMakes公司设计产品，这是他与妻子Linda共同经营的一家公司。同时，他还是移动软件公司Momote Ltd.的联合创始人，并拥有软件工程博士学位以及控制论和计算机科学的学士学位。
目录
第3版前言 1 第1章 配置与管理 5 1.0 引言 5 1.1 选择树莓派型号 5 1.2 装配系统 8 1.3 封装树莓派 10 1.4 选择电源 11 1.5 选择操作系统 13 1.6 通过NOOBS刷写microSD卡 14 1.7 在不借助NOOBS的情况下安装操作系统 17 1.8 使用PiBakery配置和刷写SD卡 18 1.9 使用PiBakery配置headless模式的树莓派 20 1.10 从真正的硬盘或U盘启动 22 1.11 连接DVI或VGA显示器 24 1.12 使用复合视频显示器/电视 24 1.13 调整显示器中的图像尺寸 26 1.14 优化性能 27 1.15 修改密码 29 1.16 关闭树莓派 30 1.17 为树莓派安装摄像头模块 32 1.18 使用蓝牙设备 34 第2章 网络连接 36 2.0 引言 36 2.1 连接有线网络 36 2.2 查看自己的IP地址 37 2.3 配置静态IP地址 39 2.4 为树莓派配置网络名称 42 2.5 配置无线网络连接 44 2.6 使用控制台线联网 46 2.7 利用SSH远程控制树莓派 48 2.8 利用VNC远程控制树莓派 50 2.9 利用RDP远程控制树莓派 52 2.10 在Mac网络中实现文件共享 53 2.11 将树莓派用作网络附接存储系统 55 2.12 网络打印 58 第3章 操作系统 60 3.0 引言 60 3.1 通过图形界面处理文件 60 3.2 将文件复制到U盘中 61 3.3 启动一个终端会话 63 3.4 利用终端浏览文件系统 64 3.5 复制文件或文件夹 66 3.6 重命名文件和文件夹 67 3.7 编辑文件 68 3.8 查看文件内容 70 3.9 在不借助编辑器的情况下创建文件 70 3.10 创建目录 71 3.11 删除文件或目录 71 3.12 以超级用户权限执行任务 72 3.13 理解文件权限 73 3.14 修改文件的权限 75 3.15 修改文件的属主 76 3.16 屏幕截图 76 3.17 利用apt-get安装软件 77 3.18 删除利用apt-get安装的软件 78 3.19 利用Pip安装Python库 79 3.20 通过命令行获取文件 79 3.21 利用Git获取源代码 80 3.22 获取本书的随附代码 82 3.23 在系统启动时自动运行程序或脚本 85 3.24 让程序或脚本作为服务自动运行 85 3.25 定期自动运行程序或脚本 87 3.26 搜索功能 88 3.27 使用命令行历史记录功能 89 3.28 监视处理器活动 90 3.29 文件压缩 92 3.30 列出已连接的USB设备 93 3.31 将输出从命令行重定向到文件 93 3.32 连接文件 94 3.33 使用管道 94 3.34 不将输出结果显示到终端 95 3.35 在后台运行程序 96 3.36 创建命令别名 96 3.37 设置日期和时间 97 3.38 查看SD卡剩余存储空间 98 3.39 检查操作系统版本 98 3.40 更新Raspbian操作系统 99 第4章 软件 101 4.0 引言 101 4.1 搭建媒体中心 101 4.2 安装办公软件 102 4.3 打造网络摄像头服务器 103 4.4 运行老式游戏控制台模拟器 105 4.5 运行树莓派版Minecraft 107 4.6 树莓派无线电发射器 107 4.7 编辑位图 109 4.8 编辑矢量图 110 4.9 互联网广播 111 第5章 Python入门 113 5.0 引言 113 5.1 在Python 2和Python 3之间做出选择 113 5.2 使用Mu编辑Python程序 114 5.3 使用Python控制台 117 5.4 利用终端运行Python程序 118 5.5 为值（变量）命名 119 5.6 显示输出结果 120 5.7 读取用户的输入 120 5.8 算术运算 121 5.9 创建字符串 122 5.10 连接（合并）字符串 122 5.11 将数字转换为字符串 123 5.12 将字符串转换为数字 124 5.13 确定字符串的长度 125 5.14 确定某字符串在另一个字符串中的位置 125 5.15 截取部分字符串 126 5.16 使用字符串替换另一个字符串中的内容 127 5.17 字符串的大小写转换 127 5.18 根据条件运行命令 128 5.19 值的比较 129 5.20 逻辑运算符 130 5.21 将指令重复执行特定次数 131 5.22 重复执行指令直到特定条件改变为止 132 5.23 跳出循环语句 132 5.24 定义Python函数 133 第6章 Python中的列表与字典 135 6.0 引言 135 6.1 创建列表 135 6.2 访问列表元素 136 6.3 确定列表长度 136 6.4 为列表添加元素 137 6.5 删除列表元素 138 6.6 通过解析字符串创建列表 139 6.7 遍历列表 139 6.8 枚举列表 140 6.9 列表排序 141 6.10 分割列表 142 6.11 将函数应用于列表 142 6.12 创建字典 143 6.13 访问字典 144 6.14 删除字典元素 145 6.15 遍历字典 146 第7章 Python高级特性 147 7.0 引言 147 7.1 格式化数字 147 7.2 格式化时间和日期 148 7.3 返回多个值 149 7.4 定义类 150 7.5 定义方法 151 7.6 继承 152 7.7 向文件中写入内容 153 7.8 读文件 154 7.9 序列化 155 7.10 异常处理 156 7.11 使用模块 157 7.12 随机数 158 7.13 利用Python发送Web请求 160 7.14 Python的命令行参数 160 7.15 从Python运行Linux命令 161 7.16 从Python发送电子邮件 162 7.17 利用Python编写简单Web服务器 163 7.18 让Python无所事事 164 7.19 同时进行多件事情 165 7.20 将Python应用于树莓派版Minecraft 166 7.21 解析JSON 168 7.22 创建用户界面 169 7.23 使用正则表达式在文本中搜索 171 7.24 使用正则表达式来验证数据输入 173 7.25 使用正则表达式抓取网页 174 第8章 机器视觉 176 8.0 引言 176 8.1 安装SimpleCV 176 8.2 为机器视觉配置USB摄像头 177 8.3 将树莓派的摄像头模块用于机器视觉 179 8.4 数硬币 179 8.5 人脸检测 182 8.6 运动检测 184 8.7 光学字符识别 186 第9章 硬件基础 187 9.0 引言 187 9.1 GPIO连接器使用说明 187 9.2 使用GPIO接口时树莓派的安全保护 189 9.3 配置I2C 190 9.4 使用I2C工具 191 9.5 配置SPI 193 9.6 安装PySerial以便通过Python访问串口 194 9.7 安装Minicom以检测串口 194 9.8 使用带有跳线的面包板 195 9.9 使用树莓派的排线连接面包板 196 9.10 使用树莓派Squid 198 9.11 使用Raspberry Squid按钮 199 9.12 利用两个电阻器将5V信号转换为3.3V 200 9.13 利用电平转换模块将5V信号转换为3.3V 201 9.14 利用电池为树莓派供电 202 9.15 利用锂电池为树莓派供电 203 9.16 Sense HAT入门指南 204 9.17 Explorer HAT Pro入门指南 205 9.18 RasPiRobot Board入门指南 207 9.19 使用Pi Plate原型板 208 9.20 制作树莓派扩展板 211 9.21 树莓派Zero与W型树莓派Zero 213 第10章 控制硬件 215 10.0 引言 215 10.1 连接LED 215 10.2 让GPIO引脚进入安全状态 218 10.3 控制LED的亮度 218 10.4 利用晶体管开关大功率直流设备 220 10.5 使用继电器控制大功率设备的开关 222 10.6 控制高压交流设备 224 10.7 用Android手机和蓝牙控制硬件 225 10.8 编写用于控制开关的用户界面 228 10.9 编写控制LED和电机的PWM功率的用户界面 229 10.10 改变RGB LED的颜色 230 10.11 将模拟仪表用作显示器 232 第11章 电机 235 11.0 引言 235 11.1 控制伺服电机 235 11.2 准确控制伺服电机 239 11.3 准确控制多台伺服电机 241 11.4 控制直流电机的速度 243 11.5 控制直流电机的方向 244 11.6 使用单极步进电机 247 11.7 使用双极步进电机 251 11.8 利用步进电机HAT驱动双极步进电机 252 11.9 使用RasPiRobot Board驱动双极步进电机 253 11.10 打造一款简单的机器人小车 255 第12章 数字输入 258 12.0 引言 258 12.1 连接按钮开关 258 12.2 通过按钮开关切换开关状态 261 12.3 使用双位拨动开关或滑动开关 262 12.4 使用三位拨动开关 263 12.5 按钮去抖 265 12.6 使用外部上拉电阻器 267 12.7 使用旋转（正交）编码器 268 12.8 使用数字键盘 271 12.9 检测移动 273 12.10 为树莓派添加GPS模块 275 12.11 拦截按键 278 12.12 拦截鼠标移动 279 12.13 使用实时时钟模块 280 12.14 为树莓派提供重启按钮 283 第13章 传感器 286 13.0 引言 286 13.1 使用电阻式传感器 286 13.2 测量亮度 289 13.3 利用热敏电阻器测量温度 290 13.4 检测甲烷 292 13.5 测量二氧化碳浓度 294 13.6 测量电压 296 13.7 为测量而降低电压 298 13.8 使用电阻式传感器与ADC 300 13.9 使用ADC测量温度 301 13.10 测量树莓派的CPU温度 303 13.11 利用Sense HAT测量温度、湿度和气压 304 13.12 利用数字传感器测量温度 306 13.13 利用MMA8452Q模块测量加速度 308 13.14 使用Sense HAT检测磁北 312 13.15 使用Sense HAT的惯性管理单元 313 13.16 利用簧片开关检测磁场 314 13.17 利用Sense HAT感应磁场 315 13.18 测量距离 316 13.19 使用飞行时间传感器测量距离 318 13.20 电容式触摸传感技术 320 13.21 用RFID读写器读取智能卡 322 13.22 显示传感器的值 325 13.23 利用USB闪存驱动器记录日志 326 第14章 显示设备 328 14.0 引言 328 14.1 使用四位LED显示设备 328 14.2 在I2C LED矩阵上面显示消息 330 14.3 使用Sense HAT LED矩阵显示器 332 14.4 在Alphanumeric LCD HAT上显示消息 333 14.5 使用OLED图形显示器 335 14.6 使用可寻址的RGB LED灯条 337 14.7 使用Pimoroni Unicorn HAT 340 14.8 使用ePaper显示屏 341 第15章 音频设备 343 15.0 引言 343 15.1 连接一个扬声器 343 15.2 控制声音的输出位置 345 15.3 通过命令行播放声音 346 15.4 通过Python程序播放声音 346 15.5 使用USB麦克风 347 15.6 播放蜂鸣声 349 第16章 物联网 352 16.0 引言 352 16.1 使用Web接口控制GPIO输出 352 16.2 在网页上显示传感器读数 356 16.3 Node-RED入门 358 16.4 使用IFTTT发送电子邮件及其他通知 361 16.5 利用ThingSpeak发送推文 364 16.6 CheerLights 366 16.7 向ThingSpeak发送传感器数据 368 16.8 使用Dweet和IFTTT响应推文 370 第17章 家庭自动化 373 17.0 引言 373 17.1 通过Mosquitto将树莓派打造成MQTT代理 373 17.2 组合使用Node-RED与MQTT服务器 376 17.3 刷写Sonoff Wi-Fi智能开关，使其适用于MQTT 380 17.4 配置Sonoff Wi-Fi智能开关 385 17.5 通过MQTT使用Sonoff网络开关 387 17.6 利用Node-RED制作Sonoff闪烁开关 389 17.7 Node-RED Dashboard扩展 391 17.8 基于Node-RED的预定事件 394 17.9 通过Wemos D1发布MQTT消息 395 17.10 在Node-RED中使用Wemos D1 398 第18章 Arduino与树莓派 400 18.0 引言 400 18.1 通过树莓派对Arduino进行编程 401 18.2 利用Serial Monitor与Arduino进行通信 402 18.3 配置PyFirmata以便通过树莓派来控制Arduino 404 18.4 通过树莓派对Arduino的数字输出进行写操作 406 18.5 使用PyFirmata与TTL串口 407 18.6 使用PyFirmata读取Arduino的数字输入 409 18.7 利用PyFirmata读取Arduino的模拟输入 411 18.8 模拟输出（PWM）与PyFirmata 412 18.9 利用PyFirmata控制伺服电机 414 18.10 在树莓派上使用小型Arduino 415 18.11 使用支持Wi-Fi的小型Arduino兼容系统（ESP8266） 416 附录A 配件与供应商 419 附录B 树莓派引脚 426
内容摘要
本书是对树莓派开发的内容进行全面升级之后的第 3 版，囊括丰富的实践示例，详细讲解树莓派的配置与管理、网络连接、操作系统及软件，以及使用Python进行树莓派开发的各项技巧，包括有关Python编程的基础知识、列表与字典、Python高级特性。同时，本书还涉及机器视觉、硬件基础、控制硬件、电机、数字输入、传感器、显示设备、音频设备、物联网、家庭自动化、Arduino等内容。
本书适合程序员、计算机软硬件爱好者，以及对树莓派感兴趣的读者阅读，也适合作为树莓派相关实践课程的指导书。
主编推荐
这是一本全面升级的实战图书，通过200多个动手实验为读者演示了如何在树莓派上运行Linux系统，如何利用Python对树莓派进行编程，如何将树莓派与传感器、电机和Arduino进行连接，以及如何将树莓派用于物联网。 本书涉及以下主题： （1）配置树莓派并连接网络 （2）使用基于Linux的操作系统 （3）使用Python进行树莓派编程 （4）通过机器视觉让树莓派“睁眼看世界” （5）通过GPIO接口控制硬件 （6）通过树莓派控制不同类型的电机 （7）使用开关、键盘及其他数字输入 （8）通过传感器测量温度、亮度和距离 （9）利用各种方式连接物联网并实现家庭自动化
精彩内容
树莓派已有数百万的新用户和多种新型号，其生态系统正在继续扩张，随之而来的是与树莓派性能有关的大量新问题。这本实战类图书经过改版升级，通过200多个动手实验为读者演示了如何在这种便宜的微型计算机上运行Linux系统，如何利用Python对树莓派进行编程，如何将树莓派与传感器、电机和Arduino进行连接，以及如何将树莓派用于物联网。
本书还会向你讲解一些基本原理，以便在树莓派的生态系统发展出各种新技术的时候，你能够更好地运用它们。本书是程序开发专业人员和业余爱好者精通树莓派的理想之选。本书相关的示例代码均可免费获取。
媒体评论
在熟悉Simon Monk的人眼中他就是一位实用电子学、物理计算、计算机硬件和软件方面的专业人士。这本资源丰富的图书是精通树莓派不可或缺的参考资料。 ——Alan O'Donohoe（RaspberryJams创始人）
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