樹莓派+傳感器：創(chuàng)建智能交互項目的實用方法、工具及最佳實踐

目　　錄  Contents

譯者序

前言

致謝

第1章　認(rèn)識你的小伙伴——樹莓派1

1.1　樹莓派板卡一覽2

1.2　首次配置8

1.3　將樹莓派接入互聯(lián)網(wǎng)12

1.3.1　通過無線網(wǎng)卡接入互聯(lián)網(wǎng)12

1.3.2　通過PC從以太網(wǎng)接入互聯(lián)網(wǎng)14

1.4　Linux速成教程19

1.4.1　終端和shell20

1.4.2　常見的實用Linux命令20

1.5　安裝實用庫23

1.5.1　git-core24

1.5.2　wiringPi24

1.6　python-gpio25

1.7　準(zhǔn)備學(xué)習(xí)Python和C26

1.7.1　編寫和執(zhí)行Python程序27

1.7.2　編寫和執(zhí)行C程序27

1.8　實戰(zhàn)練習(xí)28

1.9　本章小結(jié)29

第2章　認(rèn)識電子學(xué)世界31

2.1　電子學(xué)基本術(shù)語32

2.1.1　電壓33

2.1.2　電流33

2.1.3　電阻33

2.1.4　電容34

2.1.5　斷路和短路34

2.1.6　串聯(lián)和并聯(lián)35

2.1.7　上拉和下拉電阻36

2.2　通信協(xié)議37

2.2.1　UART38

2.2.2　SPI40

2.2.3　I2C41

2.3　實用技巧和注意事項43

2.4　理解GPIO端口44

2.5　點亮LED47

2.5.1　Shell腳本和GPIO49

2.5.2　LED閃爍和Python49

2.5.3　用C代碼讓LED閃爍51

2.6　本章小結(jié)51

第3章　用超聲波傳感器測量距離53

3.1　神秘的超聲波傳感器54

3.2　創(chuàng)建項目57

3.2.1　硬件設(shè)置59

3.2.2　軟件設(shè)置62

3.2.3　計算距離64

3.3　解決常見問題66

3.3.1　不能正確顯示距離66

3.3.2　樹莓派是否做出了響應(yīng)67

3.3.3　測量的距離是否小于2cm67

3.4　面向視力不佳人群的可穿戴設(shè)備67

3.4.1　制作硬件68

3.4.2　軟件設(shè)置69

3.5　本章小結(jié)73

第4章　用傳感器監(jiān)控大氣74

4.1　傳感器選擇過程75

4.1.1　應(yīng)用的臨界性76

4.1.2　選擇傳感器封裝76

4.1.3　傳感器屬性76

4.1.4　購買傳感器77

4.1.5　可用的傳感器77

4.2　DHT內(nèi)置的溫度和濕度傳感器78

4.3　引入光敏電阻（光敏元件）80

4.4　創(chuàng)建項目81

4.4.1　硬件設(shè)置81

4.4.2　準(zhǔn)備代碼84

4.4.3　綜述90

4.5　解決常見問題94

4.5.1　接收到的DHT數(shù)據(jù)無效94

4.5.2　LDR傳感器輸出的值為094

4.5.3　電壓是否正確95

4.6　本章小結(jié)95

第5章　用模數(shù)轉(zhuǎn)換器連接模擬傳感器和樹莓派97

5.1　模數(shù)轉(zhuǎn)換器98

5.1.1　數(shù)據(jù)接收和信號調(diào)理99

5.1.2　信號放大99

5.1.3　采樣和量化100

5.1.4　模數(shù)轉(zhuǎn)換器的類型100

5.1.5　模數(shù)轉(zhuǎn)換器的分辨率100

5.1.6　模數(shù)轉(zhuǎn)換器背后的數(shù)學(xué)知識101

5.1.7　數(shù)據(jù)輸出102

5.2　MCP3008模數(shù)轉(zhuǎn)換器103

5.2.1　通道103

5.2.2　接地端104

5.2.3　SPI104

5.2.4　參考電壓104

5.2.5　供電電壓105

5.3　制作你自己的傳感器站105

5.4　準(zhǔn)備通用軟件109

5.5　使用你的傳感器站—創(chuàng)建溫度記錄器114

5.5.1　了解LM36溫度傳感器114

5.5.2　編寫應(yīng)用程序115

5.6　本章小結(jié)117

第6章　在線上傳數(shù)據(jù)——電子表格、移動設(shè)備和電子郵件119

6.1　物聯(lián)網(wǎng)120

6.1.1　傳感器節(jié)點121

6.1.2　通信123

6.1.3　云技術(shù)124

6.1.5　數(shù)據(jù)分析124

6.1.6　安全事務(wù)125

6.2　硬件設(shè)置125

6.3　用互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行時鐘同步126

6.4　向Google電子表格上傳數(shù)據(jù)127

6.5　通過電子郵件接收通知133

6.6　集成所有東西138

6.7　面臨的常見問題138

6.8　本章小結(jié)140

第7章　用攝像頭和OpenCV制作圖像傳感器141

7.1　圖像處理142

7.2　OpenCV144

7.3　可與樹莓派連接的攝像頭145

7.3.1　樹莓派攝像頭模塊145

7.3.2　USB網(wǎng)絡(luò)攝像頭146

7.4　用網(wǎng)絡(luò)攝像頭傳輸實時視頻流147

7.5　安裝OpenCV149

7.6　創(chuàng)建運動探測器157

7.7　一些令人驚嘆不已的項目164

7.8　本章小結(jié)165

附錄　購物清單167