樹莓派開發(fā)實戰(zhàn)（第2版）

第1章 配置與管理\t1
1．0　引言　1
1．1　選擇樹莓派型號　1
1．2　封裝樹莓派　3
1．3　選擇電源　4
1．4　選擇操作系統(tǒng)發(fā)行包　6
1．5　通過NOOBS刷寫microSD卡　7
1．6　裝配系統(tǒng)　9
1．7　連接DVI或VGA顯示器　10
1．8　使用復合視頻顯示器/TV　10
1．9　調(diào)整顯示器中的圖像尺寸　12
1．10　優(yōu)化性能　13
1．11　修改密碼　15
1．12　讓樹莓派開機后直接進入窗口系統(tǒng)　16
1．13　關(guān)閉樹莓派　17
1．14　安裝樹莓派攝像頭模塊　18
1．15　使用藍牙設備　21
第2章　網(wǎng)絡連接　23
2．0　引言　23
2．1　連接有線網(wǎng)絡　23
2．2　查看自己的IP地址　25
2．3　配置靜態(tài)IP地址　26
2．4　為樹莓派配置網(wǎng)絡名稱　28
2．5　配置無線網(wǎng)絡連接　29
2．6　使用控制臺線聯(lián)網(wǎng)　31
2．7　利用SSH遠程控制樹莓派　33
2．8　利用VNC遠程控制樹莓派　35
2．9　利用RDP遠程控制樹莓派　36
2．10　在Mac網(wǎng)絡中實現(xiàn)文件共享　38
2．11　在Mac上共享樹莓派的屏幕　39
2．12　將樹莓派用作網(wǎng)絡存儲服務器　41
2．13　網(wǎng)絡打印　44
第3章　操作系統(tǒng)　47
3．0　引言　47
3．1　通過圖形界面移動文件　47
3．2　啟動一個終端會話　49
3．3　利用終端瀏覽文件系統(tǒng)　50
3．4　復制文件或文件夾　52
3．5　重命名文件和文件夾　53
3．6　編輯文件　54
3．7　查看文件內(nèi)容　56
3．8　不借助編輯器的情況下創(chuàng)建文件　57
3．9　創(chuàng)建目錄　57
3．10　刪除文件或目錄　58
3．11　以超級用戶權(quán)限執(zhí)行任務　59
3．12　理解文件權(quán)限　60
3．13　修改文件的權(quán)限　61
3．14　修改文件的屬主　62
3．15　屏幕截圖　63
3．16　利用apt-get安裝軟件　64
3．17　刪除利用apt-get安裝的軟件　65
3．18　利用Pip安裝Python軟件包　65
3．19　通過命令行獲取文件　66
3．20　利用Git獲取源代碼　67
3．21　在系統(tǒng)啟動時自動運行程序或腳本　67
3．22　讓程序或腳本作為服務自動運行　68
3．23　定期自動運行程序或腳本　70
3．24　搜索功能　71
3．25　使用命令行歷史記錄功能　72
3．26　監(jiān)視處理器活動　73
3．27　文件壓縮　75
3．28　列出已連接的USB設備　76
3．29　將輸出從命令行重定向到文件　76
3．30　連接文件　77
3．31　使用管道　78
3．32　將輸出隱藏到終端　78
3．33　在后臺運行程序　79
3．34　創(chuàng)建命令別名　80
3．35　設置日期和時間　80
3．36　查看SD卡剩余存儲空間　81
第4章　軟件　83
4．0　引言　83
4．1　搭建媒體中心　83
4．2　安裝Oice軟件　84
4．3　安裝其他瀏覽器　86
4．4　使用樹莓派商店　87
4．5　打造網(wǎng)絡攝像頭服務器　88
4．6　運行老式游戲控制臺模擬器　90
4．7　運行樹莓派版Minecraft　92
4．8　運行Minecraft服務器　93
4．9　運行Open Arena　95
4．10　樹莓派無線電發(fā)射器　96
4．11　運行GIMP　98
4．12　互聯(lián)網(wǎng)廣播　99
第5章　Python入門　101
5．0　引言　101
5．1　在Python 2和Python 3之間做出選擇　101
5．2　使用IDLE編輯Python程序　102
5．3　使用Python控制臺　104
5．4　利用終端運行Python程序　105
5．5　變量　106
5．6　顯示輸出結(jié)果　107
5．7　讀取用戶輸入　107
5．8　算術(shù)運算　108
5．9　創(chuàng)建字符串　109
5．10　連接（合并）字符串　110
5．11　將數(shù)字轉(zhuǎn)換為字符串　111
5．12　將字符串轉(zhuǎn)換為數(shù)字　111
5．13　確定字符串的長度　112
5．14　確定某字符串在另一個字符串中的位置　113
5．15　截取部分字符串　113
5．16　使用字符串替換另一個字符串中的內(nèi)容　114
5．17　字符串的大小寫轉(zhuǎn)換　115
5．18　根據(jù)條件運行命令　116
5．19　值的比較　117
5．20　邏輯運算符　118
5．21　將指令重復執(zhí)行特定次數(shù)　119
5．22　重復執(zhí)行指令直到特定條件改變?yōu)橹埂?20
5．23　跳出循環(huán)語句　120
5．24　定義Python函數(shù)　121
第6章　Python語言中的列表與字典　123
6．0　引言　123
6．1　創(chuàng)建列表　123
6．2　訪問列表元素　124
6．3　確定列表長度　125
6．4　為列表添加元素　125
6．5　刪除列表元素　126
6．6　通過解析字符串創(chuàng)建列表　127
6．7　遍歷列表　127
6．8　枚舉列表　128
6．9　列表排序　129
6．10　分割列表　130
6．11　將函數(shù)應用于列表　131
6．12　創(chuàng)建字典　131
6．13　訪問字典　133
6．14　刪除字典元素　134
6．15　遍歷字典　134
第7章　Python高級特性　137
7．0　引言　137
7．1　格式化數(shù)字　137
7．2　格式化時間和日期　138
7．3　返回多個值　139
7．4　定義類　140
7．5　定義方法　141
7．6　繼承　142
7．7　向文件中寫入內(nèi)容　143
7．8　讀文件　144
7．9　序列化（Pickling）　145
7．10　異常處理　146
7．11　使用模塊　147
7．12　隨機數(shù)　148
7．13　利用Python發(fā)送Web請求　149
7．14　Python的命令行參數(shù)　150
7．15　從Python運行Linux命令　151
7．16　從Python發(fā)送電子郵件　152
7．17　利用Python編寫簡單Web服務器　153
7．18　同時進行多件事情　154
7．19　讓Python無所事事　156
7．20　將Python應用于樹莓派版Minecraft　156
第8章　機器視覺　159
8．0　引言　159
8．1　安裝SimpleCV　159
8．2　為機器視覺配置USB攝像頭　160
8．3　將樹莓派的攝像頭模塊用于機器視覺　162
8．4　數(shù)硬幣　163
8．5　人臉檢測　166
8．6　運動檢測　168
8．7　光學字符識別　170
第9章　硬件基礎(chǔ)　173
9．0　引言　173
9．1　GPIO連接器使用說明　173
9．2　使用GPIO接口時樹莓派的安全保護　176
9．3　配置I2C　176
9．4　使用I2C工具　178
9．5　配置SPI　179
9．6　安裝PySerial以便從Python訪問串口　180
9．7　安裝Minicom以檢測串口　181
9．8　使用帶有跳線的面包板　182
9．9　使用樹莓派的排線連接面包板　183
9．10　使用樹莓派Squid　184
9．11　使用Raspberry Squid按鈕　186
9．12　利用兩個電阻將5V信號轉(zhuǎn)換為3．3V　187
9．13　利用電平轉(zhuǎn)換模塊將5V信號轉(zhuǎn)換為3．3V　189
9．14　利用電池為樹莓派供電　190
9．15　利用鋰電池為樹莓派供電　192
9．16　Sense HAT入門指南　193
9．17　Explorer HAT Pro入門指南　194
9．18　RaspiRobot Board入門指南　196
9．19　使用Pi Plate原型板　198
9．20　制作樹莓派擴展板（Hardware At Top，HAT）　201
9．21　樹莓派的計算模塊　204
9．22　Pi Zero　205
第10章　控制硬件　207
10．0　引言　207
10．1　連接LED　207
10．2　讓GPIO引腳進入安全狀態(tài)　209
10．3　控制LED的亮度　210
10．4　制造蜂鳴聲　213
10．5　利用晶體管開關(guān)大功率直流設備　214
10．6　使用繼電器控制大功率設備的開關(guān)　216
10．7　控制高壓交流設備　219
10．8　編寫用于控制開關(guān)的用戶界面　220
10．9　編寫控制LED和電機的PWM功率的用戶界面　221
10．10　改變RGB LED的顏色　223
10．11　使用大量LED（Charlieplexing方式）　225
10．12　將模擬儀表用作顯示器　228
10．13　中斷編程　230
第11章　電機　233
11．0　引言　233
11．1　控制伺服電機　233
11．2　精確控制伺服電機　237
11．3　控制多臺伺服電機　239
11．4　控制直流電動機的速度　242
11．5　控制直流電機的方向　244
11．6　使用單極步進電機　248
11．7　使用雙極步進電機　252
11．8　利用步進電機HAT驅(qū)動雙極步進電機　253
11．9　使用RaspiRobot板驅(qū)動雙極步進電機　256
11．10　打造一款簡單的機器人小車　257
第12章　數(shù)字輸入　261
12．0　引言　261
12．1　連接按鈕開關(guān)　261
12．2　通過按鈕開關(guān)切換開關(guān)狀態(tài)　264
12．3　使用雙位撥動開關(guān)或滑動開關(guān)　265
12．4　使用三位撥動開關(guān)或滑動開關(guān)　266
12．5　按鈕去抖　269
12．6　使用外部上拉電阻　271
12．7　使用旋轉(zhuǎn)（正交）編碼器　272
12．8　使用數(shù)字鍵盤　275
12．9　檢測移動　278
12．10　為樹莓派添加GPS　280
12．11　攔截按鍵　283
12．12　攔截鼠標移動　285
12．13　使用實時時鐘模塊　286
第13章　傳感器　291
13．0　引言　291
13．1　使用電阻式傳感器　291
13．2　測量亮度　296
13．3　利用熱敏電阻測量溫度　298
13．4　檢測甲烷　301
13．5　測量電壓　304
13．6　為測量而降低電壓　306
13．7　使用電阻式傳感器與ADC　309
13．8　使用ADC測量溫度　310
13．9　測量樹莓派的CPU溫度　312
13．10　利用Sense HAT測量溫度、濕度和氣壓　313
13．11　利用數(shù)字傳感器測量溫度　315
13．12　利用MCP3008模塊測量加速度　318
13．13　使用Sense HAT的慣性管理單元（IMU）　321
13．14　利用Sense HAT尋找磁北　323
13．15　利用簧片開關(guān)檢測磁鐵　323
13．16　利用Sense HAT感應磁場　325
13．17　測量距離　325
13．18　電容式觸摸傳感技術(shù)　328
13．19　顯示傳感器的值　331
13．20　利用USB閃存驅(qū)動器記錄日志　332
第14章　顯示設備　335
14．0　引言　335
14．1　使用四位LED顯示設備　335
14．2　在I2C LED矩陣上面顯示消息　337
14．3　使用Sense HAT LED矩形顯示器　339
14．4　在Alphanumeric LCD HAT上顯示消息　341
14．5　在Alphanumeric LCD模塊上顯示消息　343
14．6　使用OLED圖形顯示器　347
14．7　使用可尋址的RGB LED燈條　349
第15章　物聯(lián)網(wǎng)　355
15．0　引言　355
15．1　使用Web接口控制GPIO輸出　355
15．2　在網(wǎng)頁上面顯示傳感器讀數(shù)　360
15．3　使用IFTTT發(fā)送電子郵件及其他通知　363
15．4　利用ThingSpeak發(fā)送Tweets　367
15．5　CheerLights　369
15．6　向ThingSpeak發(fā)送傳感器數(shù)據(jù)　370
15．7　使用Dweet和IFTTT響應Tweet　373
第16章　Arduino與樹莓派　377
16．0　引言　377
16．1　通過樹莓派對Arduino進行編程　378
16．2　利用Serial Monitor與Arduino進行通信　380
16．3　配置PyFirmata以便通過樹莓派來控制Arduino　382
16．4　通過樹莓派對Arduino的數(shù)字輸出進行寫操作　384
16．5　使用PyFirmata與TTL串口　386
16．6　使用PyFirmata讀取Arduino的數(shù)字輸入　388
16．7　利用PyFirmata讀取Arduino的模擬輸入　390
16．8　模擬輸出（PWM）與PyFirmata　391
16．9　利用PyFirmata控制伺服電機　393
16．10　定制基于TTL Serial的Arduino通信　395
16．11　通過I2C自定義與Arduino之間的通信　399
16．12　在樹莓派上使用小型Arduino　402
16．13　aLaMode板與樹莓派入門　403
16．14　在樹莓派和aLaMode板上使用Arduino Shield　406
附錄A　配件與供應商　409
附錄B　樹莓派引腳　415