科学鬼才 仿生学电子电路设计与应用25例(图例版) 9787115446961 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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[巴西] Newton C. Braga 著

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出版社： 人民邮电出版社

ISBN：9787115446961

商品编码：29637794157

包装：平装-胶订

出版时间：2017-02-01

基本信息

书名:科学鬼才 仿生学电子电路设计与应用25例(图例版)

：59.00元

售价：44.3元,便宜14.7元,折扣75

作者:Newton C. Braga

出版社：人民邮电出版社

出版日期：2017-02-01

ISBN：9787115446961

字数：

页码：

版次：1

装帧：平装-胶订

开本：16开

商品重量：0.4kg

编辑推荐

※推荐者于欣龙是奥松机器人的创始人，被称为“机器人爸爸”，录制过CCTV创客精英汇等大量电视节目，拥有机器人天空网站、奥松机器人微信公众账号等宣传渠道。※作者推荐图书的视频可放在网店的营销页面。※本书集理论与应用于一体，循序渐进、叙述简明，并配有大量的电路图、实物图及程序供读者参考以掌握书中的知识。※本书可供智能电子产品的研发技术人员及机器人制好者参考阅读。也可作为广大电子爱好者的电子制作读物，以及高中生课外科技活动的辅导书。

内容提要

本书通过25个有趣、超酷、应用广泛、造价低廉的仿生学项目，包括电鱼、蝙蝠耳、测谎仪、电子神经激励器、恐慌发生器、电子驱虫器、音频和视觉生物反馈等，生动详尽地解释了生物学、电子学与机械学方面的基本知识，并手把手教会你设计和制作仿生学电子电路所需要的实际技能，包括如何焊接、电子元器件选择、读懂电路原理图和电路设计等知识。本书不仅带给你无限乐趣，还能使你从一个电子学菜鸟迅速成长为科学鬼才！该书可作为仿生电子学爱好者和高中、大学电子线路课程的指导教材。

目录

部分　引言　1

第二部分　生物学和电子技术　5

第三部分　25个仿生学实用项目　13

14　项目1——电鱼实验

26　项目2——视觉生物反馈

35　项目3——音频生物反馈

41　项目4——神经刺激器

47　项目5——频闪灯

53　项目6——生物信号放大器

59　项目7——恐慌发生器

68　项目8——磁场发生器

75　项目9——催眠发光二极管

80　项目10——驱虫器

85　项目11——仿生陷阱

90　项目12——动物训练器

96　项目13——白噪声发生器

101　项目14——仿生耳

105　项目15——灭虫器

109　项目16——仿生触器

113　项目17——测谎仪

118　项目18——仿生气味发生器

122　项目19——使用振荡器进行仿生学实验

125　项目20——离子发生器

130　项目21——触觉助听器

134　项目22——万用表在仿生学中的应用

138　项目23——仿生视觉

144　项目24——生态监视器

148　项目25——蝙蝠耳

第四部分　附加说明　153

作者介绍

作者，Newton C. Braga，《电子学习杂志》的技术总监。他出版过100多部涉及电子工程学、机械电子学、计算机技术等相关领域的著作，他的著作被翻译成多国文字的图书，在全世界超过三百万本。 译者，万皓，获得电子信息科学与技术专业学位，就职于国家新闻出版广电总局，英语八级，熟练地翻译短波发射机、短波天线、电子通讯专业文章、针灸、生物科技、法规、公司宣传、一般文学类文章。

文摘

序言

《智汇奇思：仿生工程与电子艺术的交响》 在这个瞬息万变的科技时代，人类对自然界的模仿与创新从未停歇。从振翅翱翔的雄鹰，到精巧运作的蜂巢，再到感应外界的生物神经系统，大自然亿万年的演化智慧，为我们提供了源源不断的灵感宝库。而仿生学，正是连接这宝库与现代科技的桥梁，它致力于从生物体身上汲取设计原理，并将其应用于工程技术和产品设计之中。本书《智汇奇思：仿生工程与电子艺术的交响》正是这样一部深度探索仿生学在电子电路设计领域应用的著作，它并非简单的技术堆砌，而是将科学的严谨、艺术的灵动与自然的神奇融为一体，带领读者领略仿生工程的独特魅力及其在电子领域的无限可能。 本书并非一本教科书，更不是一本流水账式的案例集。它以一种启发性的视角，引导读者深入理解仿生学背后的核心思想——“向自然学习”。我们并非要照搬生物体的结构，而是要理解其功能、原理和优化策略，并将其转化为创新性的电子电路解决方案。本书将仿生学的概念与电子电路设计的实际需求巧妙结合，揭示了如何通过模仿生物体的某些特性，来解决电子设计中遇到的诸多挑战，例如提高效率、增强鲁棒性、实现智能化控制、优化人机交互等。 在内容构成上，本书致力于呈现一个既有深度又不失广度的仿生学电子设计图景。我们将首先从仿生学的哲学基础和发展历程入手，简要勾勒出这项跨学科领域的宏大愿景。随后，我们将聚焦于仿生学中一些最具代表性的生物体及其功能，例如： 视觉系统与图像传感器： 模仿人类眼睛和昆虫复眼的结构与工作原理，探索如何设计更高效、更灵敏、更具适应性的图像传感器和图像处理电路。这包括对光感受器、视觉皮层信息处理机制的研究，以及如何在电子系统中实现类似的光信号采集、编码和初步分析。读者将了解到，自然界的视觉系统是如何在复杂的环境中进行高效的信息提取，以及这些原理如何启发我们设计出在弱光、动态范围、低功耗等方面表现更优异的电子视觉设备。 听觉系统与音频处理： 深入解析生物耳蜗的精妙结构及其对声音的感知与分辨能力。我们将探讨如何借鉴生物听觉系统中的频率分析、噪声抑制、方向定位等机制，来设计更智能化的麦克风阵列、音频信号处理器以及声学传感系统。本书会引导读者思考，生物的听觉系统如何在嘈杂环境中精确捕捉目标声音，并将其转化为神经信号，以及这些原理如何应用于智能语音助手、环境监测设备、助听器等领域，提升用户体验和设备性能。 神经系统与智能控制： 仿生学在神经系统方面的应用是本书的重头戏。我们将详细介绍神经网络的结构和信息传递方式，以及如何将其原理应用于设计人工神经网络和自学习控制系统。这包括对神经元模型、突触连接、学习算法等方面的深入探讨，并展示如何将这些模型映射到电子硬件中，实现诸如模式识别、预测控制、故障诊断等高级功能。本书将重点阐述，生物神经网络如何以分布式、并行化的方式处理海量信息，以及这种范式如何启发我们设计出更具韧性、自适应性和计算效率的人工智能硬件。 运动系统与机械仿生： 虽然本书侧重于电子电路设计，但我们将不可避免地触及运动系统的仿生应用，因为这往往与电子控制紧密相连。例如，模仿昆虫、爬行动物或鸟类的运动机制，设计出能够实现复杂运动的机器人或执行器，并探讨如何通过精密的电子控制电路来实现这些运动的平稳、高效和精确。这包括对仿生腿、仿生臂、仿生翅膀的动力学分析，以及与之配套的传感器和控制算法的电子实现。 趋避行为与传感网络： 许多生物体能够通过各种传感器感知环境变化，并做出相应的趋避或趋向行为。我们将研究这些生物机制，并将其应用于设计智能传感器网络、环境监测系统以及安全预警系统。这包括对化学传感器、热传感器、触觉传感器等生物仿生传感器的工作原理的剖析，以及如何将这些传感器与微控制器和通信模块集成，构建出能够实时感知和响应环境的智能系统。 能量收集与优化： 自然界中的生物体通常具备高效的能量利用和收集能力。本书将探讨如何模仿生物体在光能、动能、化学能等方面的利用方式，来设计更高效的能量收集电路和低功耗电子系统。例如，模仿植物的光合作用原理设计新型太阳能电池，或者模仿生物体在运动中能量转化的机制来设计动能收集装置。 本书的独特之处在于，它并非仅仅列举这些仿生概念，而是深入分析其在电子电路设计中的具体实现路径。每一章的论述都将紧密围绕“如何设计”展开，并辅以丰富的图例和示意图，帮助读者直观地理解抽象的理论概念。我们不会回避技术细节，但也不会让技术细节淹没整体的思路。我们会深入到电路结构、元器件选择、算法实现等层面，但始终不忘回归仿生学的本源——从自然中学习，以智慧创新。 本书旨在为那些对仿生学、电子工程、机器人技术、人工智能以及创新设计感兴趣的读者提供一个全新的视角。无论您是资深的电子工程师，希望拓宽设计思路；还是在校的学生，渴望了解前沿的学科交叉领域；亦或是充满好奇心的创客，寻求灵感的火花，本书都将为您打开一扇通往仿生电子设计新世界的大门。 《智汇奇思：仿生工程与电子艺术的交响》将引领您踏上一段充满发现的旅程，让您深刻理解，最伟大的工程师往往是大自然本身，而人类的智慧，则在于能否从这位“自然导师”那里，汲取最深刻的启示，创造出更智能、更高效、更美好的电子未来。这不是一本关于“鬼才”的传奇故事，而是关于如何成为“智汇”的实践指南，通过模仿和创新，将仿生学的奇思妙想，化为现实世界的电子艺术。

评分☆☆☆☆☆

我是一个喜欢把书本知识付诸实践的动手派，很多技术书籍的理论部分我能理解，但走到实际操作层面就容易卡壳，因为书上往往忽略了“失败的经验”和“调试的窍门”。这本书在这方面表现出了极大的诚意。它不仅仅是给出了一个可行的设计方案，更像是记录了一整套从概念到成品的全过程。在每一个案例的末尾，我注意到都有一个“常见问题与排查”的小节，这简直是救命稻草。比如，它会提醒你在使用特定型号的微型传感器时，环境光干扰可能导致读数漂移，并给出了相应的滤波处理建议。这种基于真实项目经验的反馈，比任何教科书上的理想化模型都要宝贵得多。它似乎在告诉我：“是的，你可能会遇到这个问题，但我已经帮你踩过雷了。”这种贴近实战的细节，让这本书的实用价值瞬间飙升，它不再是一份冰冷的设计蓝图，而是成为了一个充满温度的实战指南。

评分☆☆☆☆☆

这本书的排版和印刷质量，也让我这个对视觉体验有较高要求的读者感到非常满意。在技术类书籍中，清晰度往往是第一位的，而这本书在这方面做得相当出色。那些复杂的PCB布局图和元器件的丝印细节，即便是用普通阅读灯光下观看，线条也锐利清晰，没有出现模糊或色彩失真的情况。更重要的是，它在设计理念的阐述上，采用了更加口语化但又不失严谨的风格。作者似乎非常懂得如何与一个充满求知欲但又可能缺乏系统训练的读者进行对话。比如，在介绍某个电路模块时，它会先用一个生动的生物学比喻引入，然后才切入电子学解释，这种叙事方式极大地增强了阅读的沉浸感和趣味性。我很少看到一本技术书能把“趣味性”和“严谨性”结合得如此恰到好处，它让你在享受阅读乐趣的同时，不知不觉间就已经掌握了多个电子设计技巧。

评分☆☆☆☆☆

从整体结构来看，这本书的编排极具匠心，它似乎遵循了一种由简入繁、由具体到抽象的学习路径。前几个案例着重于机械运动和简单的传感器反馈，让你快速建立信心；随着深入，它开始引入更复杂的信号处理和智能控制算法，比如模拟生物神经网络的简化逻辑判断。这种循序渐进的难度递增，非常符合人类的学习曲线。我特别欣赏作者在案例之间的逻辑过渡，它不是简单地堆砌25个独立项目，而是能让人感受到仿生学设计思想是如何在一系列不同应用场景中演化和深化的。读完一半，我甚至开始尝试将前一个案例中学到的电源管理技巧应用到后一个案例的控制系统中，这说明这本书成功地培养了我的“跨模块应用”的能力。它教会我的，是设计方法论，而不是孤立的技术点，这一点对于希望在电子工程领域持续深造或进行复杂项目开发的读者来说，具有长远的指导意义。

评分☆☆☆☆☆

说实话，刚开始拿起这本书时，我有点担心它会过于侧重于“新奇”而牺牲了“实用性”。毕竟，仿生学听起来总是很高大上，似乎离我们日常的电子项目有点远。但这本书成功地找到了一个非常平衡的点。它挑选的25个案例，每一个都紧密结合了当前电子设计中非常实用的模块，比如低功耗传感器、高效的信号处理方式，以及一些独特的驱动和控制机制。我尝试着复刻了其中一个模仿蝴蝶翅膀振动进行微小移动的案例，发现它所用到的核心技术，比如微控制器编程和步进电机控制，都是电子工程中非常基础且通用的技能。这本书的高明之处在于，它用一个仿生的“外衣”包裹了这些核心知识，使得学习过程不再枯燥。它教会你的不只是如何模仿自然，更重要的是如何用最简洁高效的电子方式去实现特定的功能。对于想要从纯粹的“按图索骥”转向“理解原理并自主创新”的读者来说，这本书提供了一个绝佳的过渡平台，它的案例结构非常清晰，从需求分析到最终实现，逻辑链条严密，让人不得不佩服作者对知识体系的梳理能力。

评分☆☆☆☆☆

这本《科学鬼才：仿生学电子电路设计与应用25例（图例版）》实在是让人眼前一亮，简直是为我这种对仿生技术充满好奇的DIY爱好者量身定做的。我一直觉得，生物世界蕴含着无穷无尽的工程学智慧，但理论知识和实际操作之间总有一道鸿沟。这本书最让我惊喜的地方在于，它并没有停留在高深的理论推导上，而是直接带着你上手干。那些将自然界的巧妙机制，比如昆虫的视觉系统、鱼类的导航能力，通过现代电子元件和电路结构重新构建出来的过程，被讲解得深入浅出。我尤其欣赏它“图例版”的定位，大量的实物照片、精细的电路图，甚至连焊接的细节都照顾到了，这对于初学者来说简直是福音。翻阅这本书时，我仿佛有位经验丰富的工程师在我身边手把手指导，每一步操作都有清晰的视觉参考，极大地降低了实践的挫败感。它不仅是一本技术手册，更像是一本激发创意的工具箱，让我开始用全新的视角去观察和模仿自然界的设计。那种将一个复杂的生物功能拆解、抽象化，再用电子电路完美复现的成就感，是单纯看理论书籍无法比拟的。