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

图书标签:

• 智能硬件
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店铺： 土星图书专营店

出版社： 中国电力

ISBN：9787519814670

商品编码：29707544169

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

智趣创想：点亮你的硬件梦想 你是否曾对那些能感知、能思考、能与世界互动的“聪明”设备充满好奇？它们如何能够根据你的指令做出反应，又如何能够连接网络，获取海量的信息？从家中那台能够自动调节温度的智能空调，到你口袋里那部集通讯、娱乐、学习于一身的智能手机，再到那些为解决特定难题而生的定制化工业设备，这一切的背后，都离不开“智能硬件”的强大支撑。 “智趣创想：点亮你的硬件梦想”并非一本枯燥的技术手册，而是一扇通往智能硬件世界的奇妙大门。它旨在为那些怀揣着创造热情，渴望将奇思妙想转化为触手可及的智能产品的朋友们，提供一条清晰、可行且充满乐趣的学习路径。我们深知，想要真正掌握智能硬件开发，不仅仅是学习几条代码，或者组装几个模块那么简单。它需要的是一种融会贯通的思维方式，一种从概念到实现的系统性理解，以及一种勇于实践、不断试错的探索精神。 本书将带领你从零开始，循序渐进地构建起对智能硬件开发的全面认知。我们不会直接抛出复杂的理论，而是从最基础、最直观的概念入手，让你在轻松愉快的氛围中，逐步理解智能硬件的核心构成和工作原理。 第一部分：硬件的语言——传感器与执行器 想象一下，一个智能设备就像一个拥有感官和肢体的人。它的“感官”就是传感器，能够接收来自外界的信息。例如，温度传感器能够感知周围的温度变化；光线传感器可以测量环境的明暗程度；运动传感器可以侦测到物体的移动。这些传感器如同设备的眼睛、耳朵、鼻子，将物理世界的各种信号转化为电子信号。 而它的“肢体”就是执行器，能够根据接收到的指令做出相应的动作。例如，LED灯能够发光；电机可以驱动物体转动；扬声器可以发出声音。通过传感器获取信息，通过执行器执行动作，智能硬件便能与物理世界产生交互。 在本部分，我们将深入剖析各类常用传感器的原理，了解它们如何采集数据，以及如何与主控芯片进行通信。你将学会如何选择适合项目需求的传感器，如何正确连接它们，并能通过简单的代码读取和处理传感器数据。同时，我们也会介绍各种执行器的基本工作方式，让你了解如何通过代码控制它们，让你的硬件“活”起来。 第二部分：大脑的智慧——微控制器与嵌入式系统 任何智能设备都需要一个“大脑”来处理信息、做出决策并指挥“肢体”行动。这个“大脑”通常是微控制器（Microcontroller Unit, MCU）。MCU是一种集成电路，它内部包含了中央处理器（CPU）、存储器（RAM和ROM）以及各种输入/输出接口，能够独立完成一系列计算和控制任务。 我们将在这一部分为你揭开微控制器的神秘面纱。你将了解不同类型MCU的架构和特点，熟悉常用的开发平台，如Arduino和Raspberry Pi，并学习如何使用它们作为智能硬件开发的核心。我们会从最基本的“点亮一个LED灯”开始，引导你逐步掌握编程语言（如C/C++或Python），学习如何编写控制程序，实现对硬件的精细操控。 此外，我们还会触及嵌入式系统的概念。嵌入式系统是指为特定功能而设计的计算机系统，它被“嵌入”在更大的设备中。智能硬件就是嵌入式系统最常见的应用之一。理解嵌入式系统的基本构成、工作流程以及常用的软件开发工具链，将为你构建更复杂、更智能的硬件系统打下坚实基础。 第三部分：连接的艺术——通信协议与物联网（IoT） 现代智能硬件不再是孤立的个体，它们需要彼此连接，需要连接到互联网，才能发挥出更大的价值。通信协议就是它们之间交流的“语言”。从蓝牙（Bluetooth）、Wi-Fi到MQTT、HTTP，各种通信协议扮演着不同的角色，连接着不同的设备，实现着不同的功能。 本部分将带你领略通信的魅力。你将学习如何利用蓝牙和Wi-Fi等无线技术，让你的硬件设备之间实现近距离或远距离的通信。更重要的是，我们将深入探讨物联网（Internet of Things, IoT）的概念。你将了解如何将你的智能硬件连接到互联网，如何通过云平台进行数据存储、分析和远程控制。你将学会构建一个简单但功能强大的IoT系统，让你的设备能够收集数据、上传云端，并能通过手机App或网页进行实时监控和操作。 第四部分：创意的实践——项目驱动的案例分析 理论学习固然重要，但真正的掌握源于实践。在本书的最后部分，我们将通过一系列精心设计的、由浅入深的实战项目，将前面学到的知识融会贯通。这些项目涵盖了智能家居、健康监测、环境感知等多个领域，每一个项目都力求贴近生活，充满趣味性。 例如，你可能会学习如何制作一个能够监测室内空气质量并自动开关空气净化器的智能设备；或者如何搭建一个能够记录你的运动轨迹并上传到云端的健康追踪器；甚至如何用你的智能硬件来控制家里的灯光和窗帘，创造个性化的智能生活场景。 在项目分析中，我们不仅会提供详细的硬件选型、电路设计和代码实现步骤，更会引导你思考项目的创新点、潜在的优化方向以及如何将其进行商业化。我们会鼓励你大胆尝试，不害怕失败，从每一个项目中吸取经验，不断提升自己的解决问题能力。 本书的特点： 从零基础到进阶： 即使你对硬件和编程一无所知，也能轻松入门，逐步建立起扎实的知识体系。 理论与实践相结合： 每一章节都包含丰富的概念讲解和实例演示，确保你不仅知其然，更知其所以然。 趣味性与实用性并重： 项目设计贴近生活，充满创意，让你在学习过程中感受到创造的乐趣，并能解决实际问题。 引导性学习： 鼓励独立思考和探索，提供解决方案的同时，引导你发掘更多可能性。 关注发展趋势： 紧密结合当前智能硬件和物联网领域的最新技术和发展方向。 “智趣创想：点亮你的硬件梦想”将是你开启智能硬件开发之旅的理想伙伴。在这里，我们不仅教授技术，更点燃你的创造激情。你将学会如何将脑海中的奇思妙想，一步步转化为能够感知、思考、互动的智能产品。让我们一起，用智慧和创意，去创造更加美好的智能未来！无论你是学生、爱好者，还是希望拓展技术视野的专业人士，这本书都将是你不可或缺的宝贵资源。准备好迎接挑战，释放你的创造力，让你的硬件梦想照进现实吧！

评分☆☆☆☆☆

这本书简直是为我这种对硬件编程一窍不通的新手量身定制的！它的讲解方式非常平易近人，完全没有那种高高在上的技术术语堆砌感。我特别喜欢作者在介绍每一个基本概念时，都会配上一个非常直观的例子。比如，当讲到传感器数据采集时，它不是简单地罗列公式，而是会模拟一个“给植物浇水”的场景，让你一下子就能明白为什么需要定时采样和阈值判断。初学者最怕的就是“纸上谈兵”，但这本书从一开始就强调动手实践，每章后面都有明确的“实战挑战”，这些挑战难度设置得循序渐进，上次我按照书上的指导，成功地用一个简单的微控制器点亮了LED灯并让它根据环境光线变化闪烁频率，那种成就感真是无与伦比。而且，书中对开发工具的选择和环境配置也做了极其详尽的图文说明，我甚至不需要去网上搜索额外的教程，按照书上的步骤一步步操作，机器就能跑起来。这种全流程的无缝衔接，极大地降低了入门的心理门槛。对于想要跨入物联网（IoT）这个热门领域，但又苦于找不到一本能真正带你“入门”的书的人来说，这本书绝对是首选的敲门砖。它没有追求覆盖所有前沿技术，而是扎扎实实地打地基，让人对后续的深入学习充满信心。

评分☆☆☆☆☆

阅读体验上，这本书的编排逻辑简直是教科书级别的优秀。它没有像许多技术书籍那样，将理论知识一股脑地抛给读者，而是采用了“问题导向”的叙事结构。每一章节的开头，都会抛出一个实际的应用场景或者一个读者可能会遇到的难题，然后顺藤摸瓜地引出解决这个难题所需的硬件原理和编程技巧。这种方式让学习过程不再是枯燥的知识点记忆，而更像是在解谜。我尤其欣赏它对“架构设计”的探讨。在讲解如何连接不同模块时，作者没有直接给出最终的代码，而是先花篇幅讨论了为什么选择这种通信协议而不是另一种，不同的数据传输速率对功耗有什么影响，以及如何权衡实时性和资源占用。这种深度思考的训练，远比单纯复制粘贴代码要有价值得多。它培养的不是一个只会写代码的“操作员”，而是一个懂得“为什么”的“工程师”。书中的插图清晰且信息量适中，无论是电路图还是流程图，都处理得恰到好处，不会因为过于复杂而让人望而却步，也不会因为过于简化而失真。

评分☆☆☆☆☆

这本书的语言风格带着一种恰到好处的“务实感”，它没有过多渲染智能硬件的“高大上”，而是聚焦于如何将想法变为现实。我欣赏它在介绍复杂概念时所采用的类比手法，生动而不失严谨。比如，在解释中断机制时，作者将其比作“电话呼叫”，而不是传统的“异步请求”，这个比喻立刻让概念清晰起来。再者，它在内容选材上的“克制”也值得称赞。它没有试图涵盖ARM、FPGA、Linux驱动等过于深奥的领域，而是稳扎稳打地聚焦于当前最容易上手的平台，确保大多数读者能在短时间内看到成果。这种策略极大地增强了读者的学习动力。如果说有什么遗憾，那就是我希望作者能再多提供几组关于网络通信和云端数据上报的综合案例。但即便如此，这本书也已经出色地完成了它的使命——为我铺平了通往智能硬件世界的坚实第一步，让我对未来利用现有技术解决实际问题充满信心。

评分☆☆☆☆☆

这本书最让我感到惊喜的是，它成功地平衡了“硬件”与“软件”的权重分配。很多市面上的入门书籍要么过于偏重底层电路设计，让软件工程师感到头疼，要么就是专注于代码实现，对硬件选型和调试一笔带过。而这本《智能硬件开发入门》，则做到了真正的“双轮驱动”。在讲解软件部分时，它清晰地区分了底层驱动、中间件处理和应用逻辑的界限，代码示例简洁且注释到位。但在涉及硬件交互的章节，它深入浅出地介绍了如何通过软件去“驯服”那些物理世界的信号。比如，在处理模拟信号到数字信号的转换时，它不仅展示了ADC读取函数，还详细解释了采样定理和量化误差的概念，并提供了一个简单的数字滤波算法作为优化方案。这种对工程细节的关注，使得读者在未来遇到真实世界的“噪声”和“漂移”问题时，能够找到软件层面的应对策略，而不是束手无策。对于希望快速将创意落地为可工作原型的创客来说，这种软硬结合的思维模式至关重要。

评分☆☆☆☆☆

坦白说，我对很多技术书籍的最终效果持怀疑态度——买了之后往往束之高阁。然而，这本《智能硬件开发入门》却成了我书桌上使用频率最高的一本书。它不仅仅是提供了一套技术流程，更重要的是，它植入了一种解决问题的系统性思维。我注意到，作者在讲解每一个模块时，都会预设几种可能的失败情景，并给出相应的排查步骤，这种“故障树”式的分析方法非常实用。例如，当传感器读数异常时，书中提示读者应该首先检查电源电压是否稳定，其次是信号线的抗干扰处理，最后才是代码逻辑错误。这种自底向上的调试顺序，帮我省去了大量的摸索时间。此外，书中对于开源硬件社区资源的利用也做了很好的引导，推荐了一些官方文档和论坛资源，让读者明白学习是一个持续连接和获取外部支持的过程，而不是孤立地跟读一本书就能结束的。这种面向未来的学习导向，远比单纯的知识灌输要宝贵得多。