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內(nèi)容簡介

　　本書源自作者在紐約大學(xué)主講的熱門課程“電子設(shè)備原型設(shè)計(jì)與實(shí)踐”。該課程主要面向有基本電子學(xué)和編程知識的工程、藝術(shù)、設(shè)計(jì)專業(yè)的學(xué)生，傳授電子產(chǎn)品原型設(shè)計(jì)、項(xiàng)目開發(fā)方法。該課程沒有把重點(diǎn)放在研究電路的工作原理上，而是把重點(diǎn)放在實(shí)踐上，傳授如何應(yīng)用電子技術(shù)來解決問題、實(shí)現(xiàn)創(chuàng)意。本書通過14章內(nèi)容，結(jié)合大量有趣的實(shí)踐練習(xí)，向讀者介紹電子原型制作的知識和技巧。第1～3章介紹了原型制作的基礎(chǔ)知識和關(guān)于LED的入門和進(jìn)階知識；第4～6章介紹了如何從零開始自己設(shè)計(jì)一塊Arduino開發(fā)板，并將它從零件開始一步步打造成有完整功能的開發(fā)平臺；第7～8章介紹了Arduino的程序調(diào)試以及多任務(wù)處理；第9～14章為電機(jī)、電源、通信、信號處理、藍(lán)牙等進(jìn)階內(nèi)容。無論是隨手翻閱，還是動(dòng)手做練習(xí)，你都能了解產(chǎn)品原型設(shè)計(jì)及制作的整個(gè)過程，同時(shí)熟悉交互設(shè)計(jì)與快速迭代的方法。無論你是創(chuàng)客、藝術(shù)家、設(shè)計(jì)師、學(xué)生，還是相關(guān)從業(yè)人員，你都可以從本書中有所收獲。

作者簡介

　　孫德慶創(chuàng)意工程師、藝術(shù)家，現(xiàn)居美國紐約。他是紐約大學(xué)互動(dòng)媒體研究院教授，主講的研究生課程深受學(xué)生歡迎。他也是紐約Think Create設(shè)計(jì)與工程工作室聯(lián)合創(chuàng)始人，負(fù)責(zé)領(lǐng)導(dǎo)團(tuán)隊(duì)進(jìn)行科技創(chuàng)新與技術(shù)開發(fā)。他對各類電子交互技術(shù)有著廣泛研究，負(fù)責(zé)為電子產(chǎn)品、藝術(shù)裝置等項(xiàng)目提供技術(shù)解決方案并制造原型。他曾在肯尼迪家族設(shè)計(jì)公司、Parallel Development等設(shè)計(jì)及工程公司任創(chuàng)意工程師，作品被安裝在北京、上海、紐約、洛杉磯、西雅圖、波士頓、哈利法克斯、迪拜等城市。他的作品曾獲得德國紅點(diǎn)獎(jiǎng)、紐約設(shè)計(jì)獎(jiǎng)等國際獎(jiǎng)項(xiàng)，并被新華社、《中國日報(bào)》《紐約時(shí)報(bào)》《連線》雜志、?？怂剐侣?lì)l道等全球知名媒體報(bào)道。

圖書目錄

1 原型制作基礎(chǔ) 001
1．1　如何良好焊接　001
1．2　如何用面包板高效布線　004
1．3　什么樣的電線連接是可靠的　006
1．4　動(dòng)手做！搭個(gè)電子繞環(huán)游戲 (Wire Loop Game)　006
1．5　總結(jié)及引申　007
2　LED 基礎(chǔ)知識　008
2．1　LED 基本原理　008
2．2　LED 有黃金—LED 的結(jié)構(gòu)　008
2．3　正極、負(fù)極勿接反—使用LED　009
2．4　如何計(jì)算LED 所需限流電阻的值　010
2．5　不同顏色的LED　011
2．6　LED 調(diào)光基礎(chǔ)——PMW　012
2．7　LED 調(diào)光進(jìn)階——如何顯得自然流暢　012
2．8　其他幾種帶有LED 字眼的技術(shù)　013
2．9　動(dòng)手做！制作一個(gè)2×2×2 LED立體陣列　014
2．10　詳細(xì)步驟　015
2．11　總結(jié)及引申　017
3　LED 應(yīng)用進(jìn)階　018
3．1　Arduino驅(qū)動(dòng)LED 的基本原理　018
3．2　使用Arduino控制多個(gè)LED　020
3．3　掃描LED　022
3．4　將功能塊拆分成函數(shù)　024
3．5　讓LED 三維陣列顯示動(dòng)畫　025
3．6　驅(qū)動(dòng)更大的LED 矩陣　027
3．7　智能LED　028
3．8　總結(jié)及引申　029
4　PCB 原理圖設(shè)計(jì)　030
4．1　我們?yōu)槭裁葱枰狿CB　030
4．2　自制PCB？訂購PCB？　031
4．3　PCB術(shù)語　032
4．4　PCB設(shè)計(jì)軟件　037
4．5　原理圖的內(nèi)容和結(jié)構(gòu)　037
4．6　動(dòng)手做！PCB設(shè)計(jì)軟件設(shè)計(jì)練習(xí)　039
4．7　總結(jié)及引申　044
5　PCB設(shè)計(jì)　046
5．1　PCB設(shè)計(jì)的流程　046
5．2　如何閱讀數(shù)據(jù)手冊？　047
5．3　人工檢查PCB設(shè)計(jì)的問題　049
5．4　設(shè)置線路圖規(guī)則　050
5．5　更改網(wǎng)格大小　051
5．6　顯示和隱藏不同的層　052
5．7　改變PCB的大小　053
5．8　拖動(dòng)元器件　054
5．9　去除多余的絲印　055
5．10　開始布線　056
5．11　導(dǎo)出Gerber　059
5．12　導(dǎo)出BOM　060
5．13　總結(jié)及引申　060
6　PCB焊接組裝　062
6．1　焊接的安全問題　062
6．2　修復(fù)電路板　062
6．3　焊接貼片元器件　064
6．4　焊接Arduino M0　066
6．5　燒寫B(tài)ootloader　071
6．6　焊接排針　073
6．7　總結(jié)及引申　073
7　調(diào)試Arduino　074
7．1　調(diào)試思維模式（The Debugging Mind-Set）　074
7．2　調(diào)試Arduino代碼的4 種方式　075
7．3　用邏輯分析儀調(diào)試代碼　077
7．4　擴(kuò)展：調(diào)試Arduino Uno　086
7．5　總結(jié)及引申　088
8　實(shí)現(xiàn)多任務(wù)處理　089
8．1　最基本的LED 閃爍程序　089
8．2　停止使用delay()　090
8．3　狀態(tài)機(jī)　092
8．4　以兩個(gè)不同頻率閃爍LED　093
8．5　將功能塊封裝成類（class）　094
8．6　睡眠（sleep）　096
8．7　中斷（interrupt）　098
8．8　總結(jié)及引申　099
9　電機(jī)的種類和操作　100
9．1　直流有刷電機(jī)　100
9．2　舵機(jī)　104
9．3　步進(jìn)電機(jī)　105
9．4　步進(jìn)電機(jī)的連接　108
9．5　直流電機(jī)、舵機(jī)和步進(jìn)電機(jī)的比較　111
9．6　總結(jié)及引申　111
10　電源與通信協(xié)議　112
10．1　常見的電源和電源參數(shù)　112
10．2　不同種類的電源和應(yīng)用場景　114
10．3　電線的分類和選用　118
10．4　電池　119
10．5　在Arduino上應(yīng)用通信協(xié)議　121
10．6　總結(jié)及引申　124
11　總線　125
11．1　USB　127
11．2　I2C　128
11．3　SPI　131
11．4　1-Wire　132
11．5　RS-485　133
11．6　小練習(xí)：在兩塊Arduino上實(shí)現(xiàn)I2C 通信　134
12　信號處理　135
12．1　平滑濾波算法　137
12．2　滯回比較算法　138
12．3　峰值檢測算法　140
12．4　包絡(luò)線檢測算法　142
12．5　總結(jié)及引申　143
13　Arduino USB 通信　144
13．1　Arduino上幾種不同的USB接口　144
13．2　Arduino USB串口通信　146
13．3　Arduino USB鍵盤通信　148
13．4　Arduino WebUSB通信　149
13．5　總結(jié)及引申　152
14　藍(lán)牙低功耗　153
14．1　什么是藍(lán)牙低功耗　153
14．2　藍(lán)牙低功耗的角色概念　154
14．3　在iOS里制造一個(gè)藍(lán)牙外圍設(shè)備　159
14．4　用WebBluetooth制造一個(gè)藍(lán)牙中央設(shè)備　161
14．5　連接到實(shí)體設(shè)備　163
14．6　結(jié)語　164