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李茂 著

图书标签:

• Python
• 硬件编程
• 树莓派
• Arduino
• 物联网
• 嵌入式系统
• 电子制作
• 实践
• 项目
• 开源硬件

出版社： 机械工业出版社

ISBN：9787111487746

版次：1

商品编码：11651679

品牌：机工出版

包装：平装

丛书名： 电子与嵌入式系统设计丛书

开本：16开

出版时间：2015-02-01

用纸：胶版纸

页数：208

内容简介

　　《Python硬件编程实战》主要针对计算机基础比较薄弱的Python语言初学者，力图使用通俗易懂和深入浅出的语言风格阐述Python的基本概念。在对Python建立基本概念的前提下，循序渐进地引导读者学习Python版本的选择、不同平台下Python开发环境的搭建、Python基本的语法，并最终使读者可以利用Python实现一些简单的应用开发。本书主要适用于没有Python基础的初学者，包括但不限于具有硬件背景的工程师、非计算机专业的读者、Python业余爱好者和学生等。

目录

前言
第1章　Python简介 / 1
1.1　Python是什么 / 1
1.2　对Python的四种定义 / 1
1.2.1　一种脚本语言 / 1
1.2.2　一种解释型语言 / 3
1.2.3　一种高级语言 / 3
1.2.4　一种面向对象的语言 / 4
1.3　Python的特点 / 5
1.3.1　作为脚本语言的优缺点 / 5
1.3.2　Python自身的特点 / 7
1.4　Python的应用 / 9
1.4.1　Python能干什么 / 10
1.4.2　Python更适合做些什么 / 10
1.4.3　你能用Python干什么 / 12
1.5　Python的必备常识 / 13
1.5.1　Python文件的后缀 / 13
1.5.2　Python的缩写和简称 / 13
1.5.3　Python的官网 / 13
1.5.4　Python的Logo / 13
第2章　下载并安装Python / 14
2.1　因Python版本不合适而导致的常见问题 / 14
2.2　Python的两大版本 / 15
2.2.1　Python版本历史 / 15
2.2.2　Python 2和Python 3之间的区别 / 16
2.3　如何选择合适的版本 / 20
2.3.1　选择Python 2还是Python 3 / 21
2.3.2　选择Python是32位还是64位 / 21
2.4　常见软件的发布格式 / 23
2.4.1　源码格式 / 23
2.4.2　二进制格式 / 25
2.5　下载合适的Python安装包 / 26
2.5.1　Python提供了哪些形式 / 26
2.5.2　选择更稳定、更快速的国内下载源 / 29
2.6　如何在Windows系统中安装Python / 29
2.6.1　在Windows 7中安装Python / 29
2.6.2　在Windows中安装Python后的常见问题 / 35
2.7　在Linux系统中安装Python / 36
2.7.1　在Ubuntu中安装Python / 36
2.7.2　为何不推荐初学者在Ubuntu中安装Python / 37
2.8　在Mac中安装Python / 38
第3章　选择合适的Python开发环境 / 39
3.1　不同平台下开发Python时共用的东西 / 39
3.2　不同平台下开发Python时的共同特点 / 40
3.2.1　Python最原始的开发方式 / 41
3.2.2　利用Python的shell进行交互式开发 / 41
3.2.3　利用Python的IDE进行开发 / 43
3.3　Python的IDE / 44
3.3.1　Python的IDE和编辑器、终端等的关系 / 44
3.3.2　Python的常见IDE / 46
3.3.3　Python IDE常见问题及解答 / 62
3.4　在Windows环境下进行Python开发 / 65
3.4.1　最原始的Python开发方式 / 65
3.4.2　用Python的shell进行交互式开发 / 72
3.4.3　用Python的IDE进行开发 / 79
3.5　在Linux环境下进行Python开发 / 79
3.5.1　Python最原始的开发方式 / 80
3.5.2　用Python的shell进行交互式开发 / 82
3.5.3　用Python的IDE进行开发 / 83
3.6　在Mac环境下进行Python开发 / 83
3.6.1　Python最原始的开发方式 / 83
3.6.2　用Python的shell进行交互式开发 / 86
3.6.3　用Python的IDE进行开发 / 86
3.7　究竟应选用哪种环境开发Python / 87
第4章　Python的基础知识 / 89
4.1　SheBang和Python文件编码声明 / 89
4.1.1　#!/usr/bin/python / 89
4.1.2　Python文件编码声明 / 89
4.2　Python中的缩进 / 92
4.2.1　其他语言的缩进只影响代码的美观 / 92
4.2.2　Python的缩进会影响代码的逻辑 / 93
4.3　Python中_?_name_?_和_?_main_?_的含义 / 98
4.3.1　_?_name_?_详解 / 98
4.3.2　_?_main_?_详解 / 99
4.3.3　_?_name_?_和_?_main_?_搭配使用的目的 / 99
4.4　Python中的面向对象编程 / 103
4.4.1　self和_?_init_?_的含义 / 103
4.4.2　初学者不要从最开始就太关注面向对象 / 109
4.5　Python中的变量 / 109
4.5.1　基本变量的声明和定义 / 109
4.5.2　变量的作用域 / 112
4.6　Python中的分支结构 / 115
4.7　Python中的函数 / 116
第5章　一些有趣的Python小实验 / 118
5.1　用Python查看系统平台信息 / 118
5.2　Python处理谐波和信号变换 / 119
5.3　更多有用且有趣的Python语法 / 123
5.3.1　Python中交换不同的变量值 / 124
5.3.2　Python中集合类的变量的切片 / 124
5.3.3　Python中的for循环和枚举器 / 125
5.3.4　Python中的条件性赋值 / 126
第6章　常见Python应用实例 / 127
6.1　Python在网络方面的应用 / 127
6.2　Python在图形界面方面的应用 / 132
6.2.1　Python的常见GUI图形库 / 132
6.2.2　Python的GUI图形库：PyQt / 132
6.3　Python在数据库方面的应用 / 136
第7章　Python与开源硬件 / 141
7.1　Python和开源硬件之间的关系 / 141
7.2　pcDuino基础知识 / 141
7.2.1　什么是开源硬件 / 141
7.2.2　常见的开源硬件 / 142
7.2.3　为何选择pcDuino / 146
7.2.4　如何配置开源硬件pcDuino / 147
7.3　在开源硬件pcDuino上使用Python / 155
7.3.1　Web服务器 / 156
7.3.2　漏水监测 / 162
7.3.3　使用Z-Wave实现智能家居 / 166
附录A　如何利用Python的相关资源 / 174
附录B　如何继续深入学习Python / 181
附录C　Python学习资料 / 182

前言/序言

探索数字世界的底层逻辑：从传感器到嵌入式智能 本书并非一本关于Python语言在特定领域应用的教程，而是旨在带领读者深入理解我们日常所依赖的数字设备是如何运作的。我们常常惊叹于智能手机的强大功能，或是习惯了物联网设备带来的便利，但很少去探究其背后驱动这一切的“硬件”是如何被赋予“智能”的。这本书将为你揭开这层面纱，让你从根本上理解电子元件如何协同工作，如何接收信息、处理指令，并最终与物理世界产生交互。 我们将从最基础的电子学概念入手，即便你对电路没有丝毫了解，也能循序渐进地掌握核心原理。电阻、电容、电感这些看似枯燥的名词，将会在实际的应用场景中焕发出生机。你将了解到它们在电流流动中所扮演的角色，如何影响信号的传输和能量的存储。我们将探讨直流电和交流电的区别，以及它们在不同电子设备中的应用。 Ohm定律、基尔霍夫定律等基础定律，将不再是抽象的公式，而是理解电路行为的钥匙。通过简单的电路搭建和模拟，你将直观地感受到这些基本原理是如何塑造我们所见的电子世界。 随后，我们将把视角转向微控制器，这是赋予电子设备“大脑”的关键组件。我们不会深入讲解某一特定微控制器的架构细节，而是侧重于微控制器作为数字信号处理核心的普遍性原理。你将了解到微控制器的基本组成部分，例如CPU（中央处理器）、内存、以及各种输入/输出（I/O）接口。我们将重点关注I/O接口，这是微控制器与外部世界沟通的桥梁。你将学习到数字输入和数字输出的概念，理解如何通过控制微控制器的输出引脚来驱动LED、继电器等外部设备，以及如何通过读取输入引脚的状态来感知外部环境的变化，例如按键的按下或传感器的数值。 PWM（脉冲宽度调制）技术将是本书介绍的一个重要概念。它并非一个简单的开关操作，而是通过快速开关来模拟连续变化的信号，从而实现对电机速度的精确控制，或是对LED亮度的平滑调节。你将理解PWM信号的生成原理，以及它在实际应用中的广泛性。 模拟信号和数字信号的转换也是理解现代电子设备运作的关键。我们日常接触到的许多信息，例如声音、温度、光照，都是模拟信号。然而，微控制器只能理解和处理数字信号。因此，ADC（模数转换器）和DAC（数模转换器）的作用就显得尤为重要。本书将解释ADC如何将连续变化的模拟信号采样并转换为离散的数字值，以及DAC如何将数字值转换回模拟信号。这将帮助你理解从传感器获取原始数据到微控制器进行处理的整个过程。 接着，我们将探讨各种传感器及其工作原理。这些“眼睛”和“耳朵”让电子设备能够感知周围的世界。我们将介绍不同类型的传感器，例如光敏电阻（感应光线强度）、热敏电阻（感应温度）、加速度计（感应运动和方向）、陀螺仪（感应角速度）、湿度传感器（感应空气湿度）等等。对于每种传感器，我们都会解释其基本的工作原理，说明它们如何将物理量的变化转化为电信号，以及微控制器如何读取这些信号。你将了解到如何选择合适的传感器来满足特定的应用需求，以及如何将它们集成到你的系统中。 除了传感器，本书还会深入介绍执行器，这些是电子设备与物理世界进行交互的“手”。除了前面提到的LED和继电器，我们还将详细介绍电机驱动。了解直流电机、步进电机和伺服电机的工作原理，以及如何使用合适的驱动电路来精确控制它们的转速、方向和位置，是构建能够执行复杂动作的嵌入式系统的基础。你将学习到如何利用PWM信号来控制电机的速度，以及如何利用H桥电路来实现电机的正反转。 数据通信在现代电子系统中扮演着至关重要的角色。本书将为你介绍几种常见的嵌入式系统通信协议，让你理解不同设备之间是如何“对话”的。我们将重点介绍I2C（Inter-Integrated Circuit）和SPI（Serial Peripheral Interface）这两种串行通信协议。你将了解到它们的通信机制、主从设备的工作模式，以及如何使用它们来连接微控制器与各种外围芯片，例如显示屏、存储器和传感器。此外，我们还会简要介绍UART（Universal Asynchronous Receiver/Transmitter）接口，这是许多设备之间进行串行通信的常用接口。 随着物联网（IoT）的兴起，无线通信能力已成为嵌入式系统的标配。本书将为你介绍Wi-Fi和蓝牙等主流的无线通信技术在嵌入式系统中的应用。你将了解它们的基本工作原理，以及如何将支持这些技术的模块集成到你的项目中，从而实现设备之间的无线连接和数据传输。 构建一个完整的嵌入式系统，离不开硬件和软件的协同。本书将强调软硬件协同设计的重要性。你将理解软件（固件）是如何被编写出来，以控制和协调硬件的各个组件。我们将讨论嵌入式系统中的程序结构，例如中断处理，它允许微控制器在接收到外部事件时及时做出响应。 此外，本书还将探讨一些更高级的主题，例如电源管理。在许多嵌入式应用中，电池供电是常见的情况，因此了解如何优化功耗，延长设备续航时间，是至关重要的。你将学习到低功耗设计原则，以及如何通过软件和硬件的优化来降低系统的能耗。 最后，本书会引导你思考嵌入式系统的调试与测试。当硬件和软件结合在一起时，不可避免地会出现问题。你将学习到各种调试技术和工具，例如逻辑分析仪和示波器，它们可以帮助你诊断和解决硬件层面的问题。同时，你也将了解到软件调试的基本方法，以确保你的代码能够正确地控制硬件。 通过对这些底层逻辑的深入探索，你将能够理解从一个简单的LED闪烁到一个复杂的智能家居设备，其背后蕴含的硬件原理和设计思路。本书旨在培养一种“动手”和“思考”的能力，让你不仅能够使用现有的嵌入式设备，更能理解它们的工作原理，甚至能够根据自己的需求设计和构建全新的智能硬件解决方案。 这将是一次对数字世界底层逻辑的全面探索之旅。

评分☆☆☆☆☆

这本书的语言风格是我最欣赏的一点。在阅读很多技术书籍时，常常会遇到那种枯燥乏味、堆砌术语的文字，读起来像是啃一本厚厚的字典，让人昏昏欲睡。但这本书不同，作者的文字生动有趣，充满了生活气息，仿佛在和一位老朋友聊天，分享着他多年的经验和感悟。即使是讲解一些相对抽象的概念，也总能找到恰当的比喻，让我瞬间豁然开朗。我常常会一边读，一边在脑海中勾勒出作者描绘的场景，仿佛身临其境。书中的案例分析也非常接地气，没有那些脱离实际的“高大上”项目，而是选择了那些我们日常生活中可能遇到或者能够轻松实现的场景，这极大地降低了阅读和学习的门槛，让我觉得技术离我并不遥远。更重要的是，这种轻松愉快的阅读体验，让我能够更持久地投入到学习中，而不是因为枯燥而产生抵触情绪。它让我意识到，学习技术并非一定要板着脸，严肃认真，也可以是充满乐趣和探索的旅程。这本书为我打开了一扇新的窗户，让我看到了技术学习的另一种可能，也让我对未来的阅读选择有了更明确的方向。

评分☆☆☆☆☆

我发现这本书最吸引我的地方在于它对“解决问题”这一核心能力的培养。很多技术书籍往往侧重于知识点的罗列，或者提供一些现成的解决方案，但这本书却更注重引导读者去思考“为什么”和“如何做”。它不仅仅告诉我们一个东西是什么，更重要的是它会带你分析这个东西为什么会这样工作，它解决了什么样的问题，以及在遇到新的问题时，我们应该如何运用这些知识去分析和解决。书中有很多让我拍案叫绝的“妙招”，这些方法并非是标准化的教科书式解答，而是作者基于自己实践经验提炼出来的，充满了智慧和灵活性。这让我觉得，学习技术不仅仅是记忆和模仿，更重要的是培养一种独立思考和解决问题的能力。它让我明白，真正的技术高手，往往不是那些掌握最多知识的人，而是那些能够灵活运用知识，解决实际问题的人。这本书就像一本武林秘籍，它教给我的不仅仅是招式，更是心法，让我学会如何融会贯通，应对千变万化的挑战。

评分☆☆☆☆☆

这本书带给我的最大价值，在于它让我对“连接”有了全新的认识。一直以来，我对于各种电子设备、传感器之间的通信方式都感到有些神秘。这本书则系统地解析了它们是如何“对话”的，从物理层到协议层，一步步揭示了数据传输的奥秘。作者在讲解过程中，非常注重概念的清晰化和可视化，用大量的图示和流程图来辅助说明，让那些原本复杂的概念变得一目了然。我尤其对书中关于“接口”的讲解印象深刻，它让我理解了不同设备之间如何能够互相理解，协同工作。这不仅仅是技术上的连接，更是一种思想上的连接。它让我看到了不同技术领域之间是如何相互渗透，相互促进的。这本书就像一把钥匙，为我打开了理解物理世界与数字世界之间联系的大门，让我看到了未来智能化发展的无限可能。这种对“连接”的深入理解，极大地开阔了我的视野，也激发了我探索更多跨领域技术融合的兴趣。

评分☆☆☆☆☆

收到！我将以一个读者的口吻，为您创作五段风格各异、内容丰富的图书评价，每段大约300字，并且避免提及“Python硬件编程实战”这本书本身的内容，着重于从读者的角度出发，描述阅读一本关于技术书籍可能带来的感受、启发和收获。 这本让我重新拾起了对嵌入式系统的好奇心。拿到书的时候，其实并没有抱太大的期望，毕竟这类技术书籍的门槛通常不低，我之前也尝试过一些，但往往因为概念晦涩、示例代码晦暗不明而半途而废。然而，这本书却给了我一个完全不同的阅读体验。作者的讲解非常有条理，从最基础的原理讲起，层层递进，一点点揭开了那些曾经让我望而却步的神秘面纱。我尤其喜欢其中关于“底层逻辑”的阐述，很多平时看似复杂的硬件交互，在作者的笔下变得清晰易懂，仿佛看到了事物运转的脉络。书中穿插的那些小项目，虽然我还没有完全动手实践，但光是看示例代码和流程，就能感受到那种将理论付诸实践的成就感。它让我明白，原来那些曾经觉得遥不可及的技术，并非高不可攀，只要找对方法，循序渐进，每个人都有可能触碰到它们。这本书就像一位耐心且知识渊博的向导，带领我在技术的海洋中稳步前行，而非让我独自摸索，迷失方向。它点燃了我内心的求知欲，让我对未来的学习充满了期待，也让我看到了将兴趣转化为实际能力的更多可能性。

评分☆☆☆☆☆

读完这本书，我感觉自己仿佛掌握了一套全新的“工具箱”。在此之前，我学习技术常常是零散的，东一榔头西一棒槌，总感觉缺乏一个系统性的框架来支撑。这本书的结构非常严谨，它建立起了一个完整知识体系，让我能够将之前学到的零散知识点有机地串联起来。作者在讲解每个概念时，都会将其置于一个更大的图景中，让我明白这个知识点在整个技术链条中的位置和作用。这就像给我提供了一张清晰的地图，让我知道我所处的“位置”和“方向”，也让我对未来的“目的地”有了更明确的规划。书中提供的那些实操建议和技巧，都非常实用，可以直接应用到实际项目中，让我感到学习的成果立竿见影。它不仅仅是一本书，更像是一位经验丰富的导师，循循善诱，指引我走出迷茫，让我对技术学习充满了信心和动力。我期待着将书中所学应用到我的实际工作中，创造出更多有价值的东西。

评分☆☆☆☆☆

一般，硬件针对pcduino，不是普及的硬件

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北京来的 速度算快的了

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很不错的一本书 很喜欢

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给公司买的，方便，便宜，以后还会买

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学习中，感觉价格贵了点。

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好

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书纸质不错

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一般，硬件针对pcduino，不是普及的硬件

评分☆☆☆☆☆

比较实用，入门可以看看