树莓派开发从零开始学：超好玩的智能小硬件制作书 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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胡松涛 著

图书标签:

• 树莓派
• DIY
• 硬件开发
• 电子制作
• 编程
• Python
• 物联网
• 智能硬件
• 零基础
• 超好玩

出版社： 清华大学出版社

ISBN：9787302432654

版次：1

商品编码：11903686

品牌：清华大学

包装：平装

开本：16开

出版时间：2016-03-01

用纸：胶版纸

正文语种：中文

内容简介

　　本书以实战开发为出发点，以 Raspberry Pi应用开发为主线，通过 Python开发简单的树莓派单片机模块，让读者熟悉 Raspberry和 Python。本书介绍 Linux的常用命令和 Python的常用模块，并举实例详细讲解。

　　本书共 8章，涵盖的主要内容有 Linux和 Raspberry简介、Raspberry安装配置、Raspberry开发利器、 Raspberry常用服务、Raspberry常用功能、Raspberry GPIO、Raspberry开门报警器实战、Raspberry移动小车实战。本书所有源代码已上传网盘供读者下载使用。

　　本书内容丰富，实例典型，实用性强，适合树莓派初学者、物联网和智能家居开发人员，以及高等院校和培训学校相关专业的师生阅读。

内页插图

目录

第1章 Linux和Raspberry的简介 1

1.1 Linux前世今生 1

1.1.1 Linux的诞生 1

1.1.2 Linux的发行版本 2

1.1.3 Linux的将来 3

1.2 深度剖析Raspberry 4

1.2.1 Raspberry Pi的诞生 4

1.2.2 Raspberry家族 5

1.3 Raspberry配件选择 5

1.3.1 Raspberry必要设备 5

1.3.2 Raspberry非必要设备 6

1.4 Raspberry OS的选择 7

1.4.1 Raspberry官网推荐OS 7

1.4.2 官方推荐的第三方OS 8

1.4.3 其他的OS 8

第2章 Raspberry的安装配置 10

2.1 从零开始安装配置Raspberry 10

2.1.1 下载Raspberry的系统 10

2.1.2 Windows下安装RaspBian 10

2.1.3 Linux下安装RaspBian 11

2.1.4 Mac OS下安装RaspBian 14

2.2 RaspBian基本配置 15

2.2.1 raspi-config配置 15

2.2.2 网络配置 20

2.2.3 无线网络配置 23

2.2.4 其他配置 24

2.3 远程无密码登录 25

2.3.1 Windows远程无密码登录 26

2.3.2 Linux远程无密码登录 33

2.4 系统备份和还原 34

2.4.1 tar备份还原 35

2.4.2 tar增量备份还原 37

2.4.3 dd备份还原 38

第3章 Raspberry开发利器 40

3.1 apt-get 40

3.1.1 apt-get简介 40

3.1.2 apt命令用法 41

3.2 vim 43

3.2.1 vim简介 43

3.2.2 安装配置vim 43

3.2.3 以vim做一个简单的python IDE 45

3.2.4 vim使用指南 47

3.3 bash 49

3.3.1 bash简介 49

3.3.2 第一个bash脚本Hello world 53

3.3.3 bash script实例——增量备份脚本 55

3.4 Python 56

3.4.1 Python简介 57

3.4.2 第一个Python脚本 Hello world 57

3.4.3 Python常用模块 59

3.4.4 Python script实例——touch2py.py 63

3.4.5 Python进阶实例——getNip.py 65

3.5 常用工具 67

3.5.1 正则表达式（RE） 67

3.5.2 grep 74

3.5.3 find 76

3.5.4 sed 79

3.5.5 awk 82

3.5.6 其他常用工具 86

第4章 Raspberry常用服务 90

4.1 xrdp远程桌面服务 90

4.1.1 xrdp简介 90

4.1.2 xrdp安装 90

4.1.3 登录xrdp 91

4.2 samba共享服务 94

4.2.1 samba简介 94

4.2.2 samba安装 94

4.2.3 samba配置 95

4.2.4 登录samba服务器 97

4.3 miniDLNA共享影音服务 101

4.3.1 miniDLNA简介 101

4.3.2 miniDLNA安装 102

4.3.3 miniDLNA配置 102

4.4 VSFTP FTP服务 103

4.4.1 VSFTP简介 103

4.4.2 VSFTP安装 103

4.4.3 vsftp配置 103

4.4.4 登录VSFTP服务器 108

4.5 Nginx 110

4.5.1 Nginx简介 111

4.5.2 Nginx安装 111

4.5.3 Nginx配置 111

4.6 LAMP 115

4.6.1 LAMP简介 115

4.6.2 LAMP安装 115

4.6.3 LAMP配置 116

第5章 Raspberry常用功能 122

5.1 挂载磁盘 122

5.1.1 硬件准备 122

5.1.2 软件设置 122

5.2 Aria2下载机 130

5.2.1 安装下载组件 130

5.2.2 Aria2配置 131

5.2.3 测试Aria2下载机 133

5.3 迅雷远程下载 134

5.3.1 下载迅雷远程下载固件 135

5.3.2 设置迅雷远程下载 135

5.4 动态域名解析 140

5.4.1 神器花生壳 140

5.4.2 下载安装花生壳 140

5.4.3 设置花生壳 141

5.5 无域名访问内网 143

5.5.1 确定公网IP 143

5.5.2 端口映射 145

5.6 实战：Raspberry给自己发短信 152

5.6.1 方案原理 152

5.6.2 方案执行 152

5.7 监控器Motion 155

5.7.1 安装Motion 155

5.7.2 配置使用Motion 155

第6章 实战Raspberry GPIO 157

6.1 GPIO简介 157

6.1.1 Raspberry GPIO 157

6.1.2 物理端口 158

6.2 实战GPIO——LED呼吸灯 158

6.2.1 准备实验物品 159

6.2.2 Python控制 161

6.3 实战GPIO——蜂鸣器 163

6.3.1 准备实验物品 163

6.3.2 Python控制 164

6.4 实战GPIO——超声波模块 166

6.4.1 准备实验物品 166

6.4.2 Python控制 167

第7章 实战：智能开门报警器 170

7.1 硬件准备 170

7.1.1 必需的硬件 170

7.1.2 可选硬件 170

7.1.3 组装及原理 171

7.2 软件准备 171

7.2.1 创建mylog模块 172

7.2.2 Python控制 173

第8章 实战：移动小车 （手机控制+网页控制） 179

8.1 硬件准备 179

8.1.1 必需的硬件 179

8.1.2 可选的硬件 181

8.2 组装及原理 181

8.2.1 小车组装 181

8.2.2 电机组装 186

8.2.3 小车原理 191

8.3 软件准备 191

8.3.1 Python控制 191

8.3.2 Web控制和手机控制 194

8.3.3 无线设置 196

前言/序言

《玩转微控制器：开启你的电子创意之旅》 你是否曾对那些看似神奇的电子产品心生好奇？是否想亲手搭建一个能与你互动、解决实际问题的智能小装置？《玩转微控制器：开启你的电子创意之旅》正是为你量身打造的指南，它将带领你跨越从零基础到熟练掌握微控制器开发的鸿沟，让你成为自己创意实现者。 本书并非一本枯燥的技术手册，而是一场充满乐趣和探索的冒险。我们摒弃了晦涩难懂的术语和复杂的理论推导，转而采用大量生动形象的比喻、贴近生活实际的应用案例，让你在不知不觉中掌握核心技术。无论你是学生、爱好者，还是希望为工作增添新技能的职场人士，都能在这本书中找到属于自己的学习路径。 为什么选择微控制器？ 微控制器，简单来说，就是一台微型计算机，它拥有独立的处理器、内存和输入/输出接口，能够被编程来执行特定的任务。它们是现代电子设备的大脑，小到智能手表，大到智能家居系统，都离不开它们的身影。学习微控制器开发，意味着你拥有了塑造智能未来的钥匙，可以赋予普通物体生命，让它们变得“聪明”起来。 本书将为你打开怎样的大门？ 《玩转微控制器：开启你的电子创意之旅》将从最基础的概念讲起，循序渐进，确保你每一步都能扎实前行。 第一部分：微控制器世界初体验 认识你的“大脑”： 我们将首先介绍微控制器的基本构成，包括处理器、内存、输入/输出（I/O）端口等，并通过形象的比喻，让你理解它们各自的功能和协作方式。就像人的大脑指挥身体的各个部分一样，微控制器也在执行着类似的指令。 选择你的“伙伴”： 市场上微控制器种类繁多，如何选择适合自己的开发平台至关重要。本书将为你介绍几款主流且易于上手的微控制器开发板，例如Arduino系列和ESP32系列，分析它们的优缺点、应用场景，并提供详细的选购建议，让你能找到最符合你项目需求和学习习惯的“伙伴”。 搭建你的“工作台”： 硬件的准备同样关键。我们将指导你如何安全、正确地连接各种电子元件，例如LED灯、按钮、传感器等，并介绍常用的电子工具，如万用表、面包板、电烙铁等。不用担心，我们会从最基础的工具使用讲起，让你告别对电子硬件的陌生感。 “编程语言”的奥秘： 微控制器需要通过编程来控制。本书将重点介绍C/C++语言在微控制器开发中的应用，但请放心，我们不会让你陷入枯燥的代码海洋。我们将采用“指令化”的学习方式，将复杂的编程概念拆解成一个个具体、易于理解的“指令”，让你能够快速上手，编写出第一个能让LED灯闪烁的程序，感受成功的喜悦。 第二部分：让你的硬件“活”起来——基础篇 “点亮”世界的色彩： LED灯是电子项目中非常常见且直观的输出设备。我们将教你如何控制LED灯的亮灭，并通过改变电压和脉冲宽度，实现LED灯的亮度调节，甚至模拟出呼吸灯的效果。 “倾听”你的指令： 按钮是接收外部输入的关键。我们将演示如何读取按钮的状态，并根据按钮的按下或释放来触发相应的程序动作，例如控制LED灯的开关。 “感受”周围的世界： 传感器是微控制器的“眼睛”和“耳朵”。本书将介绍多种常用传感器，例如光敏传感器（感受光线强度）、温湿度传感器（感知环境变化）、人体红外感应传感器（检测是否有人经过）等。我们将详细讲解它们的原理、连接方式以及如何读取它们的数据，让你能够为你的项目赋予“感知”能力。 “发出”你的声音： 蜂鸣器和小型扬声器是实现声音输出的重要组件。我们将教你如何发出简单的提示音，甚至创作简单的音乐片段，为你的项目增加听觉反馈。 “连接”物理与数字： 模拟信号和数字信号是微控制器处理信息的基础。我们将深入浅出地解释它们之间的区别，并演示如何通过模数转换（ADC）和数模转换（DAC）来处理模拟传感器数据和产生模拟输出。 第三部分：构建智能的“大脑”——进阶篇 “记忆”与“思考”： 变量、常量、数据类型、运算符、流程控制语句（if-else, for, while）等编程基础概念，将通过丰富的实例得到详细讲解。你将学会如何存储和处理数据，如何让程序根据不同的条件做出不同的反应，让你的项目变得更加智能和灵活。 “模块化”的智慧： 函数是编写高效、可读性强代码的关键。我们将教你如何创建和调用函数，将复杂的任务分解成小的、可管理的模块，提高代码的复用性和可维护性。 “沟通”的艺术： 串行通信（UART）是微控制器之间或微控制器与计算机之间进行数据交换的重要方式。我们将讲解UART的原理，并演示如何通过串口监视器来观察程序的运行状态和调试代码。 “定时”的任务： 定时器是微控制器中强大的功能，它可以实现精确的延时、周期性事件触发等。我们将深入探讨定时器的使用，让你能够实现更复杂的定时控制。 “中断”的响应： 中断机制能够让微控制器在执行主程序的同时，及时响应外部事件，例如按键按下或传感器数据变化。我们将讲解中断的原理和实现方式，让你能够构建更具响应性的系统。 “显示”你的成果： LCD显示屏（字符型和图形点阵型）是展示信息的重要窗口。我们将指导你如何连接和控制LCD屏幕，显示文字、数字、图形，让你的项目能够直观地反馈信息。 第四部分：创意无限，实践出真知——项目实战 理论的学习终究是为了实践。在本书的最后，我们将通过一系列精心设计的、由浅入深的实践项目，带你将所学知识融会贯通。每一个项目都将详细列出所需材料、电路连接图、完整源代码以及详细的步骤讲解，让你能够轻松复制和扩展。 智能小夜灯： 利用光敏传感器和LED灯，制作一个能感知环境亮度自动开关的小夜灯。 电子骰子： 通过按钮和LED灯，模拟真实的骰子，随机显示点数。 简易天气站： 集成温湿度传感器，实时显示当前环境的温度和湿度。 DIY电子闹钟： 利用时钟模块和LCD显示屏，制作一个具有基本报时和闹钟功能的装置。 智能门铃（基础版）： 通过按钮和蜂鸣器，制作一个简单的触发式门铃。 交通灯模拟： 利用LED灯，模拟真实交通灯的红绿黄闪烁顺序。 音乐播放器（基础）： 利用蜂鸣器和简单的乐曲代码，播放一段简单的旋律。 运动检测报警器： 结合人体红外感应传感器和蜂鸣器，制作一个简单的运动检测报警装置。 手机APP遥控灯（入门）： 介绍如何利用ESP32等带Wi-Fi功能的微控制器，通过简单的手机APP来控制LED灯的开关，为你打开物联网的大门。 本书的独特之处： “玩”是最好的学习方式： 我们将学习过程设计成一场充满乐趣的游戏，让你在动手实践中获得成就感，激发你的学习热情。 “零基础”友好： 即使你从未接触过编程和电子，也能通过本书轻松入门。我们为你准备了详细的入门指南，让你告别畏难情绪。 “案例驱动”的学习模式： 每一个概念和技术的讲解都紧密结合实际应用案例，让你理解“为什么学”以及“学了有什么用”。 “图文并茂”的学习体验： 大量的示意图、电路图和代码截图，让抽象的技术概念变得直观易懂。 “代码注释详尽”： 每一段代码都附带详细的注释，帮助你理解每一行代码的作用，方便你进行修改和扩展。 “可扩展性”的设计： 在介绍完基础知识后，我们会提供关于如何进一步扩展项目功能的思路和方向，鼓励你进行个性化创新。 “社区支持”的启示： 虽然本书提供的是自学内容，但我们会提及如何在学习过程中利用开源社区资源，与其他爱好者交流学习经验。 学完本书，你将能够： 深刻理解微控制器的基本原理和工作方式。 熟练掌握至少一种主流微控制器的开发环境和编程方法。 独立设计和搭建各种电子小装置，实现有趣的功能。 初步掌握物联网开发的基础知识，为更高级的学习打下坚实基础。 培养解决问题、独立思考和动手实践的能力，这将是你宝贵的财富。 《玩转微控制器：开启你的电子创意之旅》不仅仅是一本书，它更是一个通往无限创意可能性的入口。现在，就让我们一起踏上这场奇妙的电子探索之旅，用你的双手，点亮你的想象，创造属于你的智能世界！

评分☆☆☆☆☆

“一直对智能家居和DIY项目很感兴趣，但苦于没有合适的入门材料。市面上有些电子书过于专业，很多概念理解起来比较吃力，而有些则内容过于简单，无法满足深度学习的需求。这本书的出现，恰好填补了这一空白。它从最基础的树莓派硬件介绍开始，循序渐进地讲解了如何连接各种传感器和执行器，这一点非常重要。书中关于GPIO接口的说明，结合了实际的接线图，让初学者也能轻松理解。而且，作者在解释代码部分，也尽量避免了复杂的专业术语，更多地关注代码的逻辑和实现的功能，这对于我这样需要边学边练的人来说，简直是福音。我特别喜欢书中关于项目实操的讲解，它不是简单地给出代码，而是详细地分析了每一步操作的目的，为什么这样接线，为什么这样写代码。这一点让我能够真正理解背后的原理，而不是死记硬背。这本书让我看到了将理论知识转化为实际应用的可能性，也激发了我进一步探索和创造的欲望。我迫不及待地想尝试书中的项目，看看我能创造出什么！”

评分☆☆☆☆☆

“作为一名业余爱好者，我一直想深入了解树莓派的开发，但市面上的资料要么过于理论化，要么项目过于复杂，难以入手。这本书的出现，给了我一个全新的视角。它没有一开始就抛出晦涩难懂的专业术语，而是从最基本、最直观的硬件连接和基础操作讲起，让我这个“零基础”的读者也能很快进入状态。书中的项目都非常有趣且具有实用性，我尤其喜欢书中关于智能家居和物联网应用的章节，这正是我一直想要探索的领域。作者在讲解代码时，也充分考虑到了读者的理解能力，用通俗易懂的语言解释复杂的概念，并且提供了大量的示例代码，方便读者直接复制代码并进行修改和扩展。更重要的是，书中强调了“制作”的乐趣，鼓励读者动手实践，不断尝试和创新。我感觉这本书不仅仅是一本技术手册，更是一本激发创造力的指南，它让我看到了将想法变成现实的可能性，也让我对未来的电子制作充满了信心。”

评分☆☆☆☆☆

“一直以来，我对电子制作都有种莫名的向往，但总觉得门槛很高，不敢轻易尝试。直到我看到了这本书，它让我觉得，原来用树莓派制作智能小硬件，可以这么简单有趣。书中的讲解方式非常独特，不像传统的技术书籍那样严肃，而是充满了趣味性和互动性。从最基础的树莓派硬件介绍，到各种传感器的连接和使用，作者都用一种非常接地气的方式来讲解，让我这个对电子一窍不通的人也能听懂。更让我惊喜的是，书中提供了许多实用的项目案例，从简单的DIY小工具到复杂的智能家居系统，应有尽有。我特别喜欢书中关于如何将树莓派与互联网连接，实现远程控制的部分，这让我看到了无限的可能性。这本书让我觉得，原来动手制作智能硬件，可以这么容易，这么有趣。我迫不及待地想跟着书中的指导，一步步实现我心中的智能小玩意儿。”

评分☆☆☆☆☆

“拿到这本书的第一个感觉就是‘哇，这真的太适合我了！’我之前对电子制作完全是小白，看到市面上很多书都是讲一堆理论，看得头都大了。但这本书的标题就打动了我，‘从零开始学’和‘超好玩的智能小硬件制作’，让我觉得这才是真正为我这种菜鸟量身定做的。翻开目录，惊喜更多了，不仅有基础知识的介绍，还直接给出了好多有趣的项目，像是智能小夜灯、DIY相机、甚至是遥控小车！我最喜欢的是它不是那种枯燥的讲解，而是把每一个项目都拆解成一步步的指南，配上清晰的图示，我感觉自己真的能跟着做出来。书里讲到树莓派的各种接口和基础命令时，也用了很多生活化的比喻，不像以前看过的书那么难懂。我特别期待后面的章节，想看看怎么用这些小玩意儿实现各种奇思妙想。这书让我觉得，原来搞电子制作也不是什么遥不可及的事情，只要有耐心和这本书，我也可以做出属于自己的智能小玩意儿，想想都觉得激动！”

评分☆☆☆☆☆

“我是一名大二的学生，平时对计算机编程和硬件结合很感兴趣，但一直找不到一个好的切入点。这本书的封面设计就很吸引人，色彩鲜艳，给人一种‘好玩’的感觉，这正是我想要的。打开书后，我发现它确实没有让我失望。它不像教科书那样死板，而是充满了创意和乐趣。从基础的系统安装到各种传感器的使用，都讲解得非常到位，而且附带了大量的示例代码和详细的步骤说明。我最喜欢的是书中的项目设计，都非常贴合生活，比如制作一个智能浇水系统，或者一个可以通过手机控制的灯光。这些项目不仅能让我巩固所学的知识，还能让我体验到创造的乐趣。书中关于Python编程的讲解也很是实用，结合了实际项目，让学习变得更加有趣和有效。我感觉这本书不仅仅是一本技术书籍，更像是一位经验丰富的老师，循循善诱地引导我走入树莓派的世界。我充满期待地想跟着这本书，动手做出更多酷炫的智能小硬件！”

评分☆☆☆☆☆

现在树莓派挺火的，买了一本，从最初的零开始学习，希望我能，都学会

评分☆☆☆☆☆

搞活动的时候买的，质量比较好，速度比较快，是正版

评分☆☆☆☆☆

给孩子买的，暑假用，暑假用

评分☆☆☆☆☆

挺好的

评分☆☆☆☆☆

书籍不错。

评分☆☆☆☆☆

速度快，当天下单当天到。

评分☆☆☆☆☆

略贵 不值

评分☆☆☆☆☆

书质量相当一般，完全不值；但对Linux的介绍还是略有科普价值。但书封面上的宣传涉嫌虚假宣传，翻遍全书也没找到封面上所说的“无人机”攻略。

评分☆☆☆☆☆

不他啦啦哈哈开茶啦啦啦聚聚苦不苦聚聚