开源硬件DIY：创客实践指南 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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[美] 艾丽西亚·吉布 著，辛海洋 译

图书标签:

• 开源硬件
• DIY
• 创客
• 电子制作
• Arduino
• 树莓派
• 项目实践
• 硬件开发
• STEM教育
• 科技创新

出版社： 机械工业出版社

ISBN：9787111534310

版次：1

商品编码：11907601

品牌：机工出版

包装：平装

丛书名： 数字匠人

开本：16开

出版时间：2016-04-01

用纸：胶版纸

页数：264

内容简介

　　这是*一本指导设计和制造开源硬件全过程的动手指南。广泛的行业人物通过在DIY、制造商和硬件骇客项目上的丰富经验，分享了经过实际检验的方法，来进行设计、重新组合、制造、生产、故障排除、许可、记录和开展开源硬件业务。

目录

前言
致谢
作者简介
第一部分　开源硬件理论
第1章　开源硬件运动的历史 2
1.1　第一批项目、组织及其定义 3
1.2　TAPR OHL 4
1.3　OHANDA 5
1.4　OSHW的定义、峰会和图标 5
1.5　CERN OHL 7
1.6　开放硬件与开源硬件的区别 7
1.7　OSHWA的创立 8
1.8　参考文献 9
第2章　开源硬件的定义和最佳实践 11
2.1　开源硬件的定义 11
2.2　最佳实践 14
2.3　总结 26
第3章　开源硬件许可 27
3.1　专利许可 27
3.2　OSHW框架下的开放许可 28
3.3　版权、专利和商标：你可以许可的权利 29
3.4　实际许可版权、专利和商标 32
3.5　现在该做什么 35
3.6　总结 36
3.7　资源 36
第4章　开源硬件的标准化 38
4.1　稳固软的部分：让软件更加可靠 39
4.2　软化硬的部分：更灵活地制作硬件 42
4.3　其他标准和规范 44
4.4　总结 45
第二部分　动手
第5章　设计的流程：如何从零开始做出产品 48
5.1　项目的阶段性 49
5.2　精制设计迭代和产品 51
5.3　设定工作流程 52
5.4　管理频繁的迭代过程 54
5.5　每个大型计划都有退出策略 54
5.6　准备生产 55
5.7　总结 55
5.8　资源 56
第6章　制作衍生产品 57
6.1　衍生工具和开源硬件 57
6.2　Blinky Buildings项目 61
6.3　总结 72
第7章　修改Arduino的形态 74
7.1　Arduino衍生品的形态 75
7.2　动手之前 76
7.3　决定电路板轮廓 77
7.4　在Eagle工具中对Arduino衍生板进行置板 80
7.5　生产电路板 82
7.6　总结 83
7.7　资源 83
第8章　混合3D打印 84
8.1　桌面3D打印机的黎明 84
8.2　3D打印技术的开放硬件设计 87
8.3　接下来的几步 95
8.4　总结 97
8.5　资源 97
第9章　可穿戴设备 98
9.1　可穿戴设备的历史 98
9.2　传导性织物 103
9.3　可缝制的微控制器和零部件 104
9.4　EL 电线／磁带／嵌板 105
9.5　工具和技巧 106
9.6　管理预期 111
9.7　可穿戴设备的未来 111
9.8　总结 112
9.9　资源 112
第10章　物理材料 114
10.1　信息共享的集中式在线中心 114
10.2　带给设计师和客户的好处 115
10.3　灵活地定义开源硬件以适应其他混合多种制造类型的物理实体和产品 115
10.4　产品和行业的范围 118
10.5　总结 133
第三部分　生产要素
第11章　数字时代的个人化生产 136
11.1　个人制造、流程、零件和材料 137
11.2　案例分析 140
11.3　未来的问题 146
11.4　总结 147
第12章　从创造到制造的加速 148
12.1　选择制造合作方 149
12.2　SparkFun电子是如何扩大规模的 150
12.3　套件组装 154
12.4　可制造性设计 154
12.5　设备选型和实施 157
12.6　供应链/采购 161
12.7　资源规划和调度 162
12.8　测试和质量控制 164
12.9　开源的未来，小规模制造 166
12.10　总结 170
第13章　解决从设计到制造的问题 171
13.1　可制造性设计 172
13.2　选择制造商 178
13.3　制造切换 179
13.4　真实场景下会发生哪些错误 182
13.5　质量控制 184
13.6　创意修复 185
13.7　总结 187
第14章　硬件文档的分类 189
14.1　README文档 190
14.2　产品网页 191
14.3　硬件源文件 194
14.4　展现每个零部件：物料清单 194
14.5　教程 195
14.6　创建社群 198
14.7　总结 199
14.8　资源 199
第15章　商业 200
15.1　一个自然的商业模式 200
15.2　品牌 201
15.3　开源硬件和开放式设计的商业模式矩阵 202
15.4　总结 216
第16章　在学术界创建开源硬件 217
16.1　象牙塔生活：概述 218
16.2　开源硬件应用于学术界的好处 219
16.3　提高知名度、被引频次和公共关系 224
16.4　增加资金支持和招生的机会 225
16.5　良性循环 227
16.6　开源硬件教学和服务 228
16.7　总结 233
16.8　参考文献 233
结束语 236
附录A　开源硬件清单 240
附录B　开源硬件的安全守则 242
附录C　设计过程清单 245
附录D　面向制造的设计清单 247
附录E　Mach 30的文档基本规则 251
附录F　Blinky Buildings源文件 254
词汇表 262

前言/序言

　　本书是一本写给开源硬件用户和创客（maker）的作品集，旨在帮助那些对产品开发有兴趣的爱好者。本书通过边学边做的方式来为开发和制造开源硬件提供指导。尽管市面上已经有了不少专注于开源硬件某一特定领域的书籍，但是仍然缺少一本介绍开源硬件社区以及如何一步步设计和制造一款开源硬件产品的书。现在已经有很多“自己动手”（Do it yourself, DIY）的项目，但是自己动手和创客运动正在迈向一个新的台阶：进一步扩大生产规模，并把“项目”升级到“产品”的水平。如果你已经在破解（hacking）一些硬件产品，打算生产更多的产品出来，并在你自己的网站上进行开源销售，本书就是为你而写的。
　　本书涵盖了开源硬件的理论知识，以及制造一款开源硬件的实践指南和必要方案。本书试图提供一套从开发到制造的整体解决方案，同时阐述这一过程中不同阶段的好处、标准以及激励措施。本书包含了从初级到中级阶段的技术概念，并有一个可以分开购买的开源硬件套件来做配套练习。
　　本书的目标读者包括多个领域：所有对制造开源硬件感兴趣的人，在寻找相关理论、标准和上手指南的人；对DIY和创客运动感兴趣，但仍然需要某些关于“如何制造、归档，并考虑许可授权、制造、销售开源硬件”建议的个人或公司也能从本书受益。
　　顺便提一下，我没有选择自发行的方式来出版本书也有几个原因。最主要的原因是，如果没有出版商邀请我来针对这一主题写本书，我根本就不会有写这本书的想法。我的出版商在开源硬件界也小有名气，并且出版了一些尊重开源许可的书籍。所以本书也是部分开源的！部分章节遵从知识共享（Creative Commons）许可。
　　什么是开源硬件开源硬件（Open Source Hardware）—有时简写成OSH或者OSHW—指的是其源代码开放的硬件，任何人都可以拿来使用，重新制造、重新设计以及重新销售。开源硬件运动，就像DIY运动和创客运动那样，并不是一个新概念，而是一种传统方式的复苏，只不过这里的主角是现代化制造。现代化制造可以廉价且高效地生产出硬件产品，因此创造出一种消费者文化，而不仅仅是DIY文化。在过去十年里，制造和修理东西的风气正在慢慢复苏。
　　开源硬件重视分享、透明以及工作的传承，他人可以使用和制造你的硬件，或者在项目中采用你的部分或全部硬件设计方案。随着技术变得越来越不透明，人们很难搞清楚事物是如何工作的，那么硬件的透明性就变得愈发重要。随着复杂性的增加，设计也变得更加难以辨别。而开源硬件提供了一种物理形式上的信息自由。硬件的信息自由意味着，源文件可以获得并容易得到，从而可以重新制造出来。源文件可能包括电路图、原理图、代码和装配指南等。
　　开源硬件也有一些限制，它不同于公共领域的作品可以拥有全部的自由。在我们写开源硬件定义的时候，一位知名的法律人士Wendy Seltzer提醒我们说，我们给硬件所增加的任何限制都会使它变得更加封闭。最基本的开源硬件的限制实际上是很简单的：只要硬件开放了源代码和提供所属权，任何人都有权利来重新修改、重新制造和重新销售这些产品。
　　开源硬件运动的成熟如果带着“关于开源硬件的方方面面都已经解决了，因此我们需要一本指南来参考”的观点来写本书，是不负责任的。提出“开源硬件”定义的社区甚至支持把开源硬件的精神看做是简简单单地给你的硬件贴上开源代码的标签。这种开放式的情绪表现了这次运动的不成熟性，并且也接受未来形式和定义会发生改变的可能性。
　　例如，在开源硬件领域里还出现了很多灰色地带，像所谓的开放性并没有拓展到硬件的所有层面。从原材料到产品的加工过程并没有开放，因为我们大部分的人并不知道电路板里的铜是从哪里来的。再比如，很多硬件用到的软件程序也并没有开源。甚至硬件的组成单元，如芯片，也是闭源的。我很高兴地宣布，在写这本书的时候，Parallax公司推出而一款开源硅（open source silicon）。这是开源硬件领域发展过程中的很大一步。如你所见，在之前的例子里，社区停止了要求全部开源的努力，也是因为考虑到需要接受部分限制的存在。开源硬件是一场不断发展的运动，随着更多开放性的引入，它也在不断发生改变。本书的作者希望呈现的是当前开源硬件的可用性，以及面临的挑战。
　　开源硬件社区开源硬件社区由很多不同背景和不同行业的人所组成。我们最近所做的一份OSHWA（Open Source Hardware Association，开源硬件协会）调查发现，开源硬件社区有来自超过45种岗位的人，从工程师到记者。尽管开源硬件社区一开始是在电子工业领域活跃起来的，但是开源硬件现在也逐渐进入到了其他行业。
　　Arduino是开源硬件界第一个获得大规模成功的项目。它是Ivrea研究所的团队制造出来的，也是基于Wiring的硬件框架和Processing的集成开发环境（IDE）所产生的衍生产品。社区围绕着Arduino成长着，并迅速成为开源社区的一个永久特点。我们一开始能看到基于Arduino元件级别的修改，以及大量拆开的板子和电子套件，到现在我们也能看到开源工具方面的进展—例如，激光切割机、线锯、3D打印机。在3D打印领域，Makerbot（之前开源）的成功就归功于它是一个开源硬件，并且是基于RepRap社区发展起来的，这个社区在过去的十年里一直活跃在开源硬件领域。不少其他行业，比如生态学、自组装生物（例如制作聚合酶链式反应的装置）、汽车设计、灾后重建等，都加入了开源硬件社区。本书第10章提供了一个更完整的已经开放了物理和材料的行业清单。（由于销售开源硬件的公司获得成功的越来越多），这场开源硬件运动正在迅速成形。
　　与此同时，美国也出现了大量的黑客空间（Hackerspace）。黑客空间（也称为创客空间，makerspace）是那些以非传统方式来实践艺术、技术和科学创新的人的聚集地。黑客空间专注于共享空间、共享工具和共享知识。许多黑客空间也会开课或向公众开放黑客之夜（hack night），让大家学习各种不同的技能。过去十年间，随着越来越多的人专注于创建自己的项目，重用资源和自己维修物件，DIY运动也逐渐加快了脚步。这些趋势都共同推进了开源硬件社区的成长。
　　开源硬件社区也是一个全球化的社区。根据开源硬件协会2012和2013年提供的调查统计数据，开源硬件项目已经在79个国家开展起来。由于这个调查只以英语进行，因此这个数字极有可能被低估了。如此广泛传播的一场全球性运动却由于各国关于开源项目的法规有差异而面临挑战。而且由于文化差异，我们也时常不能充分理解彼此。这些概念有时候在开源硬件社区流传，以至于人们常常忘了开源硬件本意也包含了直接复制。在美国和一些欧洲文化中深植了200多年的专利系统让我们如此执著于我们的观点，甚至忘了所谓专利体系原本就没什么“生来就该”之类的事情。知识产权之所以存在是因为我们人为地创立了统治结构。开源硬件社区的宗旨是欢迎不同类型的人们，无论他们来自于什么文化背景，是什么人种或性别，技能有多娴熟（比如，是初学者还是制造大师）。所以在开源硬件社区里对其他国家分享实践的做法偏执于一己之见是不妥当的。
　　未来如果我们要成为一个开放包容的社区，每年的开放硬件峰会都要执行反性骚扰政策，这是来源于Ada Initiative的政策。2012年的调查报告显示，在开源硬件社区里只有4%的女性。这一反性骚扰政策以及针对女性的会议差旅补贴都是为了鼓励更多女性加入开源硬件社区。
　　开源软件开源硬件的历史紧紧跟随着开源软件的历史发展足迹。开源软件运动已经家喻户晓，不仅在软件开发者中流行，还被大众广泛接受。开源软件的历史比开源硬件还早二三十年，所以开源硬件运动的推广在很大程度上可以吸取开源软件运动的教训。比如开源硬件参考了开源软件的历史经验，构建其在非营利组织和公司中的管理结构，并像开源软件那样提供不同的实施方案。
　　由于开源软件的授权出口在硬件，因此针对软件和针对硬件的差异就非常明显了。尽管开源软件和开源硬件背后的精神类似，但毕竟硬件和软件差异巨大，一些关键区别就在与原子而不是字节打交道的过程中形成。开源硬件和开源软件的关键差别在于关于专利和著作权、物理资源、创造复制品和分销渠道的法律方面的差别。当然也有其他差异。法律将硬件与软件差别化了，硬件由专利保护而软件由著作权保护。在软件的领域，资源更多的是人和服务器，而买卖硬件的概念很宽泛，包含一些具体材料，比如铜、硅或ABS塑料。在硬件领域，复制和创造一件物品通常需要一些特殊机器，这些机器可能价格高昂，普通消费者买不起。这种差异就有点像软件发展的早期普通用户不太可能拥有一台计算机（或一台有足够空间和运转速度的计算机）一样。分销硬件也意味着运输，这就更增加了以硬件为基础的企业（无论是开源还是不开源）的额外成本。与此对应的是，开源软件却容易通过互联网来进行复制和传播，而且成本低廉，它们通常是利用存储库（repository）进行的。
　　开源硬件协会是什么2012年，根据501（c）3法而新设立的非营利性开源硬件协会诞生了，该协会决定承担起拥护、教育和联合业界资源以推动开源硬件运动的重任。开源硬件协会旨在为开源硬件社区发声，以保证人人都有机会接触开源的技术知识，并鼓励服务于教育、环保和人类福祉的技术发展的合作。开源硬件协会的设立主要是为了作为保护性组织指导硬件社区的工作，包括为开放硬件峰会筹款。独立于任何一家营利性企业而解决开支问题并统筹资源的必要性是显而易见的。这场开源硬件运动是由许多人领导的，他们应当被颂扬。本书第1章就介绍了开源硬件协会的历史。
　　自从开源硬件协会设立以来，它就发挥着支持开源硬件社区的功能。随着社区的发展，这些功能也在发生变化。未来几年反映开源硬件协会使命的项目对其至关重要。该机构目前还靠捐款和会员费维持日常运转。因为本书的写作离不开众多支持开源硬件的社区成员们的帮助，所以本书的销售收入将归开源硬件协会所有。
　　本书的结构我参与开源硬件社区的事务已经多年，通过开放硬件峰会主席和开源硬件协会主席这两个角色，来为社区贡献力量。作为我经历的记录，本书希望针对开源硬件最常见的问题和困惑提供有价值的答复。整个开源硬件社区也在从服务于单一目的向服务于统一目标并创建新企业转移，这两个方向包含了完全不同的两类问题。自己组装产品这件事已经在许多印刷品或网上都提及过。事实上，许多指南、教科书、博客和文章中都有这样的例子。而本书旨在开源的基础上概述整个产品建设的过程，关于这一点目前还鲜有资料涉及。本书作为实用性资源，由三部分组成。
　　第一部分包括关于开源硬件的“是什么”（what）和“为什么”（why）。开源硬件带来了什么？为什么它会是这样的？授权的结构意味着什么？我们什么时候和为什么要使用这些授权？未来我们期待使用哪些类型的标准？为什么这些标准很重要？第一部分将对这些问题进行回答。
　　第二部分和第三部分是关于开源硬件“怎么做”（how）的。其中第二部分的每一章都从不同角度讨论了如何利用开源硬件来做产品，包括设计过程、制作各类衍生产品、3D打印、制作可穿戴产品，以及针对不同的材料寻找开源文件。第三部分一步步介绍制造环节的流程，包括如何使用不同的方法以不同规模生产产品。制造包含许多不同的方面，不仅仅指生产，所以本部分也包括文件存档记录、设立公司，以及制造研究和教学领域应用的开放式实验室设备。
　　当然本书也不必从头至尾细细阅读。你当然可以根据个人的具体需要而略过某些片段和章节。如果你以研究开源硬件理论为目的，那可能需要从头开始阅读，包括第一部分里的理论章节。第1章是与第2章的“怎么做”和“为什么”紧紧相连的。如果要直接进入操作部分，就从第二部分开始吧。从这里开始创建和修改开源硬件，并找到可以这样做的一些办法。第二部分是为希望试水开源硬件的实践操作可能性的读者们准备的。其中第6章提供了如何利用现有的开源硬件制作衍生产品的分步指导，而其他人可以进一步利用你的开源硬件再制作其他产品。第7章对电路板形状的修改提供了教学指导，并补充了第6章遗漏的一些内容。第8章和第9章分别深入挖掘了两个开源领域，3D打印和可穿戴设备。第10章列举了一系列涉及不同类型材料和开源文件的项目。如果你已经有了自己的开源硬件原型并希望就生产环节寻求帮助，直接去读第三部分吧。那里有关于DIY的制造过程介绍（第11章），生产环节（第12章），解决生产环节难题（第13章）。如果你已经开始生产了，并希望关于你产品的文字记录能写进开源硬件社区的标准里，直接读第14章。如果你对创建一个基于开源硬件的企业最感兴趣，那就读第15章。如果你从事教研工作，有兴趣制作开源实验室的设备，请读第16章。在本书的行文中，尽管焦点是开源硬件，但由于某些方法并不区分开源还是闭源，因此也会讨论一些关于制造和生产的主题。
　　鉴于开源硬件社区有许多奉献者，本书也需要传达在开源硬件运动中来自社区的声音。有心者会留意到，本书的不同章节由不同的作者完成。也由于存在多位作者，各章节的观点也许并不完全统一。
　　本书内容编排和作者如下。
　　第一部分：开源硬件理论第1章：开源硬件运动的历史，作者Catarina Mota该章关于开源硬件社区的历史来自于网站oshwa.org。该章提到了关于开源硬件的一些关键决策是何时和如何完成的。Catarina Mota在开源硬件社区的关键性服务内容包括：研究黑客空间，带领硬件社区团队完成调研，并曾担任开源硬件协会的董事会成员和开放硬件峰会的主席。
　　第2章：开源硬件定义和最佳实践，作者Alicia Gibb2010年，开源硬件社区开始广泛采纳开源硬件的定义。2013年，社区开始形成一套最佳方案。这两点都在该章的历史引用中记录了。
　　第3章：开源硬件许可，作者Michael Weinberg对于普通的硬件制造者来说，何时使用商标、版权（著作权）和专利可能是令人困惑的一件事。该章由一位法律专业人士完成，有助于开源硬件社区的成员们了解关于开源产品依托的知识产权（IP）的不同形式。Michael Weinberg从开源硬件社区成立的第一天开始就非常活跃；他坚持在《公共知识》（Public Knowledge）这本杂志上不断地介绍开源硬件，并在华盛顿组织相关的活动。
　　第4章：开源硬件的标准化，作者Ed Baafi标准化指的是使开源硬件的零部件更开放，专注于软硬件的交互界面，还指使开源更易理解的标准。Ed Baafi过去几年一直在开源硬件社区里推广这些标准。他是Modkit的创始人，也是教育领域内开源硬件的积极倡导者。
　　第二部分：动手本书第二部分教读者如何以不同方式使用开源硬件。
　　第5章：设计的流程：如何从零开始做出产品，作者：Amanda Wozniak设计流程是读者应该深入理解关于动手做部分的第1章内容。Amanda Wozniak多次在开放硬件峰会中就该话题发言，并在开源硬件社区中因为她在开源领域具有关于工程、系统和设计流程的渊博知识而为大家所熟知。
　　第6章：制作衍生产品，作者：Alicia Gibb该章介绍了制作开源硬件衍生品的流程。配合该章内容有另外单独售卖的一个开源硬件套件，读者可以免费使用、再制作、再修改或者再次出售。该章旨在结合这套硬件举例说明制作开源衍生品的工作流程。
　　第7章：修改Arduino的形态，作者：Tiffany TsengTiffany Tseng在麻省理工学院研究期间修改制作了她本人的Arduino衍生品。该章依据她自己的经验并从设计的框架角度出发，介绍了她根据电路板的形态来制作Arduino衍生品时每一步需要的工程知识。
　　第8章：混合3D打印，作者：Steven Abadie该章为你提供使用开源3D打印机的资源，并介绍了重新组装3D可打印物件的步骤。Steven Abadie本人是Aleph Objects的首席营运官，而Aleph Objects是Lulzbot（一种开源硬件的3D打印机）的制造方。Lulzbot打印机被开源硬件社区认为是3D打印机产品线里最创新的产品，由RepRap衍生而来。
　　第9章：可穿戴产品，作者：Becky Stern随着可穿戴的概念逐渐众所周知，该章提醒我们如何使可穿戴产品开源。Becky Stern是一位才华出众的技术专家和动手能人。在开源硬件圈里她是家喻户晓的人物，最早在《Craft》杂志社工作，后来为《Make》杂志写作，现在她在Adafruit公司任职可穿戴产品总监。
　　第10章：物理材料，作者：Gabriella LevineGabriella Levine, 开源硬件协会的主席，极大地影响了众多行业和各行各业使用的不同种类的开源文件。由于新行业也在不断加入开源硬件的领域里，该重点章节介绍包括源于非传统电子行业来源的开源文件。
　　第三部分：生产要素第11章：数字时代的个人化生产，作者：David MellisDavid A. Mellis是个人化生产概念的专家。他也是Arduino团队的一员，博士研究的方向就是个人化制造。这一章分享了几个硬件案例研究和自己制作物件（个人化生产）需要的工具。
　　第12章：从创造到制造的加速，作者：Matt BoltonMatt Bolton是SparkFun电子公司的制造总监。他在SparkFun的角色对硬件黑客、DIY制作者们，或者需要生产一个产品的创客们而言是不可或缺的。该章从初学者的水平解释了生产流程，以帮助那些希望将自己的开源硬件扩大到更大规模的读者。
　　第13章：解决从设计到制造的问题，作者：Kipp Bradford该章需要和本书中其他关于生产的章节一起来读，以进一步了解在解决硬件问题时该怎么去做。如果读者听取了Kipp Bradford的建议，该章应该会使问题更容易解决。Kipp曾先后在不同领域的生产环节工作过，从玩具到军工级别产品，并参与组织了至今为止的每一届开放硬件峰会。
　　第14章：硬件文档的分类，作者：Addie WagenknechtAddie Wagenkencht是Lasersaur公司的创始人。他熟知文档归类，因为Lasersaur摆脱了传统的收集和运输材料的方式，而首创了“物料清单”（bill of material, BOM）模式作为他的零部件列表，而这些零部件可以在全球任何一家硬件商店里买到。Addie在该章介绍了对用户需要的硬件资料源文档和其他有价值文件进行文档归类的完整过程。Addie也是开放硬件峰会的主席，并经常与开源硬件社区的成员们互动。
　　第15章：商业，作者：Lars Zimmerman该章探讨了开源硬件企业可以借力或受益的可能性和不同选择。很重要的是，该章由第三方单独完成，而不是由任何一家开源硬件企业来完成，以展示开源硬件更全面的市场全景。Lars是 Open It Agency 的联合创始人，该机构帮助企业了解和实现开源硬件。
　　第16章：在学术界创建开源硬件，作者：Joshua PearceJoshua Pearce博士是密歇根技术大学的教授，并著有《开源实验室》（Open-Source Lab）一书。他用自己创建的开源实验室的设备来替代闭源设备，作为该章的亮点，这个话题也在文中提及。该章还讨论了将开源与教育相结合的重要作用，这可以帮助学生跨界学习。
　　特殊元素在本书的各个章节里，读者也会看到一些特殊的内容元素。开源硬件社区的成员们根据自己的开源硬件经验，写了些轶闻趣事。这些内容可以在本书各章节的“轶闻趣事”（Anecdote）中读到。这些趣事加深了每个章节的观点和范例的讨论深度。
　　本书也可与专为第6章设计的硬件套件配合使用，这个套件也在本书其他几章中作为范例多次出现。该套件可以看作实操性学习的补充工具，并单独出售。读者可以在：bit.ly/blinkybuildings或SparkFun.com上购买。
　　Acknowledgements　致谢若非Debra Williams-Cauley的盛情邀请，我就不会写作本书。同时感谢陪伴我完成此书的Debra和她绝对出色的编辑团队，感谢Debra首先想到了写作此书的念头。
　　当然，也非常感谢写作了本书各章的各位作者。开源硬件协会很感激他们愿意花时间分享宝贵的思想，并愿意奉献稿费。同时也谢谢编写添加趣闻轶事到各章节的社区成员，谢谢Davy Uittenbogerd和Geoff Steele分享开源文件，基于此我才构建了Blinky Buildings项目！感谢Stephen Murphey和Adrianna Danaila允许我在英文原书封面使用并修改他们设计的图标。
　　谢谢以下几位为使本书精益求精而奉献了大量时间：Max Whitney、Nathan Seidle、Bryan Smith和Jeffrey Osier-Mixon，你们不但出色地帮助我指出了技术性错误，还帮助我改进了批判思维的技巧。
　　谢谢我亲爱的丈夫Nathan。Nathan在很多方面成就了本书：从为我准备一日三餐，到做我的读者，并不分昼夜地在任何时候都陪我讨论思路。在同一行业有这样一位伴侣并且写书的时候他就恰好熟悉相关的主题，这绝对是很有帮助的一件事。
　　最后也感谢母亲和Daggles，他们总是问我，“你在来回倒腾些什么？”正是他们的问题提高了我在定义和解释开源硬件重要性方面的能力。

《智造无限：从零开始的开源硬件创意实践》 在这个数字浪潮汹涌，信息爆炸的时代，我们常常被动地接受着由他人创造的产品和服务。然而，在信息洪流的背后，一股强大的力量正悄然崛起，它赋予了每个人动手创造、实现创意的能力——那就是开源硬件。这不仅仅是一种技术趋势，更是一种思维方式，一种拥抱共享、协同创新、赋能个体的新范式。《智造无限：从零开始的开源硬件创意实践》正是为你量身打造的一本入门指南，它将带领你踏上一段充满惊喜与成就的创客之旅，让你从一个好奇的学习者，蜕变为一个能够将奇思妙想变为现实的创造者。 本书不局限于单纯的技术堆砌，而是着力于培养你的“创客思维”——理解问题、构思解决方案、动手实践、迭代优化。我们将从最基础的电子元件概念讲起，深入浅出地解析电阻、电容、二极管、三极管等基本“积木”如何协同工作，以及它们在现实世界中的应用。你将学会如何识别和选择合适的元件，理解电路图的语言，并掌握基本的焊接技巧，让你的双手也能感受到电子的温度。 本书的灵魂在于“开源”。我们选取了当下最流行、最易于获取且社区支持最为活跃的开源硬件平台，如Arduino和Raspberry Pi。Arduino以其简洁易学的编程语言和强大的扩展性，成为初学者接触电子世界的绝佳跳板。我们将一步步教你如何搭建你的第一个Arduino项目，从闪烁LED灯到读取传感器数据，再到控制电机运动。每一个小小的成功，都将是你前进的强大动力。 而Raspberry Pi，这款信用卡大小的“微型电脑”，则将为你打开通往更广阔创意世界的大门。它拥有强大的计算能力和丰富的接口，能够运行各种操作系统，胜任更复杂的任务。本书将指导你如何配置Raspberry Pi，安装操作系统，并通过Python等高级编程语言，解锁它的无限潜能。你将学会如何利用Raspberry Pi搭建智能家居系统、网络服务器、媒体中心，甚至进行简单的机器人控制和图像识别。 《智造无限》注重实践，每一章节都附带精心设计的实践项目，这些项目不仅趣味性十足，而且涵盖了从基础到进阶的各种应用场景。例如，你将学会如何用Arduino制作一个自动浇水系统，在出门旅行时也能让你的植物茁壮成长；你将用Raspberry Pi搭建一个家庭安防监控系统，随时随地掌握家中的安全动态；你甚至可以尝试用它们来制作一个可以和你互动的机器人，或者一个能够监测空气质量的智能设备。这些项目并非遥不可及，而是基于现实需求，让你在解决实际问题的过程中，巩固所学知识，激发更多创意。 本书的一大特色是强调“解决问题”的能力。我们鼓励读者不仅仅是复制代码，而是要去理解代码背后的逻辑，去思考为什么这样做可以解决问题。当你的项目遇到困难时，我们提供的不仅是解决方案，更是引导你去分析问题根源的方法。我们将介绍如何使用万用表进行电路调试，如何利用在线资源查找资料，以及如何与开源社区互动，寻求帮助。这种解决问题的能力，将是你未来在任何领域都不可或缺的宝贵财富。 此外，《智造无限》还将触角延伸到更广阔的开源硬件生态系统。你将了解到3D打印技术如何与开源硬件完美结合，为你的创意项目提供个性化的外壳和结构支撑。你将接触到各种传感器、执行器、显示模块等丰富的硬件扩展，了解它们的功能和应用，从而为你的项目增添更多可能性。我们还会介绍一些经典的开源硬件项目，让你开阔眼界，了解当前创客领域的最新动态和前沿技术。 本书的目标是让你掌握一套“通用”的创客技能。这意味着，当你掌握了Arduino和Raspberry Pi的基础知识后，你将能够触类旁通，快速学习和掌握其他各种开源硬件平台。这份技能，将是你打开物联网、人工智能、嵌入式系统等未来技术大门的金钥匙。 《智造无限》不仅是一本书，更是一份邀请。邀请你加入这个充满活力和创造力的创客大家庭。在这里，你可以分享你的作品，交流你的经验，获得灵感，也可以帮助他人。开源社区的精神在于共享和协作，你将在这个过程中，体会到团队的力量和共同成长的乐趣。 无论你是一名学生，希望为你的课程项目增添亮点；还是一名工程师，希望将你的想法快速原型化；抑或是一位退休人员，希望在晚年生活中寻找新的乐趣和挑战，《智造无限：从零开始的开源硬件创意实践》都将是你最得力的助手。它将点燃你内心深处的创造火花，让你看到，原来科技并非高不可攀，原来实现你的奇思妙想，可以如此触手可及。 让我们一起，用开源的力量，点亮每一个创意，智造无限的可能！这本书，是为你而写，为你而准备，为你开启一段充满惊喜与成就的创客之旅。准备好你的工具，释放你的想象，一起动手，创造属于你自己的未来。 这本书将带你走进一个全新的世界，一个由你亲手构建的世界。你将学会如何将抽象的概念转化为具体的物件，如何用代码驱动物理世界，如何在一个全球性的社区中学习、分享和成长。这不仅仅是关于电子和编程，更是关于解决问题的能力，关于创新思维的培养，关于拥抱开源文化，关于实现个人价值的旅程。 我们深入浅出地讲解了电子学的基础知识，从电流、电压、电阻这些最基本的概念开始，到各种元器件的原理和应用，再到如何阅读和绘制电路图。你会了解二极管如何控制电流方向，三极管如何放大信号，电容如何储存电荷，等等。这些看似枯燥的理论，在本书的讲解下，将变得生动有趣，并且与实际应用紧密结合。 接着，本书将重点介绍两大开源硬件平台：Arduino和Raspberry Pi。我们会从零开始，详细讲解如何连接硬件，如何安装开发环境，以及如何编写第一个程序。对于Arduino，你将学习到它的C/C++风格的编程语言，掌握如何控制GPIO引脚，如何读取模拟和数字信号，如何使用各种外接模块，如传感器、显示器、电机驱动器等。你会亲手做出各种有趣的项目，比如： 智能LED灯控系统： 通过手机APP或者网页界面，远程控制LED灯的颜色和亮度，甚至可以根据音乐的节奏闪烁。 环境监测站： 利用温湿度传感器、光线传感器、空气质量传感器等，搭建一个可以实时监测室内外环境数据的设备，并将数据上传到云端或者显示在本地屏幕上。 DIY机器人： 从简单的避障机器人到更复杂的循迹机器人，你将学习如何控制电机，如何读取超声波传感器或者红外传感器的数据，并编写逻辑来控制机器人的运动。 创意音乐合成器： 利用Arduino的PWM输出和按钮，设计一个可以发出不同音调和节奏的简单音乐合成器。 对于Raspberry Pi，我们将带你领略它作为一台小型计算机的强大之处。你会学习到如何安装Linux操作系统，如何连接网络，如何使用Python这门强大的编程语言来控制硬件。Raspberry Pi的项目将更具挑战性和创造性： 家庭媒体中心： 利用Kodi等开源软件，将你的Raspberry Pi打造成一个强大的家庭影院，播放电影、音乐、照片。 个人云存储： 搭建自己的私人云盘，随时随地访问你的文件，告别对第三方云服务的依赖。 智能家居中枢： 集成各种智能设备，通过编写程序实现自动化控制，比如“人来灯亮，人走灯灭”。 网络摄像头监控系统： 利用Raspberry Pi的摄像头模块，结合Motion等开源软件，搭建一个功能齐全的网络监控系统。 学习AI基础： 探索如何利用Raspberry Pi运行一些简单的机器学习模型，实现图像识别、语音识别等功能。 本书的实践项目设计，始终贯穿着“循序渐进”的原则。每一个项目都建立在前一个项目的基础上，难度逐渐提升，知识点逐步叠加。这确保了即使是完全没有电子或编程基础的读者，也能轻松上手，并逐步建立起自信心。 更重要的是，本书强调“调试”和“解决问题”的能力。在电子DIY过程中，遇到问题是常态。我们会教会你如何系统地分析问题，如何利用各种工具（如万用表、逻辑分析仪）来诊断故障，以及如何从网络上寻找解决方案。你将学会独立思考，而不是一味地依赖现成的答案。 我们还会介绍3D打印技术，它与开源硬件的结合，为你的创意提供了无限可能。你可以根据自己的设计，打印出独一无二的电子设备外壳、支架、配件等等，让你的作品更加美观和实用。 本书还致力于培养你的“开源精神”。你会了解到许多优秀的开源硬件项目和社区，学会如何在这个开放、共享的环境中学习和贡献。你将明白，开源不仅仅是一种技术模式，更是一种合作共赢的文化，它加速了创新，降低了技术门槛，让更多人有机会参与到科技创造的浪潮中来。 《智造无限》并非一本简单的操作手册，它是一扇通往无限创意世界的大门。它将教会你如何用科技武装自己，如何将脑海中的奇思妙想转化为触手可及的现实。无论你的目标是什么，是想让生活更便捷，还是想探索未知，亦或是纯粹出于对创造的热爱，《智造无限》都将是你旅途中不可或缺的伙伴。 让我们一起，用双手点亮智慧，用开源连接世界，用创造定义未来。这本书，将是你踏上这段精彩旅程的最佳起点。

评分☆☆☆☆☆

作为一个对开源硬件领域一直充满好奇的电子爱好者，我最近淘到了这本《开源硬件DIY：创客实践指南》，拿到书的时候，第一感觉就是装帧精美，纸质厚实，很有分量，让人立刻就想翻开一探究竟。书的整体设计非常用心，无论是封面还是内页的排版，都显得专业且富有创意，这种视觉上的吸引力是很多技术类书籍所缺乏的。翻阅目录，可以看到涵盖了从基础的电子元件识别、焊接技巧，到复杂的传感器应用、电机控制，甚至还有一些更进阶的物联网项目和机器人搭建。最吸引我的是，它并没有止步于理论的讲解，而是提供了大量实际的DIY项目案例，这些案例的描述非常详细，配以清晰的电路图和步骤说明，即使是初学者也能照猫画虎地跟着做。我尤其对其中关于3D打印与开源硬件结合的部分感到兴奋，这似乎为我的许多奇思妙想打开了新的大门。总的来说，这本书给我的第一印象是内容丰富、实用性强，而且设计感十足，让我对即将开始的创客之旅充满了期待。

评分☆☆☆☆☆

老实说，我一开始对这类DIY指南类的书籍并没有抱太高的期望，总觉得它们要么内容过于浅显，要么晦涩难懂。但《开源硬件DIY：创客实践指南》彻底颠覆了我的看法。这本书的叙述风格非常接地气，作者像是和你在咖啡馆里闲聊一般，用通俗易懂的语言解释复杂的概念。我最欣赏的是它对“为什么”的深入探讨，不仅仅是告诉你“怎么做”，更会解释“为什么这么做”，这样有助于读者真正理解背后的原理，而不是死记硬背。书中举例的那些项目，很多都来源于实际生活中的应用，比如智能家居的小玩意儿，或者一些能够提升生活便利度的小工具，这些贴近生活的例子，让技术不再是冰冷的数字和代码，而是变得鲜活起来。而且，它还强调了安全和环保的理念，在介绍如何操作时，总会提醒注意事项，这对于新手来说是非常重要的。我感觉这本书就像一位经验丰富的导师，循循善诱地引导我一步步走向开源硬件的世界，让我觉得学习的过程是轻松愉快的。

评分☆☆☆☆☆

作为一名经验相对丰富的硬件工程师，我一直在寻找一本能够快速梳理和整合开源硬件知识体系的书籍。《开源硬件DIY：创客实践指南》在这方面做得相当出色。它并没有回避一些相对高阶的技术话题，比如嵌入式系统的编程、通信协议的应用，甚至对一些常见的微控制器平台进行了深入的分析。书中的技术细节处理得非常到位，既有理论上的讲解，又有实操层面的指导，比如在介绍某个模块时，会附带多种使用场景的示例代码，并且解释了代码的逻辑和优化方向。对于我来说，这本书最宝贵的地方在于它提供了一个宏观的视角，将零散的知识点串联起来，形成了一个完整的知识链条。它还鼓励读者去探索和创新，而不是仅仅局限于书本上的内容，这对于保持技术热情和持续学习非常有益。我甚至从书中看到了一些我之前未曾考虑过的项目思路，这无疑会激发我新的工作灵感。

评分☆☆☆☆☆

在接触《开源硬件DIY：创客实践指南》之前，我对开源硬件的理解可能还停留在一些比较基础的概念层面。这本书则像打开了一扇新世界的大门。它不仅仅局限于硬件本身，还触及了软件、网络、甚至艺术设计等多个领域。我特别喜欢书中关于“创意实现”的部分，它不只是告诉你如何焊接，而是教你如何将想法变成现实，如何从一个模糊的概念出发，一步步将其转化为一个能够运作的装置。书中提到的一些设计思维和原型开发方法，对我启发很大，让我开始思考如何更有效地进行项目规划和迭代。另外，它还强调了社区的力量，鼓励读者参与到开源社区中去，与其他创客交流学习，这是一种非常积极的学习方式。阅读这本书，我感觉自己不仅仅是在学习一项技能，更是在参与一种文化，一种鼓励分享、合作和创新的文化。这本书让我看到了开源硬件的无限可能性，也激发了我未来参与到更多精彩项目中的决心。

评分☆☆☆☆☆

我平时工作很忙，能抽出来的时间不多，所以一直希望找一本能让我快速入门并且快速看到成果的书。《开源硬件DIY：创客实践指南》简直是为我量身定做的。它非常注重实操性和效率，每一个项目都设计得相对紧凑，而且步骤清晰，很少有冗余的信息。我最喜欢的是它提供的“一站式”解决方案，很多时候，你只需要按照书中的步骤，购买相应的元器件，就可以轻松搭建出令人惊叹的作品。我印象深刻的是其中一个关于传感器数据可视化的项目，只需要很少的几步，我就可以通过手机APP实时查看传感器传回的数据，这种即时反馈的成就感是无与伦比的。这本书的另一个优点是，它推荐的许多资源和工具都是免费的或者成本很低的，这对于我这种希望在业余时间进行一些小创造的人来说，大大降低了门槛。整体感觉就是，它让“动手做”变得简单而有趣。

评分☆☆☆☆☆

很好的书，活动买的很好，很实惠

评分☆☆☆☆☆

内容很好

评分☆☆☆☆☆

是一本科技前沿书籍，帮助很大

评分☆☆☆☆☆

喜欢这部书的几个理由1.立场公允，没有因为喜欢东坡就过分贬低王安石、章淳、舒亶等人，而是尽量的还原他们除了脸谱化的角色外一另个侧面。2.不煽情，不YY。3.内容和书名一样大气，没有纠结于儿女情长。4.文笔好，角度佳，行文流畅，有时一针见血，让人佩服。5.读完后更爱东坡和稼轩了。

评分☆☆☆☆☆

刚拿到手，除了纸张不太好以外，内容扫了一眼，还不错，挺全面的。

评分☆☆☆☆☆

以前都知道开源软件，现在了解下开源硬件，不为什么，就为开见识

评分☆☆☆☆☆

质量不错，字迹清晰

评分☆☆☆☆☆

很好的书，活动买的很好，很实惠

评分☆☆☆☆☆

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