Arduino可穿戴设备开发 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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[瑞典] 托尼·奥尔森（Tony Olsson） 著

图书标签:

• Arduino
• 可穿戴设备
• 物联网
• 传感器
• 电子制作
• DIY
• 嵌入式系统
• 硬件开发
• 创意设计
• 开源硬件

出版社： 机械工业出版社

ISBN：9787111541325

版次：1

商品编码：11982450

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：2016-07-01

用纸：胶版纸

页数：176

内容简介

　　全书共分为9章。第1章介绍了Arduino的基本概念、组成部分和开发流程；第2章介绍了可与Arduino搭配工作的一些传感器及其连接方式，为设备开发打下基础；第3～6章分别介绍如何用Arduino制作自行车手套、LED眼镜、定位装置和智能钥匙等可穿戴设备；第7～8章讲述如何让Arduino与手机、互联网进行交互，使得所制作的可穿戴设备成为物联网中的一个节点；第9章以制作一块智能手表为例，串联起全书所有的知识点。

目录

译者序
前　言
第1章　初次相识与闪烁的灯光 1
1.1　可穿戴设备 2
1.2　安装和使用软件 3
1.2.1　Arduino IDE 4
1.2.2　首次接触IDE 4
1.2.3　了解你的Arduino板 7
1.2.4　其他电路板 10
1.2.5　连接和测试你的电路板 10
1.2.6　编程时的一些注意事项 13
1.3　本章小结 17
第2章　用传感器进行工作 19
2.1　传感器 20
2.1.1　弯曲传感器 20
2.1.2　压力传感器 25
2.2　光敏电阻 28
2.3　加速计、罗盘和陀螺仪 30
2.4　本章小结 36
第3章　自行车手套 37
3.1　所需的电子元器件 37
3.2　尝试使用TSL2561 39
3.3　检测手势 42
3.4　制作手套 44
3.5　本章小结 51
第4章　LED眼镜 53
4.1　制作眼镜 54
4.2　加入矩阵 56
4.3　为眼镜编写程序 60
4.4　制作图案 63
4.5　给眼镜赋予霹雳游侠的风格 65
4.6　本章小结 68
第5章　我在世界何处 71
5.1　挂接OLED显示屏 72
5.2　获取位置 76
5.3　制作时钟 80
5.4　最终的草图 84
5.5　本章小结 87
第6章　NFC动手实践 89
6.1　读取NFC卡片 90
6.2　连接电动机 95
6.3　将所有部件安装到一起 97
6.4　最终的代码 101
6.5　包装 104
6.6　本章小结 104
第7章　BLE动手实践 105
7.1　你好，Blend Micro 106
7.2　Blend Micro应用 109
7.3　手势跟踪 114
7.4　包装 120
7.5　本章小结 122
第8章　关于Wi-Fi 123
8.1　Particle Core 124
8.2　针对Particle Core电路板编程 127
8.3　Dashboard 130
8.4　HTML控制 134
8.5　连接IFTTT 139
8.5.1　运动数据修改 140
8.5.2　DO函数 145
8.6　本章小结 148
第9章　获得智能化的时刻 151
9.1　元器件 152
9.2　开始设计 153
9.3　手表设计和焊接 157
9.4　拆焊 159
9.5　连接元器件 161
9.6　加工皮革 163
9.7　完成制作 167
9.8　功能什锦 170
9.9　尾声，也是序幕 175

前言/序言

　　从我拿起块Arduino板算起，时间差不多已经过去了10年，那时我还是马尔默大学交互设计专业的一名学生，有一天教室来了一个大胡子西班牙人，他说，（更确切地说是宣布）他能在一周之内传授给我们电子学的全部知识，并教会我们如何针对微处理器编写程序。当然，由于我一点也不了解电子学，也从未想过学习它，所以我对他的话不以为然。
　　那个西班牙人有一套新颖的教学方法，也是我之前从未见识过的教学方法。他希望不是通过书本而是通过实践来教我们。有一个同学当时指出我们中的大多数人对电子学一窍不通，那么怎么能指望我们用它来做事？西班牙人的回答是：这并没有关系，即使你们对正在做的事情一无所知，也同样能够做事，你们可以通过做来进行学习。
　　一刻钟后，我们都将一个小灯泡连接到了Arduino板上，并且成功地为这个灯泡编好了程序，使得它能够自行打开和关闭。让我困惑的不仅是在如此之短的时间内所取得的成果，还包括接下来真正具有意义的那部分内容，我们正在通过实践进行学习。
　　大胡子西班牙人就是David Cuartielles，2005年冬，他刚刚和Massimo Banzi一起发明了Arduino板，在他们发明了Arduino板后不久，Tome Igoe和David Mellis加入了他们的团队。正如他们所说，其余的事情都是过眼烟云。我仍然记得那一天当看到闪闪发亮的灯光时自己内心受到的触动，就如同发生在昨天一般。我希望能学习更多知识，做更多的事情。然后David第二次给我们讲了重要的课，即学习更多知识的佳途径就是和别人分享知识。然而，因为我没有什么知识可以谈论，所以我再次产生了疑问，但是在接下来的一课中我明白了：即使你只知道一点，也足以帮助那些完全不懂的人。
　　不久之后，我发现一个被称为可穿戴计算的领域，它的理念是用不同的方式发明一项技术并将其应用到人体上去，这听上去就如同你没有任何先验知识就能学习电子学并进行程序设计一样疯狂。由于受到Arduino和它的团队成员的启示，我一头扎进了这个领域。在这个新领域，我从Steve Mann和Leah Buechley的工作中找到了新的灵感。Mann现在是多伦多大学的教授，他在20世纪80年代研制出了自己的可穿戴计算机，当时大部分工作都是他独立完成的。Buechley是MIT的教授，他曾经利用Arduino开发出了一个专门针对可穿戴环境的原型平台。他们都迎难而上地完成了自己的工作。我再次受到启发，也开始开发自己的可穿戴设备，同时还教别人如何开发可穿戴设备。当我收获了足够多的技能，便开始将它们记录下来。当开始分享自己的作品时，我发现Arduino社区真正令人惊奇的是全世界热衷于利用电子学干点事情的人们。
　　可以肯定地说，如果没有这些人，我永远也不可能写出一本书，所以我要向所有人表达我的谢意。我还要感谢你拿起了这本书，你也许是个新手，也许是个行家，但这没有关系，本书基于的理念就是任何人都能通过实际去“做”这一简单原则学习任何知识。如果你已经是一个行家了，那么在“做”事情的过程中总能学到一些东西。
　　所以我希望你能够从本书创建的项目中获得知识和灵感，并祝愿你在创建项目的过程中一帆风顺。
　　本书内容第1章介绍安装开发环境的基本步骤以及如何开始编写代码，还有如何制作一块电路板来控制LED。
　　第2章讲授传感器连接以及从传感器中获取数据的相关内容，还会介绍从简单到复杂的数字和模拟传感器。
　　第3章介绍本书的个项目，其目标是制作一副自行车手套，首先，我们将介绍LED的使用以及如何控制LED，然后介绍如何应用传感器进行一些简单的手势识别。
　　第4章将教你制作一副可编程的LED眼镜，这副眼镜的前方覆盖有可编程的LED以显示不同的图案和形状，此外还会介绍制作一副太阳镜的过程。
　　第5章重点讨论如何制作一个腕戴式GPS跟踪设备，信息被显示在一个小型的LCD屏幕上。该章还包括如何制作一个将元器件容纳其中的盒子，以便能将GPS跟踪设备佩戴在手腕上。
　　第6章讨论近场通信（Near Field Communication，NFC）技术和伺服电动机，以及如何将它们组合装入智能门锁。该章还包括如何设计NFC标签以及制作可充当门锁钥匙的可佩戴的首饰。
　　第7章讨论低功耗蓝牙技术以及如何在可穿戴项目中实现该技术，该章介绍了Blend Micro电路板以及如何使用该电路板创建项目，连接你的手机。
　　第8章介绍Wi-Fi Particle Core电路板以及它的Web集成开发环境（IDE），该章还将讨论如何连接在线服务。
　　第9章讨论智能手表的制作，智能手表会接入互联网并应用在线服务创建可在小型OLED显示屏上显示的定制消息。
　　……

《智享生活：智能硬件与物联网创新实践》 内容概要 本书是一本面向广大科技爱好者、学生、工程师以及寻求将创意转化为实际智能产品的创客们的实践指南。它深入浅出地介绍了现代智能硬件与物联网（IoT）领域的核心概念、关键技术及其在日常生活和工业应用中的落地方式。不同于市面上纯粹的技术手册，本书更侧重于培养读者的创新思维和解决问题的能力，通过一系列精心设计的项目案例，引导读者一步步掌握从硬件选型、传感器集成、嵌入式开发到云端数据处理与应用构建的完整流程。 本书不涉及任何具体的单板计算机（如Arduino、Raspberry Pi等）的详细指令集、特定微控制器架构的深入解析，也未深入探讨可穿戴设备设计的特定领域，如生物传感器校准、运动姿态识别算法、低功耗穿戴设备电路优化等。相反，它将目光投向更广阔的智能硬件和物联网生态，强调的是跨平台、跨技术的通用原理和方法论。 核心章节亮点 第一部分：智能硬件基础与设计理念 万物互联的愿景与现实： 探讨物联网的定义、发展历程、核心要素（感知层、网络层、应用层）以及其对社会各行业的颠覆性影响。我们将从宏观视角审视物联网的应用场景，激发读者对未来智能生活和工业自动化的想象。 智能硬件的构成要素： 详细阐述智能硬件的核心组成部分，包括但不限于嵌入式处理器（强调其功能而非具体型号）、存储单元、传感器（以功能类型区分，如环境传感器、运动传感器、光学传感器等）、执行器、通信模块以及电源管理单元。我们将探讨不同类型硬件组件的选型原则和基本工作原理，重点在于理解它们在整个系统中的作用和相互关系。 低功耗设计策略： 深入分析在资源受限的嵌入式系统中实现低功耗的关键技术和策略，包括软件优化（如任务调度、唤醒机制）、硬件选型（如低功耗MCU）、电源管理IC的应用等。这部分内容旨在帮助读者理解如何设计出更持久、更节能的智能设备。 人机交互的未来： 探索智能硬件的多样化交互方式，从传统的按键、屏幕，到新兴的语音识别、手势控制、触觉反馈等。我们将分析不同交互方式的优缺点，并讨论如何为用户提供更自然、更直观的使用体验。 安全性与隐私： 强调智能硬件和物联网系统中的安全问题，包括数据加密、身份认证、访问控制以及固件安全。我们将讨论如何在设计初期就考虑安全因素，构建可靠的智能系统。 第二部分：物联网通信与数据处理 连接世界的语言——通信协议： 详细介绍物联网领域常用的通信协议，如Wi-Fi、蓝牙（BLE）、Zigbee、LoRa、NB-IoT等，并分析它们的适用场景、通信范围、功耗特点和数据速率。本书会侧重于讲解协议的工作原理和选择依据，而非具体协议栈的实现细节。 云端的力量——物联网平台： 介绍主流的物联网云平台（以功能和架构划分，而非具体品牌），如数据接入、设备管理、数据存储、数据分析、应用开发等模块。我们将探讨如何利用云平台实现设备的远程监控、管理和数据可视化。 数据的价值——数据采集与预处理： 讲解如何从传感器采集原始数据，并进行必要的预处理，如滤波、去噪、格式转换等，以提高数据质量和可用性。我们将探讨不同类型数据的特点以及相应的处理方法。 智能的驱动——数据分析与挖掘： 引入基础的数据分析和挖掘概念，例如描述性统计、趋势分析、异常检测等。重点在于说明如何从海量数据中提取有价值的信息，为智能决策提供支持，但不涉及复杂的机器学习算法实现。 边缘计算初探： 简要介绍边缘计算的概念及其在物联网中的作用，探讨如何在靠近数据源的设备端进行部分数据处理和智能分析，以降低延迟、节省带宽。 第三部分：项目实践与创新应用 本部分是本书的实践核心，将通过一系列富有启发性的项目案例，引导读者将理论知识应用于实践。每个项目都将遵循“需求分析—硬件选型—软件设计—集成测试—应用拓展”的流程。 智能家居监控系统： 构建一个能够监测室内温湿度、光照度，并具备气体泄漏检测功能的家庭安全与环境监测系统。重点在于传感器集成、数据采集与上传，以及通过Web或移动应用进行实时查看。 环境感知与数据可视化： 开发一个户外环境监测站，收集空气质量、气压、降雨量等数据，并将其通过物联网平台进行可视化展示，为公众提供环境信息服务。 远程资产追踪与管理： 设计一个低功耗的资产追踪器，利用定位技术和通信模块，实现对移动资产的远程定位和状态监测，适用于物流、仓储等领域。 智能农业解决方案： 搭建一套用于监测土壤湿度、温度、光照度，并能根据数据自动控制灌溉系统的解决方案，提高农业生产效率。 创意互动装置： 引导读者发挥想象力，设计并实现一些具有趣味性和互动性的智能装置，例如根据环境光线变化的装饰灯、能够响应语音指令的艺术品等。 本书特色 理论与实践深度结合： 强调概念的清晰阐述与项目案例的紧密联系，让读者在理解原理的同时，能够动手实践。 通用性与启发性： 避免过多聚焦于特定硬件平台或工具，而是提炼出智能硬件与物联网领域通用的设计思路、方法论和关键技术，帮助读者掌握可迁移的技能。 前沿性与前瞻性： 关注物联网领域的发展趋势，介绍新兴技术和应用方向，帮助读者把握未来科技脉搏。 面向未来： 引导读者跳出单一设备或技术的局限，从系统整体和生态角度思考智能硬件与物联网的创新应用。 鼓励创新： 并非提供固定答案，而是通过案例示范，激发读者独立思考和自主创新的能力，鼓励读者在现有基础上进行个性化改造和二次开发。 读者对象 对智能硬件和物联网技术感兴趣的初学者。 希望将理论知识应用于实际项目开发的电子工程、计算机科学等相关专业学生。 寻求创新解决方案的工程师、产品经理和开发者。 渴望将自己的创意转化为实际智能产品的创客和DIY爱好者。 对智能家居、智慧城市、工业互联网等领域充满好奇心的读者。 《智享生活：智能硬件与物联网创新实践》将成为您探索智能世界、驱动技术创新的得力助手。它将带领您打开一扇通往未来智能生活的大门，让您不仅能够理解物联网的魅力，更能亲手创造属于您的智能未来。

评分☆☆☆☆☆

这本《Arduino可穿戴设备开发》就像是一本通往未来科技的大门钥匙，我迫不及待地想翻开它，探索那些令人激动的前沿领域。首先，从书名本身就能感受到一种强烈的创新气息。可穿戴设备，这个词汇本身就充满了无限的想象空间，从智能手表、健康追踪器到更具未来感的交互式服装，它们正悄无声息地改变着我们的生活方式。而Arduino，作为开源硬件的代表，以其易学易用、高度的灵活性和庞大的社区支持，早已成为无数创客和工程师的首选平台。将这两者结合，意味着这本书将为我们揭示如何用最直接、最贴近实际的方式，将那些科幻电影中的场景变为现实。我尤其期待书中能够详细讲解如何将Arduino与各种传感器、执行器以及无线通信模块进行整合，例如，如何利用微小的传感器监测心率、体温，甚至是身体的姿态，再通过低功耗的蓝牙或者Wi-Fi将这些数据实时传输到手机App或者云端进行分析。书中是否会提供实际的项目案例，比如制作一个可以根据你的运动量自动调整播放列表的智能手环，或者是一个能够监测老年人跌倒并自动发送求救信号的智能胸针？这些都是我非常好奇的地方。而且，对于初学者来说，如何理解复杂的电路设计，如何进行代码调试，如何选择合适的元器件，每一个环节都可能是一个巨大的挑战，我希望这本书能够用通俗易懂的语言，一步步地引导读者，即使是没有任何电子工程背景的人，也能跟着书中的指导，搭建出属于自己的第一个可穿戴设备原型。

评分☆☆☆☆☆

《Arduino可穿戴设备开发》这个书名本身就充满了科技感和创造力，让我充满了期待。我希望这本书能够不仅仅停留在理论知识的讲解，而是能够提供一系列切实可行的项目案例，带领读者从零开始，一步步构建出属于自己的可穿戴设备。我特别关注书中关于能量收集和管理的部分。可穿戴设备往往需要长时间独立运行，如何利用太阳能、动能甚至人体体温来为设备供电，将是实现真正意义上的“永续”可穿戴设备的关键。书中是否会介绍相关的技术和电路设计？另外，我非常有兴趣了解书中如何处理数据采集和分析。可穿戴设备能够收集到大量的个人健康和行为数据，如何有效地采集、存储、传输和分析这些数据，并从中提取有价值的信息，将是决定设备智能程度的关键。我希望书中能够提供关于数据可视化、机器学习在可穿戴设备中的应用等方面的指导。此外，安全性也是一个不容忽视的问题。如何保证设备采集的个人敏感数据的安全，防止黑客攻击和信息泄露？我期待书中能够提供相关的安全设计原则和加密技术的介绍。总而言之，我希望这本书能够成为一本集理论、实践、创新于一体的指南，帮助我开启一段激动人心的可穿戴设备开发之旅。

评分☆☆☆☆☆

《Arduino可穿戴设备开发》这个名字听起来就充满着可能性，它像是一张藏宝图，指引着我们去发现和创造那些能与人体深度融合的智能装置。我最期待的是书中能够深入探讨不同类型的可穿戴设备，并针对每种设备提供详细的开发思路和实践案例。例如，对于智能服装，书中是否会讲解如何将柔性电子元件、导电纤维以及微型传感器嵌入到织物中，实现服装的智能化，比如能够监测心跳、呼吸，甚至是可以根据环境温度自动调节保暖度的智能外套？或者，对于更具侵入性的医疗级可穿戴设备，如植入式传感器，书中是否会涉及相关的基础知识，以及如何保证设备的生物兼容性和长期稳定性？我尤其关注书中对传感器选择的指导。市面上有琳琅满目的传感器，每种都有其特定的应用场景和优缺点，如何根据项目需求，精准地选择最适合的传感器，并对其进行准确的校准和数据处理，这将是开发成功的关键。此外，我希望书中能够包含关于用户界面和交互设计的章节。如何设计出直观、易用的用户界面，让用户能够轻松地与可穿戴设备进行交互，而不是被复杂的操作系统所困扰？例如，如何利用手势识别、语音控制或者触觉反馈来实现更自然的交互方式？这些都是我非常感兴趣且希望能在这本书中找到答案的内容。

评分☆☆☆☆☆

读到《Arduino可穿戴设备开发》这个书名，我脑海中立刻浮现出无数的创意火花。市面上已经有很多关于Arduino基础知识的书籍，但专注于“可穿戴设备”这个细分领域的，却相对较少。这让我感到非常兴奋，因为它预示着这本书将带领我们深入到更专业、更前沿的开发领域。我特别希望书中能够涵盖一些在可穿戴设备开发中至关重要的技术细节，比如如何解决功耗问题。可穿戴设备往往体积小巧，电池续航能力是其能否真正投入使用的关键瓶颈。书中是否会介绍低功耗模式的设计技巧，如何选择更节能的元器件，以及如何优化代码以降低功耗？这对我来说是至关重要的。另外，人体工程学在可穿戴设备设计中也扮演着不可或缺的角色，毕竟设备需要长时间佩戴，舒适度和安全性是必须考虑的因素。书中是否会提供关于外壳设计、材料选择以及如何确保设备在佩戴过程中不会引起皮肤过敏等方面的指导？这些实用的建议将极大地提升我们作品的实用性和用户体验。我还对书中关于数据安全和隐私保护的部分抱有很高的期望。随着越来越多的个人数据被收集和传输，如何确保这些敏感信息的安全，防止被滥用，将是未来可穿戴设备发展中必须面对的挑战。希望这本书能够提供一些相关的参考和解决方案，让我们在享受科技便利的同时，也能保持警惕，做出负责任的设计。

评分☆☆☆☆☆

对于《Arduino可穿戴设备开发》这本书，我的期望是它能成为一本真正具备实践指导意义的宝典。我希望能看到书中提供一套系统性的开发流程，从项目构思、硬件选型、电路设计、软件编程，到最终的测试和优化，都能够提供清晰的步骤和详尽的说明。特别是在硬件方面，我希望书中能深入讲解如何选择合适的Arduino开发板，以及如何搭配各种传感器（如加速度计、陀螺仪、心率传感器、GPS模块等）和执行器（如微型电机、LED、显示屏等）。对于新手来说，理解不同模块的功能以及它们之间的连接方式可能是个难点，我期待书中能提供直观的电路图和详细的接线指南。此外，代码编写也是至关重要的一环。我希望书中能提供大量经过优化的Arduino代码示例，并对代码中的关键函数和算法进行详细的解释，帮助读者理解其工作原理。特别是针对可穿戴设备常见的挑战，如实时数据采集、低功耗运行以及与手机App的通信，我期待书中能提供有效的解决方案和技巧。例如，如何使用ESP32等具有Wi-Fi和蓝牙功能的芯片，实现设备与手机的无缝连接，并进行数据交互。我还希望书中能包含一些关于3D打印和外壳设计的内容，因为美观且实用的外壳对于可穿戴设备的最终成品至关重要。

评分☆☆☆☆☆

书的内容还是比较新的。书还没读，不知道翻译了如何。

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不错不错不错不错不错不错

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送货速度快，东西很满意！

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快，好。。。。。。。。

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这本书对于我们来说很有意义

评分☆☆☆☆☆

还在学习中

评分☆☆☆☆☆

书好薄，内容还没看，不知道有没有多少内容！

评分☆☆☆☆☆

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