科學鬼纔 仿生學電子電路設計與應用25例(圖例版) 9787115446961 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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[巴西] Newton C. Braga 著

圖書標籤:

• 仿生學
• 電子電路
• 電路設計
• 應用實例
• 科技
• 科普
• 電子技術
• 創新
• 圖解
• 學習

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齣版社： 人民郵電齣版社

ISBN：9787115446961

商品編碼：29637794157

包裝：平裝-膠訂

齣版時間：2017-02-01

基本信息

書名:科學鬼纔 仿生學電子電路設計與應用25例(圖例版)

：59.00元

售價：44.3元,便宜14.7元,摺扣75

作者:Newton C. Braga

齣版社：人民郵電齣版社

齣版日期：2017-02-01

ISBN：9787115446961

字數：

頁碼：

版次：1

裝幀：平裝-膠訂

開本：16開

商品重量：0.4kg

編輯推薦

※推薦者於欣龍是奧鬆機器人的創始人，被稱為“機器人爸爸”，錄製過CCTV創客精英匯等大量電視節目，擁有機器人天空網站、奧鬆機器人微信公眾賬號等宣傳渠道。※作者推薦圖書的視頻可放在網店的營銷頁麵。※本書集理論與應用於一體，循序漸進、敘述簡明，並配有大量的電路圖、實物圖及程序供讀者參考以掌握書中的知識。※本書可供智能電子産品的研發技術人員及機器人製好者參考閱讀。也可作為廣大電子愛好者的電子製作讀物，以及高中生課外科技活動的輔導書。

內容提要

本書通過25個有趣、超酷、應用廣泛、造價低廉的仿生學項目，包括電魚、蝙蝠耳、測謊儀、電子神經激勵器、恐慌發生器、電子驅蟲器、音頻和視覺生物反饋等，生動詳盡地解釋瞭生物學、電子學與機械學方麵的基本知識，並手把手教會你設計和製作仿生學電子電路所需要的實際技能，包括如何焊接、電子元器件選擇、讀懂電路原理圖和電路設計等知識。本書不僅帶給你無限樂趣，還能使你從一個電子學菜鳥迅速成長為科學鬼纔！該書可作為仿生電子學愛好者和高中、大學電子綫路課程的指導教材。

目錄

部分　引言　1

第二部分　生物學和電子技術　5

第三部分　25個仿生學實用項目　13

14　項目1——電魚實驗

26　項目2——視覺生物反饋

35　項目3——音頻生物反饋

41　項目4——神經刺激器

47　項目5——頻閃燈

53　項目6——生物信號放大器

59　項目7——恐慌發生器

68　項目8——磁場發生器

75　項目9——催眠發光二極管

80　項目10——驅蟲器

85　項目11——仿生陷阱

90　項目12——動物訓練器

96　項目13——白噪聲發生器

101　項目14——仿生耳

105　項目15——滅蟲器

109　項目16——仿生觸器

113　項目17——測謊儀

118　項目18——仿生氣味發生器

122　項目19——使用振蕩器進行仿生學實驗

125　項目20——離子發生器

130　項目21——觸覺助聽器

134　項目22——萬用錶在仿生學中的應用

138　項目23——仿生視覺

144　項目24——生態監視器

148　項目25——蝙蝠耳

第四部分　附加說明　153

作者介紹

作者，Newton C. Braga，《電子學習雜誌》的技術總監。他齣版過100多部涉及電子工程學、機械電子學、計算機技術等相關領域的著作，他的著作被翻譯成多國文字的圖書，在全世界超過三百萬本。 譯者，萬皓，獲得電子信息科學與技術專業學位，就職於國傢新聞齣版廣電總局，英語八級，熟練地翻譯短波發射機、短波天綫、電子通訊專業文章、針灸、生物科技、法規、公司宣傳、一般文學類文章。

文摘

序言

《智匯奇思：仿生工程與電子藝術的交響》 在這個瞬息萬變的科技時代，人類對自然界的模仿與創新從未停歇。從振翅翱翔的雄鷹，到精巧運作的蜂巢，再到感應外界的生物神經係統，大自然億萬年的演化智慧，為我們提供瞭源源不斷的靈感寶庫。而仿生學，正是連接這寶庫與現代科技的橋梁，它緻力於從生物體身上汲取設計原理，並將其應用於工程技術和産品設計之中。本書《智匯奇思：仿生工程與電子藝術的交響》正是這樣一部深度探索仿生學在電子電路設計領域應用的著作，它並非簡單的技術堆砌，而是將科學的嚴謹、藝術的靈動與自然的神奇融為一體，帶領讀者領略仿生工程的獨特魅力及其在電子領域的無限可能。 本書並非一本教科書，更不是一本流水賬式的案例集。它以一種啓發性的視角，引導讀者深入理解仿生學背後的核心思想——“嚮自然學習”。我們並非要照搬生物體的結構，而是要理解其功能、原理和優化策略，並將其轉化為創新性的電子電路解決方案。本書將仿生學的概念與電子電路設計的實際需求巧妙結閤，揭示瞭如何通過模仿生物體的某些特性，來解決電子設計中遇到的諸多挑戰，例如提高效率、增強魯棒性、實現智能化控製、優化人機交互等。 在內容構成上，本書緻力於呈現一個既有深度又不失廣度的仿生學電子設計圖景。我們將首先從仿生學的哲學基礎和發展曆程入手，簡要勾勒齣這項跨學科領域的宏大願景。隨後，我們將聚焦於仿生學中一些最具代錶性的生物體及其功能，例如： 視覺係統與圖像傳感器： 模仿人類眼睛和昆蟲復眼的結構與工作原理，探索如何設計更高效、更靈敏、更具適應性的圖像傳感器和圖像處理電路。這包括對光感受器、視覺皮層信息處理機製的研究，以及如何在電子係統中實現類似的光信號采集、編碼和初步分析。讀者將瞭解到，自然界的視覺係統是如何在復雜的環境中進行高效的信息提取，以及這些原理如何啓發我們設計齣在弱光、動態範圍、低功耗等方麵錶現更優異的電子視覺設備。 聽覺係統與音頻處理： 深入解析生物耳蝸的精妙結構及其對聲音的感知與分辨能力。我們將探討如何藉鑒生物聽覺係統中的頻率分析、噪聲抑製、方嚮定位等機製，來設計更智能化的麥剋風陣列、音頻信號處理器以及聲學傳感係統。本書會引導讀者思考，生物的聽覺係統如何在嘈雜環境中精確捕捉目標聲音，並將其轉化為神經信號，以及這些原理如何應用於智能語音助手、環境監測設備、助聽器等領域，提升用戶體驗和設備性能。 神經係統與智能控製： 仿生學在神經係統方麵的應用是本書的重頭戲。我們將詳細介紹神經網絡的結構和信息傳遞方式，以及如何將其原理應用於設計人工神經網絡和自學習控製係統。這包括對神經元模型、突觸連接、學習算法等方麵的深入探討，並展示如何將這些模型映射到電子硬件中，實現諸如模式識彆、預測控製、故障診斷等高級功能。本書將重點闡述，生物神經網絡如何以分布式、並行化的方式處理海量信息，以及這種範式如何啓發我們設計齣更具韌性、自適應性和計算效率的人工智能硬件。 運動係統與機械仿生： 雖然本書側重於電子電路設計，但我們將不可避免地觸及運動係統的仿生應用，因為這往往與電子控製緊密相連。例如，模仿昆蟲、爬行動物或鳥類的運動機製，設計齣能夠實現復雜運動的機器人或執行器，並探討如何通過精密的電子控製電路來實現這些運動的平穩、高效和精確。這包括對仿生腿、仿生臂、仿生翅膀的動力學分析，以及與之配套的傳感器和控製算法的電子實現。 趨避行為與傳感網絡： 許多生物體能夠通過各種傳感器感知環境變化，並做齣相應的趨避或趨嚮行為。我們將研究這些生物機製，並將其應用於設計智能傳感器網絡、環境監測係統以及安全預警係統。這包括對化學傳感器、熱傳感器、觸覺傳感器等生物仿生傳感器的工作原理的剖析，以及如何將這些傳感器與微控製器和通信模塊集成，構建齣能夠實時感知和響應環境的智能係統。 能量收集與優化： 自然界中的生物體通常具備高效的能量利用和收集能力。本書將探討如何模仿生物體在光能、動能、化學能等方麵的利用方式，來設計更高效的能量收集電路和低功耗電子係統。例如，模仿植物的光閤作用原理設計新型太陽能電池，或者模仿生物體在運動中能量轉化的機製來設計動能收集裝置。 本書的獨特之處在於，它並非僅僅列舉這些仿生概念，而是深入分析其在電子電路設計中的具體實現路徑。每一章的論述都將緊密圍繞“如何設計”展開，並輔以豐富的圖例和示意圖，幫助讀者直觀地理解抽象的理論概念。我們不會迴避技術細節，但也不會讓技術細節淹沒整體的思路。我們會深入到電路結構、元器件選擇、算法實現等層麵，但始終不忘迴歸仿生學的本源——從自然中學習，以智慧創新。 本書旨在為那些對仿生學、電子工程、機器人技術、人工智能以及創新設計感興趣的讀者提供一個全新的視角。無論您是資深的電子工程師，希望拓寬設計思路；還是在校的學生，渴望瞭解前沿的學科交叉領域；亦或是充滿好奇心的創客，尋求靈感的火花，本書都將為您打開一扇通往仿生電子設計新世界的大門。 《智匯奇思：仿生工程與電子藝術的交響》將引領您踏上一段充滿發現的旅程，讓您深刻理解，最偉大的工程師往往是大自然本身，而人類的智慧，則在於能否從這位“自然導師”那裏，汲取最深刻的啓示，創造齣更智能、更高效、更美好的電子未來。這不是一本關於“鬼纔”的傳奇故事，而是關於如何成為“智匯”的實踐指南，通過模仿和創新，將仿生學的奇思妙想，化為現實世界的電子藝術。

評分☆☆☆☆☆

我是一個喜歡把書本知識付諸實踐的動手派，很多技術書籍的理論部分我能理解，但走到實際操作層麵就容易卡殼，因為書上往往忽略瞭“失敗的經驗”和“調試的竅門”。這本書在這方麵錶現齣瞭極大的誠意。它不僅僅是給齣瞭一個可行的設計方案，更像是記錄瞭一整套從概念到成品的全過程。在每一個案例的末尾，我注意到都有一個“常見問題與排查”的小節，這簡直是救命稻草。比如，它會提醒你在使用特定型號的微型傳感器時，環境光乾擾可能導緻讀數漂移，並給齣瞭相應的濾波處理建議。這種基於真實項目經驗的反饋，比任何教科書上的理想化模型都要寶貴得多。它似乎在告訴我：“是的，你可能會遇到這個問題，但我已經幫你踩過雷瞭。”這種貼近實戰的細節，讓這本書的實用價值瞬間飆升，它不再是一份冰冷的設計藍圖，而是成為瞭一個充滿溫度的實戰指南。

評分☆☆☆☆☆

從整體結構來看，這本書的編排極具匠心，它似乎遵循瞭一種由簡入繁、由具體到抽象的學習路徑。前幾個案例著重於機械運動和簡單的傳感器反饋，讓你快速建立信心；隨著深入，它開始引入更復雜的信號處理和智能控製算法，比如模擬生物神經網絡的簡化邏輯判斷。這種循序漸進的難度遞增，非常符閤人類的學習麯綫。我特彆欣賞作者在案例之間的邏輯過渡，它不是簡單地堆砌25個獨立項目，而是能讓人感受到仿生學設計思想是如何在一係列不同應用場景中演化和深化的。讀完一半，我甚至開始嘗試將前一個案例中學到的電源管理技巧應用到後一個案例的控製係統中，這說明這本書成功地培養瞭我的“跨模塊應用”的能力。它教會我的，是設計方法論，而不是孤立的技術點，這一點對於希望在電子工程領域持續深造或進行復雜項目開發的讀者來說，具有長遠的指導意義。

評分☆☆☆☆☆

這本《科學鬼纔：仿生學電子電路設計與應用25例（圖例版）》實在是讓人眼前一亮，簡直是為我這種對仿生技術充滿好奇的DIY愛好者量身定做的。我一直覺得，生物世界蘊含著無窮無盡的工程學智慧，但理論知識和實際操作之間總有一道鴻溝。這本書最讓我驚喜的地方在於，它並沒有停留在高深的理論推導上，而是直接帶著你上手乾。那些將自然界的巧妙機製，比如昆蟲的視覺係統、魚類的導航能力，通過現代電子元件和電路結構重新構建齣來的過程，被講解得深入淺齣。我尤其欣賞它“圖例版”的定位，大量的實物照片、精細的電路圖，甚至連焊接的細節都照顧到瞭，這對於初學者來說簡直是福音。翻閱這本書時，我仿佛有位經驗豐富的工程師在我身邊手把手指導，每一步操作都有清晰的視覺參考，極大地降低瞭實踐的挫敗感。它不僅是一本技術手冊，更像是一本激發創意的工具箱，讓我開始用全新的視角去觀察和模仿自然界的設計。那種將一個復雜的生物功能拆解、抽象化，再用電子電路完美復現的成就感，是單純看理論書籍無法比擬的。

評分☆☆☆☆☆

這本書的排版和印刷質量，也讓我這個對視覺體驗有較高要求的讀者感到非常滿意。在技術類書籍中，清晰度往往是第一位的，而這本書在這方麵做得相當齣色。那些復雜的PCB布局圖和元器件的絲印細節，即便是用普通閱讀燈光下觀看，綫條也銳利清晰，沒有齣現模糊或色彩失真的情況。更重要的是，它在設計理念的闡述上，采用瞭更加口語化但又不失嚴謹的風格。作者似乎非常懂得如何與一個充滿求知欲但又可能缺乏係統訓練的讀者進行對話。比如，在介紹某個電路模塊時，它會先用一個生動的生物學比喻引入，然後纔切入電子學解釋，這種敘事方式極大地增強瞭閱讀的沉浸感和趣味性。我很少看到一本技術書能把“趣味性”和“嚴謹性”結閤得如此恰到好處，它讓你在享受閱讀樂趣的同時，不知不覺間就已經掌握瞭多個電子設計技巧。

評分☆☆☆☆☆

說實話，剛開始拿起這本書時，我有點擔心它會過於側重於“新奇”而犧牲瞭“實用性”。畢竟，仿生學聽起來總是很高大上，似乎離我們日常的電子項目有點遠。但這本書成功地找到瞭一個非常平衡的點。它挑選的25個案例，每一個都緊密結閤瞭當前電子設計中非常實用的模塊，比如低功耗傳感器、高效的信號處理方式，以及一些獨特的驅動和控製機製。我嘗試著復刻瞭其中一個模仿蝴蝶翅膀振動進行微小移動的案例，發現它所用到的核心技術，比如微控製器編程和步進電機控製，都是電子工程中非常基礎且通用的技能。這本書的高明之處在於，它用一個仿生的“外衣”包裹瞭這些核心知識，使得學習過程不再枯燥。它教會你的不隻是如何模仿自然，更重要的是如何用最簡潔高效的電子方式去實現特定的功能。對於想要從純粹的“按圖索驥”轉嚮“理解原理並自主創新”的讀者來說，這本書提供瞭一個絕佳的過渡平颱，它的案例結構非常清晰，從需求分析到最終實現，邏輯鏈條嚴密，讓人不得不佩服作者對知識體係的梳理能力。