树莓派实战全攻略：Scratch、Python、Linux、Minecraft应用与机器人智能制作
作者： [英] Stewart Watkiss 著 方可 译
出版时间： 2018年版
内容简介
在开始的章节中，我们会一起学习到一些简单的应用电路，简单到可以直接使用图形化编程工具Scratch进行控制；随后我们会逐步增加难度，编程语言也会使用更高阶的Python。整个过程学习下来，读者将能够具备自己设计外部电路并进行编程控制的能力。本书中的大部分案例都可以使用杜邦线和面包板进行实现，方便读者学习。对于动手能力较强的读者，书中也会涉及到一些基本的焊接知识，为大家提供更多发挥的可能性。除此之外，我们还将会学习到一些常用Raspberry Pi扩展板的使用以及如何设计出一块定制化的扩展板。
目录
关于作者 8
关于科技评论员 9
鸣谢 10
前言 11
适合本书的读者人群 11
本书的使用方法 12
关于焊接的说明 12
购买一个Raspberry Pi 13
购买电子元器件 13
安装Raspbian操作系统 13
所使用到的软件 14
安全守则 14
更多知识 15
第 一章 电子电路入门 16
电压、电流和电阻 16
欧姆定律 17
用电安全 18
模拟和数字 19
面包板 19
简单LED电路 22
计算电阻值 23
静电敏感元器件 23
本章小结 24
第二章 Raspberry Pi基础入门 25
Raspberry Pi 25
GPIO接口 26
UART和串口通信 27
I2C 28
SPI：串行外围接口总线 28
PWM：脉宽调制信号 28
Raspbian Linux 入门 29
通过网络连接Raspberry Pi 30
SSH 31
远程桌面 VNC 31
本章小结 33
第三章 Scratch编程 34
Scratch简介 34
为Scratch添加GPIO支持 36
使用Scratch 控制LED灯 36
发光二极管（LED） 36
电阻 37
将LED连接到Raspberry Pi 38
为Scratch程序添加输入 40
将开关作为数字输入 41
将开关添加到电路 41
机器人守门员 42
测试游戏 48
街机模拟火星登陆 49
制作街机模拟器 49
添加开关和摇杆 50
连接开关 50
创建游戏 52
测试游戏 56
本章小结 56
第四章 使用Python控制交互：GPIO Zero模块入门 58
电源 58
Raspberry Pi +5V 58
USB电源适配器 59
其他外置电源 60
家用电 61
电池 61
使用三极管让LED更亮 61
三极管 62
计算电阻值 64
Python入门 65
GPIO Zero入门 68
while循环 70
电路原理图 71
使用达林顿管增加LED亮度 75
使用Python GPIO Zero模块获取输入 78
使用MOS管控制“迪斯科”舞灯 80
流水灯 84
使用晶闸管和双向可控硅控制交流光源 85
本章小结 87
第五章 更多的输入和输出：红外线传感器和LCD显示屏 89
PIR传感器和Pi摄像头 89
使用picamera控制Raspberry Pi摄像头 89
使用PIR传感器检测运动 92
使用PIR传感器触发Pi摄像头 94
红外线发射器和接收器 95
红外接收器 95
红外发射器 96
红外发射接收电路 96
使用LIRC配置红外发射和接收功能 97
使用python-lirc接收红外信息 100
使用Python发送红外信号 102
更多关于红外的元器件 102
电平转换 102
使用分压电路减小输入电压 103
单向电压电平转换器 104
双向电平转换器 105
I2C LCD显示屏：问答游戏 107
LCD字母显示屏 107
I2C 107
用于LCD显示屏的I2C适配器 108
“问答游戏”游戏电路 109
设置I2C并编写程序 111
SPI模数转换器 114
使用电位计产生一个模拟值 115
模数转换 115
SPI（串行外设接口总线） 115
电位计和ADC电路 116
使用Python访问ADC 117
本章小结 119
第六章 添加Python和Linux的控制 120
Python编程进阶 120
在Python中创建函数 123
使用函数为“迪斯科”舞灯添加流水灯功能 124
使用Python的主函数功能 125
让Python程序可以直接运行 125
获取命令行参数 126
以服务的形式运行Python程序 128
使用Cron规律性启动程序 129
使用红外实现自动控制乐高火车 130
处理软件冲突 134
使用LIRC和GPIO Zero控制乐高火车 134
使用物联网技术控制模型火车 135
使用NeoPixels控制彩色LED灯条 140
给灯条供电 142
LED灯条的工作原理 143
安装Python模块 143
使用Python控制彩色LED灯条 143
使用Pygame Zero创建图形界面应用 144
将图标添加到Raspbian桌面 148
本章小节 149
第七章 使用Pi摄像头拍摄动画 150
红外快门 150
设计电影情节 153
拍摄动画 154
编辑视频 155
在Raspberry Pi上创建视频 156
在PC上使用OpenShot编辑视频 156
添加视频特效 158
使用GIMP制作特效 158
修改视频帧 159
使用绿幕特效 161
为动画添加声音 164
使用Audacity录制声音 164
使用Sonic Pi制作独一无二的背景音乐 165
将声音添加到OpenShot 165
本章小结 166
第八章 设计和制作机器人 167
机器人底盘的选择/制作 167
双电机轮和万向轮 168
四电机轮 168
履带车轮 168
转向轮 168
购买套件或自行制作 168
选择一款Raspberry Pi 169
电机控制 169
直流电机和步进电机 170
H桥电机控制电路 171
使用脉宽调制波（PWM）控制速度 175
为Raspberry Pi和电机供电 176
使用面包板构建电路 177
电机控制扩展板 178
使用Python控制机器人 180
使用超声波传感器测距 181
使用Wii手柄控制机器人 183
本章小结 186
第九章 自定义游戏：Minecraft硬件编程 187
使用Python与Minecraft交互 187
使用摇杆移动角色 189
在Minecraft中建造房屋 190
添加状态LED 191
寻找萤石 194
本章小结 194
第十章 焊接电路板 196
焊接基础 196
准备基础工具 196
选择焊锡 198
焊接时需要注意的安全事项 199
焊接印刷电路板 199
直接将引脚焊接到导线 200
洞洞板 201
适用于Raspberry Pi的洞洞板 201
外壳 203
测试工具 203
万用表 203
示波器 205
本章小结 206
第十一章 创新开始：设计自己的电路 207
设计流程简述 207
查看数据手册 208
使用Fritzing设计电路 210
设计电路图/原理图 211
设计准则 212
创建面包板布局图 213
创建洞洞板布局 214
设计印刷电路板 214
为Raspberry Pi供电 217
78xx系列线性电压调节器 217
斩波降压器 218
本章小结 218
附录A 所需的工具和元器件 220
工具 220
基础面包板电路 220
压线钳和焊台 220
制作外壳所需的工具 221
测试工具 221
电子元器件 221
第 一章：简单LED电路 221
第三章：Raspberr Pi - LED电路 221
第三章：开关输入电路 222
第三章：机器人守门员 222
第三章：火星登陆 222
第四章：高亮LED 222
第四章：使用达林顿管的高亮LED 222
第四章：“迪斯科”舞灯 223
第五章：PIR传感器和Pi摄像头 223
第五章：红外发射器和接收器 223
第五章：I2C LCD显示屏-问答游戏 223
第五章：SPI模数转换器 223
第六章：红外乐高火车 223
第六章：NeoPIxels彩色灯条 224
第七章：拍摄动画 224
第八章：基于面包板的机器人 224
第八章：使用Ryanteck电机控制器的机器人 224
第八章：CamJam机器人 224
第八章：带有超声波传感器的机器人 224
第九章：Minecraft硬件 225
第十章：焊接电路板 225
第十章：问答游戏机 225
第十一章：为Raspberry Pi供电 225
附录B 电子元器件快速参考 226
电阻 226
可变电阻（电位计） 226
开关 226
二极管 227
发光二极管（LED） 227
多色LED 227
三极管（双极结型晶体管） 227
达林顿管 228
MOS管 228
电容 228
晶闸管 228
双向可控硅 228
附录C 元器件标识 229
色环电阻 229
贴片电阻 231
电解电容 231
聚酯电容 231
陶瓷电容 232
附录D GPIO快速参考 233
GPIO引脚功能分布 233
GPIO引脚功能复用 234
