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資訊─微處理機‧邏輯設計‧介面設計

微電腦應用實習

  • 出版日:2018/2/10
  • 書號:C198
  • 作者:程兆龍/張義和
  • ISBN:978-986-430-381-6
  • 隨書附贈:範例光碟
  • 總頁數:265
  • 開數 / 印刷:16開,彩色
  • 定價:450

  本書編寫時配合的硬體設計環境採用料多實在的KTM-600plus嵌入式開發平台,搭配KTM-600多功能開發平台,嵌入的系統為免費的作業系統Raspbian,並應用Python程式語言,展現樹莓派(Raspberry Pi) 各部分功能以及應用實例,是一本讓微電腦應用實習教學與應用更有效率的教材,也是學習KTM-600plus嵌入式系統的快速自學參考書。

  全書共有以下八章:

  第1章介紹設計環境,包括硬體與軟體,引導讀者認識KTM-600plus嵌入式開發平台、KTM-600多功能開發平台、Raspberry Pi 3及七吋觸控螢幕等裝置;第2章引導讀者完成作業系統安裝與設定,包括Raspbian、Python及觸控面板、無線鍵盤、滑鼠、網路等其他相關裝置之驅動程式,建構類似一台小PC的嵌入式開發系統。

  第3章簡單介紹Python這個新型態的程式語言,並以實例演練,讓讀者能快速應用這個程式語言;第4章講述基本IO控制,將由KTM-600plus,透過GPIO控制KTM-600上的週邊裝置,包括RP.GPIO模組之應用、gpiozero模組之應用等。

  第5章講述感測器之驅動與應用實習,介紹如何操控KTM-600上的光感測器、循跡感測器、超音波感測器、LM35類比溫度感測器、DHT11數位溫濕度感測器,以及偵測CPU的溫度等;第6章引導讀者學習串列式RGB LED的應用實習。

  第7章為進階應用實習,介紹如何應用雲端監控網頁、記錄網頁。另外,還介紹觸控螢幕的應用;第8章介紹如何操控音訊與視訊,若有選購照相機模組,則可連接到Raspberry Pi,以做為照相機或攝影機。

  嵌入式系統是將作業系統(operating system, OS)放入微電腦內,讓微電腦具有處理事務能力、通信介面、輸出入埠與較佳的人機介面。個人電腦或筆記型電腦可算是一種嵌入式系統,其中的作業系統,如Windows、macOS、Linux等,但個人電腦或筆記型電腦又太大了。

  現代流行的行動裝置,如平板手機等,具有良好的人機介面,也有多種無線通信介面,但其輸出入埠太少,很難做介面控制,大部分都只做為無線人機介面之用。

  單晶片微處理機也可以嵌入系統,例如在8051裡放入RTOS,但大部分的單晶片微處理機資源不夠,所能嵌入的作業系統能力不夠,很難勝任一般的事務處理與人機介面。

  大部分的工業電腦就是典型的嵌入式系統,所嵌入的作業系統如Windows、Linus,例如工具機上所使用的電腦、銀行的ATM等。不過,工業電腦大多被蒙上一層神祕的面紗,還被貼上昂貴的標籤。

  近年來,許多半導體廠商,為突破Windows與Intel的架構(簡稱Wintel),全力發展便宜又強勁的輕量型CPU(ARM架構),並搭載免費的Linus作業系統,形成一股高度競爭力的控制器,如電視機內部的控制器、智慧居家的控制器等。KTM-600plus內部所採用的樹莓派(Raspberry Pi),更是經典之作!

  在KTM-600plus裡以Raspberry Pi 3為核心,七吋觸控螢幕為基本人機介面,透過USB埠、視訊埠(A/V port)、相機埠(Camera Port)與通用輸出入埠(General-purpose input/output, GPIO),再搭配KTM-600本身的各式週邊裝置,讓我們的創意與想法,得以實現。一般的實習課程,大都直接透過USB埠、GPIO等連接到樹莓派上,而實習難免多次插拔,導致樹莓派上連接端接觸不良。而在KTM-600plus上,樹莓派上的各式Port都已外接,因此,插拔時,不會影響到樹莓派的可靠度。

  本書資料詳細豐富,編寫時兼顧教學的效率與學習的樂趣,絕對是您學習嵌入式系統的最佳選擇!

  隨書附贈範例光碟,內含:全書之教學投影片檔、各單元之範例檔、即時練習之參考解答。

 

Ch 01 瞧!KTM-600plus

1-1 KTM-600plus嵌入式系統開發平台

1-2 樹莓派簡介

1-3 七吋觸控螢幕簡介

1-4 即時練習


Ch 02 作業系統安裝與設定

2-1 Raspbian作業系統之下載與安裝

2-2 觸控螢幕之驅動

2-3 Raspbian作業系統簡介

2-4 鍵盤滑鼠之安裝

2-5 網路應用

2-6 樹莓派之基本設定與中文化

2-7 即時練習


Ch 03 Python簡介

3-1 Python簡介

3-2 Geany編輯環境簡介

3-3 變數與運算子

3-4 流程控制指令

3-5 字串與清單

3-6 函數與模組

3-7 即時練習


Ch 04 基本IO控制

4-1 KTM-600 plus之GPIO簡介

4-2 應用RPi.GPIO模組控制實習

4-3 應用gpiozero模組控制實習

4-4 即時練習


Ch 05 感測器之驅動與應用實習

5-1 光感測器應用實習

5-2 循跡感測器應用實習

5-3 超音波感測器應用實習

5-4 CPU溫度感測器實習

5-5 LM35類比式溫度感測器實習

5-6 基本溫濕度感測實習

5-7 即時練習


Ch 06 串列式RGB LED之應用實習

6-1 認識串列式RGB LED

6-2 下載串列式RGB LED函數與安裝

6-3 認識nano編輯器與Text Editor

6-4 strandtest.py之簡介與實現

6-5 站在巨人的肩膀上

6-6 即時練習


Ch 07 進階應用實習

7-1 雲端監控網頁應用實習

7-2 雲端記錄網頁應用實習

7-3 觸控螢幕應用實習

7-4 即時練習


Ch 08 音訊與視訊應用實習

8-1 Raspberry Pi Camera Module之安裝

8-2 Raspberry Pi Camera Module之應用實習

8-3 音訊控制實習

8-4 即時練習


隨書光碟目錄

投影片資料夾:全書之教學投影片檔

設計資料夾:各單元之範例,可藉網路傳入樹莓派使用

其他資料夾:即時練習之參考解答

 

隨書附贈範例光碟,內含:全書之教學投影片檔、各單元之範例檔、即時練習之參考解答。

隨書附贈光碟中即包含全書之教學投影片檔與即時練習之參考解答,可供授課教師使用、參考。