主要內(nèi)容：

■ 理論概念，如歐姆定律，以及功率、電壓和電流之間的關(guān)系；

■ 電阻、電容、電感、二極管、三極管、集成電路、開關(guān)和繼電器的基本用途；

■ 電源、傳感器、電機(jī)、集成電路、無線電電路和產(chǎn)品的設(shè)計(jì)；

■ 在電子工程中使用Arduino和Raspberry Pi的技術(shù)建議；

■ 如何構(gòu)建和使用工具，如萬用表、示波器、仿真軟件和未焊接的電路原型。

Simon Monk是一位全職作家和制作者，投入大量精力撰寫有關(guān)電子產(chǎn)品的書籍和文章。Simon撰寫的一些知名書籍包括Raspberry Pi Cookbook、Programming Arduino和Hacking Electronics。Simon曾與兒子Matthew Monk合作撰寫Minecraft Mastery一書，也曾參與撰寫Practical Electronics for Inventors。

目　錄

第1 章　原理    1

1.0　引言    1

1.1　電流的物理意義  1

1.2　電壓的物理意義  2

1.3　電壓、電流、電阻的計(jì)算  3

1.4　電路中節(jié)點(diǎn)電流的計(jì)算  5

1.5　電路中支路電壓的計(jì)算  6

1.6　功率的物理意義  7

1.7　交流電    7

第2 章　電阻    11

2.0　引言    11

2.1　閱讀電阻封裝  11

2.2　查找電阻標(biāo)稱值  13

2.3　選擇可變電阻  14

2.4　串聯(lián)電阻    15

2.5　并聯(lián)電阻    16

2.6　分壓至可測(cè)范圍  18

2.7　電阻的合理選擇  19

2.8　光敏電阻的測(cè)量  20

2.9　熱敏電阻的測(cè)量  21

2.10　選擇合理的導(dǎo)線  22

第3 章　電容與電感  27

3.0　引言    27

3.1　儲(chǔ)能器件    27

3.2　識(shí)別電容類型  31

3.3　閱讀電容封裝  32

3.4　并聯(lián)電容    33

3.5　串聯(lián)電容    34

3.6　大能量的儲(chǔ)存  34

3.7　計(jì)算電容中的儲(chǔ)能  35

3.8　電流大小的緩沖和方向的改變  36

3.9　變換交流電電壓  37

第4 章　二極管  41

4.0　引言    41

4.1　電流的單向?qū)ㄐ? 41

4.2　識(shí)別二極管類型  43

4.3　齊納二極管  44

4.4　發(fā)光二極管  46

4.5　檢測(cè)光    47

第5 章　晶體管和集成電路  49

5.0　引言    49

5.1　放大電流    50

5.2　用小電流控制開關(guān)電流  53

5.3　有效開關(guān)高電流負(fù)載  54

5.4　超高壓開關(guān)  56

5.5　選擇正確的晶體管  57

5.6　交流電流開關(guān)  59

5.7　使用晶體管測(cè)量光強(qiáng)  60

5.8　光電耦合隔離器  61

5.9　認(rèn)識(shí)集成電路  63

第6 章　開關(guān)與繼電器  65

6.0　引言    65

6.1　機(jī)電開關(guān)    65

6.2　識(shí)別開關(guān)的類型  66

6.3　磁力開關(guān)    69

6.4　重識(shí)繼電器  69

第7 章　電源  71

7.0　引言    71

7.1　交流轉(zhuǎn)交流  71

7.2　將交流轉(zhuǎn)換為直流( 簡(jiǎn)易)  73

7.3　紋波較小的交流轉(zhuǎn)直流  74

7.4　交流轉(zhuǎn)穩(wěn)壓直流  76

7.5　交流轉(zhuǎn)可變直流  78

7.6　電池的穩(wěn)壓輸出  79

7.7　制作恒流電源  80

7.8　高效調(diào)節(jié)直流電壓  81

7.9　直流低壓轉(zhuǎn)直流高壓  82

7.10　DC/AC 轉(zhuǎn)換  83

7.11　110V 或220V 交流供電  85

7.12　倍增電壓  87

7.13　450V 高壓供電  88

7.14　更高電壓(>1kV) 供電  90

7.15　超高壓供電(固態(tài)特斯拉線圈)  91

7.16　熔斷保險(xiǎn)絲  93

7.17　極性保護(hù)  94

第8 章　電池  97

8.0　引言    97

8.1　估算電池壽命  97

8.2　選擇不可充電電池  99

8.3　選擇可充電電池  100

8.4　涓流充電    101

8.5　自動(dòng)備用電池  103

8.6　鋰聚合物電池充電  104

8.7　用“焦耳小偷”獲得所有電量  105

第9 章　太陽能  109

9.0　引言    109

9.1　太陽能供電  109

9.2　太陽能電池板的選擇  111

9.3　測(cè)量太陽能電池板的實(shí)際輸出功率  113

9.4　太陽能驅(qū)動(dòng)Arduino  115

9.5　太陽能驅(qū)動(dòng)Raspberry Pi  117

第10 章　Arduino 和Raspberry Pi  119

10.0　引言    119

10.1　Arduino 簡(jiǎn)介  119

10.2　下載與使用本書的Arduino 例程  122

10.3　Raspberry Pi 簡(jiǎn)介  123

10.4　下載與使用Python 例程  125

10.5　Raspberry Pi 啟動(dòng)時(shí)運(yùn)行程序  126

10.6　探索Arduino 和Raspberry Pi 的替代品  126

10.7　端口設(shè)置  128

10.8　Arduino 數(shù)字輸出控制操作  131

10.9　Raspberry Pi 數(shù)字輸出控制操作  132

10.10　Arduino 數(shù)字輸入控制操作  133

10.11　Raspberry Pi 數(shù)字輸入控制操作  136

10.12　Arduino 的模擬輸入讀取操作  137

10.13　Arduino 的模擬輸出生成操作  138

10.14　Raspberry Pi 的模擬輸出生成操作  141

10.15　Raspberry Pi 的I2C 總線設(shè)置  143

10.16　Raspberry Pi 的SPI 總線設(shè)置  145

10.17　電壓轉(zhuǎn)換  146

第11 章　開關(guān)  149

11.0　引言    149

11.1　Pi 或Arduino 的功率驅(qū)動(dòng)電路  149

11.2　高端功率驅(qū)動(dòng)電路  151

11.3　大功率驅(qū)動(dòng)電路  153

11.4　高端驅(qū)動(dòng)的大功率驅(qū)動(dòng)電路  155

11.5　BJT 和MOSFET 的選擇  156

11.6　使用Arduino 驅(qū)動(dòng)負(fù)載  157

11.7　Raspberry Pi 驅(qū)動(dòng)負(fù)載  160

11.8　可翻轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)電路  162

11.9　GPIO 控制繼電器  163

11.10　GPIO 控制固態(tài)繼電器  165

11.11　集電極開路輸出的連接  166

第12 章　傳感器  169

12.0　引言    169

12.1　將開關(guān)連接到Arduino 或Raspberry Pi  169

12.2　檢測(cè)旋轉(zhuǎn)位置  174

12.3　檢測(cè)來自電阻式傳感器的模擬輸入  178

12.4　將模擬輸入加載到Raspberry Pi  180

12.5　不用ADC 將電阻式傳感器連接到Raspberry Pi  181

12.6　測(cè)量光強(qiáng)度  182

12.7　用Arduino 或Raspberry Pi 測(cè)量溫度  183

12.8　使用不帶ADC 的Raspberry Pi 測(cè)量溫度  185

12.9　使用電位器測(cè)量旋轉(zhuǎn)位置  186

12.10　用模擬芯片測(cè)量溫度  188

12.11　用數(shù)字芯片測(cè)量溫度  190

12.12　測(cè)量濕度  193

12.13　測(cè)量距離  195

第13 章　電機(jī)  199

13.0　引言    199

13.1　直流電機(jī)的驅(qū)動(dòng)  199

13.2　測(cè)量直流電機(jī)的轉(zhuǎn)速  200

13.3　控制直流電機(jī)的方向  202

13.4　將電機(jī)設(shè)置到精確位置  206

13.5　使電機(jī)按精確的步數(shù)轉(zhuǎn)動(dòng)  210

13.6　選擇更簡(jiǎn)易步進(jìn)電機(jī)  215

第14 章　LED 和顯示器  219

14.0　引言    219

14.1　驅(qū)動(dòng)普通LED  219

14.2　驅(qū)動(dòng)大功率LED  221

14.3　驅(qū)動(dòng)多個(gè)LED  224

14.4　同時(shí)開關(guān)多個(gè)LED  225

14.5　7 段數(shù)碼管顯示  225

14.6　控制多個(gè)LED  228

14.7　改變RGB LED 的顏色  232

14.8　連接到可尋址LED 條  236

14.9　使用I2C 7 段LED 顯示  239

14.10　在OLED 顯示屏上顯示圖形或文字  241

14.11　使用字母、數(shù)字LCD 顯示文本  243

第15 章　數(shù)字集成電路  247

15.0　引言    247

15.1　保護(hù)集成電路免受電氣噪聲的影響  247

15.2　組合邏輯器件認(rèn)知  248

15.3　GPIO 的擴(kuò)展  249

15.4　構(gòu)建邏輯門電路  253

15.5　數(shù)字分頻器  254

15.6　連接十進(jìn)制計(jì)數(shù)器  255

第16 章　模擬電路  259

16.0　引言    259

16.1　濾除高頻(簡(jiǎn)易)  259

16.2　構(gòu)建一個(gè)振蕩器  262

16.3　連續(xù)的閃爍LED  263

16.4　避免從輸入到輸出的降壓  264

16.5　構(gòu)建低成本振蕩器  266

16.6　構(gòu)建可變占空比振蕩器  267

16.7　制作單次定時(shí)器  269

16.8　控制電機(jī)轉(zhuǎn)速  270

16.9　對(duì)模擬信號(hào)進(jìn)行PWM  272

16.10　制作壓控振蕩器  274

16.11　理解分貝測(cè)量  275

第17 章　運(yùn)算放大器  279

17.0　引言    279

17.1　選擇運(yùn)算放大器  280

17.2　運(yùn)算放大器的供電( 分支供電)  282

17.3　運(yùn)算放大器的供電( 單電源)  283

17.4　制作反相放大器  283

17.5　制作同相放大器  285

17.6　信號(hào)緩沖  286

17.7　降低高頻振幅  288

17.8　濾除低頻  291

17.9　濾除高、低頻  292

17.10　比較兩個(gè)電壓  294

第18 章　音頻  297

18.0　引言    297

18.1　在Arduino 上播放聲音  298

18.2　用Raspberry Pi 播放聲音  300

18.3　駐極體麥克風(fēng)的使用  301

18.4　制作一個(gè)1W 的功率放大器  304

18.5　制作一個(gè)10W 的功率放大器  306

第19 章　無線電  309

19.0　引言    309

19.1　制作FM 收音機(jī)發(fā)射機(jī)  313

19.2　使用Raspberry Pi 設(shè)計(jì)一個(gè)軟件FM 發(fā)射機(jī)  314

19.3　制作一個(gè)基于Arduino 控制的FM 收音機(jī)  315

19.4　通過無線電發(fā)送數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)  317

第20 章　構(gòu)建  321

20.0　引言    321

20.1　創(chuàng)建臨時(shí)電路  321

20.2　創(chuàng)建永久性電路  326

20.3　自制電路板  329

20.4　探究通孔焊接  331

20.5　探究表貼焊接  332

20.6　元器件脫焊  336

20.7　不破壞元器件的焊接  337

第21 章　工具  339

21.0　引言    339

21.1　使用實(shí)驗(yàn)室電源  339

21.2　測(cè)量直流電壓  340

21.3　測(cè)量交流電壓  342

21.4　測(cè)量電流  342

21.5　測(cè)量導(dǎo)通性  343

21.6　測(cè)量電阻、電容、電感  344

21.7　放電電容  345

21.8　測(cè)量高電壓  346

21.9　使用示波器  349

21.10　使用函數(shù)生成器  350

21.11　仿真    352

21.12　安全用電  354

附錄A　零部件與供應(yīng)商  357

附錄B　Arduino 引腳  367

附錄C　Raspberry Pi 引腳  369

附錄D　單位與單位前綴  371

后記    373