Делаем сенсоры: проекты сенсорных устройств на базе Arduino и Raspberry Pi — Датчики расширяют возможности по взаимодействию микроконтроллерных платформ с внешним миром, открывая новые горизонты в разработке принципиально новых устройств. Детальный анализ среды и обработка полученных данных позволяют микроконтроллерной системе принимать эффективные решения и выполнять требуемые действия. Укомплектовав свои устройства недорогими компьютерными платформами, такими как Arduino и Raspberry Pi, вы сможете запрограммировать их поведение согласно изменению характеристик окружающей среды. Благодаря этой книге вы научитесь конструировать приборы, способные самым детальным образом определять внешнее воздействие, будь то инфракрасное излучение, отравляющие вещества или изменение освещения.
Данная книга рекомендуется разработчикам программных решений для Arduino и Raspberry Pi. В ней описаны примеры проектов, в которых активно используются самые разные устройства и электронные компоненты - RGB-светодиоды, электронная бумага, серводвигатели, игровые контроллеры и т.п. Должное внимание уделено программной и электротехнической частям, а также созданию надежных и функциональных корпусов для готовых устройств.
Вы ознакомитесь с принципами управления датчиками прикосновения, света, температуры и влажности, газовыми анализаторами, гироскопами и акселерометрами. В каждой главе дается описание нескольких экспериментальных проектов, а также способов их эффективной реализации в результате совместного применения различных технологий.
В данной книге детально рассмотрены принципы создания следующих прототипов:
персональный анализатор дыхания на базе Arduino и датчика алкоголя (алкотестер);
система отправки почтового извещения о пожаре, основанная на платформе Raspberry Pi и датчике дыма;
магический звонок, который срабатывает при приближении к нему руки и включается с помощью серводвигателя;
видеоигра в настольный теннис, написанная на Python с использованием библиотеки pyGame;
цветовой купол, в котором оттенок RGB-светодиода плавно изменяется в зависимости от данных, поступающих с датчика цвета;
графический эквалайзер, позволяющий анализировать частотные характеристики считываемого микрофоном звука и выводящий их на экран через HDMI-порт.
Книга поможет вам изучить физические принципы функционирования датчиков, а также научит конструировать сложные устройства, в которых управление основывается на данных, собранных и переданных датчиками самых разных типов.

Название: Делаем сенсоры: проекты сенсорных устройств на базе Arduino и Raspberry Pi
Автор: Теро Карвинен, Киммо Карвинен, Вилле Валтокари
Издательство: ООО "И.Д. Вильямс"
Год: 2015
Страниц: 432
Формат: DJVU
Размер: 265 Мб
ISBN: 978-5-8459-1954-0
Качество: Отличное
Язык: Русский

Содержание:

Об авторах
Введение
Сначала была идея
Как читать эту книгу
Ввод, обработка и вывод данных
Интерфейсы
Самостоятельная работа
Приобретение электронных компонентов
Соглашения, принятые в этой книге
Программные коды примеров
Ждем ваших отзывов!
Глава 1. Знакомство с Raspberry Pi
Raspberry Pi - с нуля и до первой загрузки ОС
Старая добрая Linux
Подключение оборудования к Raspberry Pi
Управление портом GPIO без прав суперпользователя
Управление GPIO из Python
Что дальше?
Глава 2. Знакомство с Arduino
Базовая настройка Arduino
Глава 3. Расстояние
Эксперимент: измерение расстояния ультразвуковым датчиком Ping
Эксперимент: измерение расстояния ультразвуковым датчиком HC-SR04
Эксперимент в окружающей среде: обнаружение преград датчиком инфракрасного излучения
Эксперимент: инфракрасное зрение
Эксперимент в окружающей среде: слежение за перемещением объекта (составной датчик инфракрасного излучения)
Пилотный проект: контроль осанки (Arduino)
Глава 4. Дым и газ
Эксперимент: выявление дыма (аналоговый газовый датчик)
Пилотный проект: отправка извещения о задымленности по электронной почте
Глава 5. Прикосновение
Эксперимент: нажатие кнопки
Эксперимент: микропереключатель
Эксперимент: потенциометр (переменный резистор)
Эксперимент: касание без прикосновения (емкостный датчик прикосновения QT113)
Эксперимент в окружающей среде: распознавание прикосновения через дерево
Эксперимент: почувствуй нажим (датчик FlexiForce)
Эксперимент: создание собственного датчика прикосновения
Пилотный проект: сенсорный звонок
Глава 6. Движение
Эксперимент: где верх, а где низ (датчик наклона)?
Эксперимент: вибродатчик, или цифровой датчик вибрации
Эксперимент: поверни до упора (датчик угла поворота)
Эксперимент: джойстик под большой палец (аналоговый двухкоординатный резистивный джойстик)
Эксперимент в окружающей среде: вторая жизнь старого игрового контроллера
Эксперимент: охранная сигнализация (пассивный инфракрасный датчик движения)
Пилотный проект: электронная игра
Глава 7. Свет
Эксперимент: обнаружение пламени (датчик пламени)
Эксперимент в окружающей среде: ярче пламя!
Эксперимент: увидеть свет (фоторезистор)
Эксперимент в окружающей среде: направленный свет
Эксперимент: следи за линией (детектор линий)
Эксперимент в окружающей среде: черное или белое?
Эксперимент в окружающей среде: все цвета радуги
Пилотный проект: цветовой купол
Глава 8. Ускорение
Ускорение и угловая скорость
Эксперимент: определение ускорения датчиком МХ2125
Эксперимент: совмещение акселерометра и гироскопа
Эксперимент в окружающей среде: подключение контроллера Wii Nunchuk к порту PC
Пилотный проект: управление механическим манипулятором с помощью Wii Nunchuk
Глава 9. Идентификация
Цифровая клавиатура
Эксперимент в окружающей среде: снимаем отпечатки пальцев
Дактилоскопический сканер GT-511СЗ
Модуль радиочастотной идентификации ELB149C5M
Пилотный проект: старинный сундук с современным замком
Кто или что ты?
Глава 10. Электричество и магнетизм
Эксперимент: определение напряжения и тока
Эксперимент: определение напряженности магнитного поля
Эксперимент: определение северного магнитного полюса компасом- акселерометром LSM303
Эксперимент: переключатель на эффекте Холла
Пилотный проект: интернет-мониторинг рабочего напряжения фотоэлемента
Что дальше?
Глава 11. Звук
Эксперимент: запись звука и настройка уровня громкости
Эксперимент в окружающей среде: услышать падение булавки
Пилотный проект: визуализация звука через HDMI-порт
Что дальше?
Глава 12. Погода и климат
Эксперимент: насколько жарко в помещении?
Эксперимент в окружающей среде: изменение температуры
Эксперимент: определение влажности
Датчик атмосферного давления GY65
Подключение к Raspberry Pi и программа управления датчиком GY65
Эксперимент в окружающей среде: автоматический полив (датчик влажности почвы)
Пилотный проект: прогноз погоды с выводом на электронную бумагу
Эксперимент в окружающей среде: без источника питания
Хранение изображений в заголовочных файлах
Корпус для метеостанции
Приложение А. Краткий справочник по командам Linux в Raspberry Pi
Предметный указатель