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DIY聲光動作秀:用Arduino和Raspberry Pi打造有趣的聲光動態專題

DIY聲光動作秀:用Arduino和Raspberry Pi打造有趣的聲光動態專題

Make: Action: Movement, Light, and Sound with Arduino and Raspberry Pi

  • 定價:460
  • 優惠價:79363
  • 優惠期限:2018年12月20日止
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內容簡介

  本書將帶領你由淺入深地用Arduino和Raspberry Pi創造並控制動作、燈光與聲音,從基礎開始進行各種動態實驗和專題!

  Arduino是一臺簡單又容易上手的微控制器,而Raspberry Pi則是一臺微型的Linux電腦。本書將清楚說明Arduino和Raspberry Pi之間的差異、使用時機和最適合的用途。

  透過這兩種平價又容易取得的平臺,我們可以學習控制LED、各類馬達、電磁圈、交流電裝置、加熱器、冷卻器和聲音,甚至還能學會透過網路監控這些裝置的方法!我們將用容易上手、無須焊接的麵包板,讓你輕鬆開始動手做有趣又富教育性的專題。

  在本書中,你將:
  1、用Arduino和線性致動器打造壓罐器。
  2、用Arduino為你的盆栽澆水。
  3、用LED打造個人交通號誌。
  4、用Arduino打造隨機氣球爆破器。
  5、用自製的恆溫冷卻器為飲料降溫。
  6、理解並應用PID控制演算法。
  7、用Raspberry Pi打造會隨Twitter發文舞動的布偶派對!

  學習控制機械裝置與系統,接著進入物聯網(IoT)的世界,連結今日最尖端的科技吧!

本書特色

  ◎清楚說明Arduino和Raspberry Pi之間的差異、使用時機和最佳用途!
  ◎從基礎開始,熟悉並完成各種動作、燈光與聲音實驗專題。
  ◎詳細製作步驟與程式說明,輔以全彩圖表與照片,清晰易懂!
  ◎學習控制LED、各類馬達、加熱器、冷卻器和聲音等裝置,以及透過網路監控裝置的方法!
 
 

作者介紹

作者簡介

西蒙‧孟克Simon Monk


  全職作家,為自造者撰寫了許多電子學相關書籍。他最知名的著作包括《Programming Arduino: Getting Started with Sketches》、《The Raspberry Pi Cookbook》和《Hacking Electronics》。在寫作之餘,他也和妻子琳達一同經營MonkMakes.com網站,生產和販售與西蒙的著作相關的各類套件和產品。你可以在Twitter上追蹤西蒙的消息,也可以在simonmonk.org網站找到更多著作資訊。

譯者簡介

屠建明


  全職譯者,愛丁堡大學文學畢業生,也曾主修電機。對任何科技新知都有濃厚的興趣。譯有《圖解電子實驗續篇》。
 
 

目錄


第1章 前言
第2章 Arduino
第3章 Raspberry Pi
第4章 快速入門
第5章 基礎電子學
第6章 LED
第7章 馬達、幫浦與致動器
第8章 進階馬達控制
第9章 伺服馬達
第10章 步進馬達
第11章 加熱與冷卻
第12章 控制迴圈
第13章 控制交流電
第14章 顯示器
第15章 聲音
第16章 物聯網
附錄A 材料
附錄B Raspberry Pi GPIO 腳位圖

 
 

詳細資料

  • ISBN:9789864050437
  • 叢書系列:i-make
  • 規格:平裝 / 336頁 / 17 x 23 cm / 普通級 / 全彩印刷 / 初版
  • 出版地:台灣
 

內容連載

第8章 進階馬達控制

在前一章中,我們進展到能控制馬達的速度,但還沒開始控制它的轉動方向。我們會在本章節探討幾種可以控制馬達方向的方法,包含一些特殊功能IC和專為控制直流馬達方向和轉速的模組。

馬達能夠反轉是個方便的功能。舉例來說,我們會看到用直流馬達以一個方向開門、開窗,再以反方向關起來的線性致動器。同樣的道理,如果我們要做一臺機器人,也會想讓它有可以雙向轉動的輪子。

假設一個馬達有A和B兩個電極(圖8-1)。

當A為正極、B為負極,馬達會往其中一個方向旋轉。如果逆轉電極的極性,馬達則會往反方向轉動。
因此,如果我們要控制馬達的方向,就要有方法來逆轉供應給馬達的電流極性。這個方法就是使用一種名為「H橋」的電路。

H橋

圖8-1是H橋的原理。我們會先從開關開始,然後再進展到使用電晶體和IC。

如果四個開關都是開路狀態,電流就不會流經馬達。但如果S1和S4為閉路,但S2和S3為開路(如圖8-2所示),則電流會從電源正極通過馬達的A端子,經過馬達和S4,到達電源負極,此時馬達會往一個方向轉動。

如果換成S1和S4為開路,而S3和S2為閉路,正極電源會通往馬達的B端子並流經馬達和S2來逆轉馬達的方向。

表8-1整理了各條件下的馬達行為;0代表開關為開路、1代表閉路(有通電),而X代表開關的狀態沒有影響。

我們已經討論過以H橋切換馬達方向的方法,但還有其他開關設定的組合需要知道。

首先,相當明顯地:如果所有開關都是開路,則不會有電力到達馬達,所以它會很快停止。

很重要的一點是:有些開關的組合會直接連接電源的正極和負極,這個情況稱為短路,而且很可能會造成災情,因為會有極大量的電流通過。

另一種情況是沒有短路,但有把馬達的腳位連接在一起的效果,並產生使馬達煞車的有趣效應;如果原本在轉動會快速停止,而如果原本是靜止會抵抗轉動它的力量。因此,如果馬達是用來驅動玩具車的輪子,則使用煞車模式可以阻止在斜坡上的車子往下滑。
 

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