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單片機三劍客(ESP32單片機與Python語言編程)

  • 作者：編者:蔡杏山|責編:任鑫//朱林
  • 出版社：機械工業
  • ISBN：9787111754732
  • 出版日期：2024/07/01
  • 裝幀：平裝
  • 頁數：288
人民幣：RMB 88 元      售價：元
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內容大鋼
    本書採用大量實例和程序逐行解說的方式介紹ESP32單片機與Python語言編程，主要內容有ESP32單片機與編程軟體入門，Python語言入門，LED、數碼管和RGB全彩燈電路及編程實例，按鍵輸入與蜂鳴器、繼電器電路及編程實例，直流電動機、步進電動機與舵機驅動電路及編程實例，中斷、定時器與PWM功能的使用及編程實例，ADC與聲/光/熱/火/雨/煙感測器的使用及編程實例，常用感測器模塊的使用及編程實例，超聲波感測器與紅外線遙控的使用及編程實例，串列通信（UART）與實時時鐘（RTC）的使用及編程實例，單匯流排通信與溫濕度感測器的使用及編程實例，I2C通信控制OLED屏與PS2搖桿的使用及編程實例，SPI通信與SD卡/RFID卡的讀寫編程實例，單片機連接WiFi網路與電腦進行通信，用瀏覽器網頁控制和監視單片機，基於MQTT協議的物聯網（IoT）通信。
    本書具有起點低、由淺入深、語言通俗易懂的特點，並且內容結構安排符合學習認知規律。本書適合作為初學者學習ESP32單片機及編程的自學圖書，也適合作為職業院校電類專業的單片機教材。
作者介紹
編者:蔡杏山|責編:任鑫//朱林
目錄
前言
第1章  ESP32單片機與編程軟體入門
  1.1  概述
    1.1.1  ESP32晶元、模組與開發板
    1.1.2  晶元型號含義
    1.1.3  主要特性
    1.1.4  應用領域
  1.2  ESP32單片機開發板介紹
    1.2.1  開發板的組成
    1.2.2  開發板的電路及說明
    1.2.3  ESP32模組的引腳功能
  1.3  單片機編程軟體的獲取、安裝與使用
    1.3.1  Thonny軟體的獲取與安裝
    1.3.2  程序文件的創建與保存
    1.3.3  軟體的設置
  1.4  單片機閃爍點亮LED的開發實例
    1.4.1  單片機閃爍點亮LED的電路
    1.4.2  編寫閃爍點亮LED的程序
    1.4.3  USB-TTL下載器與驅動程序的安裝
    1.4.4  用USB-TTL下載器連接電腦與單片機
    1.4.5  選擇通信埠與查看單片機中的程序
    1.4.6  程序的在線運行與下載
  1.5  單片機固件包的獲取與燒錄
    1.5.1  從網站下載固件包到電腦
    1.5.2  燒錄固件包到單片機
第2章  Python語言入門
  2.1  Python語言基礎
    2.1.1  註釋與代碼縮進
    2.1.2  關鍵字與標識符
    2.1.3  變數和數據類型
    2.1.4  運算符
  2.2  序列、列表、元組、字典和集合
    2.2.1  序列
    2.2.2  列表（list）
    2.2.3  元組（tuple）
    2.2.4  字典（dict）
    2.2.5  集合（set）
  2.3  控制語句
    2.3.1  ifelse語句（選擇控制）
    2.3.2  while語句（循環控制）
    2.3.3  for語句（循環控制）
    2.3.4  break語句與continue語句
  2.4  函數
    2.4.1  定義函數（創建函數）
    2.4.2  函數的調用
    2.4.3  函數的嵌套
    2.4.4  lambda表達式（匿名函數）
    2.4.5  全局變數與局部變數
    2.4.6  函數的參數
    2.4.7  print函數介紹

  2.5  類與對象
    2.5.1  類的定義格式
    2.5.2  創建僅含類屬性的類與類的實例化
    2.5.3  創建含類屬性和類方法的類與類的實例化
    2.5.4  創建類時使用__init__函數傳送屬性值
    2.5.5  類變數與實例變數的訪問
    2.5.6  類屬性與方法的禁止訪問
    2.5.7  父類與子類的使用
  2.6  模塊與包
    2.6.1  模塊的兩種導入方式
    2.6.2  創建模塊並導入使用
    2.6.3  查看模塊的信息
    2.6.4  math數學函數模塊介紹
    2.6.5  包的創建與使用
第3章  LED、數碼管和RGB全彩燈電路及編程實例
  3.1  LED電路及編程實例
    3.1.1  LED（發光二極體）介紹
    3.1.2  單片機連接8個LED的電路
    3.1.3  點亮一個LED的程序及說明
    3.1.4  Pin（引腳）類及內部函數說明
    3.1.5  閃爍點亮一個LED的程序及說明
    3.1.6  time（時間）模塊內部函數說明
    3.1.7  LED流水燈程序及說明
  3.2  LED數碼管電路及編程實例
    3.2.1  一位LED數碼管
    3.2.2  多位LED數碼管
    3.2.3  單片機使用TM1637晶元驅動4位LED數碼管的電路
    3.2.4  TM1637模塊的類與函數說明
    3.2.5  4位LED數碼管實現秒計時的程序及說明
  3.3  全彩LED燈的電路及編程實例
    3.3.1  WS2812B型全彩LED燈介紹
    3.3.2  單片機連接5個WS2812B型全彩LED燈的電路
    3.3.3  三基色混色法與顏色的R、G、B數值
    3.3.4  NeoPixel類及方法說明
    3.3.5  RGB全彩LED燈的程序及說明
第4章  按按按按鍵輸入與蜂鳴器、繼電器電路及編程實例
  4.1  按鍵輸入電路及編程實例
    4.1.1  按鍵開關的抖動及解決方法
    4.1.2  4個按鍵控制4個LED亮滅的單片機電路
    4.1.3  4個按鍵控制4個LED亮滅的程序及說明
  4.2  蜂鳴器電路及編程實例
    4.2.1  蜂鳴器介紹
    4.2.2  單片機驅動蜂鳴器的電路
    4.2.3  有源蜂鳴器和無源蜂鳴器發聲控制的程序及說明
  4.3  繼電器電路及編程實例
    4.3.1  繼電器介紹
    4.3.2  單片機繼電器的電路
    4.3.3  單片機控制繼電器電路的程序及說明
第5章  直流電動機、步進電動機與舵機驅動電路及編程實例
  5.1  直流電動機的驅動電路及編程實例

    5.1.1  直流電動機介紹
    5.1.2  單片機使用ULN2003晶元驅動直流電動機的電路
    5.1.3  按鍵控制直流電動機起停和定時運行的程序及說明
  5.2  步進電動機的驅動電路及編程實例
    5.2.1  步進電動機基本結構與工作原理
    5.2.2  一種五線四相步進電動機介紹
    5.2.3  按鍵控制單片機驅動步進電動機的電路
    5.2.4  按鍵控制步進電動機轉向和加減速的程序及說明
  5.3  舵機的電路及編程實例
    5.3.1  舵機的外形、結構與工作原理
    5.3.2  SG90型舵機介紹
    5.3.3  Servo類與函數
    5.3.4  按鍵控制單片機驅動舵機旋轉指定角度的電路
    5.3.5  舵機自動和手動控制旋轉指定角度的程序及說明
第6章  中斷、定時器與PWM功能的使用及編程實例
  6.1  中斷的使用及編程實例
    6.1.1  中斷與中斷處理函數
    6.1.2  按鍵中斷輸入控制LED的電路
    6.1.3  按鍵中斷輸入控制LED的程序及說明
  6.2  定時器的使用及編程實例
    6.2.1  定時器的類與函數
    6.2.2  定時器中斷方式控制LED的電路
    6.2.3  定時器中斷方式控制LED的程序及說明
  6.3  PWM（脈寬調製）輸出功能的使用及編程實例
    6.3.1  PWM基本原理
    6.3.2  PWM的類與函數
    6.3.3  PWM輸出控制兩個LED的電路
    6.3.4  PWM控制一個LED呼吸燈和一個LED快慢閃爍燈的程序及說明
第7章  ADC與聲/光/熱/火/雨/煙感測器的使用及編程實例
  7.1  ADC（模數轉換器）的使用及編程實例
    7.1.1  ADC的類與函數
    7.1.2  單片機檢測輸入電壓並用4位數碼管顯示電壓值的電路
    7.1.3  單片機檢測輸入電壓並用數碼管顯示電壓值的程序及說明
  7.2  聲音感測器模塊的使用與編程實例
    7.2.1  聲音感測器模塊介紹
    7.2.2  單片機連接聲音感測器模塊、LED和4位數碼管的電路
    7.2.3  聲音感測器模塊檢測聲音、數碼管顯示音量值及控制LED的程序及說明
  7.3  光敏感測器模塊的使用與編程實例
    7.3.1  光敏感測器模塊介紹
    7.3.2  單片機連接光敏感測器模塊、數碼管和LED的電路
    7.3.3  光敏感測器模塊檢測光亮度、數碼管顯示亮度值及控制LED的程序及說明
  7.4  熱敏感測器模塊的使用與編程實例
    7.4.1  熱敏感測器模塊介紹
    7.4.2  單片機連接熱敏感測器模塊、數碼管和蜂鳴器的電路
    7.4.3  熱敏感測器檢測冷熱度、數碼管顯示冷熱度值及控制蜂鳴器的程序及說明
  7.5  火焰感測器模塊的使用與編程實例
    7.5.1  火焰感測器模塊介紹
    7.5.2  單片機連接火焰感測器模塊、數碼管和蜂鳴器的電路
    7.5.3  檢測火焰強度、數碼管顯示強度值及控制蜂鳴器的程序及說明
  7.6  雨滴感測器模塊的使用與編程實例

    7.6.1  雨滴感測器模塊介紹
    7.6.2  單片機連接雨滴感測器模塊、數碼管和蜂鳴器的電路
    7.6.3  雨滴感測器模塊檢測雨量、數碼管顯示雨量值及控制蜂鳴器的程序及說明
  7.7  煙霧感測器模塊的使用與編程實例.
    7.7.1  煙霧感測器模塊介紹
    7.7.2  單片機連接煙霧感測器模塊、數碼管和蜂鳴器的電路
    7.7.3  煙霧感測器模塊檢測煙霧濃度、數碼管顯示煙霧濃度值及控制蜂鳴器的程序及說明
第8章  常用感測器模塊的使用及編程實例
  8.1  傾斜感測器模塊的使用與編程實例
    8.1.1  傾斜感測器模塊介紹
    8.1.2  單片機連接傾斜感測器模塊和LED的電路
    8.1.3  傾斜感測器模塊檢測傾斜控制LED的程序及說明
  8.2  振動感測器模塊的使用與編程實例
    8.2.1  振動感測器模塊介紹
    8.2.2  單片機連接振動感測器模塊和LED的電路
    8.2.3  振動感測器模塊檢測振動控制LED的程序及說明
  8.3  干簧管感測器模塊的使用與編程實例
    8.3.1  干簧管與干簧管感測器模塊
    8.3.2  單片機連接干簧管感測器模塊和LED的電路
    8.3.3  干簧管感測器模塊檢測磁場控制LED的程序及說明
  8.4  U型（對射型）光電感測器模塊的使用與編程實例
    8.4.1  U型光電感測器模塊介紹
    8.4.2  單片機連接U型光電感測器模塊和LED的電路
    8.4.3  U型光電感測器模塊檢測不透明物控制LED的程序及說明
  8.5  反射型光電感測器模塊的使用與編程實例
    8.5.1  反射型光電感測器模塊介紹
    8.5.2  單片機連接反射型光電感測器模塊和LED的電路
    8.5.3  反射型光電感測器模塊檢測物體控制LED的程序及說明
  8.6  觸摸開關模塊的使用與編程實例
    8.6.1  觸摸開關模塊介紹
    8.6.2  單片機連接觸摸開關模塊和LED的電路
    8.6.3  觸摸開關中斷輸入控制LED的程序及說明
  8.7  霍爾感測器模塊的使用與編程實例
    8.7.1  霍爾效應與霍爾感測器
    8.7.2  霍爾感測器模塊介紹
    8.7.3  單片機連接霍爾感測器模塊、4位數碼管和LED的電路
    8.7.4  霍爾感測器檢測電動機轉速、數碼管顯示轉速值和控制LED的程序及說明
  8.8  人體熱釋電感測器模塊的使用與編程實例
    8.8.1  人體熱釋電感測器與菲涅爾透鏡
    8.8.2  HC-SR501型人體熱釋電感測器模塊介紹
    8.8.3  單片機連接人體熱釋電感測器模塊和蜂鳴器的電路
    8.8.4  熱釋電感測器檢測人體移動控制蜂鳴器的程序及說明
  8.9  旋轉編碼器模塊的使用與編程實例
    8.9.1  旋轉編碼器模塊介紹
    8.9.2  單片機連接旋轉編碼器模塊、數碼管和LED的電路
    8.9.3  旋轉編碼器檢測轉角/轉向/轉速、數碼管顯示轉角值和LED指示轉向的程序及說明
第9章  超聲波感測器與紅外線遙控的使用及編程實例
  9.1  超聲波感測器的使用及編程實例
    9.1.1  HC-SR04超聲波感測器介紹
    9.1.2  HCSR04的類與函數

    9.1.3  HC-SR04超聲波感測器測量距離控制LED和蜂鳴器的單片機電路
    9.1.4  超聲波感測器測量顯示距離值並控制LED和蜂鳴器的程序及說明
  9.2  紅外線遙控的使用及編程實例
    9.2.1  紅外線與可見光
    9.2.2  紅外線發射器與紅外線發光二極體
    9.2.3  紅外線光電二極體與紅外線接收器
    9.2.4  紅外遙控的編碼方式
    9.2.5  紅外線遙控控制LED和繼電器的單片機電路
    9.2.6  紅外線遙控控制LED並顯示按鍵控制碼的程序及說明
第10章  串列通信（UART）與實時時鐘（RTC）的使用及編程實例
  10.1  串列通信知識與通信函數
    10.1.1  串列通信基礎知識
    10.1.2  串列通信的類與函數
  10.2  單片機與電腦串列通信的電路與編程實例
    10.2.1  單片機與電腦串口通信的電路
    10.2.2  單片機與電腦串口通信收發數據的程序及說明
    10.2.3  用串口調試助手測試與單片機收發數據的程序
    10.2.4  用串口接收的數據控制單片機LED的程序及說明
  10.3  內部實時時鐘（RTC）的使用及編程實例
    10.3.1  RTC的類與函數
    10.3.2  內部RTC控制LED的電路
    10.3.3  內部RTC控制指定日期時間點亮和熄滅LED的程序及說明
  10.4  外部實時時鐘DS1302的使用及編程實例
    10.4.1  DS1302實時時鐘晶元介紹
    10.4.2  DS1302的類與函數
    10.4.3  DS1302實時時鐘晶元控制LED的電路
    10.4.4  使用DS1302控制指定日期時間點亮和熄滅LED的程序及說明
第11章  單匯流排通信與溫濕度感測器的使用及編程實例
  11.1  單匯流排通信與DS18B20溫度感測器的使用及編程實例
    11.1.1  單匯流排通信的類與函數
    11.1.2  DS18B20溫度感測器介紹
    11.1.3  DS18B20的類與函數
    11.1.4  DS18B20檢測溫度控制LED和電動機的電路
    11.1.5  DS18B20檢測溫度控制LED和電動機的程序及說明
  11.2  DHT11溫濕度感測器的使用及編程實例
    11.2.1  DHT11溫濕度感測器介紹
    11.2.2  DHT11的類與函數
    11.2.3  DHT11檢測溫濕度並控制LED、電動機和繼電器的電路
    11.2.4  DHT11檢測溫濕度並控制LED、電動機和繼電器的程序及說明
第12章  I2C通信控制OLED屏與PS2搖桿的使用及編程實例
  12.1  I2C匯流排與操作函數
    12.1.1  I2C匯流排介紹
    12.1.2  I2C的類與函數
  12.2  OLED顯示屏與SSD1306顯示驅動晶元
    12.2.1  OLED的結構與工作原理
    12.2.2  SSD1306驅動OLED顯示屏
    12.2.3  SSD1306的類與函數
  12.3  I2C匯流排通信控制OLED屏顯示圖形與字元
    12.3.1  單片機以I2C匯流排方式連接OLED顯示屏的電路
    12.3.2  I2C匯流排控制OLED屏顯示圖形、字元、LED狀態和秒計時的程序及說明

  12.4  PS2搖桿的使用與編程實例
    12.4.1  PS2搖桿模塊介紹
    12.4.2  單片機連接PS2搖桿模塊和4個LED的電路
    12.4.3  PS2搖桿模塊控制4個LED的程序及說明
第13章  SPI通信與SD卡/RFID卡的讀寫編程實例
  13.1  SPI匯流排通信與SD卡
    13.1.1  SPI匯流排介紹
    13.1.2  SPI的類與函數
    13.1.3  SD卡介紹
    13.1.4  SD的類與函數
  13.2  SPI匯流排通信讀寫SD卡的電路及編程實例
    13.2.1  單片機使用SPI匯流排連接SD卡的電路
    13.2.2  SD卡的格式化、創建文件夾和文件
    13.2.3  通過SPI匯流排讀寫SD卡並顯示讀取內容的程序及說明
  13.3  RFID卡讀寫模塊的使用及編程實例
    13.3.1  RFID卡讀寫模塊（讀寫器）介紹
    13.3.2  單片機連接RFID卡讀寫模塊和LED的電路
    13.3.3  通過SPI控制讀寫模塊讀寫RFID卡和控制LED的程序及說明
第14章  單片機連接WiFi網路與電腦進行通信
  14.1  單片機WiFi方式連接無線網路
    14.1.1  WiFi組網方式
    14.1.2  IP地址
    14.1.3  WLAN的類與函數
    14.1.4  單片機以WiFi方式連接無線網路的電路
    14.1.5  單片機以WiFi方式連接無線網路的程序及說明
  14.2  單片機使用OLED屏顯示連接的WiFi網路名稱和IP信息
    14.2.1  單片機連接OLED屏顯示WiFi網路信息的電路
    14.2.2  單片機連接WiFi網路並用OLED顯示網路信息的程序及說明
  14.3  單片機以WiFi方式與電腦進行通信
    14.3.1  單片機、路由器與其他設備組建通信網路
    14.3.2  socket類與函數
    14.3.3  單片機以WiFi方式與電腦通信的電路
    14.3.4  單片機以WiFi方式與電腦進行通信的程序及說明
    14.3.5  單片機與電腦進行通信的程序調試
    14.3.6  接收數據后自動保存到指定文件
    14.3.7  單片機以WiFi方式接收數據控制LED
第15章  用瀏覽器網頁控制和監視單片機
  15.1  用瀏覽器網頁控制單片機LED
    15.1.1  用瀏覽器控制單片機LED的電路和網頁
    15.1.2  用瀏覽器網頁控制單片機LED的程序及說明
    15.1.3  程序的運行調試
    15.1.4  HTML語言簡介
    15.1.5  用瀏覽器網頁控制單片機兩個LED的程序及說明
  15.2  用瀏覽器網頁控制單片機LED並監視DHT11感測器的溫濕度值
    15.2.1  用網頁控制單片機LED並監視DHT11溫濕度值的電路及頁面
    15.2.2  用網頁控制單片機LED並監視DHT11溫濕度值的程序及說明
    15.2.3  程序的運行調試
第16章  基於MQTT協議的物聯網（IoT）通信
  16.1  MQTT通信原理與MQTTClient類及函數
    16.1.1  MQTT協議通信原理

    16.1.2  MQTTClient類與函數
  16.2  單片機用作MQTT物聯網通信客戶端的電路與編程實例
    16.2.1  單片機用作MQTT發布方和訂閱方的電路
    16.2.2  單片機用作MQTT客戶端的程序及說明
    16.2.3  用通信貓調試MQTT客戶端（發布方和訂閱方）的程序

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