Elektronika i internet rzeczy. Przewodnik dla ludzi z prawdziwą pasją - ebook
Elektronika i internet rzeczy. Przewodnik dla ludzi z prawdziwą pasją - ebook
Nowe technologie, zwłaszcza te związane z elektroniką, mają w sobie coś onieśmielającego. Jeśli jednak zechcesz się im przyjrzeć bliżej, łatwo możesz się nimi zainteresować w sposób wykraczający poza suchą teorię. Być może masz świetny pomysł na nowy gadżet albo marzy Ci się choć trochę inteligentny dom? A może zastanawiasz się nad podjęciem pracy zawodowej związanej z elektroniką? Nawet jeśli chodzi tylko o wciągającą zabawę, przed zbudowaniem pierwszego obwodu koniecznie musisz zdobyć podstawową wiedzę i praktyczne umiejętności.
Dzięki tej książce łatwo wkroczysz w pasjonujący świat elektroniki, nowych technologii i internetu rzeczy. Równolegle z poznawaniem podstaw teoretycznych będziesz tworzyć proste obwody i przełączniki, aby stopniowo zajmować się coraz bardziej złożonymi projektami. Dowiesz się, jak korzystać z płytki Arduino i tworzyć programy sterujące zbudowanymi przez Ciebie urządzeniami. Nauczysz się w bezpieczny sposób podłączać te urządzenia do internetu. Zawarte tutaj wskazówki nie tylko ułatwią Ci eksperymentowanie, ale także pozwolą uniknąć często popełnianych błędów. Wśród przykładów opisanych w książce znajdziesz projekty służące do poważnych zadań, ale również takie, które przede wszystkim są zabawne i pozwalają na rozwinięcie kreatywności!
Dowiedz się, jak zbudować:
- jasno świecącą lampę turystyczną
- alarm laserowy
- gadżety elektroniczne dla dzieci
- obwody sterowane światłem
- watomierz z wykorzystaniem płytki Arduino
- wiele innych urządzeń, które można połączyć z internetem
Lutownica? Świetnie pasuje do każdej dłoni!
Spis treści
O autorce 13
O korektorze merytorycznym 15
Podziękowania 17
Wstęp 19
CZĘŚĆ I. INTERNET RZECZY I PODSTAWY ELEKTRYCZNOŚCI 25
Rozdział 1. Internet rzeczy i elektronika 27
- Internet rzeczy w pigułce 28
- Elementy systemu internetu rzeczy 28
- Urządzenia 28
- Czujniki 29
- Obwody, oprogramowanie i mikroprocesory 30
- Komunikacja 30
- Poziomy 30
- Protokoły i standardy 31
- Analiza danych i zarządzanie 31
- User Experience 32
- Wyzwania we wdrażaniu internetu rzeczy 32
- Przyszłość internetu rzeczy 33
Rozdział 2. Elektryczność - dobre i złe strony 35
- Wypróbuj: wytwarzanie elektrostatyczności 35
- Lewitacja styropianowego talerza 36
- Wygięty strumień wody 36
- Tworzenie światła za pomocą elektrostatyki 37
- Magiczne poruszanie styropianową piłką 37
- Prąd na poziomie atomowym 38
- Przewodniki i izolatory 40
- Właściwości prądu 41
- Natężenie 42
- Napięcie 42
- Rezystancja 43
- Indukcja i przewodnictwo 43
- Wypróbuj: budowa prostego obwodu na płytce prototypowej 45
- Diody elektroluminescencyjne 51
- Przewody podłączeniowe 52
- Budowa obwodu 53
- Podstawowy obwód 54
- Prawo Ohma 54
- Wartości oporników i dzielniki napięcia 56
- Otwarcie i zwarcie 58
- Zabezpieczenia obwodów 59
- Bezpieczniki 60
- Wyłączniki instalacyjne 60
- Większy nie znaczy lepszy 61
Rozdział 3. Symbole i schematy 63
- Rodzaje schematów 63
- Symbole elektryczne 65
- Tak wiele przełączników! 66
- Rysowanie swojego obwodu 71
- Wypróbuj: dodanie przełącznika i stworzenie schematu 72
Rozdział 4. Wprowadzenie do Arduino Uno 77
- Czym jest Arduino? 77
- Płytka Arduino 78
- Analogowe a cyfrowe 83
- Arduino IDE 86
- Wypróbuj: budowa prostego obwodu sterowanego przez Arduino 88
- Co poszło nie tak? 91
- Co ten kod oznacza? 92
- Setup 92
- Loop 93
- Wypróbuj: zmiana pinów 93
- Wypróbuj: efekt uciekającego światła 94
- Wypróbuj: dodanie do obwodu przełącznika 96
- Wypróbuj: korzystanie z monitora portu szeregowego 100
Rozdział 5. Przygaszanie światła 103
- Korzystanie z multimetru 104
- Wypróbuj: przeróbka źródła zasilania 105
- Pomiar napięcia, natężenia i oporu 108
- Pomiar napięcia 108
- Pomiar natężenia 109
- Pomiar rezystancji 109
- Ciągłość obwodu 110
- Wypróbuj: przygaszanie światła 110
- Wypróbuj: pomiar wartości obwodu 112
- Pomiar elektryczności za pomocą Arduino 114
- Wypróbuj: Arduino jako woltomierz 114
- Wypróbuj: Arduino jako omomierz 117
- Wypróbuj: Arduino jako amperomierz 120
- Wypróbuj: sprawdzanie ciągłości obwodu za pomocą Arduino 124
- Wypróbuj: budowa lampy turystycznej z regulacją jasności 125
- Lutowanie, płytki uniwersalne, rurki termokurczliwe 131
- Lutowanie 131
- Płytki uniwersalne 134
- Rurki termokurczliwe 134
Rozdział 6. Poczuj moc 137
- Prawo Watta i koło mocy 137
- Dokumentacja 138
- Koło mocy 138
- Waty i konie mechaniczne 139
- Konie mechaniczne 139
- Wydajność 140
- Pojemność baterii 140
- Inne wartości opornika 141
- Watomierze 141
- Watomierz 141
- Dystrybucja mocy 142
- Wypróbuj: używanie Arduino jako watomierza 144
- Przygotowanie wyświetlacza LCD 144
- Podłączenie elementu 145
- Szkic testowy 147
- Wykrywanie i usuwanie błędów 148
- Budowa watomierza 148
- Budowa watomierza 148
- Budowa obwodu testowego 149
- Konfiguracja wyświetlacza LCD 150
- Programowanie miernika 152
- Wykrywanie i usuwanie problemów 154
- Przygotowanie wyświetlacza LCD 144
Rozdział 7. Obwody szeregowe i równoległe 157
- Obwody szeregowe, równoległe i złożone 157
- Wypróbuj: test połączeń szeregowych i równoległych 158
- Obliczanie wartości dla obwodu szeregowego i równoległego 161
- Natężenie 161
- Napięcie 162
- Opór 162
- Moc 163
- Rezystancja przewodu 164
- Szeregowe i równoległe łączenie źródła zasilania 165
- Źródła połączone szeregowo 165
- Źródła połączone równolegle 167
- Źródła posobne i przeciwsobne 167
- Wypróbuj: obliczanie parametrów obwodu 168
- Co poszło nie tak? 169
- Obliczanie wartości obwodu równoległego 170
- Jaki opornik wybrać? 170
- Obliczanie wartości obwodu złożonego 170
CZĘŚĆ II. KORZYSTANIE Z POWSZECHNIE STOSOWANYCH ELEMENTÓW 173
Rozdział 8. Diody - znak drogi jednokierunkowej 175
- Wypróbuj: budowa prostego detektora polaryzacji 175
- Określanie maksymalnego napięcia za pomocą detektora polaryzacji 177
- Określanie wymagań opornika 178
- Typowe napięcia diod LED 178
- Przeniesienie obwodu na płytkę uniwersalną 179
- Właściwości diody LED 180
- Działanie diody LED 181
- Rozpoznawanie anody i katody 182
- Rodzaje diod 183
- Zastosowanie diod 184
- Wypróbuj: korzystanie z wyświetlacza 7-segmentowego 186
- Wyświetlacz 7-segmentowy 187
- Listwa LED 192
Rozdział 9. Tranzystory 197
- Wypróbuj: tranzystor jako wzmacniacz 197
- Zastosowanie tranzystorów 201
- Rodzaje tranzystorów 202
- Rozróżnianie rodzajów tranzystorów 202
- Rozpoznawanie wyprowadzeń tranzystora 203
- Tranzystory bipolarne 204
- Tranzystory polowe 204
- Wypróbuj: zastosowanie tranzystora jako przełącznika 205
- Sprawdzanie danych 206
- Budowa obwodu 207
- Wykrywanie i rozwiązywanie problemów 209
Rozdział 10. Kondensatory 211
- Szybki przegląd kondensatorów 211
- Wypróbuj: budowa obwodu opóźniającego 214
- Zastosowania kondensatora 218
- Wypróbuj: budowa multiwibratora astabilnego 219
- Wypróbuj: łączenie kondensatorów szeregowo i równolegle 222
- Kondensatory połączone równolegle 223
- Kondensatory połączone szeregowo 224
Rozdział 11. Magia magnetyzmu 225
- Związek między elektrycznością a magnetyzmem 226
- Magnetyzm 226
- Związek magnetyzmu z elektrycznością 228
- Wypróbuj: budowa elektromagnesu 229
- Magnetyzm w obwodach 230
- Silniki i generatory 231
- Cewki indukcyjne 232
- Dzwonki do drzwi 234
- Przekaźniki 236
- Budowa przekaźnika 237
- Wypróbuj: budowa oscylatora na przekaźniku 238
-
- Podłączanie obwodu cewki 238
- Podłączanie sterowanej części obwodu 240
-
- Wypróbuj: tworzenie systemu oświetlenia awaryjnego 241
-
- Podłączanie obwodu zasilanego z sieci 242
- Podłączanie obwodu awaryjnego 243
-
Rozdział 12. Zamiana energii elektrycznej na inną 245
- Wypróbuj: budowa alarmu wodnego 245
- Najczęściej stosowane przetworniki 248
- Głośniki i mikrofony 249
- Światło 250
- Urządzenia sterowane światłem 250
- Urządzenia emitujące światło 252
- Lasery 254
- Inne przetworniki 255
- Wypróbuj: budowa obwodu oświetlenia nocnego 256
- Wypróbuj: budowa systemu bezpieczeństwa opartego na laserze i Arduino 259
- Budowa obwodu 259
- Zasada działania dzielnika napięcia 264
- Dodatkowe uwagi 265
Rozdział 13. Układy scalone i logika cyfrowa 267
- Układy scalone 267
- Wypróbuj: budowa astabilnego multiwibratora 269
- Określanie parametrów czasowych dla obwodu 270
- Bliższe spojrzenie na układ scalony 271
- Budowa obwodu 272
- Wzmacniacze operacyjne 275
- Logika cyfrowa 276
- Budowa układu logicznego 277
- System binarny 277
- Bramki logiczne 278
- Wypróbuj: bliższe spojrzenie na bramki AND i OR 280
- Bramka AND 281
- Bramka OR 283
- Analizatory stanów logicznych i oscyloskopy 284
CZĘŚĆ III. PROSZĘ O WIĘCEJ 289
Rozdział 14. Modulacja szerokości impulsów 291
- Modulacja szerokości impulsów - teoria 291
- Wypróbuj: użycie ściemniacza światła LED opartego na PWM 293
- PWM a potencjometr 294
- Budowa obwodu 295
- Obserwacja zmieniającego się współczynnika wypełnienia impulsu 299
- Wypróbuj: sterowanie silnikiem za pomocą PWM 300
- Wypróbuj: PWM i Arduino 303
Rozdział 15. Źródła energii elektrycznej 309
- Reakcje chemiczne 309
- Prosty eksperyment: tworzenie ogniwa Volty 310
- Rodzaje baterii 311
- Wypróbuj: budowa termopary 312
- Światło 314
- Wypróbuj: wyświetlanie napięcia wyjściowego ogniwa fotowoltaicznego za pomocą Arduino 317
- Tarcie 323
- Magnetyzm 324
- Ciśnienie 325
- Podsumowanie 326
Rozdział 16. Transformatory i dystrybucja energii elektrycznej 327
- Co to jest transformator? 327
- Zależności między fazami 330
- Stosunek mocy do obrotu 331
- Straty w transformatorze 332
- Odczepy, autotransformatory i transformatory regulowane 332
- Wypróbuj: sprawdzanie wyjścia transformatora 335
- Naprzemienne wartości natężenia 342
- Dystrybucja energii elektrycznej z użyciem transformatorów 342
Rozdział 17. Falowniki i prostowniki 345
- Falowniki i prostowniki oraz ich zastosowanie 345
- Falowniki i systemy fotowoltaiczne 346
- Inne zastosowania falowników 347
- Zastosowanie prostowników 348
- Budowa falowników 349
- Wypróbuj: dodanie filtra do obwodu 350
- Budowa obwodu 351
- Zastosowanie filtra w obwodzie 352
- Budowa prostowników 354
- Zasilanie jednofazowe a trójfazowe 356
- Wypróbuj: budowa małego regulowanego zasilacza 357
Rozdział 18. Fale radiowe i obwody rezonansowe 363
- Fale radiowe 363
- Wypróbuj: budowa odbiornika radiowego 364
- Tworzenie fal 369
- Nadawanie fal radiowych 369
- Odbieranie fal radiowych 370
- AM a FM 370
- Wypróbuj: budowa radia FM z użyciem Arduino 371
- Nakładka 371
- Biblioteki 372
- Sprawdzenie, czy radio działa 374
- Dodanie pokrętła regulacyjnego 377
- Obwód rezonansowy 379
CZĘŚĆ IV. I W IOT 383
Rozdział 19. Łączenie obwodów z chmurą 385
- Chmura Arduino IoT 385
- Wypróbuj: konfiguracja urządzenia 387
- Wypróbuj: rzeczy, zmienne i widżety 388
Rozdział 20. Czas na zabawę 401
- Tkaniny przewodzące i elektronika, którą można nosić 401
- Wypróbuj: świecący pluszak 404
- Papierowe obwody 408
- Wypróbuj: obwód z farbą przewodzącą 409
- Wypróbuj: obwód z taśmą miedzianą 411
- Wypróbuj: budowanie miękkich obwodów 413
Rozdział 21. Co dalej? 417
- Świat stoi przed Tobą otworem 417
- Zalecane źródła informacji 418
Kategoria: | Hardware |
Zabezpieczenie: |
Watermark
|
ISBN: | 978-83-283-7874-2 |
Rozmiar pliku: | 32 MB |