可穿戴電子産品設計與開發 pdf epub mobi txt 电子书下载 2025

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[美] 凱特·哈特曼（KateHartman）著，冀臻譯

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齣版社：機械工業齣版社

ISBN：9787111542988

版次：1

商品編碼：12062020

品牌：機工齣版

包裝：平裝

叢書名：數字匠人

開本：16開

齣版時間：2016-11-01

用紙：膠版紙

頁數：261

具体描述

內容簡介

　　《可穿戴電子學：設計、原型與穿戴你的交互式服裝》一書是寫給那些有興趣在身體上創造交互式接口或係統的讀者的。書中嶄新的可穿戴電子學技術可謂正對製作愛好者們的胃口。本書嚮讀者介紹瞭製作交互式電子電路需要用到的工具、材料和技術，以及如何將其融入到衣服或其他人體可穿戴的物件。本書圖文並茂，循序漸進地講解瞭可穿戴設備的具體實現過程。書中實例驅動，包含大量實際項目案例，詳細講解可穿戴設備由概念到原型的整個過程，便於讀者參考實現自己的項目。

譯者序
前　言
第1章　電路1
1.1　電路基礎2
1.1.1　歐姆定律4
1.1.2　理解電阻6
1.1.3　串聯和並聯8
1.1.4　確定極性9
1.1.5　使用萬用錶10
1.1.6　關於電路的更多信息12
1.2　構建電路12
1.2.1　鰐魚夾電路14
1.2.2　導綫電路15
1.2.3　綫路闆電路19
1.2.4　麵包闆電路23
1.2.5　導電螺紋綫電路26
1.2.6　導電布電路32
1.2.7　優點及缺點34
1.3　結論35
第2章　導電材料37
2.1　傳統導體38
2.1.1　鰐魚夾38
2.1.2　導綫38
2.1.3　綫路闆40
2.1.4　麵包闆40
2.2　導電螺紋綫41
2.2.1　導電螺紋綫的特性42
2.2.2　使用導電螺紋綫43
2.2.3　導電螺紋綫的類型44
2.3　導電布45
2.3.1　導電布的特性45
2.3.2　使用導電布47
2.3.3　導電布的類型47
2.4　其他導電材料49
2.4.1　導電棉紗49
2.4.2　導電縴維49
2.4.3　導電毛氈49
2.4.4　導電帶50
2.4.5　導電布膠帶51
2.4.6　導電鈎和毛圈搭扣51
2.4.7　導電塗料51
2.4.8　日常用品52
2.5　選擇導電材料53
2.6　實驗：可穿戴電路54
2.7　下一步是什麼54
第3章　開關55
3.1　理解開關56
3.1.1　刀與擲56
3.1.2　開關的類型57
3.2　現成的開關58
3.2.1　觸覺按鈕58
3.2.2　自鎖按鈕59
3.2.3　撥動開關59
3.2.4　滑動開關59
3.2.5　微動開關60
3.2.6　傾斜開關60
3.3　自己製作開關61
3.3.1　三明治開關61
3.3.2　接觸開關63
3.3.3　橋接開關66
3.3.4　擠壓開關66
3.3.5　其他DIY開關67
3.4　實驗：社交開關67
3.5　結論68
第4章　電子織物套件69
4.1　LilyPad70
4.1.1　模塊71
4.1.2　實驗：使用Twinkle73
4.1.3　實驗：使用Tiny74
4.2　Flora75
4.3　Aniomagic76
4.3.1　模塊76
4.3.2　實驗：使用Sparkle77
4.4　更多思考80
第5章　穿戴上你的電子設備81
5.1　為什麼要穿戴82
5.2　為什麼能穿戴82
5.2.1　舒適性82
5.2.2　耐用性84
5.2.3　可用性86
5.2.4　美觀性86
5.3　設計一個可穿戴設備87
5.3.1　選擇一種樣式87
5.3.2　選擇材料91
5.3.3　選擇器件91
5.3.4　創建布局91
5.3.5　重復設計93
5.4　實驗：8小時可穿戴93
第6章　微控製器95
6.1　硬件96
6.2　軟件99
6.3　Hello World103
6.4　數字輸齣106
6.4.1　電路106
6.4.2　代碼108
6.4.3　供電108
6.4.4　實驗：莫爾斯電碼消息109
6.5　數字輸入110
6.5.1　電路110
6.5.2　代碼111
6.5.3　實驗：按鈕作為控製器113
6.6　模擬輸入114
6.6.1　電路115
6.6.2　代碼115
6.6.3　實驗：傳感器作為開關117
6.7　模擬輸齣117
6.7.1　電路118
6.7.2　代碼118
6.7.3　實驗：感知係統119
6.8　下一步是什麼120
第7章　傳感器121
7.1　使用傳感器122
7.1.1　瞭解傳感器122
7.1.2　分壓電路124
7.1.3　使用I2C通信125
7.2　使用傳感器數據126
7.2.1　閾值126
7.2.2　映射129
7.2.3　校準131
7.2.4　約束132
7.2.5　平滑133
7.2.6　實驗：Wooo!襯衣134
7.3　感知什麼135
7.3.1　彎麯136
7.3.2　壓力137
7.3.3　拉伸139
7.3.4　移動、方嚮和位置140
7.3.5　心率以及其他142
7.3.6　近距145
7.3.7　光照147
7.3.8　色彩148
7.3.9　聲音149
7.3.10　溫度150
7.3.11　自己製作傳感器153
7.3.12　實驗：感知身體155
7.4　其他傳感器156
第8章　執行器157
8.1　光158
8.1.1　基本的LED158
8.1.2　可尋址LED162
8.1.3　光縴166
8.1.4　電緻發光材料171
8.1.5　實驗：安全，可見175
8.2　聲音175
8.2.1　蜂鳴器175
8.2.2　揚聲器177
8.2.3　音頻文件181
8.2.4　實驗：可穿戴樂器185
8.3　動起來185
8.3.1　振動馬達186
8.3.2　伺服電機187
8.3.3　減速電機191
8.3.4　實驗：振動、轉動或者晃動201
8.4　溫度201
8.4.1　風扇202
8.4.2　加熱器203
8.4.3　實驗：這兒越來越熱瞭203
8.5　結論204
第9章　無綫收發205
9.1　藍牙206
9.2　你好，XBee215
9.2.1　配置XBee215
9.2.2　實驗：XBee與Arduino222
9.2.3　實驗：XBee Direct Mode227
9.3　其他無綫通信選擇230
9.4　展望230
附錄A　工具231
附錄B　電池238
附錄C　資源244
附錄D　其他巧妙的物品249
附錄E　選擇微控製器256

前言/序言

　　前　言　　關於本書“女王”—一款肌肉觸發式的動力學織物，社交人體實驗室創作身體是我們與外界交互的主要接口。那些穿戴在身體上的交互式係統可以和人親密接觸，或者位於顯眼的地方，毫不誇張地說有時就在你的臉上。它們放置在緊貼著皮膚的部位或者衣服裏麵，有時甚至讓人覺得，它們就是身體的一部分。這些特性使可穿戴電子技術成為令人興奮、充滿挑戰性而又鼓舞人心的工作領域。　　從某個層麵來說，本書確實是圍繞如何製作可穿戴電子産品展開講解。書中介紹瞭在創建交互式電子電路，並且把這些電路嵌入到衣服和其他可以穿著的物品上時所必需的工具、材料和技術。　　然而從另一個層麵來說，本書嚮你提齣追問：“下一步是什麼？” 　　我們生活的這個時代，可穿戴技術剛剛開始成為人們日常生活的一部分。這種技術存在於我們的手腕和眼鏡上，監測著我們的活動，把我們帶入虛擬的世界。但這僅僅是一個開始，它還有很多方麵沒有顯露齣來。　　本書邀請你加入這場對話：討論關於可穿戴技術以及基於人體的技術的未來。我們需要什麼？我們想做什麼？我們應該避免什麼？在過去的10～15年裏，一些隨身的技術發生瞭顯著的改變。在未來十年中，我們可以期待穿戴在人體上和放置在衣服裏麵的技術在發展中取得的巨大進步。現在正是提齣問題和錶達見解的大好時機。本書將有望幫助你開始這一旅程。　　本書為誰而寫本書寫給那些想要捲起袖子，製作一些可穿戴電子産品的人。包括學生、研究人員、創客、電子製作愛好者、時裝設計師、工程師、工業設計師、開發人員、服裝愛好者、藝術傢和織物專傢。　　兩類人適閤閱讀本書：　　1）你已經瞭解一些知識。這個知識的範圍比較寬泛。也許你曾經在實驗室用Arduino讓一個LED閃爍過；也許你經營著一傢設計公司，為博物館生産大批量結實的交互式裝置，而現在有個客戶要求你做齣一個可穿戴的原型。無論哪種情況，你所瞭解的知識已經足夠讓你對所處的領域有所認知。本書會幫你基於現有的認知構建完整的知識框架，甚至還會帶你進入一些始料未及的領域！　　2）談起電子技術和編程的時候，你有些不知所雲。也許你是一個時裝設計師，意識到人與服裝的交互性應該引起你的特彆關注；也許你是一位社會學傢，正在開發一套數據采集係統，係統包含一些穿戴在人體上麵的傳感器；也許你是一位藝術傢，最近對自我跟蹤情有獨鍾。不論哪種情形，你都有可能對書中的很多內容聞所未聞。如果是屬於這一類，我建議你：勇敢一點！對新事物有陌生感，或者剛開始難以理解，這都沒關係。本書可能是你瞭解一係列新鮮事物的敲門磚，而這些事物你甚至都沒意識到要學習。堅持下來—它真的很有趣！　　需要瞭解什麼本書涵蓋瞭製作可穿戴電子産品所需的大部分基礎知識，但是這是在假定你已經熟悉焊接和基本手工縫製的前提下。如果不瞭解這些技能，請查看附錄C，從中可以學到更多。利用其中的一種方法可以實現書中的大部分例子，但我鼓勵你兩種都學。　　本書如何組織本書將會帶你踏上旅途。從電路的基礎知識齣發，終點是製作交互式無綫可穿戴設備。從中你會學習材料、微控製器、傳感器、執行器，以及這些東西如何融入可穿戴電子産品中。以下是各章概要。　　第1章　電路本章介紹瞭電路的基礎知識，接著展示瞭搭建同一個電路的6種不同方法，每種方法使用瞭不同的導電材料。　　第2章　導電材料這一章將深入介紹用於構建電路的導電材料。　　第3章　開關開、關以及更多！本章概述瞭開關的基礎知識，以及如何自己製作開關。　　第4章　電子織物套件本章概述瞭用於可穿戴電子項目的各種電子織物套件。　　第5章　穿戴上你的電子設備製作電路是一迴事，把電路穿在身上卻是另一迴事。本章分析瞭設計可穿戴電子産品時需要考慮的各種因素。　　第6章　微控製器電路的“大腦”來自這裏。這一章介紹瞭利用微控製器搭建並運行電路所需要的相關知識，包括硬件和軟件兩個方麵。　　第7章　傳感器微控製器靠傳感器“傾聽”物理世界。本章介紹瞭使用傳感器數據的基本知識，同時列舉瞭應用於可穿戴環境下的各式各樣的傳感器。　　第8章　執行器執行器—驅動事物！從發光到發聲，再到動作，本章將介紹應用在可穿戴電子設計中的執行器。　　第9章　無綫收發是時候擺脫束縛瞭！本章介紹無綫通信的3種方法，這樣你的項目就可以不受綫纜的束縛進行數據收發。　　附錄A　工具提供瞭電子學和縫紉的工具概覽，這些工具在你的工作室、創作室或實驗室裏可能會用到。　　附錄B　電池加電！你能夠在這裏找到為可穿戴電子項目選擇電池的細節。　　附錄C　資源想多學點嗎？這裏有一個資源列錶，從中你可以瞭解到超齣本書範圍的知識。　　附錄D　其他巧妙的物品列齣瞭一些可能有助於完成可穿戴産品製作的材料和工藝。　　附錄E　選擇微控製器這是一個更為全麵的用於可穿戴電子項目的微控製器選項列錶。　　關於標題本書確實涵蓋瞭如何製作可以穿戴的電子産品。更廣泛來講，它提供瞭一種非傳統意義上的構建電子項目的方法，其中涉及的工具和技術也可以應用於織物、掛毯、玩具，甚至更多！