Rushi Gajjar是一位资深的嵌入式系统硬件开发工程师，同时也是一位电子学爱好者。他专注于物联网研究，擅长开发高速单板嵌入式计算机和传感器节点。Gajjar拥有印度韦洛尔理工大学的嵌入式系统工程硕士学位，并在电子硬件设计领域拥有丰富的自由撰稿人经验。他对快速原型开发板如树莓派充满热情，业余时间开发项目，并乐于分享知识。他的目标是让世界万物互联，提升人们的生活体验。他热衷于打手鼓、摄影和旅行。

<p>树莓派从2012年发行一个版本以来，由于其通用的架构、标准的接口和丰富的外围设备，吸引了无数硬件和软件工程师的眼球，将其视为投身物联网产业的必备法宝之一。本书详细讲解了如何将传感器集成到树莓派电脑板，创建令人难忘的交互式项目，并用Linux和Python深入挖掘树莓派的功能，为那些希望了解各种硬件和软件如何协同工作以及希望得到在树莓派上开发传感器和物联网项目的创造者们提供实用指南。</p>    <p>全书分为7章：第1章介绍市面上可找到的所有型号的树莓派，包括*新发布的B型树莓派，并讨论安装操作系统的方法以及将树莓派接入互联网的几种有趣的方式；第2章简要介绍树莓派的电子学基本知识；第3～7章则通过5个不同的项目分别详细讲解如何利用树莓派和传感器测量距离、监控温度和湿度、连接树莓派和传感器、在线上传数据以及图像与视频处理。书中最后的附录给出一份购物清单，可以作为读者进行项目开发时选购相应工具和元器件的参考。</p>

C语言，作为当今编程领域的佼佼者，以其强大的功能，完美满足各种编程需求。本章深入剖析了C程序的执行流程，其与Python程序的执行过程极为相似。读者可以在LXTerminal或PuTTY中输入代码，保存修改，编译并执行程序，从而直观地了解C语言的编译与执行过程。为了帮助读者更好地掌握程序中的逻辑和问题，本章还提供了实战练习，如寻找阿姆斯特朗数、进行温度转换、创建计算器以及获取时间等。

本章的结尾部分，我们对树莓派在编程及实际应用中的重要性进行了总结。强调了I2C接口的广泛应用和GPIO端口的功能。书中详细阐述了树莓派的GPIO引脚及其在不同型号中的分布和功能，同时提供了连接外围设备和传感器时的实用技巧和注意事项，如避免短路、正确使用电阻等。此外，还介绍了如何通过GPIO端口控制LED等外部设备，使读者对树莓派的实际应用有了更深入的了解。

通过学习本章，读者不仅能够掌握C语言的编译和执行过程，还能深入了解树莓派的GPIO端口和I2C接口。这些知识对于编程爱好者来说，无疑是一笔宝贵的财富。在实际应用中，这些技能可以帮助我们轻松地控制外部设备，实现各种创意项目。因此，学习C语言和树莓派编程，将为我们的编程之路增添无限可能。

第2章 认识电子学世界

这本书详细介绍了一种利用树莓派和超声波传感器实现精准测距的方法。HC-SR04传感器是测距的关键，通过计算声波往返时间，可以准确测量目标距离。书中详细介绍了传感器连接、声速计算、电压降低方法以及Python代码编写，使读者能轻松掌握整个电子项目。

此外，书中还介绍了一个创新项目：利用树莓派和超声波传感器制作可穿戴设备，帮助视力不佳或盲人感知周围环境。当人接近障碍物时，设备会发出警告音或震动警报。书中详细讲解了硬件连接、软件编写、声音文件获取、驱动程序配置、代码编写以及crontab工具使用。

在实验过程中，书中首先指导读者如何将5V连线接到树莓派的3.3V引脚进行实验，并提醒注意防止短路。接着，详细说明了如何在面包板上连接DHT传感器和LDR传感器，以及连接时的注意事项。随后，介绍了如何编写代码控制传感器，包括时序代码、测试代码以及整合所有代码进行测试。

书中还介绍了如何使用代码获取DHT传感器的相对湿度和温度数据，以及如何使用LDR传感器测量光线变化。整个内容详细且步骤清晰，为读者提供了树莓派与传感器结合的实用操作指导。

书中不仅涉及了树莓派与超声波传感器的结合，还讨论了如何使用DHT传感器和LDR传感器测量温度、湿度和光线，并创建一个可以控制家用电器的项目。这些内容丰富多样，满足了读者对电子项目制作的需求。通过学习本书，读者可以轻松掌握树莓派与传感器结合的实用技能，体验电子项目的乐趣。

第3章 用超声波传感器测量距离

如何利用树莓派创建一个智能家居项目，通过DHT11和LDR传感器感知温度和光线，自动控制电扇和日光灯。项目使用继电器控制家用电器，确保安全。文中详细说明了如何编写代码，包括导入库、定义GPIO引脚编号、连接传感器和LED灯，以及编译和执行代码。整个项目操作简单，有助于学习树莓派编程和智能家居应用。



第5章 用模数转换器连接模拟传感器和树莓派

传感器在家庭自动化中的应用，特别是DHT和LDR传感器的使用。文中详细讲解了如何解决接收到的DHT数据无效、LDR传感器输出值为0以及电压是否正确等问题。接着，文章探讨了如何使用模数转换器（ADC）将模拟信号转换为数字信号，并介绍了MCP3008模数转换器的工作原理。文章强调了ADC模块在连接传感器和树莓派过程中的重要性，以及如何通过编写软件来获取模数转换器的数据。此外，还介绍了ADC的基本原理，包括数据接收和信号调理、采样和量化、ADC的类型、分辨率以及背后的数学知识。最后，文章展望了下一章将要学习的内容，即如何使用集成模数转换器芯片，以及如何通过树莓派记录大量数据。



如何使用树莓派和MCP3008传感器站来创建一个温度记录器。首先介绍了LM36温度传感器的工作原理和连接方式，然后讲解了如何编写Python代码读取传感器数据并记录在文本文件中。接着，介绍了物联网的基本概念，包括传感器节点、通信协议、云技术和数据分析等。最后，说明了如何通过树莓派实现温度数据的远程上传、实时图表查看和电子邮件通知等功能。



第6章 在线上传数据——电子表格、移动设备和电子邮件

树莓派凭借其强大的功能，在智能家居监控中扮演着重要角色。以下是如何利用树莓派与传感器监控家中温度和湿度，并实时上传数据至Google电子表格的步骤。此外，还将介绍如何通过树莓派发送电子邮件，以实现每天定时发送温度通知。

首先，通过安装gspread库，树莓派能够获取传感器数据并将其实时上传至Google电子表格。这样，无论身在何处，用户都能轻松查看家中的环境数据。

其次，为了提高用户对温度变化的警觉性，可以利用树莓派发送电子邮件。每天定时，树莓派会自动检查最高温度和最低温度，并在温度异常时通过电子邮件发送通知。

在图像处理领域，OpenCV库是一款功能丰富且广泛使用的工具。它支持多种编程语言，适用于多核体系结构，极大地推动了图像处理技术的发展。书中详细介绍了OpenCV库的应用，并展示了树莓派摄像头模块的使用方法。通过树莓派，用户可以轻松捕捉图像和录制视频，进一步拓展了图像处理技术在现实生活中的应用。

具体来说，以下是实现温度和湿度监控及数据上传的步骤：

1. 准备树莓派、传感器（如DHT11或DHT22）和连接线。
2. 安装树莓派的操作系统（如Raspbian）。
3. 安装gspread库，以实现数据上传至Google电子表格。
4. 连接传感器到树莓派，并编写代码读取温度和湿度数据。
5. 使用gspread库，将获取的数据实时上传至Google电子表格。
6. 编写电子邮件发送脚本，定时检查温度，并在异常时发送通知。

此外，书中还介绍了OpenCV库的应用，包括：

1. 学习OpenCV库的基础知识，了解其支持的编程语言和多核体系结构。
2. 学习树莓派摄像头模块的使用方法，掌握图像捕捉和视频录制技巧。
3. 利用OpenCV库在多个领域（如太空研究、医疗、农业）进行图像处理。

综上所述，通过树莓派和传感器，我们可以轻松实现家庭环境的温度和湿度监控，并将数据上传至Google电子表格。同时，结合OpenCV库和树莓派摄像头模块，还能拓展图像处理技术在现实生活中的应用。这些操作让用户能够远程监控家中环境，并在温度异常时及时收到提醒。

树莓派+传感器