《創客智慧型電子製作》是2018年10月人民郵電出版社出版的圖書，作者是《無線電》編輯部。
內容簡介,目錄,
內容簡介
“i創客”諧音為“愛創客”，也可以解讀為“我是創客”。創客的奇思妙想和豐富成果，充分展示了大眾創業、萬眾創新的活力。這種活力和創造，將會成為中國經濟未來增長的不熄引擎。本系列圖書將為讀者介紹創意作品、弘揚創客文化，幫助讀者把心中的各種創意轉變為現實。
本書匯集了多位創客在開源製作項目上的成果，從硬體到軟體，內容豐富。書中不僅包括充滿奇趣的創意小製作，如用膠捲相機改裝的數位相機、電視遊戲機、夢幻光立方、3D旋轉顯示裝置、盜夢陀螺、體感遙控直升飛機等；也包含有一定實用性和技術含量的智慧型硬體和設備，如核輻射探測儀、藍牙手錶、雷射投影鍵盤、微型雷射雕刻機、並聯臂3D印表機、微型四軸飛行器等。本書操作步驟清晰、圖片簡明、可操作性強，內容不僅適合創客空間作為開辦工作坊活動的參考，也適合愛好者個人參照DIY。
目錄
01 從膠捲到數碼，LOMO 相機華麗
變身..................................... 1
1.1 從思考里得出靈感 ...................1
1.2 改裝過程................................... 2
1.3 參與和分享才是**重要的........... 3
02 70 後的電視遊戲機製作分享.... 5
2.1 準備工作................................... 5
2.2 彈道的計算............................... 6
2.3 遊戲畫面的繪製......................... 7
2.4 遊戲邏輯................................... 8
2.5 遊戲的文字和聲效..................... 8
2.6 硬體電路................................... 9
2.7 改進.......................................... 9
03 洞洞板上的4×4×4 夢幻光
立方................................... 12
3.1 製作步驟..................................13
3.2 程式設計思路...........................16
04 3D 旋轉顯示裝置................. 20
4.1 顯示原理................................. 20
4.2 裝置組成..................................21
4.3 硬體製作..................................21
4.3.1 電源供給和接收板.......................... 21
4.3.2 顯示板..................................................... 23
4.3.3 控制板..................................................... 24
4.3.4 電機.......................................................... 25
4.3.5 底座盒..................................................... 26
4.4 程式部分................................. 26
4.5 安裝調試................................. 26
4.6 需要改進的地方...................... 27
4.7 後記........................................ 27
05 核輻射探測儀DIY................ 28
5.1 放射現象及其探測技術............. 28
5.2 蓋革計數器............................. 29
5.2.1 掀起“蓋革計數管”
的蓋頭來................................................ 29
5.2.2 聽，那是來自核輻射的聲音.... 30
5.2.3 劑量換算“沒那么簡單”......... 31
5.3 基於Arduino 的電路及
程式設計................................. 33
5.3.1 電力，你要hold 住....................... 33
5.3.2 整形，脈衝可以更美的............... 34
5.3.3 Arduino 閃亮登場......................... 34
5.3.4 Arduino 擴展板的製作.............. 35
5.3.5 程式，可以很簡單.......................... 36
5.3.6 Arduino 的供電.............................. 36
5.4 外殼設計與總裝...................... 37
5.4.1 面板設計及開孔............................... 37
5.4.2 面板元器件的安裝.......................... 38
5.4.3 主控板和電池盒的固定............... 38
5.4.4 蓋革管探頭及固定.......................... 39
5.4.5 總裝.......................................................... 39
5.5 見證奇蹟的時刻....................... 40
5.6 關於輻射劑量.......................... 40
5.7 寫在**後..................................41
06 磁懸浮“盜夢陀螺”............. 42
07 讓靜態軍用車輛模型動起來....47
7.1 懸掛系統的改造....................... 47
7.2 履帶動力系統的改造................ 49
7.3 炮塔系統的改造....................... 50
7.4 燈光系統的製作...................... 53
7.5 控制系統的製作....................... 54
7.6 固定系統的製作...................... 55
7.7 塗裝............................... 55
7.8 後記........................................ 55
08 模仿然後超越，做自己的藍牙
手錶！................................ 57
8.1 硬體設計................................. 57
8.1.1 平台的選擇.......................................... 57
8.1.2 螢幕的選擇.......................................... 58
8.1.3 藍牙模組................................................ 58
8.1.4 中文字型檔晶片..................................... 59
8.1.5 硬體連線................................................ 59
8.2 軟體設計..................................61
8.2.1 Arduino 程式.................................... 61
8.2.2 手機APP.............................................. 61
8.3 項目總結................................. 62
09 自製低成本雷射3D 掃描測
距儀................................... 63
9.1 雷射掃瞄器/ 雷達簡介............. 63
9.1.1 市場現狀............................................... 63
9.1.2 低成本的方案..................................... 64
9.2 原理和算法............................. 65
9.2.1 使用單點雷射進行三角測距.... 65
9.2.2 決定單點雷射測距性能的
因素.......................................................... 66
9.2.3 2D 雷射雷達的原理和性能制約
因素.......................................................... 67
9.2.4 3D 雷射掃描的原理....................... 67
9.2.5 雷射光點像素坐標確定和
求解.......................................................... 69
9.2.6 攝像頭校正.......................................... 71
9.2.7 校正和求解三角測距所用
參數.......................................................... 71
9.3 設備設計..................................71
9.3.1 核心元件原型..................................... 71
9.3.2 安裝考慮................................................ 73
9.4 機械和結構部分...................... 73
9.4.1 對攝像頭的改裝............................... 73
9.4.2 製作雷射器、攝像頭的固定
平台.......................................................... 74
9.4.3 底座和舵機安裝............................... 74
9.4.4 電子系統的製作............................... 75
9.4.5 米字LED 數碼管的驅動............ 75
9.4.6 擴充RP USB Connector.............. 76
9.4.7 製作角度手工控制臺............... 77
9.4.8 總裝.......................................................... 77
9.5 固件以及PC 通信................... 77
9.5.1 固件實現的功能............................... 77
9.5.2 HID-USB 設備的模擬及與PC
通信........................................................... 77
9.5.3 舵機驅動邏輯..................................... 78
9.5.4 數碼管驅動邏輯............................... 78
9.6 圖像處理和渲染...................... 79
9.6.1 圖像處理................................................ 79
9.6.2 渲染點雲................................................ 79
9.7 校正........................................ 79
9.7.1 攝像頭校正.......................................... 80
9.7.2 測距參數校正..................................... 80
9.8 結果和討論..............................81
9.9 下一步工作............................. 83
9.9.1 進行多視角掃描，併合成為
一個全局點雲..................................... 83
9.9.2 提高掃描精度和速度.................... 83
9.9.3 基於3D 點雲進行物體識別..... 83
10 低成本雷射投影虛擬鍵盤自製
攻略...................................84
10.1 簡介....................................... 84
10.2 原理分析............................... 84
10.2.1 產生鍵盤畫面.................................. 85
10.2.2 識別鍵盤輸入事件....................... 86
10.2.3 判斷並產生對應的按鍵
事件....................................................... 89
10.2.4 系統框圖............................................ 90
10.3 雷射投影鍵盤的製作過程....... 90
10.3.1 元器件選擇....................................... 90
10.3.2 攝像頭改裝....................................... 91
10.3.3 電子系統的製作............................ 92
10.3.4 總體安裝............................................ 92
10.4 視覺算法的設計和程式的編寫...94
10.4.1 前期視覺處理................................. 94
10.4.2 興趣點提取....................................... 95
10.4.3 手指坐標計算和校正................. 95
10.4.4 按鍵映射和校正............................ 96
10.4.5 鍵盤事件模擬注入....................... 97
10.4.6 檢測手指對桌面的壓力與多點
觸摸板套用....................................... 98
10.4.7 程式總體界面和完成圖............. 99
10.5 討論和下一步工作................. 99
10.5.1 成本分析............................................ 99
10.5.2 性能評價.........................................100
10.5.3 下一步工作....................................100
11 誰都可以做微型雷射
雕刻機.............................. 102
11.1 電機驅動電路的製作..............102
11.2 電機驅動電路的測試.............103
11.3 木質機身的設計與製作..........104
11.4 設計思路...............................106
11.5 整機測試...............................107
11.6 未來的改進...........................109
12 1000 元自製並聯臂
3D 印表機..........................110
12.1 結構篇.................................. 111
12.2 控制篇.................................. 114
12.2.1 系統工作流程............................... 114
12.2.2 底層電路的設計......................... 115
12.2.3 程式設計.......................................... 117
12.3 總結..................................... 118
13 用蠟質耗材進行3D 列印......119
13.1 蠟質列印耗材的製作............. 119
13.2 列印蠟模並失蠟鑄造金屬
物品............................................121
13.3 用蠟質耗材製作PCB.............123
14 Kinect 人機互動入門......... 125
14.1 我將帶領大家做什麼.............125
14.2 Kinect 的硬體構成及原理.....126
14.3 需要的基本器材及準備.........127
14.4 開發平台搭建.......................128
14.4.1 SimpleOpenNI 0.27 版本
Processing 平台搭建.............. 128
14.4.2 SimpleOpenNI1.96 版本
Processing 平台搭建.............. 129
14.5 實例測試..............................130
14.6 基礎教程..............................130
14.6.1 用Kinect 繪製深度圖............. 130
14.6.2 繪製人體軀幹............................... 131
14.6.3 3D 空間中兩點距離的
計算與套用.................................... 132
15 體感遙控直升飛機的製作.... 135
15.1 通信......................................135
15.2 間接控制遙控器....................136
15.3 數字電位器的使用方法.........136
15.4 搭建測試平台.......................138
15.5 上位機程式及Kinect 算法
設計.....................................140
16 自製微型四軸飛行器........... 143
16.1 元器件準備...........................143
16.1.1 控制晶片—
STM32F103C8T6................... 143
16.1. 2 六軸陀螺儀加速度計—
MPU6050...................................... 144
16.1.3 無線模組—微型NRF24L01
模組..................................................... 145
16.1.4 電機驅動模組—
AP2306AGN............................... 145
16.1.5 電機和螺旋槳............................... 145
16.1.6 電池.................................................... 146
16.1.7 PCB 設計........................................ 146
16.1.8 電機保護底座............................... 147
16.2 完成效果..............................147
16.3 知識儲備..............................148
16.4 控制原理..............................148
16.5 自製遙控器...........................148
16.5.1 元器件準備.................................... 148
16.5.2 改造方法.......................................... 149
16.6 軟體編程思路.......................150
16.7 調試及試飛...........................150
16.7.1 調試.................................................... 150
16.7.2 試飛.................................................... 150
17 用樹莓派DIY 平板電腦.......151
17.1 準備...................................... 151
17.1.1 樹莓派主機板.................................... 152
17.1.2 觸摸液晶屏.................................... 152
17.1.3 USB 無線網卡............................. 152
17.1.4 純銅散熱片.................................... 153
17.1.5 TF/SD 卡........................................ 153
17.1.6 HDMI 超軟排線........................ 153
17.1.7 充電寶............................................... 153
17.1.8 RJ45 延長線................................. 153
17.1.9 USB 集線器................................... 153
17.1.10 GPIO 擴展延長線.................. 153
17.1.11 開關................................................. 154
17.1.12 ABS 板.......................................... 154
17.1.13 銅柱、螺絲、螺母................. 154
17.1.14 雙面膠、膠布、膠水........... 154
17.2 設計.....................................154
17.3 製作外殼..............................154
17.3.1 切割墊板.......................................... 155
17.3.2 鋼尺.................................................... 155
17.3.3 雕刻刀、工具刀......................... 155
17.3.4 手鑽.................................................... 155
17.4 安裝.....................................156
17.5 液晶顯示屏部分的安裝.........156
17.5.1 樹莓派主機板部分的安裝......... 157
17.5.2 供電部分的焊接......................... 158
17.6 感受.....................................159
18 設計一個基於STM32 的
可程式圖形計算器.............. 160
18.1 硬體選型& 外殼設計............162
18.2 電路設計..............................163
18.3 焊接PCB............................167
18.4 驅動編寫..............................167
18.5 軟體移植..............................169
18.6 成果.....................................170
19 高空漫步計畫
——給地球拍張大頭照.........171
19.1 項目的緣起........................... 171
19.2 方案的設計與器材的選擇...... 171
19.2.1 氣球的填充氣體的選擇......... 171
19.2.2 回收方式的選擇......................... 171
19.2.3 搭載系統的設計......................... 172
xi
19.2.4 圖像傳輸模組的選擇.............. 172
19.2.5 回收設備
（GPS 追蹤器）的選擇........ 173
19.2.6 氣球的選擇.................................... 173
19.2.7 地面接收設備的選擇.............. 173
19.2.8 機載電池的選擇......................... 173
19.3 探測器的製作及調試.............173
19.3.1 機載模組的組裝與
電路連線.......................................... 173
19.3.2 地面接收系統的組裝.............. 174
19.3.3 遠距離圖像傳輸實驗.............. 174
19.3.4 測試降落傘.................................... 174
19.3.5 探測器的**終組裝與
系統驗收.......................................... 175
19.4 氣球的放飛...........................176
19.5 設備的回收與分析................176
19.6 項目總結..............................178
19.6.1 成功經驗.......................................... 178
19.6.2 不足之處.......................................... 179
19.6.3 未來構想.......................................... 179
20 空氣品質線上檢測系統........ 180
20.1 項目簡介..............................180
20.2 空氣品質檢測節點
——Smart AirBox...............180
20.3 設計過程.............................. 181
20.3.1 設計思路......................................... 181
20.3.2 硬體架構......................................... 181
20.3.3 PCB 設計........................................ 182
20.4 焊接過程................................184
20.5 BLE 乙太網網關..................186
20.5.1 設計思路......................................... 187
20.5.2 硬體設計......................................... 187
20.5.3 焊接過程......................................... 191
20.5.4 測試過程......................................... 191
20.6 程式設計..............................192
20.6.1 Smart AirBox 部分................ 192
20.6.2 BLE Gateway 部分................ 194
20.7 思路擴展..............................198
21 智慧型股票盒子
Smart StockBox............. 199
21.1 項目簡介...............................199
21.2 Smart StockBox.................199
21.3 設計過程............................. 200
21.3.1 設計思路..........................................200
21.3.2 硬體架構..........................................200
21.3.3 PCB 設計........................................ 201
21.4 焊接組裝步驟...................... 204
21.5 程式下載與測試................... 205
21.6 BLE 智慧型網關..................... 205
21.7 處理智慧型網關的嵌入式網頁....206
21.8 處理智慧型網關的伺服器通信....208
21.9 處理股票盒子的顯示............. 211
