單晶片8051實作入門-專題製作篇 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:文魁

作者:陳明熒

出品人:

页数:0

译者:

出版时间:2004年01月01日

价格:NT$ 480

装帧:

isbn号码:9789574668984

丛书系列:

图书标签:

• 8051单片机
• 单片机应用
• 嵌入式系统
• 实践教程
• 项目制作
• 电子工程
• 硬件设计
• 软件编程
• 入门教程
• DIY电子

好的，这是一份不包含《單晶片8051實作入門-專題製作篇》内容的详细图书简介，力求内容详实且自然： --- 《智慧家庭物聯網：從理論到實戰的系統整合》 書籍簡介 在數位時代浪潮的推動下，物聯網（IoT）已不再是遙不可及的未來概念，而是深刻改變我們生活、工作與互動模式的核心技術。本書《智慧家庭物聯網：從理論到實戰的系統整合》，旨在為廣泛的讀者群，從電子工程初學者、硬體開發愛好者，到尋求創新解決方案的系統整合商，提供一套全面、深入且極具實踐性的指南。本書的重點不在於單一微控制器（如8051）的基礎指令集應用，而是著重於建構一個完整、可擴展的物聯網生態系統。 本書的核心理念是「連接、數據與控制」，旨在教授讀者如何設計、實現並部署一套功能完善的智慧家庭解決方案。我們將這個複雜的系統拆解為幾個關鍵模組，並以當前業界主流的技術棧作為實作基礎，確保所學知識的前瞻性與實用性。 第一部：物聯網基礎架構與協定深度解析 本部分著重於奠定穩固的理論基礎，涵蓋物聯網的整體架構分層，從底層的感知層到頂層的應用層。 章節重點： 1. 物聯網架構模型詳解： 探討標準的三層（感知、網路、應用）與五層（感知、傳輸、平臺、應用、商業）模型，並深入分析各層級的功能與挑戰。 2. 無線通訊技術的選擇與權衡： 系統性比較Wi-Fi、藍牙（BLE）、ZigBee、LoRaWAN 等技術在低功耗、傳輸距離、資料速率和網路拓撲結構上的適用場景。特別強調如何為智慧家居場景選擇最佳的通訊模組。 3. MQTT 協議的精準掌握： 深入探討輕量級訊息佇列傳輸協議（MQTT）的運作機制，包括 QoS 等級、主題（Topic）設計的藝術、Last Will and Testament（LWT）的應用，以及如何利用 Broker 實現高效的發佈/訂閱模式。 4. 安全性的基石： 探討物聯網終端設備的身份驗證、數據加密（TLS/SSL）在邊緣設備上的實施難點與解決方案，強調從設計之初就內建安全機制的重要性。 第二部：邊緣運算與嵌入式平臺實戰 本部分是連接理論與實務的橋樑，選用當前市場上最為活躍的嵌入式開發平臺進行實作教學。我們聚焦於功能強大且具備豐富網路能力的微控制器與單板電腦。 章節重點： 1. 基於 ESP32/ESP8266 的高效開發： 深入講解如何利用 ESP-IDF 或 Arduino 框架進行開發，重點示範如何配置 Wi-Fi 連線、實現 OTA（空中下載）韌體更新，以及利用其雙核心架構處理多任務。 2. 樹莓派（Raspberry Pi）作為區域網關（Gateway）： 教授如何將樹莓派配置為本地資料彙整中心。這包括設定 Docker 容器化環境，部署本地 MQTT Broker (如 Mosquitto) 和資料庫（如 InfluxDB），實現本地數據緩存與快速響應。 3. 感測器數據的採集與預處理： 涵蓋溫濕度、光照、氣體感測器以及多軸加速度計的介面電路設計與驅動編程。強調數據清洗、校準和時戳同步在邊緣側的必要性。 4. 低功耗設計策略： 探討如何在嵌入式系統中優化電源管理，包括深度睡眠模式的喚醒機制、定時器中斷的應用，以延長電池供電設備的使用壽命。 第三部：雲端平臺整合與數據流構建 智慧家庭的價值體現在數據的彙整、分析與遠端控制。本部分將指導讀者如何選擇與連接主流的公有雲服務，構建數據的生命週期管理。 章節重點： 1. 主流雲平臺對接實務： 深入對接 AWS IoT Core、Google Cloud IoT 或特定國內雲平臺（如阿里云 IoT）。重點展示設備註冊、證書管理與訊息橋接的步驟。 2. 時間序列數據庫的應用： 介紹如何使用如 InfluxDB 或雲端提供的時序資料庫，有效地儲存海量的感測器數據，並為後續的趨勢分析打下基礎。 3. 資料可視化與儀表板建構： 利用開源工具如 Grafana，設計動態、直觀的儀表板，即時展示家庭環境參數、設備狀態和歷史運行曲線，實現用戶友好的監控介面。 4. 雲端指令下發機制： 實現從雲端到終端設備的雙向通訊。探討設備狀態報告（Shadow Service）和遠端指令（Device Shadow Update）的正確實現，確保控制指令的可靠傳遞與狀態同步。 第四部：進階應用：自動化邏輯與機器學習初探 本書的最終目標是實現「智慧」，而非僅僅是「聯網」。此部分將引導讀者探索自動化規則引擎和邊緣側的簡單決策能力。 章節重點： 1. 基於 Node-RED 的圖形化邏輯編程： 教授如何利用 Node-RED 這一強大的視覺化工具，在區域網關上快速構建複雜的自動化流程，例如「若偵測到人流且亮度低於閾值，則自動開燈」。 2. 狀態機與異常處理： 講解如何設計健壯的設備狀態機模型，以應對網路中斷、設備重啟等異常情況，確保系統的魯棒性。 3. 邊緣機器學習的初步探索（TinyML 概念引入）： 簡要介紹在資源受限的嵌入式設備上部署輕量級預測模型的概念。例如，如何利用簡單的分類模型（如 SVM 或簡單的神經網路）在本地識別異常聲音或動作，減少對雲端的依賴。 4. 系統的擴展性與維護： 討論如何設計模組化的程式架構，方便未來新增設備類型、更換通訊協定或升級雲端平臺，確保整個系統具備長期的可維護性。 本書特色： 本書摒棄了傳統教學中對單一晶片結構的冗長細節描述，轉而聚焦於「系統整合」的能力培養。每一章節都緊密結合最新的工業標準與開源技術，配備了大量的實作程式碼片段（以 C/C++ 和 Python 為主）與完整的電路連接圖示。讀者在完成本書學習後，將能夠獨立設計、開發並部署一套安全、高效且具備高度可擴展性的現代智慧家庭或工業監控系統。這是一本著重於「如何將各種技術部件無縫整合」的實戰寶典。

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这本新出的《单晶片8051实作入门-专题制作篇》简直是为那些被8051基础折磨得够呛的工程师和电子爱好者们准备的“救命稻草”。我个人感觉，市面上很多入门书籍把原理讲得头头是道，但一到实际动手环节，代码和电路图就像是天书。这本书的高明之处在于，它完全跳过了枯燥的理论推导，直奔主题——项目实战。翻开目录，从智能家居的温湿度监控到简单的机器人控制，每一个案例都配备了详尽的步骤指导和调试技巧。我特别欣赏作者在讲解每个模块时，都会先给出清晰的框图，然后逐步细化到具体的I/O端口配置和中断服务程序的编写。对于我这种动手能力强但理论基础略显薄弱的人来说，这简直是福音。它不是那种让你抱着啃完就能成为专家的书，但它能让你在两天内，成功地把一个8051开发板变成一个能实际工作的“小玩意儿”，这种成就感是无可比拟的。而且，书中提供的所有例程代码都经过了实际验证，省去了我大量的排错时间。唯一的小遗憾是，对于更深层次的汇编优化技巧涉及得比较少，但考虑到这是一本“入门”和“专题”的结合体，这个取舍是可以理解的。总而言之，如果你需要一本能让你快速上手并做出实际成果的教材，选它没错。

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我花了整整一个下午的时间来审阅这本《单晶片8051实作入门-专题制作篇》，作为一名有着十多年嵌入式经验的老兵，我不得不说，这本书在“应用驱动”方面的设计理念非常超前。我们都知道，8051虽然古老，但生命力极强，尤其在低成本、高可靠性的工业控制领域依然占据一席之地。这本书没有落入追逐最新ARM或RISC-V架构的热潮中，而是专注于挖掘51内核在特定场景下的潜力。让我印象深刻的是它对“专题制作”的定义。它不像传统教科书那样只停留在“点亮LED”或“数码管显示”，而是引入了如CAN总线通信的简化模拟，以及RS-485的半双工控制逻辑。这些都是在真实工业现场经常遇到的“痛点”。作者在处理这些复杂接口时，不仅展示了硬件连接，更重要的是，他深入剖析了软件协议栈在资源受限的8051上的裁剪和实现方法，这一点极其宝贵。虽然读者需要对C语言和基本的数字电路有初步认识，但即使是自学者，只要跟着书上的电路图一步步搭建，也能体会到协议交互的精妙之处。这本书的价值在于，它把“工程实践”的门槛大大降低了，让原本高高在上的专业技术，变得触手可及。

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这本书的实用主义倾向让我非常欣赏。我是一个追求效率的人，时间成本对我来说至关重要。很多教程要么是基于过时的Keil C51环境，要么是使用如今难以找到的特定型号芯片。而《单晶片8051实作入门-专题制作篇》则非常明智地选择了主流、易获取的STC系列单片机作为主要载体，这使得读者可以轻松地在市面上购买到配套的开发板和元件，极大地降低了入门成本和时间延迟。书中所有的专题设计都围绕着“小而美”的实用工具展开，比如一个基于红外遥控的简易电平转换器，或者一个带有EEPROM数据备份功能的时钟模块。这些都不是那种炫技的复杂项目，而是贴近日常生活和基础实验室环境的应用。作者对这些模块的设计哲学是：用最少的资源，实现最核心的功能。这种“克制”的美学，正是嵌入式开发所需要的核心素养。通过跟随这些项目，读者不仅学会了如何配置端口和中断，更重要的是，学会了如何在资源约束下进行最优化的工程决策。它教会你如何“把钱花在刀刃上”。

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说实话，我本来对市面上再出一本8051的书持怀疑态度的，毕竟这类书籍已经汗牛充栋了。但当我看到《单晶片8051实作入门-专题制作篇》的排版和内容组织时，我的看法完全改变了。这本书的叙事风格非常口语化，读起来一点也不费力，不像有些技术文档，充满了晦涩难懂的术语堆砌。作者似乎很了解初学者在面对开发板时那种无助感，所以他花了大量的篇幅来解释“为什么”要这么做，而不是简单地告诉你“怎么做”。例如，在讲解定时器中断的应用时，他不仅给出了计算公式，还配上了流程图，清晰地展示了中断服务程序（ISR）的执行时序，这对于理解实时性至关重要。更让我惊喜的是，书中关于“程序自检和简单调试”的部分。在资源有限的51平台上，如何通过串口打印有限的调试信息来定位问题，是非常实用的技巧。这本书更像是一个经验丰富的“师傅”在手把手带徒弟，而不是冷冰冰的参考手册。如果你希望通过做项目来巩固对微控制器工作原理的理解，这本书提供了绝佳的实践路径和思维框架。

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坦白说，我刚开始拿到这书时，以为它会是那种陈旧的、只讲解原理图和寄存器定义的“古董级”教材。但《单晶片8051实作入门-专题制作篇》完全颠覆了我的预期。它成功地将8051这个经典架构注入了现代项目的活力。作者对各个专题的讲解逻辑非常清晰：首先定义问题，然后分析所需硬件接口，接着是软件架构设计，最后才是代码实现和仿真验证。这种结构化的思维引导，对于培养工程思维比单纯堆砌知识点有效得多。例如，在处理A/D转换模块时，它详细说明了采样保持电路的工作原理，并对比了轮询模式和中断模式在处理速度上的差异，而不是简单地调用一个库函数了事。这种对底层工作机制的深入浅出剖析，使得读者在面对其他微控制器时，也能迅速掌握其核心工作流程。这本书不仅仅是教会你如何使用8051，更重要的是，它在潜移默化中提升了你对嵌入式系统设计方法论的认知，这一点是它超越普通“操作指南”的价值所在。

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