ELEKTRONIKA I INTERNET RZECZY PRZEWODNIK DLA LUDZI Z PRAWDZIWĄ PASJĄ

ISBN: 978-83-283-7873-5

419 stron
format: B5
oprawa: miękka
Rok wydania: 2021

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!

SPIS TREŚCI

O autorce

O korektorze merytorycznym

Podziękowania

Wstęp

CZĘŚĆ I. INTERNET RZECZY I PODSTAWY ELEKTRYCZNOŚCI

Rozdział 1. Internet rzeczy i elektronika
Internet rzeczy w pigułce
Elementy systemu internetu rzeczy
Urządzenia
Czujniki
Obwody, oprogramowanie i mikroprocesory
Komunikacja
Poziomy
Protokoły i standardy
Analiza danych i zarządzanie
User Experience
Wyzwania we wdrażaniu internetu rzeczy
Przyszłość internetu rzeczy

Rozdział 2. Elektryczność - dobre i złe strony
Wypróbuj: wytwarzanie elektrostatyczności
Lewitacja styropianowego talerza
Wygięty strumień wody
Tworzenie światła za pomocą elektrostatyki
Magiczne poruszanie styropianową piłką
Prąd na poziomie atomowym
Przewodniki i izolatory
Właściwości prądu
Natężenie
Napięcie
Rezystancja
Indukcja i przewodnictwo
Wypróbuj: budowa prostego obwodu na płytce prototypowej
Diody elektroluminescencyjne
Przewody podłączeniowe
Budowa obwodu
Podstawowy obwód
Prawo Ohma
Wartości oporników i dzielniki napięcia
Otwarcie i zwarcie
Zabezpieczenia obwodów
Bezpieczniki
Wyłączniki instalacyjne
Większy nie znaczy lepszy

Rozdział 3. Symbole i schematy
Rodzaje schematów
Symbole elektryczne
Tak wiele przełączników!
Rysowanie swojego obwodu
Wypróbuj: dodanie przełącznika i stworzenie schematu

Rozdział 4. Wprowadzenie do Arduino Uno
Czym jest Arduino?
Płytka Arduino
Analogowe a cyfrowe
Arduino IDE
Wypróbuj: budowa prostego obwodu sterowanego przez Arduino
Co poszło nie tak?
Co ten kod oznacza?
Setup
Loop
Wypróbuj: zmiana pinów
Wypróbuj: efekt uciekającego światła
Wypróbuj: dodanie do obwodu przełącznika
Wypróbuj: korzystanie z monitora portu szeregowego

Rozdział 5. Przygaszanie światła
Korzystanie z multimetru
Wypróbuj: przeróbka źródła zasilania
Pomiar napięcia, natężenia i oporu
Pomiar napięcia
Pomiar natężenia
Pomiar rezystancji
Ciągłość obwodu
Wypróbuj: przygaszanie światła
Wypróbuj: pomiar wartości obwodu
Pomiar elektryczności za pomocą Arduino
Wypróbuj: Arduino jako woltomierz
Wypróbuj: Arduino jako omomierz
Wypróbuj: Arduino jako amperomierz
Wypróbuj: sprawdzanie ciągłości obwodu za pomocą Arduino
Wypróbuj: budowa lampy turystycznej z regulacją jasności
Lutowanie, płytki uniwersalne, rurki termokurczliwe
Lutowanie
Płytki uniwersalne
Rurki termokurczliwe

Rozdział 6. Poczuj moc
Prawo Watta i koło mocy
Dokumentacja
Koło mocy
Waty i konie mechaniczne
Konie mechaniczne
Wydajność
Pojemność baterii
Inne wartości opornika
Watomierze
Watomierz
Dystrybucja mocy
Wypróbuj: używanie Arduino jako watomierza
Przygotowanie wyświetlacza LCD
Podłączenie elementu
Szkic testowy
Wykrywanie i usuwanie błędów
Budowa watomierza
Budowa watomierza
Budowa obwodu testowego
Konfiguracja wyświetlacza LCD
Programowanie miernika
Wykrywanie i usuwanie problemów

Rozdział 7. Obwody szeregowe i równoległe
Obwody szeregowe, równoległe i złożone
Wypróbuj: test połączeń szeregowych i równoległych
Obliczanie wartości dla obwodu szeregowego i równoległego
Natężenie
Napięcie
Opór
Moc
Rezystancja przewodu
Szeregowe i równoległe łączenie źródła zasilania
Źródła połączone szeregowo
Źródła połączone równolegle
Źródła posobne i przeciwsobne
Wypróbuj: obliczanie parametrów obwodu
Co poszło nie tak?
Obliczanie wartości obwodu równoległego
Jaki opornik wybrać?
Obliczanie wartości obwodu złożonego

CZĘŚĆ II. KORZYSTANIE Z POWSZECHNIE STOSOWANYCH ELEMENTÓW

Rozdział 8. Diody - znak drogi jednokierunkowej
Wypróbuj: budowa prostego detektora polaryzacji
Określanie maksymalnego napięcia za pomocą detektora polaryzacji
Określanie wymagań opornika
Typowe napięcia diod LED
Przeniesienie obwodu na płytkę uniwersalną
Właściwości diody LED
Działanie diody LED
Rozpoznawanie anody i katody
Rodzaje diod
Zastosowanie diod
Wypróbuj: korzystanie z wyświetlacza 7-segmentowego
Wyświetlacz 7-segmentowy
Listwa LED

Rozdział 9. Tranzystory
Wypróbuj: tranzystor jako wzmacniacz
Zastosowanie tranzystorów
Rodzaje tranzystorów
Rozróżnianie rodzajów tranzystorów
Rozpoznawanie wyprowadzeń tranzystora
Tranzystory bipolarne
Tranzystory polowe
Wypróbuj: zastosowanie tranzystora jako przełącznika
Sprawdzanie danych
Budowa obwodu
Wykrywanie i rozwiązywanie problemów

Rozdział 10. Kondensatory
Szybki przegląd kondensatorów
Wypróbuj: budowa obwodu opóźniającego
Zastosowania kondensatora
Wypróbuj: budowa multiwibratora astabilnego
Wypróbuj: łączenie kondensatorów szeregowo i równolegle
Kondensatory połączone równolegle
Kondensatory połączone szeregowo

Rozdział 11. Magia magnetyzmu
Związek między elektrycznością a magnetyzmem
Magnetyzm
Związek magnetyzmu z elektrycznością
Wypróbuj: budowa elektromagnesu
Magnetyzm w obwodach
Silniki i generatory
Cewki indukcyjne
Dzwonki do drzwi
Przekaźniki
Budowa przekaźnika
Wypróbuj: budowa oscylatora na przekaźniku
Podłączanie obwodu cewki
Podłączanie sterowanej części obwodu
Wypróbuj: tworzenie systemu oświetlenia awaryjnego
Podłączanie obwodu zasilanego z sieci
Podłączanie obwodu awaryjnego

Rozdział 12. Zamiana energii elektrycznej na inną
Wypróbuj: budowa alarmu wodnego
Najczęściej stosowane przetworniki
Głośniki i mikrofony
Światło
Urządzenia sterowane światłem
Urządzenia emitujące światło
Lasery
Inne przetworniki
Wypróbuj: budowa obwodu oświetlenia nocnego
Wypróbuj: budowa systemu bezpieczeństwa opartego na laserze i Arduino
Budowa obwodu
Zasada działania dzielnika napięcia
Dodatkowe uwagi

Rozdział 13. Układy scalone i logika cyfrowa
Układy scalone
Wypróbuj: budowa astabilnego multiwibratora
Określanie parametrów czasowych dla obwodu
Bliższe spojrzenie na układ scalony
Budowa obwodu
Wzmacniacze operacyjne
Logika cyfrowa
Budowa układu logicznego
System binarny
Bramki logiczne
Wypróbuj: bliższe spojrzenie na bramki AND i OR
Bramka AND
Bramka OR
Analizatory stanów logicznych i oscyloskopy

CZĘŚĆ III. PROSZĘ O WIĘCEJ

Rozdział 14. Modulacja szerokości impulsów
Modulacja szerokości impulsów - teoria
Wypróbuj: użycie ściemniacza światła LED opartego na PWM
PWM a potencjometr
Budowa obwodu
Obserwacja zmieniającego się współczynnika wypełnienia impulsu
Wypróbuj: sterowanie silnikiem za pomocą PWM
Wypróbuj: PWM i Arduino

Rozdział 15. Źródła energii elektrycznej
Reakcje chemiczne
Prosty eksperyment: tworzenie ogniwa Volty
Rodzaje baterii
Wypróbuj: budowa termopary
Światło
Wypróbuj: wyświetlanie napięcia wyjściowego ogniwa fotowoltaicznego za pomocą Arduino
Tarcie
Magnetyzm
Ciśnienie
Podsumowanie

Rozdział 16. Transformatory i dystrybucja energii elektrycznej
Co to jest transformator?
Zależności między fazami
Stosunek mocy do obrotu
Straty w transformatorze
Odczepy, autotransformatory i transformatory regulowane
Wypróbuj: sprawdzanie wyjścia transformatora
Naprzemienne wartości natężenia
Dystrybucja energii elektrycznej z użyciem transformatorów

Rozdział 17. Falowniki i prostowniki
Falowniki i prostowniki oraz ich zastosowanie
Falowniki i systemy fotowoltaiczne
Inne zastosowania falowników
Zastosowanie prostowników
Budowa falowników
Wypróbuj: dodanie filtra do obwodu
Budowa obwodu
Zastosowanie filtra w obwodzie
Budowa prostowników
Zasilanie jednofazowe a trójfazowe
Wypróbuj: budowa małego regulowanego zasilacza

Rozdział 18. Fale radiowe i obwody rezonansowe
Fale radiowe
Wypróbuj: budowa odbiornika radiowego
Tworzenie fal
Nadawanie fal radiowych
Odbieranie fal radiowych
AM a FM
Wypróbuj: budowa radia FM z użyciem Arduino
Nakładka
Biblioteki
Sprawdzenie, czy radio działa
Dodanie pokrętła regulacyjnego
Obwód rezonansowy

CZĘŚĆ IV. I W IOT

Rozdział 19. Łączenie obwodów z chmurą
Chmura Arduino IoT
Wypróbuj: konfiguracja urządzenia
Wypróbuj: rzeczy, zmienne i widżety

Rozdział 20. Czas na zabawę
Tkaniny przewodzące i elektronika, którą można nosić
Wypróbuj: świecący pluszak
Papierowe obwody
Wypróbuj: obwód z farbą przewodzącą
Wypróbuj: obwód z taśmą miedzianą
Wypróbuj: budowanie miękkich obwodów

Rozdział 21. Co dalej?
Świat stoi przed Tobą otworem
Zalecane źródła informacji