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MICROPYTHON項目開發實戰 版權信息
- ISBN：9787302650515
- 條形碼：9787302650515 ; 978-7-302-65051-5
- 裝幀：平裝-膠訂
- 冊數：暫無
- 重量：暫無
- 所屬分類：>>
MICROPYTHON項目開發實戰 本書特色
《MicroPython項目開發實戰》探討了開發人員如何利用Python開發基于精簡版Python（即MicroPython）的應用程序。MicroPython早在2013年就出現了，并且一直在穩步發展，圍繞MicroPython形成了一個活躍和創新的社區。MicroPython允許開發人員在更高的抽象層次上工作，使其專注于應用程序，而將低層處理器細節留在接口后面，這使得即使是非軟件開發人員也可以輕松地快速編寫控制硬件和與硬件接口的應用程序。
MICROPYTHON項目開發實戰 內容簡介
《MicroPython項目開發實戰》詳細闡述了與MicroPython項目相關的基本內容，主要包括MicroPython簡介、管理實時任務、針對I/O擴展器編寫MicroPython驅動程序、開發應用程序測試框架、自定義MicroPython內核啟動代碼、自定義調試工具以可視化傳感器數據、使用手勢控制設備、基于Android的自動化和控制、利用機器學習構建物體檢測應用程序、MicroPython的未來等內容。此外，本書還提供了相應的示例、代碼，以幫助讀者進一步理解相關方案的實現過程。 本書適合作為高等院校計算機及相關專業的教材和教學參考書，也可作為相關開發人員的自學用書和參考手冊。
MICROPYTHON項目開發實戰 目錄
第1章 MicroPython簡介 1
1.1 嵌入式軟件語言 1
1.2 MicroPython案例 3
1.2.1 用例1—DIY項目 5
1.2.2 用例2—快速原型 5
1.2.3 用例3—小批量生產產品 6
1.3 評估MicroPython是否適合 7
1.4 選擇合適的開發平臺 8
1.4.1 調查可用的架構 8
1.4.2 確定感興趣的開發板 9
1.4.3 利用KT矩陣選擇開發板 12
1.5 MicroPython的開發過程和策略 13
1.6 有用的開發資源 16
1.7 本章小結 16
1.8 本章練習 17
1.9 進一步閱讀 17
第2章 管理實時任務 19
2.1 技術需求 19
2.2 實時調度的需求條件 19
2.3 MicroPython調度技術 20
2.3.1 輪流調度 21
2.3.2 使用定時器的周期性調度 24
2.3.3 MicroPython線程機制 28
2.3.4 事件驅動調度 31
2.3.5 合作式調度 31
2.4 使用asyncio的協同多任務處理 31
2.4.1 asyncio簡介 32
2.4.2 基于協作多任務的LED示例 33
2.4.3 關于asyncio的進一步討論 35
2.5 本章小結 36
2.6 本章練習 36
2.7 進一步閱讀 36
第3章 針對I/O擴展器編寫MicroPython驅動程序 37
3.1 技術需求 37
3.2 RGB按鈕I/O擴展器項目要求 38
3.2.1 硬件需求 38
3.2.2 軟件需求 38
3.3 硬件和軟件架構設計 39
3.3.1 硬件架構 39
3.3.2 詳細的硬件設計 40
3.3.3 選擇一個按鈕 41
3.3.4 I/O擴展器原理圖 41
3.3.5 軟件架構 42
3.4 項目構建 45
3.4.1 構建硬件 45
3.4.2 構建I/O擴展器驅動程序 46
3.4.3 構建RGB驅動程序 47
3.4.4 構建RGB按鈕驅動程序 48
3.5 測試和驗證 49
3.5.1 開發測試用例 49
3.5.2 編寫應用程序 52
3.6 本章小結 58
3.7 本章練習 58
3.8 進一步閱讀 58
第4章 開發應用程序測試框架 59
4.1 技術需求 59
4.2 測試框架簡介 59
4.3 測試框架的需求 61
4.3.1 硬件需求 61
4.3.2 軟件需求 62
4.4 測試框架設計 63
4.4.1 測試框架的硬件體系結構 63
4.4.2 測試框架的軟件體系結構 64
4.5 構建測試框架 67
4.5.1 編寫測試架構 67
4.5.2 測試PCA8574 69
4.6 運行測試框架 71
4.7 本章小結 72
4.8 本章練習 73
4.9 進一步閱讀 73
第5章 自定義MicroPython內核啟動代碼 75
5.1 技術需求 75
5.2 MicroPython內核概述 76
5.2.1 下載MicroPython內核 76
5.2.2 MicroPython內核的組織方式 77
5.2.3 STM32L475E_IOT01A端口 77
5.3 訪問啟動代碼 83
5.4 將MicroPython模塊添加至內核中 90
5.5 將自定義內核部署至開發板上 92
5.5.1 編譯后的輸出文件 93
5.5.2 對開發板編程 94
5.5.3 測試更新后的內核 96
5.6 本章小結 98
5.7 本章練習 98
5.8 進一步閱讀 98
第6章 自定義調試工具以可視化傳感器數據 99
6.1 技術需求 99
6.2 調試和可視化嵌入式系統 100
6.3 可視化工具的需求 100
6.3.1 硬件需求 100
6.3.2 軟件需求 101
6.4 可視化工具的設計 101
6.4.1 可視化工具的硬件架構 102
6.4.2 可視化工具的軟件架構 103
6.5 構建可視化工具 104
6.5.1 安裝項目庫 105
6.5.2 在MicroPython中設置串行數據流 105
6.5.3 利用命令行參數打開COM端口 108
6.5.4 利用Matplotlib創建用戶界面 110
6.5.5 繪制輸入數據流 112
6.6 測試并運行可視化工具 115
6.7 本章小結 117
6.8 本章練習 118
6.9 進一步閱讀 118
第7章 使用手勢控制設備 119
7.1 技術需求 119
7.2 手勢控制器簡介 119
7.3 手勢控制器的需求 120
7.3.1 硬件需求 121
7.3.2 軟件需求 121
7.4 硬件和軟件設計 121
7.4.1 硬件架構 122
7.4.2 詳細的硬件設計 122
7.4.3 軟件架構 124
7.5 構建手勢控制器 125
7.5.1 APDS-9960操作理論 125
7.5.2 分析手勢數據 128
7.5.3 APDS-9960手勢驅動程序 131
7.5.4 APDS-9960手勢類構造函數 133
7.5.5 APDS-9960手勢類檢測方法 135
7.5.6 手勢控制器應用程序 138
7.6 測試手勢控制器 140
7.7 本章小結 141
7.8 本章練習 142
7.9 進一步閱讀 142
第8章 基于Android的自動化和控制 143
8.1 技術需求 143
8.2 傳感器節點項目需求 143
8.2.1 硬件需求 144
8.2.2 軟件需求 144
8.3 硬件和軟件設計 145
8.3.1 硬件架構 145
8.3.2 軟件架構 146
8.4 構建傳感器節點 146
8.4.1 在ESP32上安裝MicroPython 147
8.4.2 安裝ESP32閃存工具 147
8.4.3 利用MicroPython對ESP32編程 147
8.4.4 利用LED測試MicroPython 149
8.4.5 設置WebREPL 150
8.4.6 利用Anaconda簡化應用程序開發 152
8.4.7 安裝uasyncio 154
8.4.8 編寫傳感器節點應用程序 154
8.5 測試傳感器節點 161
8.5.1 Android套接字服務器 161
8.5.2 向傳感器節點發出命令 163
8.5.3 測試命令 163
8.6 本章小結 164
8.7 本章練習 165
8.8 進一步閱讀 165
第9章 利用機器學習構建物體檢測應用程序 167
9.1 技術需求 167
9.2 機器學習簡介 167
9.2.1 智能系統需求 169
9.2.2 從云端到邊緣的機器學習 171
9.3 物體檢測需求 172
9.3.1 硬件需求 172
9.3.2 軟件需求 173
9.4 物體檢測設計和理論 174
9.4.1 CIFAR-10和CIFAR-100數據集 174
9.4.2 機器學習模型語言 176
9.4.3 TFLu 176
9.4.4 CMSIS-NN 177
9.4.5 硬件 178
9.5 在OpenMV相機上實現并測試物體檢測 178
9.5.1 OpenMV IDE 179
9.5.2 實現預訓練的CIFAR-10網絡 181
9.5.3 利用TensorFlow模型進行人物檢測 183
9.6 本章小結 187
9.7 本章練習 187
9.8 進一步閱讀 188
9.9 參考資料 188
第10章 MicroPython的未來 189
10.1 不斷發展的MicroPython 189
10.2 Pyboard D-series 190
10.2.1 Pyboard D-series硬件 190
10.2.2 Pyboard D-series軟件 193
10.3 真實世界中的MicroPython 196
10.3.1 DIY/創客示例項目 197
10.3.2 專業示例項目 197
10.4 MicroPython的發展趨勢 198
10.5 進一步討論 199
10.6 參考資料 199
附錄A 201
1.1 嵌入式軟件語言 1
1.2 MicroPython案例 3
1.2.1 用例1—DIY項目 5
1.2.2 用例2—快速原型 5
1.2.3 用例3—小批量生產產品 6
1.3 評估MicroPython是否適合 7
1.4 選擇合適的開發平臺 8
1.4.1 調查可用的架構 8
1.4.2 確定感興趣的開發板 9
1.4.3 利用KT矩陣選擇開發板 12
1.5 MicroPython的開發過程和策略 13
1.6 有用的開發資源 16
1.7 本章小結 16
1.8 本章練習 17
1.9 進一步閱讀 17
第2章 管理實時任務 19
2.1 技術需求 19
2.2 實時調度的需求條件 19
2.3 MicroPython調度技術 20
2.3.1 輪流調度 21
2.3.2 使用定時器的周期性調度 24
2.3.3 MicroPython線程機制 28
2.3.4 事件驅動調度 31
2.3.5 合作式調度 31
2.4 使用asyncio的協同多任務處理 31
2.4.1 asyncio簡介 32
2.4.2 基于協作多任務的LED示例 33
2.4.3 關于asyncio的進一步討論 35
2.5 本章小結 36
2.6 本章練習 36
2.7 進一步閱讀 36
第3章 針對I/O擴展器編寫MicroPython驅動程序 37
3.1 技術需求 37
3.2 RGB按鈕I/O擴展器項目要求 38
3.2.1 硬件需求 38
3.2.2 軟件需求 38
3.3 硬件和軟件架構設計 39
3.3.1 硬件架構 39
3.3.2 詳細的硬件設計 40
3.3.3 選擇一個按鈕 41
3.3.4 I/O擴展器原理圖 41
3.3.5 軟件架構 42
3.4 項目構建 45
3.4.1 構建硬件 45
3.4.2 構建I/O擴展器驅動程序 46
3.4.3 構建RGB驅動程序 47
3.4.4 構建RGB按鈕驅動程序 48
3.5 測試和驗證 49
3.5.1 開發測試用例 49
3.5.2 編寫應用程序 52
3.6 本章小結 58
3.7 本章練習 58
3.8 進一步閱讀 58
第4章 開發應用程序測試框架 59
4.1 技術需求 59
4.2 測試框架簡介 59
4.3 測試框架的需求 61
4.3.1 硬件需求 61
4.3.2 軟件需求 62
4.4 測試框架設計 63
4.4.1 測試框架的硬件體系結構 63
4.4.2 測試框架的軟件體系結構 64
4.5 構建測試框架 67
4.5.1 編寫測試架構 67
4.5.2 測試PCA8574 69
4.6 運行測試框架 71
4.7 本章小結 72
4.8 本章練習 73
4.9 進一步閱讀 73
第5章 自定義MicroPython內核啟動代碼 75
5.1 技術需求 75
5.2 MicroPython內核概述 76
5.2.1 下載MicroPython內核 76
5.2.2 MicroPython內核的組織方式 77
5.2.3 STM32L475E_IOT01A端口 77
5.3 訪問啟動代碼 83
5.4 將MicroPython模塊添加至內核中 90
5.5 將自定義內核部署至開發板上 92
5.5.1 編譯后的輸出文件 93
5.5.2 對開發板編程 94
5.5.3 測試更新后的內核 96
5.6 本章小結 98
5.7 本章練習 98
5.8 進一步閱讀 98
第6章 自定義調試工具以可視化傳感器數據 99
6.1 技術需求 99
6.2 調試和可視化嵌入式系統 100
6.3 可視化工具的需求 100
6.3.1 硬件需求 100
6.3.2 軟件需求 101
6.4 可視化工具的設計 101
6.4.1 可視化工具的硬件架構 102
6.4.2 可視化工具的軟件架構 103
6.5 構建可視化工具 104
6.5.1 安裝項目庫 105
6.5.2 在MicroPython中設置串行數據流 105
6.5.3 利用命令行參數打開COM端口 108
6.5.4 利用Matplotlib創建用戶界面 110
6.5.5 繪制輸入數據流 112
6.6 測試并運行可視化工具 115
6.7 本章小結 117
6.8 本章練習 118
6.9 進一步閱讀 118
第7章 使用手勢控制設備 119
7.1 技術需求 119
7.2 手勢控制器簡介 119
7.3 手勢控制器的需求 120
7.3.1 硬件需求 121
7.3.2 軟件需求 121
7.4 硬件和軟件設計 121
7.4.1 硬件架構 122
7.4.2 詳細的硬件設計 122
7.4.3 軟件架構 124
7.5 構建手勢控制器 125
7.5.1 APDS-9960操作理論 125
7.5.2 分析手勢數據 128
7.5.3 APDS-9960手勢驅動程序 131
7.5.4 APDS-9960手勢類構造函數 133
7.5.5 APDS-9960手勢類檢測方法 135
7.5.6 手勢控制器應用程序 138
7.6 測試手勢控制器 140
7.7 本章小結 141
7.8 本章練習 142
7.9 進一步閱讀 142
第8章 基于Android的自動化和控制 143
8.1 技術需求 143
8.2 傳感器節點項目需求 143
8.2.1 硬件需求 144
8.2.2 軟件需求 144
8.3 硬件和軟件設計 145
8.3.1 硬件架構 145
8.3.2 軟件架構 146
8.4 構建傳感器節點 146
8.4.1 在ESP32上安裝MicroPython 147
8.4.2 安裝ESP32閃存工具 147
8.4.3 利用MicroPython對ESP32編程 147
8.4.4 利用LED測試MicroPython 149
8.4.5 設置WebREPL 150
8.4.6 利用Anaconda簡化應用程序開發 152
8.4.7 安裝uasyncio 154
8.4.8 編寫傳感器節點應用程序 154
8.5 測試傳感器節點 161
8.5.1 Android套接字服務器 161
8.5.2 向傳感器節點發出命令 163
8.5.3 測試命令 163
8.6 本章小結 164
8.7 本章練習 165
8.8 進一步閱讀 165
第9章 利用機器學習構建物體檢測應用程序 167
9.1 技術需求 167
9.2 機器學習簡介 167
9.2.1 智能系統需求 169
9.2.2 從云端到邊緣的機器學習 171
9.3 物體檢測需求 172
9.3.1 硬件需求 172
9.3.2 軟件需求 173
9.4 物體檢測設計和理論 174
9.4.1 CIFAR-10和CIFAR-100數據集 174
9.4.2 機器學習模型語言 176
9.4.3 TFLu 176
9.4.4 CMSIS-NN 177
9.4.5 硬件 178
9.5 在OpenMV相機上實現并測試物體檢測 178
9.5.1 OpenMV IDE 179
9.5.2 實現預訓練的CIFAR-10網絡 181
9.5.3 利用TensorFlow模型進行人物檢測 183
9.6 本章小結 187
9.7 本章練習 187
9.8 進一步閱讀 188
9.9 參考資料 188
第10章 MicroPython的未來 189
10.1 不斷發展的MicroPython 189
10.2 Pyboard D-series 190
10.2.1 Pyboard D-series硬件 190
10.2.2 Pyboard D-series軟件 193
10.3 真實世界中的MicroPython 196
10.3.1 DIY/創客示例項目 197
10.3.2 專業示例項目 197
10.4 MicroPython的發展趨勢 198
10.5 進一步討論 199
10.6 參考資料 199
附錄A 201
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MICROPYTHON項目開發實戰 作者簡介
雅各布·貝寧格是一位專注于基于微控制器的嵌入式系統的獨立顧問。他曾為多個行業提供咨詢、指導和開發系統，包括汽車、國防、工業、醫療和航天領域。Jacob喜歡與公司合作，幫助他們開發和改進流程和技能。他每月出版一份時事通訊，以及關于嵌入式系統設計技術和挑戰的出版物的博客。Jacob持有中密歇根大學(Central Michigan University)電氣工程、物理和數學學士學位，以及密歇根大學(University of Michigan)空間系統工程碩士學位。
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