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基于項目的工程創新學習入門——使用LabVIEW和myDAQ

( 簡體 字)
作者:李甫成類別:1. -> 程式設計 -> Labview
譯者:
出版社:清華大學出版社基于項目的工程創新學習入門——使用LabVIEW和myDAQ 3dWoo書號: 39866
詢問書籍請說出此書號!

缺書
不接受訂購

出版日:9/22/2014
頁數:199
光碟數:1
站長推薦:
印刷:全彩印刷語系: ( 簡體 版 )
不接受訂購
ISBN:9787302370093
作者序 | 譯者序 | 前言 | 內容簡介 | 目錄 | 
(簡體書上所述之下載連結耗時費功, 恕不適用在台灣, 若讀者需要請自行嘗試, 恕不保證)
作者序:

譯者序:

前言:



前言

基于項目的工程創新學習入門——使用LabVIEW和myDAQ
如果你正手捧著這本不算很厚的紙質圖書閱讀下面的文字,我將十分感動。因為在這個計算機網絡與云技術風行的年代,喜愛讀書的人們似乎都已經轉向了網絡媒體與電子書籍,傳統的圖書出版業迎來了革命性的轉變,原本圖書館和書架上陳列的書籍的內容可能現在保存在一臺便攜移動設備中。改變這一切的,就是IT(Information Technology,信息技術)。不只是數字出版業,個人計算機、音樂發行、移動電話、動畫電影、平板計算這些和我們的生活息息相關的行業發展進程都被一一改寫。我們可以嘗試在谷歌或者其他搜索引擎上搜索“改變世界”的關鍵詞,在首頁得到的結果中無非有兩類答案: 一類是名字為Change the World的歌曲;另一類則和IT相關。有膽識和能力在公眾面前平鋪直敘改變世界的人物曾經供職于下述科技公司(既然大家都知道他姓喬,這里就不直呼其名了)。無論是蘋果、谷歌,還是微軟、三星,這些IT巨頭成為改變世界的浪潮中不可或缺的元素。無論你承認與否,他們都開始研究軟、硬件相結合的系統級設計。從谷歌“牽手”摩托羅拉,到微軟“木馬”芬蘭巨人諾基亞;蘋果成功的無縫軟硬集成與三星從芯片到終端的完整產業鏈,頂尖的能夠改變世界的工程創造必須“軟、硬兼備”。
既然你有興趣翻開這本書,相信你同樣對改變世界的工程創新有著不一般的信念,從紅外無線iTunes遙控器到摩爾斯電報機,從小車感應智能交通系統到遠程視頻監控機器人,這些軟、硬件結合的工程實踐項目將在本書中得到一一呈現。你可以跟著本書由淺入深,且基于項目學習(Project Based Learning)的模式來積累工程實踐及科技創新所必需的各種元素。所有的硬件搭建和軟件設計知識都被有意識地打散分布在各個項目的實踐過程中。當你完成項目并進行總結,或者將不同項目進行銜接的時候,能夠自然地鞏固所“實踐”過的知識點。當然,筆者更希望讀者能夠基于書中給出的眾多實踐項目,開發出更多自己原創的新點子、新項目,期待我們的例子能夠拋磚引玉,激發出更多、更好的創新作品。
一定會有人問:“難道我們在網絡上就找不到類似的資源來實踐工程創新嗎?”答案是:“一定有。”
在國外大規模在線開放課程(MOOC)大行其道的今天,我們可以坐在家里學習MIT、UC Berkeley等世界一流名校的各種課程;最優秀的教授們和我們隔屏相望;要獲得最出色的教學資源,只需單擊一下鼠標。這些課程具有完整的體系結構和教學特色,筆者試圖將不同工程類課程中的知識點與細節打散在創新實踐項目中,并標注在項目中。對于還未學到該門課程的讀者來說,這些內容可以作為預告,因為未來可以有意識地去學習;對于學過這門課程的讀者來說,或多或少會帶來一些頓悟:原來以前學過的內容還可以用在項目的這個部分。
為了讓軟、硬結合的工程實踐和科技創新過程與工業界最大限度地接軌,所有項目的設計軟件全部采用圖形化工程系統設計軟件LabVIEW。世界上超過95%的工程制造500強企業都使用它實踐工程創新,或許未來你將是設計師中的一員。所有項目中用到的硬件核心是myDAQ,它在全球600多所高等及中等院校中被廣泛使用。在2013年10月全新上線的清華大學電路原理國際化MOOC課程中,就使用myDAQ進行“翻轉課堂”(Flipped Classroom)的探究性教與學。
借助本書,你將成為互動式MOOC學習的積極成員。
最后,回到你手上的這本書,在信息爆炸、圖書虛擬化的年代,你若依舊對紙質圖書情有獨鐘,說明你真正喜愛讀書。筆者希望你在閱讀的同時,邊動手邊思考;在感受閱讀愜意的同時,真正獲得“做工程(Do Engineering)”與實踐工程創新的快樂。
本書是第一本中文版基于myDAQ與LabVIEW的官方認可書籍,并第一次嘗試采用“基于項目學習”的嶄新方式來撰寫。書中難免存在疏漏與不足,希望通過與讀者互動,逐步改進,請不吝批評指正。

筆者
2014年4月于美國國家儀器 中國總部
內容簡介:

    本書將引領讀者采用當下流行的基于項目的學習方式(Project Based Learning,PBL),配合被業界廣泛認可的“圖形化系統設計方法”,動手實踐軟硬件相結合的創新項目。
    本書通過大量真實可實現的項目進行實例展現,在項目實現過程中,循序漸進地穿插介紹所需要使用的工業界標準LabVIEW軟件設計工具以及被成功使用在大規模在線開放課程(MOOC)中的myDAQ硬件平臺,并且將設計策略、創新方法和后續拓展植入各個項目中。本書主要內容包括工程創新元素、基本傳感器連接、數據采集基礎、信號分析及輸出控制、用戶界面設計和虛擬儀器使用等。所有實例均可在所配光盤中找到。
   本書適合科技與工程創新愛好者、STEM教育工作者、大學工程導論類課程授課教師、PRP/SRTP工程實踐與科技創新項目/課程主講教師,以及傳感器類課程/虛擬儀器課程主講教師使用。
    本書封面貼有清華大學出版社防偽標簽,無標簽者不得銷售。

目錄:

本書導讀1
0.1目標讀者及預備知識1
0.2如何使用本書1
0.2.1對于學生及科技與工程創新愛好者1
0.2.2對于STEM教育工作者2
0.2.3對于大學工程導論類課程授課教師2
0.2.4對于PRP/SRTP工程實踐與科技創新項目/課程主講教師2
0.2.5對于傳感器類課程主講教師2
0.2.6對于虛擬儀器課程主講教師3
0.3本書及相關資源的特色3
0.3.1方法3
0.3.2延伸3
0.3.3互動3
第1章實踐科技與工程創新的必要元素、方法和工具4
1.1實踐科技與工程創新的必要元素4
1.2實踐科技與工程創新的高效方法與工具6
1.2.1不同方法的實例與創新所面臨的挑戰6
1.2.2優秀設計方法的一個實例——把計算機變成iPhone Siri10
1.3圖形化系統設計作為科學探索及工程創新工具的應用舉例12
1.3.1控制全球最大的粒子加速器12
1.3.2全球首款實時三維OCT醫學成像系統13
1.3.3定位全球最大的望遠鏡14
1.4更好的工程實踐與科技創新方法——圖形化系統設計15
第2章LabVIEW和基于項目的學習16
2.1展示項目1——模擬地震——建筑物結構健康監測17
2.1.1地震波背景知識18
2.1.2搭建項目實驗平臺18目錄 基于項目的工程創新學習入門——使用LabVIEW和myDAQ?2??2? ?1? 2.2展示項目2——節能環保之熱傳導20
2.2.1保溫技術的背景知識20
2.2.2搭建項目實驗平臺20
2.3展示項目3——單維度直升機的起飛與降落22
2.3.1垂直起飛和降落(myChopper)的背景知識22
2.3.2搭建項目實驗平臺22
第3章把實驗室帶回家——初識myDAQ 26
3.1未來的工程技術實驗室——虛擬儀器技術與圖形化系統設計實驗室26
3.2認識myDAQ,將“實驗室”帶回家30
3.3一步一步設置myDAQ32
3.3.1NI myDAQ裝箱內容32
3.3.2軟件安裝33
3.3.3硬件設置34
3.3.4NI ELVISmx儀器軟面板啟動窗34
3.3.5通過MAX確認設備正常連接并識別34
3.4使用myDAQ上的8個硬件儀器(myDAQ使用方法1)35
3.5使用myDAQ和Multisim實時比對電路仿真結果與實際結果
(myDAQ使用方法2)48
3.5.1NI myDAQ設計模板49
3.5.2原理圖上的myDAQ儀器50
3.5.3在Multisim中啟用或禁用myDAQ設備50
3.5.4動手項目1——高通濾波器電路51
3.5.5動手項目2——基于FGEN的示波器應用54
3.5.6動手項目3——結合ARB及DSA進行任意信號發生與頻譜
分析應用56
3.6使用myDAQ和LabVIEW完成創新設計(myDAQ使用方法3)60
第4章創新實踐項目實例(基礎篇)85
4.1項目1——點亮一盞創新的明燈85
4.2項目2——使用程控方式感知身邊的溫度88
4.3項目3——感知身邊物體的距離91
4.4項目4——學會利用惠斯通電橋進行測量95
4.5項目5——學會用繼電器控制直流風扇97
4.6項目6——學會用加速度計測量加速度信號100
4.7項目7——使用熱敏電阻感知身邊的溫度104
4.8項目8——感知身邊的角速度108
4.9項目9——感知身邊的運動信號(室內報警器)128
第5章創新實踐項目實例(中級篇)134
5.1動手項目1——180°自動距離掃描系統136
5.2動手項目2——DAQmx版本的音頻均衡器146
5.3動手項目3——紅外無線音樂遙控器149
5.4動手項目4——測量人體脂肪含量152
第6章創新實踐項目實例(高級篇)158
6.1動手項目1——智能交通燈系統158
6.2動手項目2——摩爾斯電報機系統165
6.3動手項目3——用電器電能質量分析及記錄系統174
6.4動手項目4——遙控視頻監測移動機器人179
附錄193
參考文獻200
3.3.1菜單40
3.3.2工具和文檔45
3.4小結46
第4章使用Eclipse開發leJOS47
4.1Eclipse概述47
4.2安裝Eclipse47
4.2.1下載47
4.2.2運行47
4.2.3安裝NXT插件51
4.3Eclipse開發環境介紹54
4.3.1界面54
4.3.2菜單54
4.4第一個程序: HelloNXT60
4.4.1新建、編譯和運行60
4.4.2讀懂leJOS程序65
4.5小結68
第5章編程的基礎知識69
5.1數據類型69
5.1.1基本數據類型69
5.1.2類型轉換70
5.2變量71
5.2.1定義變量71
5.2.2變量的作用域72
5.3數組和字符串73
5.3.1聲明數組73
5.3.2使用數組74
5.3.3length屬性75
5.3.4二維數組75
5.3.5字符串77
5.4運算符81
5.4.1算術運算符81
5.4.2連接運算符82
5.4.3賦值運算符82
5.4.4關系運算符83
5.4.5邏輯運算符83
5.5條件語句85
5.5.1if語句85
5.5.2switch語句86
5.6循環語句88
5.6.1for語句88
5.6.2while語句90
5.6.3do while語句91
5.7面向對象92
5.7.1類93
5.7.2方法94
5.7.3屬性96
5.7.4對象97
5.8小結98
第6章機器人編程99
6.1屏幕顯示99
6.1.1print方法99
6.1.2LCD類103
6.1.3Graphics類111
6.2聲音輸出124
6.3電動機控制130
6.4按鈕140
6.5數學計算145
6.6小結147
第7章傳感器編程148
7.1觸碰傳感器148
7.2顏色傳感器151
7.3距離傳感器157
7.4角度傳感器160
7.5小結161
第8章線程與監聽162
8.1線程162
8.1.1線程概述162
8.1.2生命周期和優先級163
8.1.3編寫多線程程序164
8.2監聽168
8.2.1監聽概述168
8.2.2為按鈕添加監聽器169
8.3小結173
第9章綜合實驗174
9.1單光感巡線車174
9.2自動避障車181
9.3防跌落小車187
9.4測距儀193
9.5環境光檢測儀199
9.6小結204
第10章通信與遠程控制205
10.1通信方式簡介205
10.1.1USB205
10.1.2藍牙205
10.2機器人與PC通信206
10.2.1建立USB連接206
10.2.2PC端發送消息206
10.2.3NXT端接收消息210
10.2.4PC遠程控制機器人212
10.2.5雙向通信220
10.3機器人與機器人通信229
10.3.1建立藍牙連接229
10.3.2遠程控制機器人230
10.4小結236
第11章機器人與智能手機237
11.1基礎知識237
11.2手機端程序238
11.2.1搭建Android開發環境238
11.2.2新建Android程序243
11.2.3運行Android程序250
11.3NXT端程序252
11.4小結253
第12章擴展閱讀254
12.1更新固件254
12.2圖像轉換257
12.3數據處理258
12.3.1數據記錄258
12.3.2數據查看259
12.4文件管理260
12.5查看示例程序262
12.6設置環境變量264
12.7小結267
參考文獻268
序: