机器人Python极客编程入门与实战
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机器人Python极客编程入门与实战

何海群 (作者)  无 (译者) 黄爱萍 (责任编辑)

  • 丛  书:青少年学编程系列丛书
  • 书  号:978-7-121-32292-1
  • 出版日期:2017-09-01
  • 页  数:200
  • 开  本:16(170*240)
  • 出版状态:上市销售
  • 维护人:黄爱萍

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Python是一种面向对象、解释型的计算机程序设计语言,其简洁实用、高效,拥有众多模块库,可移植,跨平台,简单易学,易于上手。随着计算机深入发展,Python逐渐成为最适合青少年做创意设计的语言,也同样适合Geek(极客)、创客等针对智能硬件的设计与编程。极客中有一句名言:需要的就是创新和新奇,盲目地跟从和愚昧是不可原谅的。同样,青少年做创意设计需要灵感与创新,从简单的方案入手,更能发挥青少年的创新意识。
本书首先通过介绍Python的简单入门案例,让读者了解和熟悉Python的基础语法结构,以及Pandas等绘图风格。通过对MicroPython和PyBox、PyMini等软件、硬件平台的介绍,以及大量精心挑选的简单有趣、实用性强的实际案例,如GPIO控制、LED灯管、机器人舵机、智能小车等,增加青少年的动手能力,让广大青少年、初学者,通过简单学习快速掌握Python基础编程,为进一步学习机器人编程奠定扎实的基础。相信读者在本书中能体会到Python语言的简洁、智能硬件设备编程的趣味,以及亲手设计作品的灵感。
Python是一门学习简单、功能强大、可以终身受益的编程语言,也是成功迈向智能机器人的基石。
Python极客团队(Python Geek Team,简称PGT),是专注于中国Python极客领域、Python智能硬件领域的开放性技术合作团队。
PGT团队工作内容包括:
— Python极客软件、硬件开发,如开发套件、无人机、机器人、人工智能、机器学习、物联网等。
— 跟踪、收集、统计Python硬件领域的行业信息和最新科技动态。
— 促进联盟成员在技术、市场、知识产权等领域的交流合作与自律,协同推进国内Python极客领域和相关产业链的有序发展。
— 大力推动Python智能硬件领域与用户行业之间的深入合作,加速相关技术与产品在各行业中的普及应用。
Python极客团队网址:www.zroboto.com www.ziwang.com
QQ群:419523710(Python极客)

Python是一门学习简单、功能强大并可以终身受益的编程语言。
阿尔法狗、围棋大师、机器学习、人脸识别、金融量化、数据分析……都可以运用Python实现,Python似乎无所不能。
2016年11月,全球领先的FPGA开发商德致伦(Digilent)公司,率先发布了PYNQ开发板,可直接使用Python语言进行FPGA准芯片级硬件编程,学术价格仅65美元。
也许FPGA和芯片设计对于广大公众来说有些遥远,但这几年风靡全球的“创客”运动,其鼻祖就源自小小的“树莓派”(Raspberry Pi)。
尽管树莓派和创客运动已经非常成功,但其解决的还只是表层的硬件问题,更关键的软件层面、程序开发、软硬一体化、智能控制等方面始终未能突破。其背后原因在于树莓派及其凭借的传统汇编、C语言的开发平台,缺乏如今互联网时代、大数据时代的大数据、人工智能模块库,所以很多工作都要从零开始。
Python已经成为人工智能、数据分析等领域事实上的工业标准编程语言,Python的硬件衍生版本MicroPython已经从概念上成为智能开发、物联网应用的工业级编程语言。
幸运的是,国内有关企业、技术团队,在最新一轮的智能化硬件平台军备大赛中没有被淘汰,而是紧跟国际技术前沿,在国内迅速完成了多个不同版本的硬件开发平台设计,组建了多个相关的技术社区。
 PyBox开发套件:http://www.zroboto.com。
 PyMini开发套件:http://www.zroboto.com。
 TPYBoard开发板:http://www.tpyboard.com。
 PYB-Nano迷你开发板,MicroPython中文社区:http://www.mimcropython. org.cn。
 Newbit开发板,MicroPython中文社区:http://www.mimcropython.org.cn。
很多原本烦琐的智能化设计,例如人脸识别、车牌识别等,在使用全新的Python开发板和各种人工智能模块库时,仅需数十行代码就可以实现。
更加令人期待的是,被誉为“黑科技”的谷歌TensorFlow神经网络平台,首选的开发语言也是Python。
有了先进的软件、硬件开发平台,剩下的只是创意。
中国人,特别是中国的年轻人,是全球最富有创业、创新精神的一群人,这样的一个群体难道还会缺乏创意吗?
《机器人Python极客编程入门与实战》只是“青少年学编程系列丛书”的第一本,本系列包括以下作品。
 《机器人Python极客编程入门与实战》:Python开发板套件的使用与学习,包括数十个简单入门案例,如LED控制、Wi-Fi控制、机器小车等。
 《机器人Python智能开发与实战》:基于Python的智能化机器人开发设计,比如语音识别、电脑绘画等。
 《机器人Python案例汇编》:汇集Python极客团队和国内众多一线高手设计的各种实用、经典智能案例。
“青少年学编程系列丛书”只是“Python极客项目”的起点,也是新一代智能化硬件的起点,我们期待更多的同行、更多的年轻人加入这个领域。
本书所有案例程序可用于zwPython平台,以及各种支持Python 3的设备平台,包括Linux操作系统、iOS系统,以及安卓系统等。
其他非zwPython用户运行本书程序时,如果出现问题,通常是缺少有关的Python模块库,可以根据调试信息安装相关的Python模块库,再运行相关程序。
zwPython及本书配套资料下载地址,请参见Top极宽量化社区“下载中心”:http://topquant.vip或http://ziwang.com。


何海群
北京极宽科技•www.TopQuant.vip
2017年7月21日于中关村创业大街

目录

第一部分 Python基础
第1章 Python简介 2
1.1 入门简单、功能强大 2
1.2 用户运行平台 6
1.3 程序目录结构 6
1.4 Spyder编辑器界面设置 7
1.5 Python命令行模式 13
1.6 Notebook模式 14
1.7 模块库控制面板 15
1.8 使用pip更新模块库 19
第2章 Python入门案例 24
2.1 案例2-1:第一次编程“hello,ziwang” 24
2.2 案例2-2:增强版“hello,ziwang” 26
2.3 案例2-3:列举系统模块库清单 28
2.4 案例2-4:常用绘图风格 29
2.5 案例2-5:Pandas常用绘图风格 31
2.6 案例2-6:常用颜色表cors 32


第3章 Python基本语法 35
3.1 数据类型 35
3.2 字符串 37
3.3 List列表 40
3.4 Tuple元组 42
3.5 Dictionary字典 43
3.6 数据类型转换 45
第二部分 PyBox实战案例
第4章 请让我为你点盏灯 51
第5章 制作流水灯 56
第6章 点亮心形8×8点阵 61
第7章 模拟红绿灯教程 67
第8章 DIY数字温度计 76
第9章 PM 2.5检测仪 81
第10章 智能扫雷仪 90
第11章 控制LCD5110显示6×8字符 95
第12章 DIY数字温度计 100
第13章 智能温控小风扇 106
第14章 声光电控小夜灯 110
第15章 DIY超声波测距仪 115
第16章 机器人编程基础——舵机控制实验 121
第17章 USB-HID测试(含无线控制) 127

第三部分 智能小车
第18章 无线蓝牙智能小车 138
第19章 红外寻迹无线小车 143
第20章 红外防坠落小车 149
第21章 加速度传感器无线小车 153
第四部分 Python-mini编程案例
第22章 呼吸灯 162
第23章 使用EEPROM 164
第24章 使用气压传感器BMP180 166
第25章 使用SD卡 169
第26章 用定位器控制LED亮度 172
第27章 计算任意精度的圆周率 173
第28章 升级固件 176
附录A 硬件介绍 177
附录B 安全模式和恢复出厂设置 180
附录C 使用Putty控制PyBox 182
附录D Python极客团队介绍 189

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