第1章樹莓派全面介紹 1
1.1樹莓派項目 1
1.2樹莓派硬件 3
1.2.1板載芯片 3
1.2.2板載接口 5
1.2.3專用拓展 7
1.3點亮樹莓派 9
1.4樹莓派軟件 15
1.4.1設置助手 15
1.4.2桌面布局 18
1.4.3瀏覽器及軟件管理 19
1.4.4文件管理器 21
1.4.5編程套件 23
1.4.6樹莓派配置工具 26
第2章樹莓派軟硬件開發入門 28
2.1認識Scratch 29
2.1.1“HelloWorld！”程序 30
2.1.2流程 30
2.1.3循環 32
2.1.4變量和條件 33
2.2使用Scratch完成一些小游戲 36
2.2.1宇航員反應計時器 37
2.2.2花樣游泳 41
2.3樹莓派硬件入門 48
2.3.1了解GPIO 48
2.3.2常用電子元器件 49
2.4使用Scratch控制硬件 51
2.4.1控制發光二極管 51
2.4.2控制蜂鳴器 54
2.4.3控制按鈕 55
第3章樹莓派軟硬件開發進階 57
3.1樹莓派玩轉Python入門 57
3.1.1超輕量開發環境：Thonny 57
3.1.2PythonIDLE和命令行 58
3.1.3編寫“HelloWorld！”程序 60
3.2Python進階 61
3.2.1代碼縮進和循環 61
3.2.2條件和變量 64
3.2.3“畫”雪花 65
3.3Python控制GPIO傳感器 71
3.3.1gpiozero庫 71
3.3.2gpiozero的輸入和輸出 73
3.3.3模擬紅綠燈 75
3.3.4搶答器 77
3.4Python與樹莓派硬件的交互 80
3.4.1Python與樹莓派系統信息的交互 80
3.4.2Python與發光二極管傳感器的交互 81
3.4.3Python與游戲操縱桿傳感器的交互 85
3.4.4Python與電子羅盤傳感器的交互 88
第4章機器人簡單傳感器 91
4.1視覺傳感器 91
4.1.1簡單提示：發光二極管 91
4.1.2圖像視頻采集：攝像頭 98
4.1.3圖像視頻輸出：顯示器 101
4.2聲學傳感器 106
4.2.1簡單提示音：蜂鳴器 106
4.2.2播放聲音和音樂：揚聲器 107
4.2.3超聲波：距離傳感器 108
4.3電磁傳感器 109
4.3.1限制電路電流：電阻器 109
4.3.2機器人的雙腳：馬達 111
4.3.3角度微控制器：舵機 116
4.3.4大型電器開關：繼電器 117
4.3.5測速計數：霍爾傳感器 119
4.4其他傳感器 121
4.4.1力學傳感器：開關、體重、加速計和陀螺儀 121
4.4.2熱學傳感器：人體感應器、溫度傳感器 126
4.4.3紅外傳感器：光敏傳感器、循跡傳感器 128
第5章樹莓派人工智能傳感器 131
5.1GoogleAIYVoiceKit 131
5.1.1組裝配置 131
5.1.2簡單錄音 133
5.1.3語音識別與命令 134
5.2谷歌語音套件 136
5.2.1組裝配置 136
5.2.2人臉和物品檢測引擎 137
5.2.3使用代碼演示人臉識別 139
5.3SeeedReSpeaker 140
5.3.1硬件規格介紹 140
5.3.2安裝驅動 141
5.3.3配置在線API 143
5.3.4語音識別與命令 145
5.4Pixy2Cam 145
5.4.1Pixy系列傳感器介紹 145
5.4.2連接到樹莓派 146
5.4.3顏色判定和巡線 147
5.4.4Python接口調用 150
第6章樹莓派構建機器人 152
6.1硬件規劃 152
6.1.1協議規劃：深入gpiozero 152
6.1.2協議規劃：I2C、SPI 158
6.1.3電路規劃：FRITZING 162
6.2軟件規劃 165
6.2.1命令控制：SSH 165
6.2.2電腦控制：gpiozero 169
6.2.3手機控制：BlueDot 172
6.3機器人構建 175
6.3.1遠程控制機器人 175
6.3.2循跡機器人 177
6.3.3跟隨/避障機器人 180
6.4監測樹莓派狀態 181
6.4.1命令行檢測 181
6.4.2蘋果手機監控：PiHelper 184
6.4.3安卓手機監控：RaspController 186
第7章樹莓派與產業機器人“語言”：ROS 190
7.1機器人操作系統ROS 190
7.1.1ROS是什么 190
7.1.2ROS用來做什么 190
7.1.3ROS版本的選擇 191
7.1.4在樹莓派上安裝Ubuntu 192
7.1.5在Ubuntu上安裝ROS 196
7.2文件系統概覽 197
7.2.1安裝ros-tutorials案例包 197
7.2.2ROS軟件包結構 197
7.3ROS節點 200
7.3.1首先啟動內核roscore 200
7.3.2啟動節點rosnode 201
7.3.3啟動文件 203
7.4ROS話題 205
7.4.1rostopic命令 207
7.4.2消息傳遞過程 209
7.5ROS服務、參數和調試 211
7.5.1服務rosservice 211
7.5.2參數rosparam 214
7.5.3打印ROS日志 216
第8章樹莓派集成機器人與人工智能 219
8.1樹莓派ROS傳感器 219
8.1.1配置宿主機和客戶機 219
8.1.2樹莓派連接攝像頭 221
8.1.3樹莓派連接激光雷達 223
8.1.4樹莓派連接3D攝像頭 225
8.2樹莓派連接操縱手柄 226
8.2.1硬件準備：PS3、PS4、XBOX 226
8.2.2驅動安裝和測試 227
8.2.3代碼編寫與軟件包編譯 229
8.2.4使用手柄控制小烏龜 231
8.3手機控制ROS機器人 231
8.3.1遠程控制：ROSControl 232
8.3.2人機界面：PocketBotforROS 234
8.3.3智能語音：ROSTeleopController 236
8.4ROS人工智能 238
8.4.1現實世界的人工智能 238
8.4.2機器人視覺：OpenCV 239
8.4.3機器人地圖：SLAM 241
8.4.4機器人導航：Navigation 242