爱上Raspberry Pi 爱上树莓派首本中文教材 正版全新（现货疯抢）

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先睹为快： 爱上Raspberry Pi.pdf

致广大的树莓派爱好者：

大家期待已久的《爱上Raspberry Pi》译书震撼来袭。本书全面地讲解了Raspberry Pi硬件组合和操作系统的使用，从主板的介绍到操作系统语法的讲解，再到如何与Arduino交互应用，图文并茂、由浅入深地引导开发者，逐步深入剖析当下热门应用案例，具有很强的实操性，还有大量珍贵程序代码。配上爱上Raspberry Pi套件（即将上市）来学习，可以轻松快速掌握电路设计、程序编写，顺利地让你实现从开始策划到完成项目的全过程。本书适合电子专业、互交设计专业、新媒体技术专业学生阅读，也是电子爱好者开展电子制作项目的必备参考手册。

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书　　名 《爱上Raspberry Pi》
标准书号  ISBN 978-7-03-（待修改）
编目分类  TP368.1
作　　者  [美]Matt Richardson著
译　　者  李凡希
开　　本  AS (89*1240)
印　　张  7  1/4
字　　数  170000
页　　数  209 页

装　　帧  平装
版　　次  第1版
初版时间  2013年9月
本 印 次  2013年9月
首 印 数  1-3000 册
定　　价  39.80 元

内容提要：

Raspberry Pi 是一台价格不到300元的卡片式电脑，它的体积虽然只有信用卡般大小，但具备强大的功能。本书将从在Raspberry Pi上安装、配置和开机启动Linux操作系统开始，深入浅出地介绍Raspberry Pi的各种特性。不仅介绍Raspberry Pi自身的底层GPIO接口编程技术，还将指导你把Raspberry Pi与Arduino结合在一起，设计出可以通过络远程控制的电子作品。此外，你还将学习Pygame多媒体编程，并用Scratch完成一个简单的小游戏。本书适合Raspberry Pi爱好者阅读，也可作为高等院校电子信息、计算机等相关专业的师生参考用书。

用一台信用卡大小且仅售35美元的电脑能做些什么？别看他体格娇小，但是它能够运行像《雷神之锤三：竞技场》这样的游戏和进行1080p视频的播放。Raspberry Pi可以做任何你能想到的事！你可以用它编写程序，也可以用它当做电子积木。《爱上Raspberry Pi》教材会手把手的教会你如何去发掘这个体积虽小却功能强大的平台的内在价值。

推荐序

刚看到“树莓派”这个词，你会不会认为它是一款好吃的蛋糕呢？想当然你会问“度娘”，结果有将近30700条相关信息。Raspberry Pi（中文名为“树莓派”，简写为 RPi）是一款信用卡大小的卡片式电脑，是为学生计算机编程教育而设计的。自2012 年问世以来，受众多计算机发烧友和创客的追捧，曾经一“派”难求。别看其外表“娇小”，内“心”却很强大，视频、音频、网络等功能通通皆有，可谓是 “麻雀虽小， 五脏俱全” 。这么棒的东西能用来做什么呢？《爱上Raspberry Pi》将会告诉你答案。

2008 年我开始接触 Arduino，这位能征善战的“故友”大家都很熟悉。如今在这“嵌入式”的天下，8位微控制器在功能应用方面略显单薄，Raspberry Pi 的问世不仅能解决此类问题，与Arduino 的结合还会发挥非凡的创造力。目前关于 Raspberry Pi 的技术论坛和相关资料不少，但杂乱无章，初学者无法系统学习。《爱上 Raspberry Pi》的出版将会给广大电子爱好者带来莫大的帮助。同时也会促使这股“树莓”风席卷中国。

本书全面讲解了 Raspberry Pi 硬件组合和操作系统的使用，还有与Arduino 如何交互，深入剖析当下热门应用案例，具有很强的实操性，还有大量珍贵代码。为与广大“派”友交流互动研习本书，本人也将开通“Raspberry Pi”大制作网站（http://www.iraspberrypi.cn），将书中教学案例拍成视频与大家分享。预祝每一位认真阅读本书的人早日成为有“派”一族，未来电子领域的佼佼者！

于欣龙
奥松机器人创始人、资深创客

致中国读者

当我们刚开始编写  《爱上 Raspberry Pi 》这本书时，我们并不只是希望通过这本书教会读者如何把Raspberry Pi 运行起来，而是希望能引导读者用它做出更多好玩、实用的东西。所以在这本书中，我们设计了很多实例，通过一步步地讲解，让读者可以在实践中逐步了解整个系统中的每个部分。希望通过这些实例，在读者面前展现出 Raspberry Pi 的潜力并激发读者 的创造力，在 Raspberry Pi 上开发出更多创新的作品。本书的英文版出版后，我们很高兴收到了很多读者的反馈。有人告诉我们，他修改了书中介绍的“Web 台灯”实例，并以此为基础做出了一个可以通过网络来控制的咖啡机！我们被 Raspberry Pi 的巨大潜力深深打动，并把我们的激动之情倾注到了这本书中。我们希望能通过本书的中文版，与中国读者一起分享我们的激情。希望大家能从本书中学到一些知识，并获得 一些新的启示。

Matt Richardson
2013年4月15日于纽约

译者序

2005年时，尼葛洛庞帝（Nicholas Negroponte）教授与麻省理工学院多媒体实验室所提出的One Laptop per Child（OLPC）100美元笔记本电脑设想深深地吸引了我，虽然100美元的电脑在当时似乎只是一个美好的梦想。然而，仅仅过去了短短的七年时间，我们就看到了信用卡大小的Raspberry Pi以35美元的售价在很短时间内风靡全球，截止2013年3月份，已经售出了超过100万台的Raspberry Pi。
Raspberry Pi不仅仅是一台便宜的微型电脑，也不仅仅是创客们手中的创新玩具——如果只是用这样的标准去要求它，市面上还能找到更具性价比的产品。Raspberry Pi从设计之初就承载了“教育”这一重要的理念，通过这样一台便宜的设备，能鼓励学生在上面大胆尝试，提高动手能力；通过使用GPIO接口完成电子实验，也可以更好帮助学生理解电子电路与计算机的一些底层知识，培养编程能力。在这样的一个设计理念的指引下，一个成熟的Raspberry Pi社区很快地在全球范围内成长起来。这也正是Raspberry Pi的成功之处。
这本《爱上Raspberry Pi》只是一本薄薄的小册子，但是“麻雀虽小，五脏俱全”，作者把很多琐碎的知识点有机地组织在了一起，让读者不需要太多背景知识也可以轻松地读完全书。它很好地贯彻了Raspberry Pi的“教育”理念，用非常精炼的内容带领读者全方位领略了Raspberry Pi的魅力，并手把手指导读者去完成很多有意思的实例，从实践中学习知识、积累经验。在每一章的最后，还列出了详尽的参考资料，指引读者自己进一步深入学习相关知识。
在全书的翻译过程中，好友云汉、贾征帮忙细致地审阅了全书的内容，并指出了很多可以改进的地方。阿里巴巴集团的“倒立工坊”创客小组的同事也给出了很多有用的建议。在此向他们表示诚挚的谢意。同时也要感谢我的家人对我的支持，能让我有足够的时间放在翻译工作上，保证了在最短的时间内把最高质量的作品奉献给大家。从事了多年语文教学工作的父亲虽然没有办法完全理解本书中所介绍的技术细节，但还是帮忙审阅了全书的内容，在词汇和句子的组织上给出了很多很好的建议。最后还要感谢科学出版社的喻永光编辑，他积极调动了各种资源并行开展工作，让这本书能更快与广大读者见面。

李凡希

2013年4月20日于杭州

前 言

很容易理解为什么当Raspberry Pi计划宣布时，很多人都对此表示怀疑，因为制造一种售价只需35美元信用卡大小的电脑，这听起来完全像是在做梦。不过，这也正是造成Raspberry Pi开始发售时人们疯狂追捧它的原因。
Raspberry Pi开始发售后，所有的库存很快就销售一空，很多人排队等待发货。除了低廉的价格以外，到底是什么原因让Raspberry Pi能吸引这么多人的目光呢？在我们开始探讨Raspberry Pi各种让人激动的特性前，让我们先来了解一下这个产品的目标用户。
英国剑桥大学的Eben Upon和他的同事们发现，现在计算机专业的学生，不像20世纪90年代初的学生们那样具备扎实的基本技能。造成这个现象的原因是家用电脑和电脑游戏的出现，取代了Amigas、BBC Micros、Spectrum ZX和Commodore 64这些早期的电脑，人们更多的是用电脑来娱乐，而不是开发程序。另一方面，电脑在家庭中发挥着越来越重要的作用，这使得年轻人们也不能在家用电脑上进行各种实验和探索，因为这样会有把电脑搞坏的风险。如今，手机和平板电脑的处理器变得越来越便宜，而性能也越来越好，这就为Raspberry Pi这种足够便宜却功能完整的电脑主板的诞生指明了方向。正如Linux之父Linus Torvalds在接受BBC News采访时所说的那样：你能承担得起在使用Raspberry Pi时所犯的错误。

你能拿它来做什么

Raspberry Pi一个很大的优点就是，它没有一个固定的使用模式。你可以用它来播放视频或上网浏览网页，也可以“折腾”它，学习如何用这块主板做一些东西，Raspberry Pi是一个具有弹性的平台，它既可以当作玩具来玩、也可以当作工具使用或者作为实验平台。下面是一些Raspberry Pi的常见玩法。

普通电脑

你应该意识到，Raspberry Pi就是一台电脑，所以你也可以把它“当成”电脑来使用，当你按第1章中所描述的内容让它正常运行起来后，你可以让它直接启动进入图形化界面，并用它内置的浏览器来上网——这就是我们通常使用电脑的方式。除了上网浏览网页，你也可以在上面安装各种自由软件，如LibreOffce（http://www.libreoffce.org/）工作套件，在无法接入网络时，可以用它来处理文档或表格。

学习编程

Raspberry Pi的设计初衷是作为一个教学工具，鼓励青少年开展各种计算机实验，所以它预装了各种编程语言的解释器和编译器。对于初学者来说，可以使用MIT开发的Scratch图形化编程语言——我们会在第5章中讲述。如果你想直接开始编写代码，可以考虑学习使用Python语言——我们会在第3章中讲述它的一些基础知识。除了Scratch和Python以外，你还可以用C、Ruby、Java和Perl等各种语言为Raspberry Pi开发程序。

电子项目平台

与普通电脑相比，Raspberry Pi除了更小、更便宜外，还有一个重要的特点，那就是可以用它来做一个电子项目实验平台。从第7章开始，我们会介绍如何使用Raspberry Pi来控制LED和其他电器设备，以及读取按钮和开关的状态。

创客与Raspberry Pi

作为创客，我们有很多技术开发平台可以选择。最近一段时间，类似于Arduino的单片机开发板非常流行，因为它们使用起来很方便。但是，像Raspberry Pi这样的片上系统与这些传统的单片机开发板还是不太一样。事实上，Raspberry Pi跟Arduino相比，它更像是一台电脑，而不是一块开发板。
这并不是说Raspberry Pi就比传统的单片机要好。比如，你只是想做一个电子温度计，那使用Arduino UNO或类似的单片机会更为简单。但是，如果想通过Web改变这个温度计的设置或从这个温度计下载温度记录数据文件的话，你可以考虑用Raspberry Pi。
你所要开发的项目的实际需求决定了你应该如何在这两种方案中进行选择。但实际上，你也不一定非要做出选择，在第6章中，我们就介绍了如何将Raspberry Pi与Arduino结合起来并在它们之间进行通信。
通过阅读本书，你可以更好地理解Raspberry Pi的优势，使它成为你工具箱中的又一件有用的工具。

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目　录

第1章 安装与启动
主　板 ………………………………………………………3
必备的外设 …………………………………………………8
外　壳 ………………………………………………………11
选择操作系统 ………………………………………………12
烧录SD卡 …………………………………………………14
启动系统 ……………………………………………………16
配置你的Pi …………………………………………………18
关闭系统 ……………………………………………………21
故障排除 ……………………………………………………21
进一步学习 …………………………………………………23
第2章 初识Raspberry Pi上的Linux

使用命令行 …………………………………………………29
文件与文件系统 ……………………………………………30
更多Linux命令 ……………………………………………35
进　程 ………………………………………………………38
sudo与权限 …………………………………………………39
网　络 ………………………………………………………41
/etc目录 ……………………………………………………43
设置日期时间 ………………………………………………43
安装新软件 …………………………………………………44
进一步学习 …………………………………………………45
第3章 Pi上的Python

初识，Python ………………………………………………49
命令行与IDLE………………………………………………52
进一步学习Python …………………………………………52
对象与模块 …………………………………………………55
更多模块 ……………………………………………………59
错误调试 ……………………………………………………60
进一步学习 …………………………………………………61
第４章　用Python实现动画与多媒体
初识Pygame ………………………………………………64
Pygame的Surface  ………………………………………66
在Surface上绘图 …………………………………………68
处理事件与输入 ……………………………………………69
Sprite ………………………………………………………73
播放声音 ……………………………………………………75
播放视频 ……………………………………………………78
进一步学习 …………………………………………………79
第５章 Pi上的Scratch
初识Scratch ………………………………………………82
舞　台 ………………………………………………………87
有关角色的两点知识 ………………………………………88
更复杂的例子：星际入侵者游戏 …………………………90
Scratch与现实世界 ………………………………………96
分享你的程序 ………………………………………………97
进一步学习 …………………………………………………99
第6章 Arduino 与Pi
在Raspbian上安装Arduino ……………………………103
定位串口 ……………………………………………………105
串口通信 ……………………………………………………106
进一步学习 …………………………………………………111
第7章 基本输入输出
使用输入输出接口 …………………………………………116
数字信号输出：点亮LED …………………………………118
数字信号输入：读取按钮状态 ……………………………122
项目：定时台灯 ……………………………………………125
脚本命令 ……………………………………………………126
连接台灯 ……………………………………………………128
用cron设置定时任务 ……………………………………129
更多有关cron的知识 ……………………………………130
进一步学习 …………………………………………………131
第8章 用Python进行输入/输出编程
在Python中安装并测试GPIO …………………………134
让LED闪烁 …………………………………………………137
读取按钮状态 ………………………………………………140
项目：简易发音板 …………………………………………142
进一步学习 …………………………………………………147
第9章 使用摄像头
测试摄像头 …………………………………………………151
安装并测试SimpleCV ……………………………………152
显示图片 ……………………………………………………154
修改图片 ……………………………………………………155
操作摄像头 …………………………………………………158
人脸检测 ……………………………………………………160
项目：Raspberry Pi照相馆 ………………………………162
进一步学习 …………………………………………………165
第10章 Python与Internet
从Web服务器下载数据 …………………………………168
获取天气预报 ………………………………………………170
用Pi提供服务（做Web服务器） ………………………176
Flask入门 …………………………………………………176
把Web与现实世界相连 …………………………………181
项目：Web台灯 ……………………………………………183
进一步学习 …………………………………………………188
附录 A　　烧录SD卡镜像
在OS X中烧录SD卡 ……………………………………190
在Windows中烧录SD卡 ………………………………191
在Linux中烧录SD卡 ……………………………………192
Berry Boct …………………………………………………193
附录 Ｂ　　星际入侵者游戏完整版
附录 Ｃ　　模拟信号输入
把模拟信号转换为数字信号 ………………………………202

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