发明、坐在模型中、创造 – 使用 Raspberry Pi。掌握多学科理论和实践,以基于 Raspberry Pi 创建自定义项目和硬件。不需要任何经验。
Suggested by: Coursera (What is Coursera?)
No prior knowledge required
No unnecessary risks
该专业旨在带领该领域的初学者,并指导他们从头开始使用定制硬件和 Resbury-Pay 构建功能原型、家庭项目和新作品。如果您从未接触过 Raspberry Pi,那很好。第一门课程将为您提供入门,在第四门课程中,您将为您的定制硬件设计和创建印刷电路板,使您的项目变得有形和独特。
学习者可以协作处理专业化中的所有项目(或他们自己的项目)。该专业中的所有软件工具都是免费和开源的,任何人都可以下载和使用。您还可以在 Raspberry Pay 上运行它们。
所有这些都是定制的,旨在完美地实施您的项目。
在本课程中,您将使用 Raspberry Pi 4 构建一个完整的项目,该项目连接到带有传感器和电机的网络,并且您可以通过智能手机访问它。我们将探索使之成为可能的所有部分,以便您可以将此经验用作您项目的基础。我们将 Raspberry Pi 用作“假定的嵌入式系统”(而不是台式计算机),因此您将准备好在您的项目中构建 Raspberry Pi 作为驱动这一切的“大脑”。想要构建自己的 IoT(物联网)设备?家庭自动化?机器人?本课程旨在了解所有这些工作原理,以便您可以开始独立构建。不需要嵌入式系统、编程或电子方面的经验,并且还有额外的部分供那些希望快速开始 Python 编程、Linux 基础知识和基本电子学的人使用。
本课程分为四个模块,探索每个领域,并在此过程中提供演示和补充:
在这四个模块之后,您可以立即开始构建自己的项目,此专业知识的三个后续课程将深化每个领域,以提高您的技能和项目的复杂性。我希望您喜欢所有课程,并希望将您的建筑提升到一个新的水平。
本硕士课程涉及项目组件之间的硬件接口和通信,如何在快速信号不起作用时解决问题,以及如何设计项目以使其正常工作。让我们首先回顾一下可用的常见信号协议。为了深入直观地了解电路如何发送和接收这些信号,模块 2 以易于理解的方式处理高频信号的物理特性。
模块 3 将您的注意力从时间世界转移到频率世界,以检查信号的频率分量,并了解电路中的无意滤波如何使数字波形失真。这些是 “信号完整性” 的概念,集中到使用 Raspberry Pi 的项目所需的最低限度。
现在,凭借我们对信号的了解,模块 4 开发了设计电路的五条“经验法则”,以便快速信号在第一时间工作。这 5 条影响规则,以及前面模块的经验,可以帮助你衡量信号的频率宽度、增加的时间,并了解你是要解决设计失败的问题还是规划新的东西。
这门关于传感器与 Raspberry Pi 集成的课程是 Coursera 的第 3 门专业课程,可以单独学习,也可以作为专业的一部分。尽管使用了以前课程中的一些材料和解释,但本课程通常假定除了对您的项目的想法和对使用传感器构建项目的兴趣之外,没有传感器或数据处理方面的经验。
本课程侧重于每个传感器的设计和集成中的关键概念和技术,而不是过于具体的复制示例。此方法允许您在项目中使用这些概念,为您的应用程序构建高度自定义的传感器。
涵盖的一些主题包括传感器校准、不同数学存储方法之间的权衡以及将校准曲线应用于传感器。此外,我们还将讨论精度、准确度以及如何理解测量中的不确定性。我们将学习使用带有放大器的 Raspberry Pi(或其他平台)创建与模拟传感器接口的方法,以及使用频谱滤波器降低噪声所涉及的原理和技术。最后,我们将转向数据科学、统计学和数字信号处理领域,用 Python 语言重新处理我们的数据。
这是该专业的第 4 门课程(尽管可以按不同的顺序学习),它侧重于将您在前三门课程中获得的经验和知识应用于构建物理电子硬件。特别是,本课程侧重于四个领域:电路仿真、图表馈送、PCB 设计和 3D CAD 建模。这些领域有很好的商业应用,但为了让每个人都能访问,我们将使用免费和开放的软件。
在本课程结束时,您将舒适地使用免费和开放的软件来设计自己的印刷电路板以及任何固定它的支架或外壳,为您的应用量身定制。
模块 1 使用许多开放项目和仿真方法来仿真电路时间响应以及滤波器的频率响应。我们还将使用滤波器合成工具来帮助您快速设计和符号化滤波器。
模块 2 涉及创建专业电气图。这既是一门艺术,也是一种技能,我们将介绍使用图表输入软件的技术要素以及可以转移到任何商业应用程序的广泛概念。
模块 3 采用我们的图表并将其转换为物理 PCB 设计。了解图表和 PCB 设计如何协同工作的过程至关重要。我们将在 开放软件 中介绍这一点,但同样,这些概念适用于您可能有权访问的任何商业软件。
模块 4 演示了同时设计电气和机械系统的强大理念。我们将创建电气 PCB 的 3D 模型,并将其插入 3D CAD 软件中,以围绕它设计机械零件。连接这些应用程序为定制您的项目开辟了另一个维度。