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本書結合人工智能的新技術，如語音識別、人臉識別、圖像識別和目標檢測，介紹了嵌入式Linux系統(tǒng)的開發(fā)，構成了項目驅動，做中學，學中做相互融合的教學體系。以學生的實踐為中心，精心設計了實踐性強、技術前沿的綜合實踐項目，如環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)、視頻入侵報警系統(tǒng)、智能遙控車、基于人臉識別的考勤系統(tǒng)、目標檢測等。這些項目能夠激發(fā)學生的學習興趣，提升學生的實踐能力，貼近企業(yè)實際工作崗位的要求。
本書可作為高等職業(yè)院校電子與信息大類、自動化類等專業(yè)的教學用書，也可作為嵌入式開發(fā)人員的參考用書。

嵌入式技術是當前發(fā)展前景廣闊的技術之一。嵌入式技術應用無處不在，廣泛應用在工控設備、智能儀表、汽車電子、軍事國防、消費電子、智能家居、智能醫(yī)療、可穿戴設備和通信設備等領域。人工智能是引領新一輪科技革命和產業(yè)變革的重要驅動力，正深刻改變著人們的生產、生活、學習方式，推動人類社會迎來人機協(xié)同、跨界融合、共創(chuàng)分享的智能時代。

本書以使用廣泛的樹莓派為教學設備，將人工智能的新技術引入嵌入式Linux系統(tǒng)的開發(fā)中，內容由淺入深，形成項目驅動，做中學，學中做交叉融合的教學體系。本書分為基礎篇和實踐篇，第1~4章為基礎篇，側重于基本概念和基本應用，內容包括嵌入式Linux系統(tǒng)開發(fā)環(huán)境的構建、Linux操作系統(tǒng)基礎、嵌入式Linux開發(fā)基礎、樹莓派硬件接口與Python控制。第5~10章為實踐篇，側重實踐的具體應用，內容包括環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)、視頻入侵報警系統(tǒng)、智能遙控車、基于人臉識別的考勤系統(tǒng)、文字識別與語音識別、目標檢測。這些實踐項目能夠激發(fā)學生的學習興趣，提升學生的實踐能力。
本書配套豐富的教學資源，包括微課視頻、實踐操作視頻、電子課件、習題解答、程序源代碼等，方便讀者學習。隨書提供的代碼和應用實例都遵守GPL協(xié)議，如果引用了本書的代碼或例子，請注明引用的地址，并且遵守GPL協(xié)議。
本書由豐海、張萬良擔任主編，鄧漢勇、胡鋼、胡德清擔任副主編，車亞進、王志泉、康凌、彭國蘭擔任參編，全書由豐海統(tǒng)稿。
本書在編寫過程中，廈門城市職業(yè)學院教務處給予了大力支持和指導，鐘佳城、許南輝、羅椿、江志金完成了書中相關代碼的驗證和教學教具的制作等工作，在此一并表示感謝！
本書中的電路圖采用Altium Designer軟件繪制，為了保持與軟件的一致性，有些電路圖保留了繪圖軟件的電路符號，部分電路符號可能與國標符號不一致，讀者可自行查閱相關資料。
由于編者水平有限，書中難免有疏漏或不妥之處，敬請讀者批評指正。

基礎篇
第1章嵌入式Linux系統(tǒng)開發(fā)環(huán)境的構建
1.1嵌入式系統(tǒng)簡介與開發(fā)環(huán)境
1.1.1嵌入式系統(tǒng)簡介與應用
1.1.2虛擬機軟件VM VirtualBox的安裝
1.1.3在VM VirtualBox上安裝Ubuntu開發(fā)環(huán)境
1.1.4增強工具包的安裝
1.2樹莓派嵌入式系統(tǒng)的構建
1.2.1樹莓派嵌入式系統(tǒng)簡介
1.2.2構建樹莓派嵌入式系統(tǒng)
1.2.3使用PuTTY遠程登錄樹莓派
1.2.4使用VNC遠程登錄樹莓派圖形界面
1.2.5開發(fā)平臺與樹莓派之間的文件傳輸
1.3本章小結
1.4習題
第2章Linux操作系統(tǒng)基礎
2.1Linux操作系統(tǒng)基礎知識
2.1.1Linux文件系統(tǒng)和目錄結構
2.1.2Linux文件屬性和權限設置
2.1.3文件的壓縮打包與解壓解包
2.1.4Linux支持的文件系統(tǒng)
2.1.5Linux版本查詢
2.1.6Linux用戶登錄和賬號管理
2.2Linux常用命令
2.2.1目錄命令：cd、pwd和clear命令
2.2.2查看文件命令：cat、more和less命令
2.2.3復制和刪除命令：cp和rm命令
2.2.4進程命令：ps和kill 命令
2.2.5文件創(chuàng)建命令：touch和ln命令
2.2.6分析工具命令：last、dmesg、who和w命令
2.2.7幫助命令：help和man命令
2.2.8網絡相關命令
2.2.9系統(tǒng)管理命令
2.2.10數據流重定向
2.2.11管道的使用
2.2.12使用aptget安裝軟件
2.3本章小結
2.4習題
第3章嵌入式Linux開發(fā)基礎
3.1C語言編程
3.1.1C語言簡介
3.1.2vi編輯器
3.1.3C語言源代碼的編寫
3.1.4C語言基礎語法
3.2Make與Makefile文件
3.2.1Make編譯工具
3.2.2Makefile文件的編寫
3.2.3Makefile練習示例
3.3WiringPi C語言函數庫控制樹莓派GPIO
3.3.1樹莓派 GPIO引腳編號
3.3.2WiringPi庫的安裝
3.3.3WiringPi庫的使用
3.4本章小結
3.5習題
第4章樹莓派硬件接口與Python控制
4.1電子元器件基礎
4.1.1電壓和電流
4.1.2電阻
4.1.3電容
4.1.4電感
4.1.5二極管
4.1.6晶體振蕩器
4.2電子學基礎常識
4.2.1模擬信號和數字信號
4.2.2I/O接口電氣特征
4.2.3邏輯門
4.2.4功率
4.3樹莓派硬件
4.3.1樹莓派引腳與電氣要求
4.3.2GPIO的上拉和下拉電阻
4.3.3BOARD、BCM、WiringPi三種硬件引腳編號模式
4.3.4驅動大電流負載
4.4Python基礎
4.4.1Python模塊的安裝
4.4.2Python與vi的配置
4.4.3避免Python代碼縮進語法錯誤
4.5Python控制樹莓派GPIO引腳
4.5.1設置與檢測引腳編號系統(tǒng)
4.5.2GPIO通道設置與LED燈的控制
4.5.3邊緣檢測
4.5.4開關抖動的處理
4.5.5脈沖寬度調制（PWM）
4.6本章小結
4.7習題
實踐篇
第5章環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)
5.1數據庫
5.1.1數據庫的安裝
5.1.2MariaDB數據庫的常用命令
5.2Apache服務器
5.2.1Apache服務器的安裝
5.2.2PHP模塊的安裝與驗證
5.3DHT11溫濕度傳感器
5.3.1DHT11溫濕度傳感器數據讀取
5.3.2將溫度寫入數據庫
5.3.3在網頁中顯示溫濕度數據
5.3.4繪制溫濕度隨時間變化的曲線
5.4本章小結
5.5習題
第6章視頻入侵報警系統(tǒng)
6.1樹莓派攝像頭
6.1.1安裝攝像頭模塊
6.1.2啟用樹莓派攝像頭模塊
6.1.3測試樹莓派攝像頭模塊
6.2安裝motion視頻入侵報警系統(tǒng)
6.2.1數據庫的配置
6.2.2相關視頻軟件庫的安裝
6.2.3編譯源代碼
6.2.4入侵報警功能的實現(xiàn)
6.2.5入侵檢測查詢網頁的編寫
6.3本章小結
6.4習題
第7章智能遙控車
7.1電動機驅動
7.1.1RZ7899電動機驅動芯片
7.1.2L298N電動機驅動芯片
7.1.3智能遙控車應用電路
7.2安裝和設置藍牙控制相關庫
7.2.1安裝藍牙相關軟件包
7.2.2藍牙設置
7.2.3藍牙串口的調試
7.3智能遙控車的控制
7.3.1智能遙控車的裝配
7.3.2電動機驅動程序的編寫
7.3.3手機控制App的安裝
7.3.4控制設置
7.4本章小結
7.5習題
第8章基于人臉識別的考勤系統(tǒng)
8.1安裝OpenCV
8.1.1OpenCV相關軟件安裝
8.1.2安裝OpenCVpython
8.2人臉識別
8.2.1人臉圖像采集
8.2.2抽取特征
8.2.3訓練人臉模型
8.2.4編寫Python程序識別單張人臉圖像
8.2.5編寫Python程序識別視頻流
8.3將識別結果存入數據庫
8.3.1創(chuàng)建數據庫相關內容
8.3.2將人臉識別結果寫入數據庫
8.3.3編寫網頁程序顯示人臉識別的結果
8.4本章小結
8.5習題
第9章文字識別與語音識別
9.1語音識別與合成
9.1.1傳聲器、揚聲器的硬件連接和軟件安裝
9.1.2人工智能平臺賬號申請
9.1.3創(chuàng)建語音應用
9.1.4編寫語音識別程序
9.1.5編寫語音合成程序
9.1.6語音合成
9.2文字識別
9.2.1創(chuàng)建文字識別應用
9.2.2書本圖像的獲取
9.2.3獲取access_token值
9.2.4編寫Python程序將圖像識別成文字
9.2.5文字識別閱讀機
9.3本章小結
9.4習題
第10章目標檢測
10.1訓練EfficientDet目標檢測模型
10.1.1數據標記
10.1.2構建訓練模型的服務器
10.1.3安裝TensorFlow Lite Model Maker等相關軟件
10.1.4使用Jupyter Notebook程序訓練模型
10.1.5將訓練好的模型下載到樹莓派
10.2將模型部署在樹莓派上執(zhí)行目標檢測
10.2.1安裝Edge TPU庫和PyCoral
10.2.2使用Edge TPU進行目標檢測
10.3本章小結
10.4習題
參考文獻

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