本書源自作者在紐約大學主講的熱門課程“電子設備原型設計與實踐”。該課程主要面向有基本電子學和編程知識的工程、藝術、設計專業的學生，傳授電子產品原型設計、項目開發方法。該課程沒有把重點放在研究電路的工作原理上，而是把重點放在實踐上，傳授如何應用電子技術來解決問題、實現創意。
本書通過14章內容，結合大量有趣的實踐練習，向讀者介紹電子原型制作的知識和技巧。無論是隨手翻閱，還是動手做練習，你都能了解產品原型設計及制作的整個過程，同時熟悉交互設計與快速迭代的方法。無論你是創客、藝術家、設計師、學生，還是相關從業人員，你都可以從本書中有所收獲。

本書源自作者在紐約大學主講的熱門課程“電子設備原型設計與實踐”。該課程主要面向有基本電子學和編程知識的工程、藝術、設計專業的學生，傳授電子產品原型設計、項目開發方法。該課程沒有把重點放在研究電路的工作原理上，而是把重點放在實踐上，傳授如何應用電子技術來解決問題、實現創意。
本書通過14章內容，結合大量有趣的實踐練習，向讀者介紹電子原型制作的知識和技巧。第1～3章介紹了原型制作的基礎知識和關於LED的入門和進階知識；第4～6章介紹了如何從零開始自己設計一塊Arduino開發板，並將它從零件開始一步步打造成有完整功能的開發平臺；第7～8章介紹了Arduino的程序調試以及多任務處理；第9～14章為電機、電源、通信、信號處理、藍牙等進階內容。
無論是隨手翻閱，還是動手做練習，你都能了解產品原型設計及制作的整個過程，同時熟悉交互設計與快速迭代的方法。無論你是創客、藝術家、設計師、學生，還是相關從業人員，你都可以從本書中有所收獲。

孫德慶
創意工程師、藝術家，現居美國紐約。他是紐約大學互動媒體研究院教授，主講的研究生課程深受學生歡迎。他也是紐約Think Create設計與工程工作室聯合創始人，負責領導團隊進行科技創新與技術開發。他對各類電子交互技術有著廣泛研究，負責為電子產品、藝術裝置等項目提供技術解決方案並制造原型。他曾在肯尼迪家族設計公司、Parallel Development等設計及工程公司任創意工程師，作品被安裝在北京、上海、紐約、洛杉磯、西雅圖、波士頓、哈利法克斯、迪拜等城市。他的作品曾獲得德國紅點獎、紐約設計獎等國際獎項，並被新華社、《中國日報》《紐約時報》《連線》雜志、福克斯新聞頻道等全球知名媒體報道。

1 原型制作基礎 001
1．1如何良好焊接001
1．2如何用面包板高效布線004
1．3什麼樣的電線連接是可靠的006
1．4動手做！搭個電子繞環遊戲 (Wire Loop Game)006
1．5總結及引申007
2LED 基礎知識008
2．1LED 基本原理008
2．2LED 有黃金—LED 的結構008
2．3正極、負極勿接反—使用LED009
2．4如何計算LED 所需限流電阻的值010
2．5不同顏色的LED011
2．6LED 調光基礎——PMW012
2．7LED 調光進階——如何顯得自然流暢012
2．8其他幾種帶有LED 字眼的技術013
2．9動手做！制作一個2×2×2 LED立體陣列014
2．10詳細步驟015
2．11總結及引申017
3LED 應用進階018
3．1Arduino驅動LED 的基本原理018
3．2使用Arduino控制多個LED020
3．3掃描LED022
3．4將功能塊拆分成函數024
3．5讓LED 三維陣列顯示動畫025
3．6驅動更大的LED 矩陣027
3．7智能LED028
3．8總結及引申029
4PCB 原理圖設計030
4．1我們為什麼需要PCB030
4．2自制PCB？訂購PCB？031
4．3PCB術語032
4．4PCB設計軟件037
4．5原理圖的內容和結構037
4．6動手做！PCB設計軟件設計練習039
4．7總結及引申044
5PCB設計046
5．1PCB設計的流程046
5．2如何閱讀數據手冊？047
5．3人工檢查PCB設計的問題049
5．4設置線路圖規則050
5．5更改網格大小051
5．6顯示和隱藏不同的層052
5．7改變PCB的大小053
5．8器件054
5．9去除多餘的絲印055
5．10開始布線056
5．11導出Gerber059
5．12導出BOM060
5．13總結及引申060
6PCB焊接組裝062
6．1焊接的安全問題062
6．2修復電路板062
6．3焊器件064
6．4焊接Arduino M0066
6．5燒寫Bootloader071
6．6焊接排針073
6．7總結及引申073
7調試Arduino074
7．1調試思維模式（The Debugging Mind-Set）074
7．2調試Arduino代碼的4 種方式075
7．3用邏輯分析儀調試代碼077
7．4擴展：調試Arduino Uno086
7．5總結及引申088
8實現多任務處理089
8．1最基本的LED 閃爍程序089
8．2停止使用delay()090
8．3狀態機092
8．4以兩個不同頻率閃爍LED093
8．5將功能塊封裝成類（class）094
8．6睡眠（sleep）096
8．7中斷（interrupt）098
8．8總結及引申099
9電機的種類和操作100
9．1直流有刷電機100
9．2舵機104
9．3步進電機105
9．4步進電機的連接108
9．5直流電機、舵機和步進電機的比較111
9．6總結及引申111
10電源與通信協議112
10．1常見的電源和電源參數112
10．2不同種類的電源和應用場景114
10．3電線的分類和選用118
10．4電池119
10．5在Arduino上應用通信協議121
10．6總結及引申124
11總線125
11．1USB127
11．2I2C128
11．3SPI131
11．41-Wire132
11．5RS-485133
11．6小練習：在兩塊Arduino上實現I2C 通信134
12信號處理135
12．1平滑濾波算法137
12．2滯回比較算法138
12．3峰值檢測算法140
12．4包絡線檢測算法142
12．5總結及引申143
13Arduino USB 通信144
13．1Arduino上幾種不同的USB接口144
13．2Arduino USB串口通信146
13．3Arduino USB鍵盤通信148
13．4Arduino WebUSB通信149
13．5總結及引申152
14藍牙低功耗153
14．1什麼是藍牙低功耗153
14．2藍牙低功耗的角色概念154
14．3在iOS裡制造一個藍牙外圍設備159
14．4用WebBluetooth制造一個藍牙中央設備161
14．5連接到實體設備163
14．6結語164