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超圖解 ESP32 深度實作

為了解決switch容量的問題，作者趙英傑 這樣論述：

　　本書是《超圖解 Arduino 互動設計入門》系列作品, 專為想要深度運用 ESP32 的讀者所撰寫, 從基本的 GPIO、內建的磁力感測器、電容觸控開關、物聯網 IoT 運用、低功率藍牙、低耗電睡眠模式、底層 FreeRTOS 作業系統等等, 都透過作者精心設計的實驗, 以及本系列作品最具特色的超圖解方式說明, 包含以下主題： 　　內建電容觸控開關與霍爾效應磁力感測器 　　硬體 / 計時器中斷處理與記憶體配置 　　OLED 顯示器中英文顯示以及圖形顯示 　　QR code 製作與顯示 　　Wi-Fi 無線網路物聯網 IoT 應用 　　HTTP GET/POST 與網

路 API 使用 　　動態資料圖表網頁 　　WebSocket 網路即時資料傳輸 　　RTC 即時時鐘與 GPS 精準對時 　　ESP32 睡眠模式與定時喚醒、觸碰喚醒 　　SPIFFS 檔案系統與 SD 記憶卡的使用 　　網路音樂 / podcast 串流播放、文字轉語音播放 　　mDNS 區域網域名稱 　　BLE 低功耗藍牙應用 　　BLE 藍牙鍵盤、滑鼠人機介面輸入裝置製作 　　藍牙立體聲播放器 　　經典藍牙序列埠通訊 (SPP) 　　藍牙裝置電量顯示 　　HTTPS 加密網路連線與網站建置 　　Web Bluetooth 網頁藍牙傳輸 　　Mesh 網路實作 　　FreeRTOS 作業

系統 　　FreeRTOS 任務排程 　　看門狗 (watchdog) 　　FreeRTOS 訊息佇列 　　FreeRTOS 二元旗號 (semaphore) 與互斥旗號 (mutex) 　　OTA 無線韌體更新 　　物件導向程式設計與自製程式庫 　　Backtrace 除錯訊息解析 　　電壓偵測與電流偵測 　　在學習的過程中, 也帶著讀者動手做出許多有趣實用的實驗, 包括： 　　煙霧濃度偵測 　　磁石開關 　　人體移動警報器 　　即時天氣顯示器 　　網頁式遙控調光器 　　網頁動態圖表 　　休眠省電定時上傳感測資料 　　網路收音機 　　氣溫語音播報機 　　藍牙立體聲音播放器 　　藍牙多媒體

旋鈕控制器 　　藍牙多媒體鍵盤 　　電腦桌面自動切換器 　　投籃遊戲機 　　網頁式藍牙遙控車 本書特色 　　ESP32 是一系列高效能雙核心、低功耗、整合 Wi-Fi 與藍牙的 32 位元微控器, 適合物聯網、可穿戴設備與行動裝置應用。ESP32 的功能強大, 涉及的程式以及應用場域相關背景知識也較為廣泛, 本書的目的是把晦澀的技術內容, 用簡單可活用的形式傳達給讀者。 　　ESP32 支援多種程式語言, 本書採用最受電子 Maker 熟知的 Arduino 語言。但因為處理器架構不同, 所以某些程式指令, 像是控制伺服馬達以及發出音調的 PWM 輸出指令, 操作語法和典型的 Ardui

no (泛指在 Arduino 官方的開發板, 如：Uno 板執行的程式) 不一樣, 這意味著某些 Arduino 範例和程式庫無法直接在 ESP32 上執行。 　　相對地, ESP32 的獨特硬體架構也需要專門的程式庫和指令才能釋放它的威力, 例如, 低功耗藍牙 (BLE) 無線通訊、可輸出高品質數位音效的 I2S(序列音訊介面)、DAC(數位類比轉換器)、Mesh(網狀) 網路、HTTPS 安全加密連網...等。 　　更有意思的是, ESP32 開發工具引入了 FreeRTOS 即時作業系統, 可運行多工任務 (同時執行多個程式碼), 而 ESP32 Arduino 程式其實就是運作在

FreeRTOS 上的一個任務。因此, 書中除了含括 Arduino 語言外, 也會適時帶入 ESP32 官方開發工具鏈 ESP-IDF 的功能, 除了可操控底層 FreeRTOS 作業系統外, 也可運用 Arduino 中未提供的 ESP32 專屬功能。 　　本書假設讀者已閱讀過《超圖解 Arduino 互動設計入門》第三或四版, 所以本書的內容不包含基本電子學 (像電阻分壓電路、電晶體開關電路、運算放大器的電路原理分析..等), 也不教導 Arduino 程式入門 (如：條件判斷、迴圈、陣列、指標..等), 而是以《超圖解 Arduino 互動設計入門》為基礎, 將篇幅依照 ESP32

應用的需要, 在程式設計方面說明物件導向 (OOP)、類別繼承、虛擬函式、回呼函式、指標存取結構、堆疊與遞迴...等進階主題。 　　另外, 本書也不僅僅只是探討 Arduino 程式, 由於微控器是物聯網應用當中的一個環節, 以『透過網頁瀏覽器控制某個裝置』的應用來說, 呈現在瀏覽器的內容是採用 HTML 和 JavaScript 語言開發的互動網頁, 和微控器的 Arduino 程式語言完全不同, 在相關章節也會對這些主題有所著墨。 　　開發微電腦應用程式, 偶爾會用到一些小工具程式, 例如, 呈現在 OLED 顯示器上的中英文字體與影像, 都必須先經過『轉檔』才能嵌入 Arduino

程式碼, 除了使用現成的工具軟體, 書中也示範採用廣受歡迎的 Python 語言編寫批次轉換字體和影像檔的工具程式。書中提及的 Python 程式屬於進階應用, 是假設讀者閱讀過《超圖解 Python 程式設計入門》, 具備運用 Python 操作檔案目錄、解析命令行參數、轉換影像、執行緒...等相關概念後的延伸學習, 可讓讀者練習善用各種程式語言綜合實踐的方法。 　　另外, 為了方便讀者查詢書中內容, 本書特別準備了線上版本的索引, 避免一般中文書缺乏索引的問題, 讓讀者可以快速找到所需的主題。希望這本厚實的作品能夠成為各位實作專案時最佳的工具書。

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基於自注入鎖定之非對稱式雙向無線光通訊之研究

為了解決switch容量的問題，作者徐哲謙 這樣論述：

本論文提出了基於自注入鎖定架構之非對稱式雙向無線光通訊系統，此系統為了改善非對稱式雙向無線光通訊系統上行傳輸功率不足的問題，在系統端以自注入鎖定技術作為提升上行傳輸功率的方式，並使用空間光調變器作為動態繞射元件，使傳輸光束產生繞射角度，達到增加用戶端移動範圍的效果。而在用戶端方面更透過設計貓眼系統作為調變式復歸反射器，將上行光束接收並調變後以平行於入射光之路徑返回系統端做接收，可以免去用戶端準值系統的設置成本等問題，進而降低用戶端的體積與重量，增加系統的可攜帶性，達成無線光通訊中的雙向傳輸。從實驗之量測結果分析得知本論文所提之架構在使用C-band光源時可以達到線寬減小 0.08 nm、調變

頻寬提升 9.82 GHz、側模抑制比為 26.58 dB、功率增益為 23 dB之效能。而鏈路速度在超過 1.5 Gbits / s的情況下進行上行與下行雙向鏈路數據傳輸，其品質因子皆超過12 dB。此外本論文亦針對目前使用軌道角動量多工技術來增加上行通道傳輸容量之非對稱式雙向無線光通訊系統所可能面臨的通道衝突等問題提出一具有OAM交換功能之節點之設計來避免上行通道衝突的問題。透過本論文所提之設計不僅將能避免OAM通道衝突之問題產生並且亦能同時達成OAM通道交換之功能，預期將能成為未來實現非對稱式雙向無線光通訊系統不可或缺之關鍵性技術。

Go語言趣學指南

為了解決switch容量的問題，作者[加] 南森·揚曼[英] 羅傑·佩珀 這樣論述：

《Go語言趣學指南》是一本面向Go語言初學者的書，循序漸進地介紹了使用Go語言所必需的知識，展示了非常多生動有趣的例子，並通過提供大量練習來加深讀者對書中所述內容的理解。本書共分8個單元，分別介紹變數、常量、分支和迴圈等基礎語句，整數、浮點數和字串等常用類型，類型、函數和方法，陣列、切片和映射，結構和介面，指標、nil和錯誤處理方法，併發和狀態保護，並且每個單元都包含相應的章節和單元測試。 《Go語言趣學指南》適合對初學Go語言有不同需求的程式師閱讀。無論是剛開始學習Go語言的新手，還是想要回顧Go語言基礎知識的Go語言使用者，只要是想用Go做開發，無論是開發小型腳本還是大型程式，《Go語言

趣學指南》都會非常有説明。   南森·揚曼（Nathan Youngman） 既是一位元自學成才的網路開發者，也是一位終生學習概念的踐行者。他是加拿大埃德蒙頓市Go聚會的組織者、Canada Learning Code的輔導教師以及狂熱的地鼠玩偶攝影愛好者。 羅傑·佩珀（Roger Peppé） 是一位Go貢獻者，他維護著一系列開源Go專案，負責組織英國紐卡斯爾市的Go聚會，並且當前正在承擔Go雲端基礎設施軟體的相關工作。   第0單元  入門 第1章 各就各位，預備，Go！ 3 1.1 什麼是Go 4 1.2 Go Playground

6 1.3 包和函數 7 1.4 唯一允許的大括弧放置風格 8 1.5 小結 9 實驗：playground.go 10 第 1單元  命令式程式設計 第 2章 被美化的計算器 13 2.1 執行計算 13 2.2 格式化輸出 15 2.3 常量和變數 16 2.4 走捷徑 18 2.4.1 一次聲明多個變數 18 2.4.2 增量並賦值操作符 18 2.5 數字遊戲 19 2.6  小結 20 實驗：malacandra.go 21 第3章 迴圈和分支 22 3.1 真或假 23 3.2 比較 24 3.3 使用if實現分支判斷 25 3.4 邏輯運算子 26 3.5 使用switch

實現分支判斷 28 3.6 使用迴圈實現重複執行 30 3.7 小結 31 實驗：guess.go 32 第4章 變數作用域 33 4.1 審視作用域 34 4.2 簡短聲明 35 4.3 作用域的範圍 37 4.4 小結 39 實驗：random-dates.go 39 第5章 單元實驗：前往火星的航行票 40 第 2單元  類型 第6章 實數 45 6.1 聲明浮點類型變數 46 6.1.1 單精確度浮點數 47 6.1.2 零值 47 6.2 列印浮點類型 48 6.3 浮點精確性 49 6.4 比較浮點數 51 6.5 小結 51 實驗：piggy.go 52 第7章 整數 5

3 7.1 聲明整數類型變數 54 7.1.1 為不同場合而設的整數類型 54 7.1.2 瞭解類型 56 7.2 為8位顏色使用uint8類型 56 7.3 整數回繞 58 7.3.1 聚焦二進位位元 58 7.3.2 避免時間回繞 60 7.4 小結 61 實驗：piggy.go 62 第8章 大數 63 8.1 擊中天花板 63 8.2 big包 65 8.3 大小非同尋常的常量 66 8.4 小結 68 實驗：cains.go 68 第9章 多語言文本 69 9.1 聲明字串變數 70 9.2 字元、代碼點、符文和位元組 71 9.3 拉弦 73 9.4 使用凱撒加密法處理字元 7

3 9.5 將字串解碼為符文 76 9.6 小結 77 實驗：caesar.go 78 實驗：international.go 78 第 10章 類型轉換 79 10.1 類型不能混合使用 79 10.2 數位類型轉換 81 10.3 類型轉換的危險之處 82 10.4 字串轉換 83 10.5 轉換布林值 85 10.6 小結 86 實驗：input.go 86 第 11章 單元實驗：維吉尼亞加密法 87 實驗：decipher.go 88 實驗：cipher.go 89 第3單元  構建塊 第 12章 函數 93 12.1 函式宣告 94 12.2 編寫函數 97 12.3 小結

99 實驗：functions.go 99 第 13章 方法 100 13.1 聲明新類型 101 13.2 引入自訂類型 102 13.3 通過方法為類型添加行為 103 13.4 小結 105 實驗：methods.go 106 第 14章 一等函數 107 14.1 將函數賦值給變數 108 14.2 將函數傳遞給其他函數 109 14.3 聲明函數類型 110 14.4 閉包和匿名函數 111 14.5 小結 113 實驗：calibrate.go 114 第 15章 單元實驗：溫度錶 115 第4單元  收集器 第 16章 勞苦功高的陣列 119 16.1 聲明陣列並訪問其

元素 119 16.2 小心越界 121 16.3 使用複合字面量初始化陣列 121 16.4 反覆運算陣列 122 16.5 陣列被複製 123 16.6 由陣列組成的陣列 125 16.7 小結 125 實驗：chess.go 126 第 17章 切片：指向陣列的視窗 127 17.1 切分陣列 128 17.2 切片的複合字面量 130 17.3 切片的威力 130 17.4 帶有方法的切片 132 17.5 小結 133 實驗：terraform.go 133 第 18章 更大的切片 134 18.1 append函數 134 18.2 長度和容量 135 18.3 詳解appen

d函數 136 18.4 三索引切分操作 137 18.5 使用make函數對切片實行預分配 138 18.6 聲明可變參數函數 139 18.7 小結 140 實驗：capacity.go 140 第 19章 無所不能的映射 141 19.1 聲明映射 142 19.2 映射不會被複製 143 19.3 使用make函數對映射實行預分配 144 19.4 使用映射進行計數 145 19.5 使用映射和切片實現資料分組 146 19.6 將映射用作集合 147 19.7 小結 148 實驗：words.go 148 第 20章 單元實驗：切片人生 150 20.1 開天闢地 150 20.

1.1 觀察世界 151 20.1.2 啟動細胞 151 20.2 適者生存 152 20.2.1 存活還是死亡 152 20.2.2 統計鄰近細胞 152 20.2.3 遊戲邏輯 153 20.3 平行世界 153 第5單元  狀態與行為 第 21章 結構 157 21.1 聲明結構 157 21.2 通過類型複用結構 159 21.3 通過複合字面量初始化結構 159 21.4 結構被複製 161 21.5 由結構組成的切片 161 21.6 將結構編碼為JSON 162 21.7 使用結構標籤定制JSON 164 21.8 小結 165 實驗：landing.go 165 第 22

章 Go沒有類 166 22.1 將方法綁定到結構 166 22.2 構造函數 168 22.3 類的替代品 169 22.4 小結 171 實驗：landing.go 171 實驗：distance.go 171 第 23章 組合與轉發 173 23.1 合併結構 174 23.2 實現自動的轉發方法 176 23.3 命名衝突 178 23.4 小結 180 實驗：gps.go 180 第 24章 介面 181 24.1 介面類別型 182 24.2 探索介面 185 24.3 滿足介面 187 24.4 小結 189 實驗：marshal.go 189 第 25章 單元實驗：火星上

的動物避難所 190 第6單元 深入Go語言 第 26章 關於指標的二三事 195 26.1 &和* 196 26.2 指標的作用就是指向 199 26.2.1 指向結構的指標 201 26.2.2 指向陣列的指標 202 26.3 實現修改 203 26.3.1 將指針用作形參 203 26.3.2 指針接收者 204 26.3.3 內部指針 206 26.3.4 修改陣列 207 26.4 隱式指針 208 26.4.1 映射也是指針 208 26.4.2 切片指向陣列 208 26.5 指標和介面 209 26.6 明智地使用指針 210 26.7 小結 211 實驗：turtle.

go 211 第 27章 關於nil的紛紛擾擾 212 27.1 通向驚恐的nil指針 213 27.2 保護你的方法 214 27.3 nil函數值 216 27.4 nil切片 217 27.5 nil映射 218 27.6 nil介面 218 27.7 nil之外的另一個選擇 219 27.8 小結 220 實驗：knights.go 221 第 28章 孰能無過 222 28.1 處理錯誤 223 28.2 優雅的錯誤處理 224 28.2.1 文件寫入 225 28.2.2 關鍵字defer 227 28.2.3 創造性的錯誤處理 228 28.3 新的錯誤 229 28.3.1

按需返回錯誤 231 28.3.2 自訂錯誤類型 232 28.4 不要驚恐 235 28.4.1 其他語言中的異常 235 28.4.2 如何引發驚恐 236 28.4.3 處理驚恐 237 28.5 小結 237 實驗：url.go 238 第 29章 單元實驗：數獨規則 239 第7單元  併發程式設計 第30章 goroutine和併發 243 30.1 啟動goroutine 244 30.2 不止一個goroutine 245 30.3 通道 247 30.4 使用select處理多個通道 249 30.5 阻塞和鎖死 251 30.6 地鼠裝配線 252 30.7 小結

256 實驗：remove-identical.go 256 實驗：split-words.go 256 第31章 併發狀態 257 31.1 互斥鎖 258 31.2 長時間運行的工作進程 262 31.3 小結 267 實驗：positionworker.go 268 實驗：rover.go 268 第32章 單元實驗：尋找火星生命 269 32.1 可供活動的網格 269 32.2 報告發現 270 結語：何去何從 273 習題答案（網上下載）

三相轉換器穩定度分析

為了解決switch容量的問題，作者劉昀宗 這樣論述：

本論文提出一種耦合型穩定度分析方法，分析三相四線式與三相三線式系統之三相電流追蹤能力及系統之穩定度。此外，比較耦合型與電路等效單相之解耦合穩定度分析，個別應用在三相四線式及三相三線式轉換器之間差異，並考慮濾波器電感值隨電流大小的變化，搭配解耦合數位控制與濾波器設計，實現三相高功率併網型轉換器。本論文透過平均共模電壓觀念，設計電流控制演算法，並藉由時域及頻域推導出轉換器輸入對輸出之轉移函數，用於分析系統穩定度與設計濾波器，最後實測驗證轉換器功能。在穩定度分析比較方面，本論文各別推導出三相四線式LC與三相三線式LCL轉換器之輸入對輸出轉移函數，從相對簡易的三相四線式轉換器至複雜的三相三線式轉換器

，比較耦合型與解耦合型轉移函數間之差異和考慮電感值衰減的影響。同時為了驗證轉移函數的正確性，本研究將三相系統建模於MATLAB中，並以MATLAB/Simscape模型結果為基準，比較模型結果與推導結果的一致性。此外，基於濾波器諧振頻帶穩定性，本論文提出三相三線式LCL轉換器濾波器設計，考慮電感值不同的衰減量與濾波器總體積大小，並且透過供應商提供的鐵芯參數，設計出濾波器各元件值並篩選出符合使用者所需規格限制下的鐵芯元件。在系統功能驗證方面，受限於環境容量，本研究建造二部DC 760V/ac 380V/350 kVA的三相四線式LC轉換器，透過實際二部循環功率測試以驗證市電併網與直流鏈電壓穩壓功

能。此外，亦建造一部DC 760V/ac 380V/33 kVA的三相三線式LCL轉換器並實際測試市電併網與直流鏈電壓穩壓功能，最後實現多部轉換器並聯並測試。同時，本研究建立MATLAB/Simulink模擬模型，比對在相同規格下的三相四線式與三相三線式轉換器實測驗證結果與模擬結果，驗證Simulink模型與實測結果的一致性。透過模擬與實測結果，本論文驗證三相耦合型穩定度分析，具有更高的精確性並更符合電路實際運作等優點，此外，配合濾波器設計與解耦合數位控制可減少濾波器體積並使輸出電流符合IEEE Std 519-2014 和IEEE Std 1547之電流注入電網諧波規範。本論文的原創性貢獻簡

述如下：本論文所提出的三相三線式轉換器耦合型穩定度分析，相較於傳統解耦合型穩定度分析，與MATLAB/Simscape模型結果一致。耦合型穩定度分析將電感值衰減量和市電電網強度納入變化因素，分析當電感值隨電流大小變化時之影響與系統的穩定性。三相三線式轉換器LCL濾波器設計方法配合耦合型穩定度分析，將供應商提供的鐵芯參數納入考量並計算鐵芯體積，設計出符合使用者所需之濾波器元件參數值。以「直接數位控制」的三相轉換器電流控制演算法，配合耦合型穩定度分析，確保實測有低輸出電流總諧波失真率且穩定操作，滿足IEEE Std 519-2014 和IEEE Std 1547的諧波規範。藉由提高開關切換頻率，以

降低濾波器體積且提升系統動態響應，在系統穩定運行下，實測多部並聯以提高整體系統額定功率。