中學生可以這樣學Arduino單片機控制

《中學生可以這樣學Arduino單片機控制》是2020年清華大學出版社出版的圖書，作者是劉長煥。本書旨在為中學生學習和提升電子控制技術打下基礎。書中第1、2章介紹常用的電子元器件和電子作品製作用到的工具。

基本介紹

• 中文名：中學生可以這樣學Arduino單片機控制
• 作者：劉長煥
• 出版社：清華大學出版社
• ISBN：9787302547310

內容簡介

本書旨在為中學生學習和提升電子控制技術打下基礎。書中第1、2章介紹常用的電子元器件和電子作品製作用到的工具。第3章舉例說明Arduino系列單片機程式語言的使用。第4章設計了簡單而有啟發性的Arduino系列單片機基礎認知實驗，完成該基礎實驗後，讀者將基本可以理解並能夠簡單套用單片機控制技術。第5章中豐富的套用性實驗能夠使學生感知到單片機強大的控制功能。第6章中原創性創意實驗都是來自高中生的課堂實踐或課外活動，給有興趣的學生諸多思考與啟發。 本書適合作為高中生的教材和參考書，也適合作為Arduino單片機愛好者的參考書。

圖書目錄

第1章 電子控制技術概述1

1.1 電子控制技術1

1.2 Arduino控制系統2

第2章 電路基礎知識6

2.1 常用電子元器件6

2.1.1 電阻6

2.1.2 發光二極體10

2.1.3 單刀單擲開關11

2.1.4 單刀雙擲開關12

2.2 常用工具13

2.2.1 萬用表13

2.2.2 麵包板與麵包線14

2.2.3 偏口鉗15

2.2.4 剝線鉗16

2.2.5 鑷子16

2.2.6 烙鐵和焊錫17

2.2.7 吸錫器17

2.2.8 虎鉗18〖1〗中學生可以這樣學Arduino單片機控制〖1〗目錄2.3 識讀和繪製電路圖18

2.4 自測題23

第3章 Arduino基礎知識24

3.1 編程環境24

3.2 程式語言27

3.3 C語言常用語句33

3.3.1 if條件語句33

3.3.2 switch…case分支語句35

3.3.3 for循環語句37

3.3.4 while循環語句38

3.3.5 do…while循環語句41

3.4 自測題42

第4章 基礎實驗44

4.1 Arduino單片機系統的信息輸入44

4.1.1 數字電壓信息的感知45

4.1.2 模擬電壓信息的感知52

4.2 Arduino單片機系統的命令輸出58

4.2.1 數字電壓形式的命令59

4.2.2 模擬電壓形式的命令62

4.3 自測實驗——簡易溫度感知裝置64

第5章 套用實驗68

5.1 Arduino與聲音68

5.1.1 蜂鳴器發出不同的音調69

5.1.2 蜂鳴器演奏音樂71

5.1.3 Arduino演奏音樂拓展實驗73

5.2 Arduino與顯示77

5.2.1 一位數碼管77

5.2.2 多位數碼管83

5.2.3 8×8的LED點陣89

5.2.4 液晶顯示屏LCD105

5.2.5 Arduino與顯示的拓展實驗110

5.3 Arduino與電動機113

5.3.1 電磁繼電器控制直流電動機的轉與停113

5.3.2 繼電器控制直流電動機的正反轉與停117

5.3.3 H橋驅動晶片用於電動機調速119

5.3.4 舵機124

5.3.5 單極步進電動機126

5.3.6 雙極步進電動機132

5.4 Arduino與遙控135

5.4.1 紅外遙控原理135

5.4.2 無線遙控（PT2272接收模組）137

5.4.3 無線遙控（NRF24L01模組）141

5.4.4 無線遙控（航模遙控模組）145

5.5 Arduino的外部中斷149

5.6 Arduino的定時中斷153

第6章 創新實例155

6.1 數碼管骰子155

6.2 簡易電子琴158

6.3 反應時間檢測器160

6.4 貪吃蛇小遊戲165

6.5 點陣對抗小遊戲174

6.6 簡化版Flappy bird點陣小遊戲184

6.7 深呼吸練習小助手189

6.8 自動漢堡機控制系統194

6.9 雙人對戰版“別踩白塊兒”小遊戲203

6.1 0本章結束語212

作者簡介

劉長煥，博士，中學一級教師，青年骨幹教師，海淀區優秀科技輔導教師。負責電子控制技術與創意機器人課程的開發與建設，並編寫了適用於教學的教材，開設北京大學的先修課《電路基礎》以及多門校本選修和研修課，課上的學生項目獲得國家實用新型專利。參與編寫的《3D列印技術與科技創新實踐》一書，獲得海淀區第九屆教育科研成果創新獎。多次參加校級教師基本功大賽，獲得教學設計一等獎。參加全國一師一優課活動，課程被評為省級優秀課程。在北京市基礎教育系統自製教具研製方案評審活動中獲二等獎。輔導多個項目參加了北京市青少年科技創新大賽、全國青少年電子信息創新大賽、全國中國小勞動技術教育創新作品展評活動、北京市普通高中學生設計展示、金鵬科技論壇等比賽取得優異成績，榮獲優秀指導教師稱號。