簡單易學玩轉Arduino

內容簡介

本書基於Arduino平項蒸厚台，針對Arduino入門者透徹講解了Arduino開發的基礎知識和實例、工具，詳細介紹了Arduino編程所需的硬體、編程環境和Arduino上的編程方法；重點說明了Arduino硬體與開發板、各種戀笑感測器的套用、遠定凶籃判程通信與控制（如藍牙等）的實現技巧，列舉了機器人的製作等豐富的套用實例，引導讀者觸類旁通，舉一反三，快速提高開發技能。

本書適合於對硬體編程感興趣的技只刪求術人員及廣大電子愛好者、電子技術人員閱讀，也可作為學校電子及殼連踏自動化相關專業師生用書。

圖書目錄

第1章基礎知識 1

1.1 Arduino硬體與開發板 1

1.1.1 Arduino硬體與主控晶片 1

1.1.2 Arduino 開發板 3

1.1.3 Arduino UNO開發板的認識 6

1.1.4 Arduino UNO電路分析 8

1.2 Arduino開發環境（Arduino IDE） 15

1.2.1 獲取Arduino IDE 15

1.2.2 安裝驅動 15

1.2.3 程式燒錄 16

1.2.4 Arduino IDE用戶界面 20

1.3 軟體基礎 26

1.3.1 流程圖 26

1.3.2 C語言基礎 27

1.3.3 控制語句 31

1.3.4 程酷墊龍重序結構 34

1.4 Arduino基本函式 35

1.4.1 數字I/O口相關函式 36

1.4.2 模擬I/O口相關函式 38

1.4.3 高級I/O 41

1.4.4 時間函式 42

1.4.5 中斷函式 44

1.4.6 串口通信函式 46

1.4.7 數學庫 48

1.4.8 隨機數 48

1.4.9 位操作（SPI口） 49

1.5 串口通信 51

1.5.1 通信協定 51

1.5.2 RS-232 52

1.6 Arduino的套用 54

1.6.1 串口的套用 54

1.6.2 數字I/O口的套用 56

1.6.3 模擬I/O口的套用 58

第2章 Arduino入門實訓 60

2.1 LED燈試驗 60

2.1.1 LED基礎知識 60

2.1.2 LED閃燈試驗 65

2.1.3 交通信號燈試驗捉地汗 70

2.1.4 廣告流水燈試驗 71

2.1.5 PWM（脈寬調製） LED調光試驗 75

2.2 壓電音頻試驗 77

2.2.1 壓電陶瓷片和蜂鳴器 77

2.2.2 模擬救護車警笛試驗 79

2.2.3 壓電振動感測器 80

2.3 按鍵試驗 82

2.3.1 按鍵開關 82

2.3.2 薄膜鍵盤 83

2.3.3 按鍵控制LED試驗 85

2.3.4 按鍵顯示試驗 86

2.3.5 用薄膜鍵盤控制LED小燈試驗 88

2.3.6 搶答器試驗 89

2.4 移位暫存器套用試驗 91

2.4.1 二進制數制 91

2.4.2 8位二進制計數器試驗 92

2.5 驅動LED顯示器試驗 99

2.5.1 LED點陣顯示模組 99

2.5.2 多路復用技術 101

2.5.3 LED點陣顯示模組基本動畫試驗 102

2.5.4 滾動畫面試驗 106

2.5.5 LED數碼管 110

2.5.6 驅動數碼管試驗 111

2.6 繼電器驅動試驗 116

2.6.1 繼電器驅動電路 116

2.6.2 繼電器控制LED試驗 116

第3章 Arduino進階實戰 119

3.1 LCD液晶顯示屏的套用 119

3.1.1 LCD液晶顯示屏的構造及原理 119

3.1.2 1602液晶顯示文字試驗 120

3.1.3 LCD溫度顯示試驗 129

3.2 直流電機的套用 133

3.2.1 直流電機工作原理 133

3.2.2 直流電機簡單驅動試驗 134

3.2.3 L293D直流電機驅動晶片 136

3.2.4 L293D晶片套用試驗 139

3.3 步進電機的套用 141

3.3.1 步進電機 141

3.3.2 ULN2003A步進電機驅動晶片 143

3.3.3 步進電機驅動試驗 144

3.4 舵機的套用 148

3.4.1 舵機的結構和工作原理 148

3.4.2 Arduino舵機控制函式館 150

3.4.3 簡單的舵機控制試驗 151

3.4.4 兩個舵機控制試驗 153

3.4.5 兩個舵機分別控制試驗 156

3.5 兩輪機器底盤的套用 158

3.5.1 電機驅動擴展模組 158

3.5.2 兩輪機器底盤 159

3.5.3 兩輪機器底盤控制試驗 159

3.6 SD存儲卡的套用 162

3.6.1 SD存儲卡 162

3.6.2 SD卡庫 163

3.6.3 SD存儲卡讀寫試驗 164

第4章感測器的套用 171

4.1 光敏電阻感測器的套用 171

4.1.1 光敏電阻的套用 171

4.1.2 光控LED點亮試驗 172

4.2 溫度感測器的套用 174

4.2.1 模擬溫度感測器 174

4.2.2 基於LM35的計算機溫度測量試驗 174

4.2.3 單線數字溫度感測器套用 176

4.3 紅外接近開關的套用 181

4.3.1 紅外接近開關 181

4.3.2 感測器擴展板 182

4.3.3 障礙物檢測試驗 183

4.4 紅外測距感測器的套用 184

4.4.1 紅外測距感測器 184

4.4.2 液晶屏顯示距離試驗 185

4.5 超音波測距感測器的套用 189

4.5.1 超音波測距感測器原理 189

4.5.2 HC-SR04型超音波測距模組 190

4.5.3 利用串口輸出的超音波測距試驗 190

4.5.4 距離控制小燈試驗 193

4.6 紅外避障感測器的套用 194

4.6.1 紅外避障感測器 194

4.6.2 紅外避障感測器套用試驗 195

4.7 紅外尋線感測器的套用 196

4.7.1 紅外尋線感測器 196

4.7.2 紅外尋線感測器套用試驗 197

4.8 雷射感測器的套用 198

4.8.1 雷射感測器 198

4.8.2 雷射感測器套用試驗 199

4.9 傾斜感測器的套用 200

4.9.1 傾斜感測器 200

4.9.2 傾斜感測器套用試驗 201

4.10 水銀碰撞感測器的套用 202

4.10.1 水銀碰撞感測器 202

4.10.2 水銀碰撞感測器套用試驗 202

4.11 振動感測器的套用 203

4.11.1 振動感測器 203

4.11.2 振動感測器套用試驗 204

4.12 敲擊感測器的套用 205

4.12.1 敲擊感測器 205

4.12.2 敲擊感測器套用試驗 205

4.13 金屬觸摸感測器的套用 206

4.13.1 金屬觸摸感測器 206

4.13.2 金屬觸摸感測器的套用實驗 206

4.14 火焰感測器的套用 208

4.14.1 火焰感測器 208

4.14.2 火焰感測器模擬輸出套用試驗 208

4.14.3 火焰感測器數字輸出套用試驗 209

4.15 旋轉編碼器的套用 210

4.15.1 旋轉編碼器 210

4.15.2 旋轉編碼器的套用試驗 211

4.16 溫濕度一體感測器 213

4.16.1 DHT11型數字溫濕度感測器 213

4.16.2 DHT11套用試驗 214

4.17 顏色感測器的套用 216

4.17.1 三原色原理 216

4.17.2 TCS3200D型顏色感測器 216

4.17.3 顏色感測器套用試驗 217

4.18 PS2搖桿的套用 221

4.18.1 Joystick PS2搖桿 221

4.18.2 Joystick PS2搖桿控制液晶屏顯示試驗 222

4.19 氣壓感測器的套用 223

4.19.1 氣壓感測器 223

4.19.2 BMP085型氣壓感測器 224

4.19.3 基於BMP085的氣壓測量試驗 225

4.20 運動檢測感測器的套用 231

4.20.1 MMA7361型加速度感測器 231

4.20.2 MMA7361型加速度感測器的套用試驗 231

4.20.3 ADXL345加速度感測器 234

4.20.4 I2C匯流排函式館 235

4.20.5 ADXL345加速度感測器套用試驗 236

4.20.6 MPU6050運動檢測感測器的套用 239

4. 21 磁阻感測器的套用 242

4.21.1 HMC5883L型磁阻感測器 243

4.21.2 HMC5883L型磁阻感測器套用試驗 244

第5章 Arduino的遠程通信與控制 245

5.1 無線通信網路 245

5.1.1 1對多通信 245

5.1.2 多對多通信 246

5.1.3 混合式通信 247

5.2 紅外遙控的套用 247

5.2.1 紅外線 247

5.2.2 紅外遙控系統原理 248

5.2.3 紅外遙控試驗 252

5.2.4 家電遙控器替代試驗 256

5.3 Arduino的網路套用 259

5.3.1 Ethernet庫 260

5.3.2 網路擴展模組Ethernet Shield 261

5.3.3 Arduino Web伺服器 268

5.3.4 網路溫度感測器試驗 270

5.4 Arduino的無線網路套用 275

5.4.1 WiFi擴展板 276

5.4.2 WiFi庫 277

5.4.3 無線加速度感測器試驗 278

5.4.4 WiFi轉串口模組的套用 281

5.5 無線藍牙通信 291

5.5.1 藍牙技術簡介 291

5.5.2 BLK-MD-BC04-B型藍牙模組 292

5.5.3 BLK-MD-BC04-B型藍牙模組AT指令集 293

5.5.4 主從配置 303

5.5.5 藍牙控制點亮LED試驗 310

5.6 ZigBee通信技術的套用 313

5.6.1 ZigBee通信技術 313

5.6.2 DRF1605H型ZigBee無線模組的套用 314

5.6.3 XBee-PRO模組的套用 325

5.7 無線數傳模組的套用 331

5.7.1 2.4GHz無線數傳模組的套用 331

5.7.2 APC220無線數傳模組的套用 342

第6章輪式機器人的製作 350

6.1 機器人基礎知識 350

6.1.1 機器人的基本組成 350

6.1.2 機器人的分類 351

6.1.3 自律型移動機器人 351

6.1.4 機器人的運動 352

6.2 輪式機器人的製作 354

6.2.1 動力機構 354

6.2.2 組裝底盤 356

6.2.3 組裝上蓋 361

6.2.4 安裝控制板 362

6.2.5 安裝感測器 362

6.3 輪式機器人運動試驗 364

6.3.1 車輪驅動調試 364

6.3.2 運動程式設計 365

6.3.3 機器人運動試驗 367

6.3.4 程式簡化 368

6.4 機器人避障 372

6.5 機器人尋線運動 374

6.6 機器人電腦遙控試驗 375

6.6.1 硬體連線 375

6.6.2 程式代碼 376

6.7 使用無線遙控器控制機器人試驗 377

6.7.1 搖桿擴展板 377

6.7.2 製作無線遙控器 378

6.7.3 遙控機器人調速試驗 380

參考文獻 384

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