Arduino開源硬體概論

《Arduino開源硬體概論》是2019年清華大學出版社出版的一本圖書，作者是李永華。

基本介紹

• 書名：Arduino開源硬體概論
• 作者：李永華 
• 出版社：清華大學出版社 
• 出版時間：2019年6月1日 
• 頁數：400 頁 
• 定價：69 元 
• 開本：16 開
• 裝幀：平裝
• ISBN：9787302521938 
• 印刷日期：2019.08.28 

圖書簡介

內容簡介

本書在“大眾創業，萬眾創新”的時代背景下，結合當前高等院校創新實踐課程，總結基於Arduino開源硬體的開發方法，並給出系統開發Arduino智慧型硬體產品的實際案例。其主要內容包括四個方面： Arduino開源硬體與Arduino開發板、開發環境及程式語言，介紹了開源硬體開發的基本知識和方法，包括開源硬體的發展、常用的開發板以及Arduino IDE的使用和相關的程式語言等； Arduino開發產品的基本方法，包括硬體設計方法Fritzing的使用、Arduino入門程式設計和擴展板的使用； 外圍硬體及感測器使用方法，包括智慧型開源硬體平台、感測器和模組，從功能、電路連線和實例程式等方面介紹其使用方法； 綜合案例的開發，包括控制類項目開發，互動類項目開發以及大型綜合項目開發。本書內容由淺入深，引導讀者先思考後實踐，將創新思維與實踐案例相結合，以滿足不同層次的人員需求。同時，本書提供實際項目的硬體設計圖和軟體實現代碼，供讀者自學和提高使用。

本書可作為大學信息與通信工程及相關專業的本科生教材，也可以作為智慧型硬體愛好者的創新手冊或從事物聯網、創新開發和設計的專業技術人員的參考書，還可以為創客需求產生、產品分析、設計生產、產品實現提供幫助。

作者簡介

李永華， 現執教於北京郵電大學，擁有超過10年的嵌入式開發經驗，致力於物聯網和智慧型硬體的研究開發工作。在教學中以興趣為導向，激發學生的創造性；以素質為基礎，提高自身教學水平；以科研為手段，促進教學理念轉變。通過信息工程專業綜合改革，探索了以“學生學為中心”的教學模式，營造生動活潑的學習方法，提高學生獨立思考問題、發現問題、解決問題的能力，激發學生的創造激情。在研發及教學實踐中指導學生實現200餘個創新案例，並指導著一支物聯網開發團隊，曾在物聯網、開源硬體等技術領域進行了多場學術報告，並且出版了《AllJoyn技術原理及物聯網程式開發指南》《Arduino實戰指南——遊戲開發、智慧型硬體、人機互動、智慧型家居與物聯網設計30例》《Arduino軟硬體協同設計實戰指南》等多部物聯網技術方面的著作。

圖書目錄

第0章

開源硬體概述

0.1Arduino

0.2RaspberryPi

0.3BeagleBone

0.4Cubieboard

本章習題

第1章

Arduino開源硬體

1.1ArduinoUNO開發板

1.1.1概述

1.1.2技術規範

1.2ArduinoYUN開發板

1.2.1概述

1.2.2技術規範

1.3ArduinoDUE開發板

1.3.1概述

1.3.2技術規範

1.4ArduinoMEGA2560開發板

1.4.1概述

1.4.2技術規範

1.5ArduinoLEONARDO開發板

1.5.1概述

1.5.2技術規範

1.6ArduinoETHERNET開發板

1.6.1概述

1.6.2技術規範

1.7ArduinoROBOT

1.7.1概述

1.7.2技術規範

1.8ArduinoNANO開發板

1.8.1概述

1.8.2技術規範

本章習題

第2章

Arduino軟體開發平台

2.1Arduino平台特點

2.2ArduinoIDE的安裝

2.3ArduinoIDE的使用

本章習題

第3章

Arduino程式語言

3.1Arduino編程基礎

3.2數字I/O引腳的操作函式

3.3模擬I/O引腳的操作函式

3.4高級I/O操作函式

3.5時間函式

3.6中斷函式

3.7串口通信函式

本章習題

第4章

Arduino硬體設計平台

4.1Fritzing軟體簡介

4.1.1主界面

4.1.2項目視圖

4.1.3工具列

4.2Fritzing使用方法

4.2.1查看元件庫已有元件

4.2.2添加新元件到元件庫

4.2.3添加新元件庫

4.2.4添加或刪除元件

4.2.5添加元件間連線

4.3Arduino電路設計

4.4Arduino開發平台樣例與編程

本章習題

第5章

Arduino開發基礎

5.1入門開發例程

5.1.1Blink

5.1.2AnalogReadSerial

5.1.3DigitalReadSerial

5.1.4Fade

5.1.5ReadAnalogVoltage

5.2數位訊號處理開發例程

5.2.1BlinkWithoutDelay

5.2.2Button

5.2.3Debounce

5.2.4DigitalInputPullup

5.2.5StateChangeDetection

5.2.6toneKeyboard

5.2.7toneMelody

5.2.8toneMultiple

5.2.9tonePitchFollower

5.3模擬信號處理開發例程

5.3.1AnalogInOutSerial

5.3.2AnalogInput

5.3.3AnalogWriteMega

5.3.4Calibration

5.3.5Fading

5.3.6Smoothing

本章習題

第6章

Arduino擴展板

6.1Arduino乙太網擴展板

6.1.1概述

6.1.2技術規範

6.2ArduinoGSM擴展板

6.2.1概述

6.2.2技術規範

6.3Arduino電機擴展板

6.3.1概述

6.3.2技術規範

6.4Arduino9軸運動擴展板

6.4.1概述

6.4.2技術規範

6.5ArduinoWiFi擴展板

6.5.1概述

6.5.2技術規範

6.6Arduino的庫檔案

本章習題

第7章

Arduino數據採集

7.1溫濕度採集

7.1.1原理

7.1.2實驗代碼

7.2水位採集

7.2.1原理

7.2.2實驗代碼

7.3光強採集

7.3.1原理

7.3.2實驗代碼

7.4氣體感測器

7.4.1原理

7.4.2實驗代碼

7.5超音波感測器

7.5.1原理

7.5.2實驗代碼

7.6壓力感測器

7.6.1原理

7.6.2實驗代碼

7.7風速感測器

7.7.1原理

7.7.2實驗代碼

7.8拍照模組

7.8.1原理

7.8.2實驗代碼

本章習題

第8章

Arduino顯示控制

8.1LED

8.1.1原理

8.1.2電路圖

8.1.3實驗代碼

8.2數碼管

8.2.1原理

8.2.2電路圖

8.2.3實驗代碼

8.3點陣

8.3.1原理

8.3.2點陣的使用方法

8.3.3實驗代碼

8.4液晶LCD

8.4.1原理

8.4.2電路圖

8.4.3引腳擴展

8.4.4實驗代碼

本章習題

第9章

Arduino電流控制

9.1直流電機

9.1.1原理

9.1.2電路圖

9.1.3實驗代碼

9.2步進電機

9.2.1原理

9.2.2電路圖

9.2.3實驗代碼

9.3舵機

9.3.1原理

9.3.2電路圖

9.3.3實驗代碼

9.4繼電器

9.4.1原理

9.4.2電路圖

9.4.3實驗代碼

本章習題

第10章

Arduino通信控制

10.1SPI串口通信

10.1.1原理

10.1.2電路圖及使用

10.1.3實驗代碼

10.2紅外線通信

10.2.1原理

10.2.2電路圖及使用

10.2.3實驗代碼

10.3RFID通信

10.3.1原理

10.3.2電路圖及使用

10.3.3實驗代碼

10.4乙太網通信

10.4.1原理

10.4.2電路圖及使用

10.4.3實驗代碼

10.5WiFi通信

10.5.1原理

10.5.2電路圖及使用

10.5.3實驗代碼

10.6藍牙通信

10.6.1原理

10.6.2電路圖及使用

10.6.3實驗代碼

10.7XBee通信

10.7.1原理

10.7.2電路圖及使用

10.7.3實驗代碼

本章習題

第11章

自動還原魔方人工智慧項目設計

11.1功能及總體設計

11.1.1功能介紹

11.1.2總體設計

11.2模組介紹

11.2.1ESP8266模組

11.2.2輸出模組

11.2.3主程式模組

11.3產品展示

11.4故障及問題分析

11.5元件清單

第12章

藍牙智慧型鎖項目設計

12.1功能及總體設計

12.1.1功能介紹

12.1.2總體設計

12.2模組介紹

12.2.1自動解鎖模組

12.2.2手動解鎖模組

12.2.3手機APP

12.2.4主程式模組

12.3產品展示

12.4故障及問題分析

12.5元件清單

第13章

LED多模式顯示時鐘項目設計

13.1功能及總體設計

13.1.1功能介紹

13.1.2總體設計

13.2模組介紹

13.2.1模式控制模組

13.2.2DS1307模組

13.2.3顯示模組

13.2.4主程式模組

13.3產品展示

13.4故障及問題分析

13.5元件清單

附錄A

習題參考答案