Arduino是目前較為流行的電子互動平臺,它基于單片機系統(tǒng)開發(fā),具有使用簡單、功能多樣、價格低廉等優(yōu)點,可應用于電子系統(tǒng)設計和互動產(chǎn)品開發(fā)領域。Arduino包含硬件(各種型號的Arduino板)和軟件(Arduino IDE)兩部分,適用于愛好者、藝術家、設計師和對于“互動”有興趣的人,現(xiàn)在有不少中、小學已開展了使用Arduino 的創(chuàng)新制作活動。
市面上有關Arduino的書很多,但偏向?qū)嵱弥谱鞯牟欢,且所涉及到的項目都比較簡單,難度沒有梯度,比較完整、吸引人的實例作品較少。針對這一問題,作者根據(jù)自己學習Arduino的經(jīng)驗和體會,結(jié)合多年來自己制作作品的經(jīng)歷,編寫了本書,希望對相關愛好者有所幫助。
學習程序設計的人往往對硬件電路不太熟悉,動手能力差,想做一些智能作品,但力不從心;電子愛好者想提升自己的水平,制作一些單片機作品,但往往在單片機編程方面遇到了難題。本書試圖解決這兩類人員在學習中遇到的問題,提升他們軟、硬件整合的能力。對于電子愛好者來說,有了學習Arduino的基礎,也為以后學習單片機鋪平了道路。
本書內(nèi)容通俗易懂,深入淺出,理論與實踐相結(jié)合,每個知識點都輔以實例。書中設置了10個簡單的實驗(第4章)和10個綜合性的實例(第5章~第14章),書中絕大部分實例都是作者的原創(chuàng)作品。
本書實例從易到難,在介紹Arduino小系統(tǒng)板制作時就介紹了電子制作的一些基本知識。在講Arduino資源應用時結(jié)合相關函數(shù)把制作又提升了一步,這一階段的制作相對來說比較簡單,有一定的實用價值,但主要還是為了配合函數(shù)知識的學習,知識和實踐相輔相成。第2篇介紹的綜合性的實例難度有了提升,這部分實例的安排同時兼顧考慮了各種模塊的使用,每個作品作者都經(jīng)過實際制作和測試,保證資料完整無誤,讀者按照書本提供的方法和資源都能夠制作成功。
本書各章主要內(nèi)容如下:
第1篇基礎篇
第1章Arduino 快速入門
主要介紹Arduino 平臺及其構建,說明為什么要學習使用Arduino,它與單片機的關系,Arduino控制板的主要型號。講解Arduino編程、編譯、下載、運行的整個過程。
第2章學電子制作從自制Arduino控制板開始
講解電子制作的基礎知識,以制作Arduino小控制板為例介紹電子制作的過程。
第3章Arduino 程序設計
講解程序流程圖,Arduino程序的基本結(jié)構和語言基礎。
第4章Arduino 資源應用
主要介紹常用函數(shù)的使用,結(jié)合實驗進行講解。
第2篇制作篇
結(jié)合實例制作講解擴展庫和模塊的知識和使用方法。
第5章紅外遙控電源插座
介紹紅外接收擴展庫和紅外接收模塊。遙控器采用Arduino專用的遙控器或普通的家電遙控器(如電視機遙控器),遙控接收器裝在電源插座內(nèi)。
第6章太陽能光伏電池系統(tǒng)控制器
講解舵機的基本知識,控制器的功能包括太陽能光伏電池板方位角調(diào)整和自動充電控制兩部分,用舵機調(diào)整方位角。
第7章藍牙遙控小車
介紹藍牙模塊和藍牙擴展庫,小車使用手機藍牙遙控。
第8章數(shù)控直流穩(wěn)壓電源
介紹EEPROM擴展庫,數(shù)控穩(wěn)壓電源輸出電位范圍:3~12V,LED數(shù)碼管顯示輸出電壓,設置電壓值掉電記憶。
第9章定時攝影控制器
講解液晶屏擴展庫和LCD1602液晶屏基礎知識。定時攝影控制器即定時攝影快門線,作延時攝影用,可設置拍攝次數(shù)和間隔時間等參數(shù),參數(shù)用LCD1602液晶屏顯示。
第10章用TEA5767制作FM收音機
介紹IIC總線和TEA5767的相關知識,F(xiàn)M收音機使用按鍵搜索電臺,用LCD1602液晶屏顯示電臺頻率等參數(shù)。
第11章脈搏監(jiān)測儀
介紹使用U8g庫驅(qū)動液晶屏的方法,脈搏監(jiān)測儀用LCD12864液晶屏顯示脈搏曲線和心率。
玩轉(zhuǎn)Arduino電子制作前言第12章數(shù)字示波器
介紹了一款簡單的數(shù)字示波器的使用方法,示波器使用LCD12864液晶屏顯示輸入信號的波形、頻率、電壓峰峰值等。
第13章運用物聯(lián)網(wǎng)實現(xiàn)遠程電源開關控制
講解W5100網(wǎng)絡擴展模塊的使用方法,如何通過計算機或手機遠程控制家里電器的開關。
第14章運用物聯(lián)網(wǎng)實現(xiàn)遠程溫濕度監(jiān)測
講解DTH11庫和DTH11溫濕度傳感器的使用方法,將溫濕度參數(shù)上傳至物聯(lián)網(wǎng),通過計算機或手機即可查看。本實例可作為一個模板,更換傳感器,修改程序即可傳遞其他環(huán)境參數(shù)。
由于作者水平所限,本書難免有錯誤和疏漏之處,歡迎專家和讀者批評指正,作者的電子郵箱,也歡迎訪問作考的新浪博客進行交流。
前言
第1篇基礎篇
第1章Arduino 快速入門
1.1初識 Arduino
1.1.1從一個實例了解Arduino
1.1.2Arduino與單片機
1.2Arduino 控制器主要類型
1.2.1Arduino UNO
1.2.2Arduino Nano
1.2.3Arduino Pro mini
1.2.4Arduino MEGA2560
1.2.5Arduino Leonardo
1.3構建Arduino集成開發(fā)環(huán)境
1.3.1軟件下載與安裝
1.3.2安裝驅(qū)動
1.3.3Arduino IDE功能介紹
1.3.4第一個項目-Blink
第2章學電子制作從自制Arduino
控制板開始
2.1常用電子元器件
2.1.1電阻
2.1.2電容
2.1.3半導體器件
2.1.4面包板與洞洞板
2.2怎么看電路圖
2.2.1電路圖的組成要素
2.2.2電路圖的畫法規(guī)則
2.3萬用表
2.3.1指針萬用表
2.3.2數(shù)字萬用表
2.4常用工具
2.5用ATmega8制作Arduino最小
系統(tǒng)板
2.5.1硬件電路
2.5.2USBtinyISP下載線
2.5.3下載bootloader
2.5.4下載程序
2.6用Arduino UNO作下載器為Arduino
最小系統(tǒng)板下載程序
2.6.1將ArduinoISP下載到
Arduino UNO
2.6.2下載bootloader
2.6.3下載程序
第3章Arduino 程序設計
3.1Arduino語言的程序結(jié)構
3.2Blink程序解讀
3.3數(shù)據(jù)類型
3.4運算符
3.5數(shù)組
3.5.1一維數(shù)組
3.5.2二維數(shù)組
3.6程序流程圖
3.6.1流程圖的基本符號
3.6.2流程圖的基本結(jié)構
3.7控制語句
3.7.1if語句
3.7.2switch語句
3.7.3while語句
3.7.4do…while語句
3.7.5for語句
第4章Arduino資源應用
4.1數(shù)字I/O口
4.1.1數(shù)字I/O函數(shù)庫
4.1.2實驗項目1:LED流水燈
4.2模擬I/O口
4.2.1模擬I/O函數(shù)庫
4.2.2實驗項目2:溫控電風扇
4.2.3實驗項目3:調(diào)光LED臺燈
4.2.4實驗項目4:自我控制LED
夜燈
4.3串口通信
4.3.1串口函數(shù)庫
4.3.2實驗項目5:數(shù)字溫度計
4.3.3實驗項目6:用串口控制電源
開關
4.4時間函數(shù)
4.4.1時間函數(shù)庫
4.4.2實驗項目7:倒計時提醒器
4.4.3實驗項目8:會眨眼的小貓
4.5中斷函數(shù)
4.5.1外部中斷端口
4.5.2中斷函數(shù)庫
4.5.3實驗項目9:LED骰子
玩轉(zhuǎn)Arduino電子制作目錄4.6調(diào)聲函數(shù)
4.6.1調(diào)聲函數(shù)庫
4.6.2實驗項目10:熱釋電人體紅外
感應報警器
第2篇制作篇
第5章紅外遙控電源插座
5.1預備知識
5.1.1紅外線
5.1.2紅外遙控的基本原理
5.2硬件電路
5.2.1元器件清單
5.2.2電路工作原理
5.3程序設計
5.3.1IRremote類庫
5.3.2紅外編碼接收試驗
5.3.3紅外編碼發(fā)送試驗
5.3.4程序設計
5.4安裝調(diào)試與使用
5.4.1下載程序
5.4.2電源接線板改造
5.4.3裝配電路板
5.4.4總裝
第6章太陽能光伏電池系統(tǒng)控制器
6.1預備知識
6.1.1太陽能光伏電池
6.1.2舵機
6.2硬件電路
6.2.1元器件清單
6.2.2電路工作原理
6.3程序設計
6.3.1Servo類庫
6.3.2程序
6.4安裝調(diào)試與使用
6.4.1下載程序
6.4.2設計制作PCB
6.4.3裝配電路板
6.4.4安裝舵機機架和光伏電池板
6.4.5調(diào)試與使用
第7章藍牙遙控小車
7.1預備知識
7.1.1藍牙串口模塊
7.1.2直流電動機和驅(qū)動模塊
7.2硬件電路
7.2.1元器件清單
7.2.2電路工作原理
7.3程序設計
7.3.1Arduino程序
7.3.2手機APP軟件
7.4安裝調(diào)試與使用
7.4.1小車的裝配
7.4.2控制電路搭建
7.4.3下載程序與調(diào)試
第8章數(shù)控直流穩(wěn)壓電源
8.1預備知識
8.2硬件電路
8.2.1元器件清單
8.2.2電路工作原理
8.3程序設計
8.4安裝調(diào)試與使用
8.4.1裝配電路板
8.4.2總裝
8.4.3調(diào)試與使用
第9章定時攝影控制器
9.1預備知識
9.1.1LCD1602介紹
9.1.2LCD1602控制方式
9.1.3LCD1602接線方式
9.2硬件電路
9.2.1元器件清單
9.2.2電路工作原理
9.3程序設計
9.3.1LiquidCrystal類庫
9.3.2程序
9.4安裝調(diào)試與使用
9.4.1裝配電路板
9.4.2總裝
9.4.3調(diào)試與使用
第10章用TEA5767制作FM
收音機
10.1預備知識
10.1.1收音機
10.1.2TEA5767模塊
10.2硬件電路
10.2.1元器件清單
10.2.2電路工作原理
10.3程序設計
10.3.1Wire類庫
10.3.2程序
10.4安裝調(diào)試與使用
10.4.1裝配電路板
10.4.2總裝
10.4.3調(diào)試與使用
第11章脈搏監(jiān)測儀
11.1預備知識
11.1.1脈搏傳感器
11.1.2LCD12864液晶顯示屏
11.2硬件電路
11.3程序設計
11.3.1U8glib類庫
11.3.2程序設計
11.4安裝調(diào)試與使用
11.4.1裝配電路板
11.4.2調(diào)試與使用
第12章數(shù)字示波器
12.1預備知識:示波器簡介
12.2硬件電路
12.2.1元器件清單
12.2.2電路工作原理
12.3程序設計
12.3.1最簡單的實驗程序
12.3.2程序設計
12.4安裝調(diào)試與使用
12.4.1裝配
12.4.2調(diào)試與使用
第13章運用物聯(lián)網(wǎng)實現(xiàn)遠程電源
開關控制
13.1預備知識:Ethernet擴展板
13.2硬件電路
13.2.1元器件清單
13.2.2電路工作原理
13.3程序設計
13.3.1Ethernet類庫
13.3.2程序設計
13.4安裝調(diào)試與使用
13.4.1注冊并配置Yeelink用戶
13.4.2電路板裝配
13.4.3下載程序
13.4.4調(diào)試與使用
第14章運用物聯(lián)網(wǎng)實現(xiàn)遠程溫
濕度監(jiān)測
14.1預備知識:DHT11數(shù)字溫濕度
傳感器
14.2硬件電路
14.3程序設計
14.3.1DHT11類庫
14.3.2程序設計
14.4安裝調(diào)試與使用
14.4.1添加設備和傳感器設置
14.4.2電路板裝配
14.4.3下載程序
14.4.4調(diào)試與使用
參考文獻