Arduino机器人系统设计及开发

Arduino是一款便捷灵活、方便上手的开源电子原型平台，包含硬件(各种型号的Arduino电路板)和软件(Arduino IDE)。

Arduino的理念就是开源，软硬件完全开放，技术上不做任何保留。

因为Arduino易学好用，所以受到了不少人的追捧。为此，人们为其开发出来很多种类的电子模块函数库，大大方便了广大的Arduino爱好者。编程者只需调用对应的函数库，再编写相应代码，就可以驱动模块运行，实现意想不到的效果。

Arduino系统的应用越来越广泛，在一些中小学机器人比赛项目中使用得越来越多。笔者在这些年的中小学机器人比赛培训中，一直苦于没有一套系统完整的培训教材，所有的资料都是零散的，所用到的器材的详细资料需要到各处搜集，浪费了太多的精力和时间。笔者一直致力于搜集和积累更多的参赛所需要的资料和实战经验，来帮助更多参赛者。经过长期的积累，笔者终于整理出一套适用于中小学生和对机器人有兴趣的人群的入门教材，里面涵盖了Arduino系统最基本的内容，也包含了Arduino系统常用的传感器、执行机构的原理和使用方法以及例程，为这些器件的使用提供了更好的帮助。通过本书，相信大家会对Arduino IDE、Arduino 控制器、Arduino语言、传感器、执行机构等有一个深刻的认识。利用这些知识，读者可以随意发挥，并通过简单的程序编写，设计出想要的作品。

希望本书成为广大青少年和对机器人感兴趣的朋友们走进Arduino世界的敲门砖。

编者
2023年5月

Arduino是一款便捷灵活、方便上手的开源电子原型平台。本书系统地讲解了Arduino系统的构成、Arduino IDE的安装及使用，以及常用的两种Arduino控制器的使用，并通过机器人比赛案例，对具体项目进行了剖析，从任务要求到器材选择，再到整机组装、程序编写、程序调试，为读者对具体项目的操作应用起到一个抛砖引玉的作用。 本书主要适合中小学生和对机器人感兴趣的初学者使用。

第1章机器人的发展

1.1什么是机器人？

1.2机器人的基本组成

1.3机器人的分类情况

1.4机器人的发展历史

第2章走进Arduino

2.1什么是Arduino？

2.2Arduino IDE

2.3Arduino 控制器

2.4Arduino控制器用传感器扩展板

2.5Arduino的基本操作

第3章Arduino语言

3.1Arduino 使用的语言 

3.2Arduino程序结构

3.3数字I/O口的操作函数

3.4模拟I/O口的操作函数

3.5延时函数

3.6常用的数据类型 

3.7常用的控制语句 

3.8相关语法 

第4章传感器

4.1按键传感器

4.2火焰传感器

4.3光敏传感器

4.4红外避障传感器

4.5巡线传感器

4.6光电开关传感器

4.7超声波测距传感器

4.8陀螺仪传感器JY901

4.9视觉传感器

第5章执行机构

5.1LED灯

5.2蜂鸣器

5.3直流电动机驱动模块

5.4直流电动机

5.5舵机

5.6机械手臂

第6章综合应用

6.1智能机器人工程任务挑战赛(双车协同)

6.2智能机器人工程任务挑战赛
(单车任务 高级版)

6.3智能机器人工程任务挑战赛
(单车任务 中级版)

参考文献

Arduino是一款便捷灵活、方便上手的开源电子原型平台。本书系统地讲解了Arduino系统的构成、Arduino IDE的安装及使用，以及常用的两种Arduino控制器的使用，并通过机器人比赛案例，对具体项目进行了剖析，从任务要求到器材选择，再到整机组装、程序编写、程序调试，为读者对具体项目的操作应用起到一个抛砖引玉的作用。 本书主要适合中小学生和对机器人感兴趣的初学者使用。

本书系统地讲解了Arduino系统的构成、Arduino IDE的安装及使用。