Arduino开源硬件概论
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作者李永华
出版社清华大学出版社
ISBN9787302521938
出版时间2019-04
装帧平装
开本16开
定价69元
货号1201870733
上书时间2024-05-31
商品详情
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作者简介
李永华，现执教于北京邮电大学，拥有超过10年的嵌入式开发经验，致力于物联网和智能硬件的研究开发工作。在教学中以兴趣为导向，激发学生的创造性；以素质为基础，提高自身教学水平；以科研为手段，促进教学理念转变。通过信息工程专业综合改革，探索了以“学生学为中心”的教学模式，营造生动活泼的学习方法，提高学生独立思考问题、发现问题、解决问题的能力，激发学生的创造激情。在研发及教学实践中指导学生实现200余个创新案例，并指导着一支物联网开发团队，曾在物联网、开源硬件等技术领域进行了多场学术报告，并且出版了《AllJoyn技术原理及物联网程序开发指南》《Arduino实战指南——游戏开发、智能硬件、人机交互、智能家居与物联网设计30例》《Arduino软硬件协同设计实战指南》等多部物联网技术方向的著作。
目录
第0章 开源硬件概述
0.1 Arduino
0.2 Raspberry Pi
0.3 BeagleBone
0.4 Cubieboard
本章习题
第1章 Arduino开源硬件
1.1 Arduino UNO开发板
1.1.1 概述
1.1.2 技术规范
1.2 Arduino YUN开发板
1.2.1 概述
1.2.2 技术规范
1.3 Arduino DUE开发板
1.3.1 概述
1.3.2 技术规范
1.4 Arduino MEGA 2560开发板
1.4.1 概述
1.4.2 技术规范
1.5 Arduino LEONARDO开发板
1.5.1 概述
1.5.2 技术规范
1.6 Arduino ETHERNET开发板
1.6.1 概述
1.6.2 技术规范
1.7 Arduino ROBOT
1.7.1 概述
1.7.2 技术规范
1.8 Arduino NANO开发板
1.8.1 概述
1.8.2 技术规范
本章习题
第2章 Arduino软件开发平台
2.1 Arduino平台特点
2.2 Arduino IDE的安装
2.3 Arduino IDE的使用
本章习题
第3章 Arduino编程语言
3.1 Arduino编程基础
3.2 数字I/O引脚的操作函数
3.3 模拟I/O引脚的操作函数
3.4 高级I/O操作函数
3.5 时间函数
3.6 中断函数
3.7 串口通信函数
本章习题
第4章 Arduino硬件设计平台
4.1 Fritzing软件简介
4.1.1 主界面
4.1.2 项目视图
4.1.3 工具栏
4.2 Fritzing使用方法
4.2.1 查看元件库已有元件
4.2.2 添加新元件到元件库
4.2.3 添加新元件库
4.2.4 添加或删除元件
4.2.5 添加元件间连线
4.3 Arduino电路设计
4.4 Arduino开发平台样例与编程
本章习题
第5章 Arduino开发基础
5.1 入门开发例程
5.1.1 Blink
5.1.2 AnalogReadSerial
5.1.3 DigitalReadSerial
5.1.4 Fade
5.1.5 ReadAnalogVoltage
5.2 数字信号处理开发例程
5.2.1 BlinkWithoutDelay
5.2.2 Button
5.2.3 Debounce
5.2.4 DigitalInputPullup
5.2.5 StateChangeDetection
5.2.6 toneKeyboard
5.2.7 toneMelody
5.2.8 toneMultiple
5.2.9 tonePitchFollower
5.3 模拟信号处理开发例程
5.3.1 AnalogInOutSerial
5.3.2 AnalogInput
5.3.3 AnalogWriteMega
5.3.4 Calibration
5.3.5 Fading
5.3.6 Smoothing
本章习题
第6章 Arduino扩展板
6.1 Arduino以太网扩展板
6.1.1 概述
6.1.2 技术规范
6.2 Arduino GSM扩展板
6.2.1 概述
6.2.2 技术规范
6.3 Arduino电机扩展板
6.3.1 概述
6.3.2 技术规范
6.4 Arduino 9轴运动扩展板
6.4.1 概述
6.4.2 技术规范
6.5 Arduino WiFi扩展板
6.5.1 概述
6.5.2 技术规范
6.6 Arduino的库文件
本章习题
第7章 Arduino数据采集
7.1 温湿度采集
7.1.1 原理
7.1.2 实验代码
7.2 水位采集
7.2.1 原理
7.2.2 实验代码
7.3 光强采集
7.3.1 原理
7.3.2 实验代码
7.4 气体传感器
7.4.1 原理
7.4.2 实验代码
7.5 超声波传感器
7.5.1 原理
7.5.2 实验代码
7.6 压力传感器
7.6.1 原理
7.6.2 实验代码
7.7 风速传感器
7.7.1 原理
7.7.2 实验代码
7.8 拍照模块
7.8.1 原理
7.8.2 实验代码
本章习题
第8章 Arduino显示控制
8.1 LED
8.1.1 原理
8.1.2 电路图
8.1.3 实验代码
8.2 数码管
8.2.1 原理
8.2.2 电路图
8.2.3 实验代码
8.3 点阵
8.3.1 原理
8.3.2 点阵的使用方法
8.3.3 实验代码
8.4 液晶LCD
8.4.1 原理
8.4.2 电路图
8.4.3 引脚扩展
8.4.4 实验代码
本章习题
第9章 Arduino电流控制
9.1 直流电机
9.1.1 原理
9.1.2 电路图
9.1.3 实验代码
9.2 步进电机
9.2.1 原理
9.2.2 电路图
9.2.3 实验代码
9.3 舵机
9.3.1 原理
9.3.2 电路图
9.3.3 实验代码
9.4 继电器
9.4.1 原理
9.4.2 电路图
9.4.3 实验代码
本章习题
第10章 Arduino通信控制
10.1 SPI串口通信
10.1.1 原理
10.1.2 电路图及使用
10.1.3 实验代码
10.2 红外线通信
10.2.1 原理
10.2.2 电路图及使用
10.2.3 实验代码
10.3 RFID通信
10.3.1 原理
10.3.2 电路图及使用
10.3.3 实验代码
10.4 以太网通信
10.4.1 原理
10.4.2 电路图及使用
10.4.3 实验代码
10.5 WiFi通信
10.5.1 原理
10.5.2 电路图及使用
10.5.3 实验代码
10.6 蓝牙通信
10.6.1 原理
10.6验代码
10.4 以太网通信
10.4.1 原理
10.4.2 电路图及使用
10.4.3 实验代码
10.5 WiFi通信
10.5.1 原理
10.5.2 电路图及使用
10.5.3 实验代码
10.6 蓝牙通信
10.6.1 原理
10.6
内容摘要
本书在“大众创业，万众创新”的时代背景下，结合当前高等院校创新实践课程，总结基于Arduino开源硬件的开发方法，并给出系统开发Arduino智能硬件产品的实际案例。其主要内容包括四个方面：Arduino开源硬件与Arduino开发板、开发环境及编程语言，介绍了开源硬件开发的基本知识和方法，包括开源硬件的发展、常用的开发板以及ArduinoIDE的使用和相关的编程语言等；Arduino开发产品的基本方法，包括硬件设计方法Fritzing的使用、Arduino入门程序设计和扩展板的使用；外围硬件及传感器使用方法，包括智能开源硬件平台、传感器和模块，从功能、电路连接和实例程序等方面介绍其使用方法；综合案例的开发，包括控制类项目开发，交互类项目开发以及大型综合项目开发。本书内容由浅入深，引导读者先思考后实践，将创新思维与实践案例相结合，以满足不同层次的人员需求。同时，本书提供实际项目的硬件设计图和软件实现代码，供读者自学和提高使用。
本书可作为大学信息与通信工程及相关专业的本科生教材，也可以作为智能硬件爱好者的创新手册或从事物联网、创新开发和设计的专业技术人员的参考书，还可以为创客需求产生、产品分析、设计生产、产品实现提供帮助。
精彩内容
第3章CHAPTER3Arduino编程语言
Arduino编程语言是建立在C/C++语言基础上的，即以C/C++语言为基础，通过把AVR单片机(微控制器)相关的一些寄存器参数设置等进行函数化，以利于开发者更加快速地使用，其主要使用的函数包括：数字I/O操作、模拟I/O操作、高级I/O操作、时间、中断、通信和数学等多种函数。
3.1Arduino编程基础
Arduino的程序结构主要包括两部分：voidsetup()和voidloop()。其中，前者是声明变量及引脚名称(例如：intval;intledPin=13;)，是在程序开始时使用，初始化变量、引脚模式、调用库函数等(例如：pinMode(ledPin,OUTUPT);)。而voidloop()，是在setup()函数之后，voidloop()程序不断地循环执行，是Arduino的主体。
主要使用的关键字有：if、if…else、for、
switch、case、while、do…while、break、continue、return、goto。
语法符号：每条语句以分号“;”结尾，每段程序以花括号“{}”括起来。
数据类型：boolean、char、int、unsignedint、long、unsignedlong、float、double、string、
array、void。
常量：HIGH或者LOW，表示数字I/O引脚的电平，HIGH表示高电平(1)，LOW表示低电平(0)。INPUT或者OUTPUT，表示数字I/O引脚的方向，INPUT表示输入(高阻态)，OUTPUT表示输出(AVR能提供5V电压，40mA电流
)。TRUE或者FALSE，TRUE表示真(1)，FALSE表示假(0)。
1.setup()当程序开始运行时，函数调用一次。用于在循环loop()开始执行之前定义初始环境属性，如引脚模式(INPUT或OUTPUT)、启动串行端口等。在setup()中声明的变量在loop()中是不可访问的。语法规则为voidsetup(){}，举例如下：voidsetup(){pinMode(8,OUTPUT);Serial.begin(9600);}voidloop(){Serial.print(''.'');delay(1000);}2.loop()连续执行包含在其内的代码行，直到程序停止。
loop()函数与setup()一起使用。每秒执行loop()的次
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