Arduino基础与应用

图书标准信息

• 作者 黄明吉、陈平 著
• 出版社 北京航空航天大学出版社
• 出版时间 2019-08
• 版次 1
• ISBN 9787512428485
• 定价 59.00元
• 装帧 平装
• 开本 16开
• 纸张 胶版纸
• 页数 322页
• 字数 442千字

【内容简介】

Arduino是一款便捷灵活、方便上手的开源电子平台。以Arduino硬件为基础,搭配各种传感器和功能模块,开发者便可以凭借天马行空的想象力在Arduino上搭建各种创意十足的作品。本书从Arduino的基础知识讲起,针对拥有硬件开发兴趣的广大初学者,较为详细地介绍了如何从Arduino新手成长为“技术大牛”。书中以图和案例的方式,针对Arduino各个功能模块进行了大量的实例讲解,最后通过智能小车和3D打印机两个综合案例系统、完整地对全书的内容进行了实

 

战演练。

 

《Arduino基础与应用》对读者的基础知识要求非常低,非常适合作为学生的课外电子项目的参考书和实验教材;同时,全书内容循序渐进,智能小车和3D打印机两个综合案例对有一定电子基础的爱好者同样具有一定的参考价值。

 

【作者简介】

男，博士，现为北京科技大学机械工程学院副教授。2002年毕业于北京航空航天大学，获工学博士学位。毕业后在北京科技大学机械工程学院从事科研和教学工作。主要研究方向为三维实时扫描技术、3D打印技术。

 

【目录】

第一部分 基础篇

 

第1章 认识Arduino  2

 

1.1 Arduino的来历 2

 

1.2 Arduino的优点 2

 

1.3 Arduino硬件与选择 3

 

1.3.1 认识不同型号的Arduino  4

 

1.3.2 Arduino外围模块 9

 

1.4 Arduino扩展模块图解 11

 

1.4.1 电源扩展板 11

 

1.4.2 SD卡读/写扩展板 12

 

1.4.3 GSM 扩展板 12

 

1.4.4 电机扩展板 14

 

1.4.5 传感器扩展板 14

 

1.4.6 Wi-Fi扩展板 15

 

1.5 从Arduino UNO开始 16

 

第2章 建立开发环境 19

 

2.1 项目开发流程 19

 

2.2 Arduino开发软件 19

 

2.2.1 下载配置Arduino开发环境 19

 

2.2.2 认识Arduino IDE  20

 

2.2.3 安装Arduino驱动程序 22

 

2.3 自带程序范例与类库介绍 24

 

2.3.1 Arduino自带范例介绍 24

 

2.3.2 Arduino自带类库介绍 28

 

2.4 如何导入第三方库 35

 

2.5 Arduino语言及程序结构 36

 

2.5.1 Arduino语言 36

 

2.5.2 Arduino程序结构 36

 

2.6 从例程Hello World开始 38

 

第二部分 进阶篇

 

第3章 数字信号及应用案例 42

 

3.1 数字信号简介 42

 

3.2 LED及应用案例 42

 

3.2.1 心形LED闪烁案例 42

 

3.2.2 跑马灯案例 46

 

3.3 指拨开关控制应用案例 48

 

3.4 7段数码显示器案例 50

 

3.5 PWM 及应用案例 55

 

3.6 蜂鸣器案例 57

 

3.7 数字输出案例 60

 

3.8 限位开关案例 63

 

第4章 模拟信号及应用案例 64

 

4.1 可变电阻测量案例 64

 

4.2 光敏电阻测量案例 67

 

4.3 温度感测案例 69

 

4.4 压力感测案例 71

 

第5章 Arduino与外设通信 73

 

5.1 串口通信 73

 

5.1.1 其他Arduino上的串口位置 75

 

5.1.2 Arduino与电脑通信设置 76

 

5.1.3 Arduino串口通信函数 77

 

5.1.4 串口通信案例 80

 

5.2 IIC总线通信 85

 

5.2.1 IIC主机、从机和引脚 86

 

5.2.2 Wire类库成员函数 86

 

5.2.3 IIC连接方法 88

 

5.2.4 IIC总线通信案例 89

 

5.3 SPI总线通信 93

 

5.3.1 SPI引脚 93

 

5.3.2 SPI总线上的从设备选择 94

 

5.3.3 SPI类库成员函数 94

 

5.3.4 SPI总线上的数据发送与接收 95

 

5.3.5 SPI总线通信案例 95

 

5.4 USB类库 100

 

5.4.1 USB类库相关函数 100

 

5.4.2 模拟键盘输入信息 102

 

第6章 LCD显示与控制 105

 

6.1 液晶显示模板1602 LCD 105

 

6.2 Arduino相关函数库 107

 

6.3 启动LCD  109

 

6.3.1 需要的元器件 109

 

6.3.2 4位数据线接法 110

 

6.3.3 连接元件 110

 

6.4 1602 LCD控制案例 111

 

6.4.1 LCD显示 111

 

6.4.2 LCD换行控制 112

 

6.4.3 移动的字幕 113

 

6.4.4 显示输入数据 114

 

第7章 Arduino电机控制 117

 

7.1 直流电机 117

 

7.1.1 直流电机的选型 117

 

7.1.2 直流电机接线图解 118

 

7.1.3 直流电机驱动外围模块 119

 

7.1.4 直流电机控制案例 120

 

7.1.5 AFMotor类库 124

 

7.2 舵 机 125

 

7.2.1 舵机选型 125

 

7.2.2 舵机接线图解 126

 

7.2.3 舵机控制案例 126

 

7.2.4 Servo类库 127

 

7.3 步进电机 128

 

7.3.1 步进电机选型 128

 

7.3.2 步进电机接线图解 129

 

7.3.3 步进电机驱动外围模块 130

 

7.3.4 步进电机控制案例 132

 

7.3.5 Stepper类库 136

 

第8章 Arduino与无线通信 138

 

8.1 无线通信概述 138

 

8.2 无线通信网络框架 138

 

8.2.1 一对多通信架构 139

 

8.2.2 多对多通信架构 139

 

8.2.3 混合式通信架构 140

 

8.3 常见的无线通信协议 140

 

8.4 RF模块 141

 

8.4.1 315 MHz RF模块及案例 141

 

8.4.2 RFID与读卡器及案例 144

 

8.5 红外线与超声波案例 146

 

8.5.1 红外线与超声波简介 147

 

8.5.2 简单的红外信号传输案例 147

 

8.5.3 简单的红外线测距仪案例 149

 

8.5.4 红外线人体感测案例 150

 

8.5.5 简单的超声波测距案例 153

 

8.6 蓝牙模块与案例 155

 

8.7 Wi-Fi模块与案例 157

 

第9章 Arduino存储技术 159

 

9.1 EEPROM 存储技术 159

 

9.1.1 EEPROM 介绍 159

 

9.1.2 EEPROM 类库 159

 

9.1.3 EEPROM 简单读、写案例 160

 

9.1.4 EEPROM 存储各类型数据案例 163

 

9.2 SD卡存储技术 _(_y_> 奯__165

 

9.2.1 SD卡介绍 165

 

9.2.2 SD卡类库 166

 

9.2.3 SD卡外围模块 169

 

9.2.4 SD卡简单读/写案例 170

 

9.2.5 SD卡温度采集案例 176

 

第10章 GPS室外定位 182

 

10.1 GPS简介 182

 

10.2 GPS模块介绍 182

 

10.2.1 GPS有源天线 182

 

10.2.2 GPS模块特性参数 183

 

10.3 GPS使用设定 183

 

10.4 GPS室外定位案例 185

 

10.4.1 简单定位案例 185

 

10.4.2 便携定位装置案例 190

 

第三部分 综合篇

 

第11章 智能小车 198

 

11.1 智能小车结构及功能分析 198

 

11.1.1 智能小车结构 198

 

11.1.2 智能小车功能分析 200

 

11.2 智能小车基本功能实现 202

 

11.2.1 全向运行 202

 

11.2.2 实时启动 206

 

11.3 智能小车黑线循迹 208

 

11.3.1 黑线循迹原理 208

 

11.3.2 软、硬件分析 208

 

11.3.3 操作说明 211

 

11.4 智能小车红外避障 211

 

11.4.1 红外避障原理 211

 

11.4.2 软、硬件分析 211

 

11.4.3 操作说明 214

 

11.5 智能小车超声波避障 214

 

11.5.1 超声波避障原理 214

 

11.5.2 软、硬件分析 214

 

11.5.3 操作说明 218

 

11.6 智能小车红外遥控 218

 

11.6.1 红外遥控原理 218

 

11.6.2 软、硬件分析 218

 

11.6.3 操作说明 221

 

11.7 智能小车蓝牙遥控 221

 

11.7.1 蓝牙遥控原理 221

 

11.7.2 软、硬件分析 221

 

11.7.3 操作说明 229

 

11.8 智能小车Wi-Fi遥控 230

 

11.8.1 Wi-Fi遥控原理 230

 

11.8.2 软、硬件分析 230

 

11.8.3 操作说明 234

 

第12章 桌面式3D打印机 238

 

12.1 3D打印技术介绍 238

 

12.1.1 3D打印原理 238

 

12.1.2 3D打印流程 239

 

12.1.3 3D打印特点 240

 

12.2 桌面式3D打印机结构 240

 

12.3 3D打印机打印使用说明 241

 

12.3.1 3D打印机软件使用说明 241

 

12.3.2 3D打印机硬件使用说明 245

 

12.3.3 3D打印使用案例 246

 

12.3.4 3D打印机维护与保养 248

 

12.3.5 3D打印机常见故障分析 249

 

12.4 3D打印机功能技术分析 250

 

12.4.1 3D打印机控制系统分析 250

 

12.4.2 G代码文件分析 263

 

12.4.3 存储模块 266

 

12.4.4 显示模块 275

 

12.4.5 运动控制模块 283

 

12.4.6 加热与温度测量模块 294

 

12.4.7 限位开关模块 298

 

12.4.8 3D打印总流程分析 300

 

附 录 305

 

A.1 使用专业的IDE编写Arduino项目 305

 

A.2 常见问题及解决方法 308

 

A.2.1 驱动无法正常安装 308

 

A.2.2 avrdude:stk500_getsync():notinsync:resp=0x00错误 310

 

A.2.3 WProgram.h:Nosuchfile ordirectory:编译错误 311

 

A.2.4 Arduino是否支持其他型号的芯片 311

 

A.2.5 Arduino开源使用的协议是什么 312

 

A.2.6 能否使用AVR.Libc和汇编等开发Arduino  312

 

A.3 数值计算 312

 

A.3.1 十进制计算 312

 

A.3.2 二进制计算 312

 

A.3.3 十六进制计算 313

 

A.4 ASCII码对照表 314

 

A.5 串口通信可用的config配置 315

 

A.6 USB键盘库支持的键盘功能列表 315

 

A.7 循环冗余检查码 317

 

A.8 Checksum  318

 

A.9 G代码含义注解 319

 

参考文献 323__