“十三五”高等职业教育规划教材:基于移动机器人的嵌入式开发

图书标准信息

• 作者 刘业辉；方水平
• 出版社 中国铁道出版社
• 出版时间 2018-08
• 版次 1
• ISBN 9787113246983
• 定价 39.00元
• 装帧 其他
• 开本 16开
• 纸张 胶版纸
• 页数 240页

【内容简介】

本书根据高职学生的特点，以嵌入式智能车型机器人为项目载体，结合嵌入式工程开发的实际工作能力要求编写而成。主要内容包括：认识车型机器人、搭建STM32 开发环境、STM32 总线结构和存储器及应用、STM32异常和中断处理、STM32中GPIO的输入与输出配置、嵌入式智能车型机器人串口通信的实现、Android开发环境搭建、UI设计、颜色识别、NFC识别、二维码识别、无线监控、嵌入式车型机器人综合实践等。本书适合作为高职院校的嵌入式开发和Android 应用程序设计课程教材，也可作为移动应用开发爱好者的自学参考用书。

【作者简介】

      刘业辉，教授，北京工业职业技术学院第五届学术委员，中国电子学会高级会员。从事职业教育教学改革20年，致力于通信技术专业教育教学改革，先后承担通信技术专业国家示范性建设项目、通信技术专业职业教育分级制改革试验项目，并获得北京市级优秀教学团队带头人、国家级优秀教学团队带头人、北京市青年骨干教师、首都教育先锋教学创新个人、北京市师德标兵等称号。

【目录】

第1篇

入 门

第1 章

认识车型机器人...... 2

1.1 嵌入式智能车型机器人简介.....2

1.2 嵌入式智能车型机器人的功能单元......................3

1.2.1 嵌入式智能车型机器人的神经中枢...........3

1.2.2 嵌入式智能车型机器人的感觉器官...........4

1.2.3 嵌入式智能车型机器人的心脏...................4

1.2.4 嵌入式智能车型机器人的行动器官...........4

1.2.5 嵌入式智能车型机器人的视觉器官...........5

本章小结................... 5

强化练习................... 5

第2 章

嵌入式智能车型机器人的连线............... 7

2.1 电动机与驱动板的连线方式.....7

2.2 循迹板与任务板的连线方式.....8

2.3 核心板与驱动板的连线方式.....8

2.4 核心板与任务板的连线方式.....9

本章小结................... 9

强化练习................... 9

第2 篇 STM32 基础应用

第3 章

了解STM32...........12

3.1 认识ARM Cortex-M3

.............. 12

3.2 认识STM32 .... 13

3.3 STM32 的特性 13

3.4 STM32 芯片命名规则..............

14

本章小结.................15

强化练习.................15

第4 章

搭建STM32 开发环境.........................16

4.1 开发平台的选择......................

16

4.2 Keil μ Vision4 安装..................

17

4.3 新建一个工程. 19

4.4 开发前的软件设置..................

21

4.5 程序编译........ 23

目

录 CONTENTS

2

基于移动机器人的嵌入式开发

4.6 程序下载........ 25

本章小结.................27

强化练习.................27

第5 章 STM32 总线结构和存储映射................28

5.1 系统总线构架. 28

5.2 存储器的组织与映射..............

29

5.2.1 存储器组织..................

29

5.2.2 STM32 微处理器存储器映射....................

30

5.2.3 位段.... 31

5.2.4 启动配置......................

32

本章小结.................32

强化练习.................32

第6 章 STM32 异常和中断处理......................33

6.1 异常的类型.... 33

6.2 异常的优先级. 34

6.2.1 优先级. 34

6.2.2 优先级分组..................

34

6.2.3 优先级对异常处理的影响........................

34

6.2.4 异常活动等级..............

35

6.3 异常处理........ 36

6.3.1 异常处理的进入与处理............................

36

6.3.2 异常处理的退出.......... 37

6.4 复位过程........ 38

6.4.1 向量表. 38

6.4.2 启动过程......................

38

6.5 多堆栈的设置. 40

6.6 Abort 模式......41

6.6.1 硬故障. 41

6.6.2 Local 故障和升级......... 41

6.6.3 故障状态寄存器.......... 42

本章小结.................42

强化练习.................42

第7 章 STM32 常用方法....44

7.1 与底层硬件相关的设置函数... 44

7.1.1 IO 口位操作的实现...... 44

7.1.2 初始化系统时钟的实现............................

45

7.1.3 软复位的实现..............

47

7.1.4 睡眠模式......................

48

7.1.5 中断管理函数..............

49

7.2 延迟初始化.... 54

本章小结.................56

强化练习.................56

3

目

录

第8 章 STM32 中GPIO 的输入与输出配置.....58

8.1 GPIO 概述......58

8.1.1 GPIO 端口简介............. 58

8.1.2 GPIO 端口的工作模式. 58

8.2 GPIO 端口初始化配置............

59

8.2.1 GPIO 端口初始化配置相关寄存器...........

59

8.2.2 GPIO 端口输出初始化配置.......................

62

8.2.3 GPIO 端口输入初始化配置.......................

63

8.3 跑马灯演示.... 64

8.3.1 项目概述......................

64

8.3.2 项目要求......................

64

8.3.3 项目框图......................

64

8.3.4 电路连接......................

64

8.3.5 程序设计......................

65

8.3.6 程序实现......................

65

8.3.7 运行结果......................

66

8.4 控制LED 灯和蜂鸣器.............

66

8.4.1 项目概述......................

66

8.4.2 项目要求......................

67

8.4.3 项目框图......................

67

8.4.4 电路连接......................

67

8.4.5 程序设计......................

68

8.4.6 程序实现......................

68

8.4.7 运行结果......................

71

本章小结.................71

强化练习.................72

第9 章 STM32 串口通信....73

9.1 串口通信概述. 73

9.1.1 并行通信......................

73

9.1.2 串行通信......................

74

9.1.3 STM32 串口特性.......... 74

9.2 STM32 串口初始化配置.......... 74

9.2.1 STM32 串口初始化配置相关寄存器.........

74

9.2.2 STM32 波特率计算...... 77

9.2.3 STM32 串口初始化配置程序设计.............

78

9.3 STM32 串口数据接收和发送的程序设计............

79

9.3.1 STM32 串口数据接收中断响应实现.........

79

9.3.2 STM32 串口数据发送实现........................

81

9.4 项目实战........ 82

9.4.1 项目概述......................

82

9.4.2 项目要求......................

82

9.4.3 项目框图......................

82

4

基于移动机器人的嵌入式开发

9.4.4 电路连接......................

82

9.4.5 通信协议定义..............

83

9.4.6 程序设计......................

83

9.4.7 程序实现......................

83

9.4.8 运行结果......................

88

本章小结.................90

强化练习.................90

第3 篇 Android 应用

第10章 Android 概述.........92

10.1 Android 简介. 92

10.1.1 Android 的发展和历史............................

92

10.1.2 Android 版本..............

93

10.1.3 Android 功能..............

94

10.1.4 Android 系统架构.......

94

10.2 身边的Android 设备.............

95

本章小结.................97

强化练习.................97

第11章 Android 开发环境搭建.........................98

11.1 系统要求...... 98

11.2 Java JDK 下载和安装............

98

11.3 Android 开发环境配置........ 101

11.4 新建一个Android 工程....... 102

11.4.1 创建第一个Android 项目.....................

102

11.4.2 编写第一个Android 程序.....................

103

11.4.3 运行第一个Android 程序.....................

103

11.4.4 导入一个项目.......... 104

本章小结............... 105

强化练习............... 105

第12章 Android UI 设计...106

12.1 UI 编辑器介绍.....................

106

12.2 创建布局.... 107

12.3 相对布局.... 108

12.4 线性布局.... 110

12.5 表格布局.... 112

12.6 帧布局........ 113

本章小结............... 114

强化练习............... 114

第13章 Android 常用控件.115

13.1 文本框........ 115

5

目

录

13.2 编辑文本框 117

13.3 按钮............ 121

本章小结............... 123

强化练习............... 123

第14章

颜色识别.............124

14.1 Android 颜色概述................

124

14.1.1 Android 颜色值存储方式......................

124

14.1.2 Android 颜色识别接口..........................

124

14.2 Android 程序设计................

124

14.2.1 Android UI 设计........

124

14.2.2 Android 功能实现..... 125

本章小结............... 127

强化练习............... 127

第15章 NFC 识别............128

15.1 NFC 概述.... 128

15.1.1 NFC 技术简介.......... 128

15.1.2 NFC API 简介...........

129

15.2 Android 程序设计................

130

15.2.1 Android UI 设计........

130

15.2.2 Android 功能实现..... 131

本章小结............... 140

强化练习............... 140

第16章

二维码识别..........141

16.1 二维码概述 141

16.1.1 二维码简介..............

141

16.1.2 二维码API 简介...... 141

16.2 Android 程序设计................

143

16.2.1 Android UI 设计........

143

16.2.2 Android 功能实现..... 144

本章小结............... 146

强化练习............... 146

第17章 Android 基本网络技术和编程实践.....147

17.1 计算机网络及其协议..........

147

17.1.1 计算机网络概述....... 147

17.1.2 网络协议概述.......... 148

17.1.3 TCP/IP 和UDP 协议. 149

17.2 在Android 中使用TCP、UDP 协议.................

153

17.2.1 Socket 基础...............

153

17.2.2 使用TCP 通信..........

155

17.2.3 使用UDP 通信.........

157

本章小结............... 159

6

基于移动机器人的嵌入式开发

强化练习............... 159

第18章

无线监控案例......160

18.1 无线监控概述......................

160

18.1.1 无线监控简介.......... 160

18.1.2 无线监控知识点....... 160

18.2 Android 程序设计................

161

18.2.1 Android UI 设计........

161

18.2.2 Android 功能实现..... 164

本章小结............... 170

强化练习............... 170

第19章

嵌入式智能车型机器人......................171

19.1 项目概述.... 171

19.2 STM32 设计 172

19.2.1 Wi-Fi 转串口通信.... 172

19.2.2 电动机驱动..............

173

19.2.3 循迹驱动..................

176

19.2.4 红外发射驱动.......... 179

19.2.5 主要业务逻辑.......... 180

19.3 Android 软件设计................

185

19.3.1 Android UI 设计........

185

19.3.2 Android 功能实现..... 189

本章小结............... 196

强化练习............... 196

第20章

嵌入式车型机器人综合实现...............197

20.1 系统设计.... 197

20.1.1 知识点......................

197

20.1.2 实现功能..................

197

20.1.3 通信协议..................

197

20.2 软件设计.... 198

20.2.1 全自动实现..............

198

20.2.2 程序清单..................

198

本章小结............... 223

强化练习............... 223

附录A 通信协议..............224

附录B Wi-Fi 配置............228