《:Arduino软硬件协同设计实战指南李永华,王思野》[23M]百度网盘|亲测有效|pdf下载

基本信息

书名：Arduino软硬件协同设计实战指南(第2版)(清华开发者书库)

定价：89.00元

作者：李永华,王思野

出版社：清华大学出版社

出版日期：2018-03-01

ISBN：9787302488422

字数：

页码：387

版次：2

装帧：平装

开本：16开

商品重量：0.4kg

编辑推荐

内容提要

《Arduino软硬件协同设计实战指南》（第2版以物联网和智能开源硬件的发展为背景，总结了基于Arduino开源硬件的开发方法，并给出了系统开发Arduino智能硬件产品的实际案例。主要内容分四个方面： Arduino开源硬件产品、开发环境及编程语言（~3章）——主要介绍当今常用的开发板，以及Arduino IDE的使用和相关的编程语言等； Arduino开发产品的基本方法（第4~6章）——主要介绍硬件设计方法Fritzing的使用、Arduino程序设计和扩展板的使用； 外围硬件及传感器使用方法（第7~10章）——主要介绍智能开源硬件平台、各种传感器和模块； 综合案例的开发（1~20章）——主要介绍游戏类开发、控制类开发、交互类开发、物联网开发以及大型综合项目开发。本书内容由浅入深、先思考后实践，创新思维与实践案例相结合，以满足不同层次读者的需求； 同时，本书配有实际项目的硬件设计图和软件实现代码，可供读者学习使用。

本书可作为高校信息与通信工程专业的本科生教材，也可以作为智能硬件爱好者的参考用书。对于从事物联网开发的专业技术人员，也可以作为参考用书。

目录

目录

章Arduino开源硬件

1.1Arduino UNO

1.1.1概述

1.1.2技术规范

1.2Arduino YUN

1.2.1概述

1.2.2技术规范

1.3Arduino DUE

1.3.1概述

1.3.2技术规范

1.4Arduino MEGA 2560

1.4.1概述

1.4.2技术规范

1.5Arduino LEONARDO

1.5.1概述

1.5.2技术规范

1.6Arduino ETHERNET

1.6.1概述

1.6.2技术规范

1.7Arduino ROBOT

1.7.1概述

1.7.2技术规范

1.8Arduino NANO

1.8.1概述

1.8.2技术规范

第2章Arduino软件开发平台

2.1Arduino平台特点

2.2Arduino IDE的安装

2.3Arduino IDE的使用

第3章Arduino编程语言

3.1Arduino编程基础

3.2数字I/O口的操作函数

3.3模拟I/O口的操作函数

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

第4章Arduino硬件设计平台

4.1Fritzing软件简介

4.1.1主界面

4.1.2项目视图

4.1.3工具栏

4.2Fritzing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

4.3Arduino电路设计

4.4Arduino样例与编程

第5章Arduino开发基础

5.1入门开发例程

5.1.1Blink

5.1.2AnalogReadSerial

5.1.3DigitalReadSerial

5.1.4Fade

5.1.5ReadAnalogVoltage

5.2数字信号处理开发例程

5.2.1BlinkWithoutDelay

5.2.2Button

5.2.3Debounce

5.2.4DigitalInputPullup

5.2.5StateChangeDetection

5.2.6toneKeyboard

5.2.7toneMelody

5.2.8toneMultiple

5.2.9tonePitchFollower

5.3模拟信号处理开发例程

5.3.1AnalogInOutSerial

5.3.2AnalogInput

5.3.3AnalogWriteMega

5.3.4Calibration

5.3.5Fading

5.3.6Smoothing

第6章Arduino扩展板

6.1Arduino Ether Shield

6.1.1概述

6.1.2技术规范

6.2Arduino GSM Shield

6.2.1概述

6.2.2技术规范

6.3Arduino Motor Shield

6.3.1概述

6.3.2技术规范

6.4Arduino 9 Axes MotioShield

6.4.1概述

6.4.2技术规范

6.5Arduino WiFi Shield

6.5.1概述

6.5.2技术规范

6.6Arduino的库函数

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

第8章Arduino显示控制

8.1LED

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

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

0章Arduino通信控制

10.1SPI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

10.3RFID通信

10.3.1原理

10.3.2电路图及使用

10.3.3实验代码

10.4Ether通信

10.4.1原理

10.4.2电路图及使用

10.4.3实验代码

10.5WiFi通信

10.5.1原理

10.5.2电路图及使用

10.5.3实验代码

10.6BlueTooth通信

10.6.1原理

10.6.2电路图及使用

10.6.3实验代码

10.7XBee通信

10.7.1原理

10.7.2电路图及使用

10.7.3实验代码

1章游戏类开发

11.1Jumping Pong

11.1.1功能构思

11.1.2设计原理

11.1.3参考代码

11.2打地鼠游戏机

11.2.1功能构思

11.2.2设计原理

11.2.3参考代码

2章控制类开发

12.1蓝牙控制智能车

12.1.1功能构思

12.1.2设计原理

12.1.3参考代码

12.2可抓取机械手臂

12.2.1功能构思

12.2.2设计原理

12.2.3参考代码

3章交互类开发

13.1虚拟架子鼓

13.1.1功能构思

13.1.2设计原理

13.1.3参考代码

13.2触摸按键交互设计

13.2.1功能构思

13.2.2设计原理

13.2.3参考代码

4章物联网开发

14.1植物生长助手

14.1.1功能构思

14.1.2设计原理

14.1.3参考代码

14.2环境信息采集系统

14.2.1功能构思

14.2.2设计原理

14.2.3参考代码

14.3家居灯光控制系统

14.3.1功能构思

14.3.2设计原理

14.3.3参考代码

5章智慧农业设计与开发

15.1简介

15.2系统逻辑结构图

15.3开发板选型

15.3.1开发板简介

15.3.2参考代码

15.4感知层的设计

15.4.1流程图

15.4.2Arduino的GET、POST程序

15.5平台层的设计

15.5.1创建RESTFul WCF服务

15.5.2相关数据库设计

15.5.3平台数据接口开发

15.5.4Fiddler测试REST服务

15.5.5编写平台图片数据接收

15.5.6Arduino请求平台

6章手势图案解锁门项目设计

16.1项目背景

16.2创意描述

16.3功能及总体设计

16.3.1功能介绍

16.3.2总体设计

16.3.3模块介绍

16.4产品展示

16.5故障及问题分析

16.6元器件清单

7章激光雕刻机项目设计

17.1项目背景

17.2创意描述

17.3功能及总体设计

17.3.1功能介绍

17.3.2总体设计

17.3.3模块介绍

17.4产品展示

17.5故障及问题分析

17.6元器件清单

8章App遥控四轴飞行器项目设计

18.1项目背景

18.2创意描述

18.3功能与整体设计

18.3.1功能介绍

18.3.2总体设计

18.3.3模块介绍

18.4产品展示

18.5故障及问题分析

18.6元器件清单

9章肩带式转向警示器项目设计

19.1项目背景

19.2创意描述

19.3功能及总体设计

19.3.1功能介绍

19.3.2总体设计

19.3.3模块介绍

19.4产品展示

19.5故障及问题分析

19.6元器件清单

第20章变声器项目设计

20.1项目背景

20.2创新描述

20.3功能及总体设计

20.3.1功能介绍

20.3.2总体设计

20.3.3模块介绍

20.4产品展示

20.5故障及问题分析

20.6元器件清单

参考文献

附录A面包板的使用

作者介绍

文摘

第3章Arduino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操作函数、模拟I/O操作函数、高级I/O操作函数、时间函数、中断函数、通信函数和数学库等多种函数。

3.1Arduino编程基础

Arduino的程序结构主要包括两部分： void setup和void loop。其中，前者是声明变量及接口名称(例如： int val;int ledPin=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void loop，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、ifelse、for、switch、case、while、dowhile、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、unsigned int、long、unsigned long、float、double、string、array、void。

常量： HIGH或者LOW，表示数字I/O口的电平，HIGH表示高电平(1)，LOW表示低电平(0)。INPUT或者OUTPUT，表示数字I/O口的方向，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void setup {}，举例如下：

void setup

{

pinMode(8, OUTPUT);

Serial.begin(9600);

}

void loop

{

Serial.print('.');

delay(1000);

}

2. loop

连续执行包含在其块内的代码行，直到程序停止。loop函数与setup一起使用。每秒执行loop的次数可以用delay和delayMicroseconds函数来控制。

语法规则为loop {}，举例如下：

void setup

{

pinMode(WLED, OUTPUT); //设置板载LED引脚为输出

}

void loop

{

digitalWrite(WLED, HIGH); //设置LED为开

delay(1000); //延迟1s

digitalWrite(WLED, LOW); //设置LED为关

delay(1000); //延迟1s

}

3.2数字I/O口的操作函数

数字I/O口的操作函数主要有pinMode、digitalWrite、digitalRead，下面分别介绍各自的用法。

1. pinMode

pinMode(pin,mode)函数将指定的数字I/O引脚设置为INPUT、OUTPUT或INPUT_PULLUP。可以使用digitalWrite和digitalRead方法设置或读取数字I/O引脚的值，它是一个无返回值函数。函数有两个参数： pin和mode。pin参数表示要配置的引脚，mode参数表示设置的参数INPUT(输入)、OUTPUT(输出)，也可以使用INPUT_PULLUP模式使能内部上拉电阻。此外，INPUT模式显式禁用内部上拉。

INPUT参数用于读取信号，OUTPUT用于输出控制信号。PIN的范围是数字引脚0~13，也可以把模拟引脚(A0~A5)作为数字引脚使用，此时编号为14脚对应模拟引脚0,19脚对应模拟引脚5。一般会放在setup里，先设置再使用。

在下面的例子中，将数字引脚3定义为pinIN，将数字引脚4定义为pinOUT。通过方法pin将pinIN编程为INPUT，将pinOUT设置为OUTPUT。在循环中，用数字读数读取pinIN的值，如果为高电平(值为1)，引脚输出设置为高电平或低电平。

int pinIN = 3;

int pinOUT = 4;

int value = 0;

void setup {

pinMode(pinIN, INPUT);

pinMode(pinOUT, OUTPUT);

}

void loop {

value = digitalRead(pinIN);

if (value == HIGH)

{

digitalWrite(pinOUT, HIGH);

} else {

digitalWrite(pinOUT, LOW);

}

}

序言