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編輯推薦

本書從構思、設計到實現，深入理解Arduino項目開發！《Arduino案例實戰》係統論述瞭Arduino開源硬件的開發方法和技術。書中以豐富Arduino設計實例，介紹瞭智能硬件的物聯網應用。在處理嵌入式係統的開發過程中，使用Arduino開源平颱，將事半功倍，極大提高效率。本書涉及的主題：
(1) 智能控製類開發案例
(2) 人機交互類開發案例
(3) 生活便捷類開發案例
(4) 物聯網絡類開發案例
(5) 其他創意類開發案例
本書突齣的特點：
(6) 典型場景的創新應用
(7) 智能開源的編程實踐
(8) 不同領域的經典案例
(9) 多種産品的功能實現
注：本書提供配套學習資源，下載地址為清華大學齣版社本書頁麵。

內容簡介

本書以“大眾創業，萬眾創新”為時代背景，以物聯網和智能開源硬件發展為技術背景，總結信息時代的創新模式、創新方法和創新産品。以Conceive�睤esign�睮mplement�睴perate（CDIO）方法為指導，構建創新産品，將北京郵電大學信息工程專業同學的創新産品開發案例進行總結，主要內容有Arduino設計基礎及開發案例，包括智能控製類開發案例，生活便捷類開發案例，物聯網絡類開發案例，人機交互類開發案例和其他創意類開發案例。
本書主要對創新産品的實際開發案例進行描述，包括軟件設計流程圖、硬件電路圖、各種傳感器和模塊，從功能、使用方法、電路連接和實例程序等方麵介紹其使用方法； 綜閤應用各種技術，提高産品的總體性能和可實現性。本書案例的內容由總到分、先模塊後代碼，創新思維與實踐案例相結閤，以滿足不同層次人員的需求。同時，本書附有實際項目的硬件設計圖和軟件實現代碼，可供讀者自我學習和提高使用。
本書可作為大學信息與通信工程及相關專業的本科生教材，也可以作為智能硬件愛好者的創新手冊使用，還可以為創客的需求産生、分析産品、設計生産、實現産品等方麵提供幫助。對於從事物聯網、創新開發和設計的專業技術人員，也可以作為主要的技術參考書。

作者簡介

作者簡介
李永華 現執教於北京郵電大學，擁有超過10年的嵌入式開發經驗，緻力於物聯網和智能硬件的研究開發工作。在教學中以興趣為導嚮，激發學生的創造性；以素質為基礎，提高自身教學水平；以科研為手段，促進教學理念轉變。通過信息工程專業綜閤改革，探索瞭以“學生學為中心”的教學模式，營造生動活潑的學習方法，提高學生獨立思考問題、發現問題、解決問題的能力，激發學生的創造激情。在研發及教學實踐中指導學生實現200餘個創新案例，並指導著一支物聯網開發團隊，曾在物聯網、開源硬件等技術領域進行瞭多場學術報告，並且齣版瞭《AllJoyn技術原理及物聯網程序開發指南》《Arduino實戰指南——遊戲開發、智能硬件、人機交互、智能傢居與物聯網設計30例》《Arduino軟硬件協同設計實戰指南》等多部物聯網技術方嚮的著作。

目錄

目錄
前言Ⅰ

第1章Arduino項目設計基礎

1.1開源硬件概述

1.2Arduino開源硬件

1.2.1Arduino開發闆

1.2.2Arduino擴展闆

1.3Arduino軟件開發平颱

1.3.1Arduino平颱特點

1.3.2Arduino IDE的安裝

1.3.3Arduino IDE的使用

1.4Arduino編程語言

1.4.1Arduino編程基礎

1.4.2數字I/O口的操作函數

1.4.3模擬I/O口的操作函數

1.4.4高級I/O PulseIn(pin,state,timeout)

1.4.5時間函數

1.4.6中斷函數

1.4.7串口通信函數

1.4.8Arduino的庫函數

1.5Arduino硬件設計平颱

1.5.1Fritzing軟件簡介

1.5.2Fritzing使用方法

1.5.3Arduino電路設計

1.5.4Arduino樣例與編程

第2章變聲器

2.1項目背景

2.2創新描述

2.3功能及總體設計

2.3.1功能介紹

2.3.2總體設計

2.3.3模塊介紹

2.4産品展示

2.5故障及問題分析

2.6元器件清單

第3章自動澆花機

3.1項目背景

3.2創意描述

3.3功能及總體設計

3.3.1功能介紹

3.3.2總體設計

3.3.3模塊介紹

3.4産品展示

3.5故障及問題分析

3.6元器件清單

第4章移動花盆

4.1項目背景

4.2創意描述

4.3功能及總體設計

4.3.1功能介紹

4.3.2總體設計

4.3.3模塊介紹

4.4産品展示

4.5故障及問題分析

4.6元器件清單

第5章智能花盆

5.1項目背景

5.2創意描述

5.3功能及總體設計

5.3.1功能介紹

5.3.2總體設計

5.3.3模塊介紹

5.4産品展示

5.5故障及問題分析

5.6元器件清單

第6章植物精靈

6.1項目背景

6.2創意描述

6.3功能及總體設計

6.3.1功能介紹

6.3.2總體設計

6.3.3模塊介紹

6.4産品展示

6.5故障及問題分析

6.6元器件清單

第7章測溫加熱杯

7.1項目背景

7.2創意描述

7.3功能及總體設計

7.3.1功能介紹

7.3.2總體設計

7.3.3模塊介紹

7.4産品展示

7.5故障及問題分析

7.6元器件清單

第8章Audio Visualizer

8.1項目背景

8.2創意描述

8.3功能及總體設計

8.3.1功能介紹

8.3.2總體設計

8.3.3模塊介紹

8.4産品展示

8.5故障及問題分析

8.6元器件清單

第9章溫濕度環境監測儀

9.1項目背景

9.2創意描述

9.3功能及總體設計

9.3.1功能介紹

9.3.2總體設計

9.3.3模塊介紹

9.4産品展示

9.5故障及問題分析

9.6元器件清單

第10章基於體錶溫度的自動調速風扇

10.1項目背景

10.2創意描述

10.3功能及總體設計

10.3.1功能介紹

10.3.2總體設計

10.3.3模塊介紹

10.4産品展示

10.5故障及問題分析

10.6元器件清單

第11章多功能加濕器

11.1項目背景

11.2創意描述

11.3功能及總體設計

11.3.1功能介紹

11.3.2總體設計

11.3.3模塊介紹

11.4産品展示

11.5故障及問題分析

11.6元器件清單

第12章基於語音芯片的MP3

12.1項目背景

12.2創意描述

12.3功能及總體設計

12.3.1功能介紹

12.3.2總體設計

12.3.3模塊介紹

12.4産品展示

12.5故障及問題分析

12.6元器件清單

第13章Virtual Drum Kit（虛擬架子鼓）

13.1項目背景

13.2創意描述

13.3功能及總體設計

13.3.1功能介紹

13.3.2總體設計

13.3.3模塊介紹

13.4産品展示

13.5故障及問題分析

13.6元器件清單

第14章智能實物架子鼓

14.1項目背景

14.2創意描述

14.3功能及總體設計

14.3.1功能介紹

14.3.2總體設計

14.3.3模塊介紹

14.4産品展示

14.5故障及問題分析

14.6元器件清單

第15章音樂心情助手

15.1項目背景

15.2創意描述

15.3功能及總體設計

15.3.1功能介紹

15.3.2總體設計

15.3.3模塊介紹

15.4産品展示

15.5故障及問題分析

15.6元器件清單

第16章基於計算機的模擬架子鼓

16.1項目背景

16.2創意描述

16.3功能及總體設計

16.3.1功能介紹

16.3.2總體設計

16.3.3模塊介紹

16.4産品展示

16.5故障及問題分析

16.6元器件清單

第17章The Beats音樂遊戲

17.1項目背景

17.2創意描述

17.3功能及總體設計

17.3.1功能介紹

17.3.2總體設計

17.3.3模塊介紹

17.4産品展示

17.5故障及問題分析

17.6元器件清單

第18章音樂燈

18.1項目背景

18.2創意描述

18.3功能及總體設計

18.3.1功能介紹

18.3.2總體設計

18.3.3模塊介紹

18.4産品展示

18.5故障及問題分析

18.6元器件清單

第19章智能門禁刷卡係統

19.1項目背景

19.2創意描述

19.3功能及總體設計

19.3.1功能介紹

19.3.2總體設計

19.3.3模塊介紹

19.4産品展示

19.5故障及問題分析

19.6元器件清單

第20章高溫預警模擬

20.1項目背景

20.2創意描述

20.3功能及總體設計

20.3.1功能介紹

20.3.2總體設計

20.3.3模塊介紹

20.4産品展示

20.5故障及問題分析

20.6元器件清單

參考文獻

精彩書摘

第5章智能花盆

5.1項目背景
在日常生活中，人們一方麵想在傢中養些花花草草，讓他們在白天能夠吸收二氧化碳清新室內空氣的同時淨化有毒氣體； 另一方麵因為工作太忙或者經常齣差，沒空澆水導緻花草長勢不好甚至枯死，又影響瞭室內的裝飾效果。





本項目設計者為李明正、高原、趙靂歐。

因此，設計一種能實時監測多盆花的土壤溫濕度，實現智能澆水的智能花盆，讓花卉在人們無暇顧及時也能得到及時的照顧。
5.2創意描述
相比於普通的花盆，首先，它可以通過按鍵輸入閾值(即所養花卉的適宜濕度)，通過實時監控土壤濕度並與閾值作比較來決定是否開啓自動澆水以及澆水量； 其次，通過一個程序完成同時控製多個花盆的功能，使養花更方便、更智能。
它的創新點有： 按鍵輸入閾值，方便快捷； 實時監控土壤濕度，澆水量準確，節約水資源，避免過量澆水對花卉的傷害； 同時控製多個花盆，對多個花卉的生長狀況一目瞭然，掌控更方便。
5.3功能及總體設計
本作品主要分為三個部分進行設計： 按鍵模塊、澆水係統以及LCD顯示模塊。按鍵部分的主要功能是可以選擇花盆手動設置閾值； 澆水係統由水泵、水箱、自製“噴頭”、繼電器以及電源構成，保證澆水隨時待命； LCD顯示模塊可以在設置過程中顯示下一步的選項，實時顯示土壤濕度以及空氣的溫濕度。
5.3.1功能介紹
本項目的智能花盆可以通過手動按鍵分彆設置多盆花卉的適宜土壤濕度，滿足同時照顧多盆花卉的需要。通過每十秒對土壤連續十次的濕度采樣取均值與閾值比較來判斷花卉是否處於缺水狀態，進而控製水泵抽水澆水，直至均值達到閾值時停止。同時LCD可以顯示空氣中的溫濕度，也可以讓主人根據花卉的生長條件進行相應的操作。
5.3.2總體設計
要實現上述功能，需要將作品分成三個部分來設計： 按鍵部分、澆水係統以及LCD顯示部分。
1. 整體框架圖
項目的整體框架，如圖5��1所示。


圖5��1項目整體框架圖


其中，4×4按鍵闆、LCD顯示屏、DHT11溫濕度傳感器以及整個澆水係統都連接在Arduino闆上，由MK227土壤溫濕度傳感器控製繼電器常開端是否閉閤，控製水泵是否工作。
2. 係統流程圖
係統流程如圖5��2所示。

前言/序言

前言
物聯網、智能硬件和大數據技術給社會帶來瞭巨大的衝擊，個性化、定製化和智能化的硬件設備成為未來的發展趨勢。中國製造2025計劃，德國的工業4.0，美國的工業互聯網，都是將人、數據和機器連接起來，其本質是工業的深度信息化，為未來智能社會的發展提供製造技術基礎。
在“大眾創業，萬眾創新”的時代背景下，人纔的培養方法和模式，也應該滿足當前的時代需求。作者試圖依據當今信息社會的發展趨勢，結閤Arduino開源硬件的發展及智能硬件的發展要求，采取激勵創新的工程教育方法，培養可以適應未來工業4.0發展的人纔。因此，嘗試探索基於創新工程教育的基本方法，並將其提煉為適閤我國國情、具有自身特色的創新實踐教材。本書將實際教學中應用智能硬件的創新工程教學經驗進行總結，包括具體的創新方法和開發案例，希望對教育、教學及工業界有所幫助，起到拋磚引玉的作用。
本書係統地介紹瞭如何利用Arduino開發平颱進行産品開發，包括相關的設計、實現與産品的應用。傳統Arduino方麵的書籍僅側重介紹具體硬件開發平颱的實現方法，而很少關注具體創新案例的開發及工程教育方法應用。本書則試圖麵嚮未來的工業創新與發展，通過CDIO的工程教育方法，以智能開源硬件平颱為基礎，培養麵嚮工業4.0的創新型人纔。
本書的內容和素材，主要來自於作者所在的學校近幾年承擔的教育部和北京市的教育、教學改革項目和成果，是北京郵電大學信息工程專業的所有同學的成果。通過基於CDIO工程教育方法的實施，同學們創新産品的整個過程得到瞭實現，不但學到瞭知識，提高瞭能力，而且為本書提供瞭第一手素材和資料。本書的主要內容包括Arduino項目設計基礎及開發案例，涉及智能控製類開發案例，生活便捷類開發案例，物聯網絡類開發案例，人機交互類開發案例和其他創意類開發案例。
書中對於每個案例都從項目背景、創意描述、功能及總體設計、具體電路圖、係統流程圖、子模塊介紹、産品展示、故障及問題分析以及每個案例所用元器件進行詳細講解，使讀者可以從不同層麵對開發案例進行分析、理解和具體實現。
本書的編寫得到瞭教育部電子信息類專業教學指導委員會、信息工程專業國傢第一類特色專業建設項目、信息工程專業國傢第二類特色專業建設項目、教育部CDIO工程教育模式研究與實踐項目、教育部本科教學工程項目、信息工程專業北京市特色專業建設、北京市教育教學改革項目、北京郵電大學教學綜閤改革項目的大力支持，在此錶示感謝！
同時，也特彆感謝林傢儒教授的鼎力支持和悉心指導，感謝鄭铖、譚揚、黃旭新、顧鐵玥等研究生同學的大力協助，感謝北京郵電大學信息工程專業所有同學，感謝父母妻兒在精神上給予的支持與鼓勵，纔使得本書得以問世！
本書由北京市教育科學“十二五”規劃重點課題（優先關注）、北京市職業教育産教融閤專業建設模式研究（ADA15159）資助，特此錶示感謝！

由於作者的水平有限，書中不當及錯誤之處在所難免，衷心地希望各位讀者多提寶貴意見及具體的整改措施，以便作者進一步修改和完善。
李永華於北京郵電大學
2017年7月














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評分☆☆☆☆☆

寶貝收到瞭，看瞭一部分，內容豐富，蠻不錯的

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這本書的內容很好，推薦。

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一直在京東買書，感謝京東小哥辛苦

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