簡單易學-玩轉Arduino 9787122274670 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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孫德軍 著

圖書標籤:

• Arduino
• 單片機
• 電子製作
• DIY
• 入門
• 教程
• 簡單易學
• 硬件
• 編程
• 實踐

店鋪： 韻讀圖書專營店

齣版社： 化學工業齣版社

ISBN：9787122274670

商品編碼：30143292164

包裝：平裝

齣版時間：2016-10-01

圖書基本信息
圖書名稱	簡單易學-玩轉Arduino	作者	孫德軍
定價	89.00元	齣版社	化學工業齣版社
ISBN	9787122274670	齣版日期	2016-10-01
字數		頁碼
版次	1	裝幀	平裝
開本	16開	商品重量	0.4Kg

內容簡介

本書基於Arduino平颱，針對Arduino入門者透徹講解瞭Arduino開發的基礎知識和實例、工具，詳細介紹瞭Arduino編程所需的硬件、編程環境和Arduino上的編程方法；重點說明瞭Arduino硬件與開發闆、各種傳感器的應用、遠程通信與控製（如藍牙等）的實現技巧，列舉瞭機器人的製作等豐富的應用實例，引導讀者觸類旁通，舉一反三，快速提高開發技能。 本書適閤於對硬件編程感興趣的技術人員及廣大電子愛好者、電子技術人員閱讀，也可作為學校電子及自動化相關專業師生用書。

作者簡介

目錄

章 基礎知識1 1.1 Arduino硬件與開發闆1 1.1.1 Arduino硬件與主控芯片1 1.1.2 Arduino 開發闆3 1.1.3 Arduino UNO開發闆的認識6 1.1.4 Arduino UNO電路分析8 1.2 Arduino開發環境（Arduino IDE）15 1.2.1 獲取Arduino IDE15 1.2.2 安裝驅動15 1.2.3 程序燒錄16 1.2.4 Arduino IDE用戶界麵20 1.3 軟件基礎26 1.3.1 流程圖26 1.3.2 C語言基礎27 1.3.3 控製語句31 1.3.4 程序結構34 1.4 Arduino基本函數35 1.4.1 數字I/O口相關函數36 1.4.2 模擬I/O口相關函數38 1.4.3 高級I/O41 1.4.4 時間函數42 1.4.5 中斷函數44 1.4.6 串口通信函數46 1.4.7 數學庫48 1.4.8 數48 1.4.9 位操作（SPI口）49 1.5 串口通信51 1.5.1 通信協議51 1.5.2 RS-23252 1.6 Arduino的應用54 1.6.1 串口的應用54 1.6.2 數字I/O口的應用56 1.6.3 模擬I/O口的應用58 第2章 Arduino入門實訓60 2.1 LED燈試驗60 2.1.1 LED基礎知識60 2.1.2 LED閃燈試驗65 2.1.3 交通信號燈試驗70 2.1.4 廣告流水燈試驗71 2.1.5 PWM（脈寬調製） LED調光試驗75 2.2 壓電音頻試驗77 2.2.1 壓電陶瓷片和蜂鳴器77 2.2.2 模擬救護車警笛試驗79 2.2.3 壓電振動傳感器80 2.3 按鍵試驗82 2.3.1 按鍵開關82 2.3.2 薄膜鍵盤83 2.3.3 按鍵控製LED試驗85 2.3.4 按鍵顯示試驗86 2.3.5 用薄膜鍵盤控製LED小燈試驗88 2.3.6 搶答器試驗89 2.4 移位寄存器應用試驗91 2.4.1 二進製數製91 2.4.2 8位二進製計數器試驗92 2.5 驅動LED顯示器試驗99 2.5.1 LED點陣顯示模塊99 2.5.2 多路復用技術101 2.5.3 LED點陣顯示模塊基本動畫試驗102 2.5.4 滾動畫麵試驗106 2.5.5 LED數碼管110 2.5.6 驅動數碼管試驗111 2.6 繼電器驅動試驗116 2.6.1 繼電器驅動電路116 2.6.2 繼電器控製LED試驗116 第3章 Arduino進階實戰119 3.1 LCD液晶顯示屏的應用119 3.1.1 LCD液晶顯示屏的構造及原理119 3.1.2 1602液晶顯示文字試驗120 3.1.3 LCD溫度顯示試驗129 3.2 直流電機的應用133 3.2.1 直流電機工作原理133 3.2.2 直流電機簡單驅動試驗134 3.2.3 L293D直流電機驅動芯片136 3.2.4 L293D芯片應用試驗139 3.3 步進電機的應用141 3.3.1 步進電機141 3.3.2 ULN2003A步進電機驅動芯片143 3.3.3 步進電機驅動試驗144 3.4 舵機的應用148 3.4.1 舵機的結構和工作原理148 3.4.2 Arduino舵機控製函數庫150 3.4.3 簡單的舵機控製試驗151 3.4.4 兩個舵機控製試驗153 3.4.5 兩個舵機分彆控製試驗156 3.5 兩輪機器底盤的應用158 3.5.1 電機驅動擴展模塊158 3.5.2 兩輪機器底盤159 3.5.3 兩輪機器底盤控製試驗159 3.6 SD存儲卡的應用162 3.6.1 SD存儲卡162 3.6.2 SD卡庫163 3.6.3 SD存儲卡讀寫試驗164 第4章 傳感器的應用171 4.1 光敏電阻傳感器的應用171 4.1.1 光敏電阻的應用171 4.1.2 光控LED點亮試驗172 4.2 溫度傳感器的應用174 4.2.1 模擬溫度傳感器174 4.2.2 基於LM35的計算機溫度測量試驗174 4.2.3 單綫數字溫度傳感器應用176 4.3 紅外接近開關的應用181 4.3.1 紅外接近開關181 4.3.2 傳感器擴展闆182 4.3.3 障礙物檢測試驗183 4.4 紅外測距傳感器的應用184 4.4.1 紅外測距傳感器184 4.4.2 液晶屏顯示距離試驗185 4.5 超聲波測距傳感器的應用189 4.5.1 超聲波測距傳感器原理189 4.5.2 HC-SR04型超聲波測距模塊190 4.5.3 利用串口輸齣的超聲波測距試驗190 4.5.4 距離控製小燈試驗193 4.6 紅外避障傳感器的應用194 4.6.1 紅外避障傳感器194 4.6.2 紅外避障傳感器應用試驗195 4.7 紅外尋綫傳感器的應用196 4.7.1 紅外尋綫傳感器196 4.7.2 紅外尋綫傳感器應用試驗197 4.8 激光傳感器的應用198 4.8.1 激光傳感器198 4.8.2 激光傳感器應用試驗199 4.9 傾斜傳感器的應用200 4.9.1 傾斜傳感器200 4.9.2 傾斜傳感器應用試驗201 4.10 水銀碰撞傳感器的應用202 4.10.1 水銀碰撞傳感器202 4.10.2 水銀碰撞傳感器應用試驗202 4.11 振動傳感器的應用203 4.11.1 振動傳感器203 4.11.2 振動傳感器應用試驗204 4.12 敲擊傳感器的應用205 4.12.1 敲擊傳感器205 4.12.2 敲擊傳感器應用試驗205 4.13 金屬觸摸傳感器的應用206 4.13.1 金屬觸摸傳感器206 4.13.2 金屬觸摸傳感器的應用實驗206 4.14 火焰傳感器的應用208 4.14.1 火焰傳感器208 4.14.2 火焰傳感器模擬輸齣應用試驗208 4.14.3 火焰傳感器數字輸齣應用試驗209 4.15 鏇轉編碼器的應用210 4.15.1 鏇轉編碼器210 4.15.2 鏇轉編碼器的應用試驗211 4.16 溫濕度一體傳感器213 4.16.1 DHT11型數字溫濕度傳感器213 4.16.2 DHT11應用試驗214 4.17 顔色傳感器的應用216 4.17.1 三原色原理216 4.17.2 TCS3200D型顔色傳感器216 4.17.3 顔色傳感器應用試驗217 4.18 PS2搖杆的應用221 4.18.1 Joystick PS2搖杆221 4.18.2 Joystick PS2搖杆控製液晶屏顯示試驗222 4.19 氣壓傳感器的應用223 4.19.1 氣壓傳感器223 4.19.2 BMP085型氣壓傳感器224 4.19.3 基於BMP085的氣壓測量試驗225 4.20 運動檢測傳感器的應用231 4.20.1 MMA7361型加速度傳感器231 4.20.2 MMA7361型加速度傳感器的應用試驗231 4.20.3 ADXL345加速度傳感器234 4.20.4 I2C總綫函數庫235 4.20.5 ADXL345加速度傳感器應用試驗236 4.20.6 MPU6050運動檢測傳感器的應用239 4. 21 磁阻傳感器的應用242 4.21.1 HMC5883L型磁阻傳感器243 4.21.2 HMC5883L型磁阻傳感器應用試驗244 第5章 Arduino的遠程通信與控製245 5.1 無綫通信網絡245 5.1.1 1對多通信245 5.1.2 多對多通信246 5.1.3 混閤式通信247 5.2 紅外遙控的應用247 5.2.1 紅外綫247 5.2.2 紅外遙控係統原理248 5.2.3 紅外遙控試驗252 5.2.4 傢電遙控器替代試驗256 5.3 Arduino的網絡應用259 5.3.1 Ether庫260 5.3.2 網絡擴展模塊Ether Shield261 5.3.3 Arduino Web服務器268 5.3.4 網絡溫度傳感器試驗270 5.4 Arduino的無綫網絡應用275 5.4.1 WiFi擴展闆276 5.4.2 WiFi庫277 5.4.3 無綫加速度傳感器試驗278 5.4.4 WiFi轉串口模塊的應用281 5.5 無綫藍牙通信291 5.5.1 藍牙技術簡介291 5.5.2 BLK-MD-BC04-B型藍牙模塊292 5.5.3 BLK-MD-BC04-B型藍牙模塊AT指令集293 5.5.4 主從配置303 5.5.5 藍牙控製點亮LED試驗310 5.6 ZigBee通信技術的應用313 5.6.1 ZigBee通信技術313 5.6.2 DRF1605H型ZigBee無綫模塊的應用314 5.6.3 XBee-PRO模塊的應用325 5.7 無綫數傳模塊的應用331 5.7.1 2.4GHz無綫數傳模塊的應用331 5.7.2 APC220無綫數傳模塊的應用342 第6章 輪式機器人的製作350 6.1 機器人基礎知識350 6.1.1 機器人的基本組成350 6.1.2 機器人的分類351 6.1.3 自律型移動機器人351 6.1.4 機器人的運動352 6.2 輪式機器人的製作354 6.2.1 動力機構354 6.2.2 組裝底盤356 6.2.3 組裝上蓋361 6.2.4 安裝控製闆362 6.2.5 安裝傳感器362 6.3 輪式機器人運動試驗364 6.3.1 車輪驅動調試364 6.3.2 運動程序設計365 6.3.3 機器人運動試驗367 6.3.4 程序簡化368 6.4 機器人避障372 6.5 機器人尋綫運動374 6.6 機器人電腦遙控試驗375 6.6.1 硬件連接375 6.6.2 程序代碼376 6.7 使用無綫遙控器控製機器人試驗377 6.7.1 搖杆擴展闆377 6.7.2 製作無綫遙控器378 6.7.3 遙控機器人調速試驗380 參考文獻384

編輯推薦

《簡單易學 玩轉 Arduino 》特點： * Arduino快速入門：詳細介紹瞭arduino硬件與開發闆：傳感器應用、遠程通信（如藍牙等）的實現技巧。 * 實例經典，程序代碼可靠：機器人製作等實例可以直接使用，並引導讀者觸類旁通，舉一反三，提高開發技能。

文摘

序言

電子製作的奇妙旅程：從零開始的創意實現 一書涵蓋範圍：《嵌入式係統設計》、《高級傳感器應用》、《物聯網（IoT）實踐》、《機器人學基礎》、《數據可視化與分析》 --- 第一章：深入理解嵌入式係統設計的核心原理 本篇內容將帶領讀者全麵掌握現代嵌入式係統設計的底層邏輯與架構。我們不再將微控製器視為一個簡單的黑盒子，而是深入探究其硬件組成、指令集架構（ISA）以及實時操作係統（RTOS）的工作機製。 1.1 微控製器選型與架構剖析 詳細對比主流微控製器傢族（如ARM Cortex-M係列、RISC-V）的優缺點，重點分析其流水綫設計、緩存機製與內存映射。我們將通過實際的匯編級彆代碼示例，展示如何高效地利用寄存器和中斷嚮量，優化程序執行效率。內容不涉及任何Arduino特定的庫函數，而是專注於裸機編程（Bare-Metal Programming）的精髓。 1.2 中斷驅動與實時任務調度 深入探討中斷的生命周期管理，包括中斷服務程序（ISR）的設計規範、優先級繼承機製和競態條件（Race Condition）的預防。本章將提供一個自建的、輕量級的搶占式調度器（Preemptive Scheduler）的源碼實現，幫助讀者理解FreeRTOS或類似RTOS背後的核心調度算法（如固定優先級、輪轉法）。重點分析上下文切換的開銷與優化策略。 1.3 低功耗設計與電源管理 在嵌入式設備日益小型化的背景下，電源效率至關重要。本節將詳述各種低功耗模式（如睡眠、深度休眠）的觸發條件與喚醒機製。讀者將學習如何通過精確控製時鍾頻率（Clock Gating）、電壓調節以及周期性喚醒源（如定時器、外部事件）來實現毫瓦級功耗的控製，這對於電池供電的遠程監測設備至關重要。 --- 第二章：高級傳感器數據采集與信號調理 本章聚焦於如何從物理世界準確、可靠地獲取數據，這超越瞭簡單的數字或模擬輸入讀取，進入瞭信號處理的專業領域。 2.1 傳感器接口協議的精細化解讀 係統性地講解高速、高精度傳感器接口協議，包括SPI（超高頻模式下的時鍾相位與極性校準）、I2C（多主站競爭仲裁與時鍾拉伸處理）以及UART的異步通信錯誤檢測與糾正機製。我們將分析不同協議在噪聲環境下的魯棒性差異。 2.2 模擬信號的數字重建與噪聲抑製 詳細講解模數轉換器（ADC）的內部工作原理，包括SAR、Sigma-Delta架構的特性對比。重點探討提高信噪比（SNR）的技術，如過采樣（Oversampling）、數字濾波（FIR/IIR濾波器設計）在嵌入式平颱上的高效實現。讀者將掌握如何根據采樣定理（Nyquist Theorem）確定最佳采樣頻率，並使用C語言實現一個低通濾波器以消除高頻噪聲。 2.3 慣性測量單元（IMU）的數據融閤 針對加速度計、陀螺儀和磁力計的數據，本章將介紹卡爾曼濾波（Kalman Filter）和互補濾波（Complementary Filter）的數學模型與嵌入式實現。我們將展示如何通過權重分配，融閤不同傳感器的優缺點，從而輸齣穩定、準確的三維姿態角（俯仰、滾轉、偏航）。 --- 第三章：構建自主互聯的物聯網（IoT）應用棧 本章將完全脫離對特定開發闆的依賴，專注於物聯網應用層和網絡協議棧的實現，構建真正意義上的分布式係統。 3.1 TCP/IP協議棧的裁剪與移植 探討輕量級網絡協議棧（如LwIP）在資源受限設備上的配置與優化。我們將深入分析TCP擁塞控製算法（如Reno、CUBIC）的基本原理，以及如何在嵌入式環境中實現可靠的、麵嚮連接的數據傳輸。 3.2 MQTT/CoAP協議的深度應用 對比MQTT和CoAP在資源受限網絡（RPL）中的適用性。我們將側重於MQTT的QoS（服務質量）級彆在不同場景下的權衡，以及如何設計高效的主題（Topic）結構以優化消息負載。同時，探討CoAP的Observe機製在低帶寬物聯網設備中的優勢。 3.3 安全通信與數據加密 討論嵌入式設備上的TLS/SSL握手過程，並介紹適用於低功耗設備的輕量級加密庫（如mbedTLS的裁剪版）。重點講解設備身份認證機製（如X.509證書或預共享密鑰Preshared Key）在啓動和數據傳輸中的安全部署。 --- 第四章：機器人學中的運動控製與路徑規劃 本章內容將麵嚮需要精確運動控製的機電一體化項目，涵蓋機器人學的基礎理論和控製算法的實現。 4.1 直流電機與伺服係統的PID控製理論 詳盡解析比例-積分-微分（PID）控製器的三個參數對係統響應的影響。讀者將學習如何利用Z變換和拉普拉斯變換來分析係統的穩定性，並掌握Ziegler-Nichols等經典整定方法，以實現對電機速度或位置的精確追蹤。 4.2 運動學基礎與逆運動學求解 對於多自由度機械臂，本節引入齊次變換矩陣（Homogeneous Transformation Matrices）的概念，用於描述機器人末端執行器相對於基座的位姿。讀者將學習如何使用代數法或迭代法求解逆運動學問題，以確定各個關節所需角度。 4.3 避障算法與全局路徑優化 介紹經典的機器人路徑規劃算法，如人工勢場法（Artificial Potential Field）在實時避障中的應用，以及A搜索算法在已知環境中的全局最優路徑搜索。重點討論如何在有限的計算資源下，實時更新障礙物信息並重新規劃軌跡。 --- 第五章：數據處理、可視化與係統調試技術 本章強調將采集到的原始數據轉化為可理解的信息，並掌握專業級的係統級調試工具和方法。 5.1 嵌入式係統中的數據結構與算法優化 探討哈希錶、最小堆等數據結構在資源受限環境下的內存占用與時間復雜度權衡。重點講解定點數運算（Fixed-Point Arithmetic）在替代浮點運算中的應用，以提升計算速度和代碼緊湊性。 5.2 交互式數據可視化方案設計 設計一個基於Web或本地服務器的數據推送架構，利用如D3.js或Plotly等現代前端技術，實現對傳感器數據的實時圖錶展示。這包括設計高效的數據序列化格式（如Protobuf）以減少網絡帶寬占用。 5.3 硬件級調試與故障診斷 深入講解JTAG/SWD調試接口的工作原理，以及如何利用硬件斷點、觀察點（Watchpoints）進行內存訪問跟蹤。討論示波器、邏輯分析儀在區分硬件故障與軟件邏輯錯誤中的關鍵作用，並提供係統崩潰（Hard Fault）的診斷流程圖。 --- 本書旨在為嚴肅的電子工程師、計算機科學專業學生以及追求極緻控製與創新的愛好者提供一套堅實的、不依賴特定生態係統的底層理論與高級應用知識體係。通過這些深入的章節，讀者將構建起一個麵嚮未來的、強大的嵌入式係統開發能力。

評分☆☆☆☆☆

這本書的排版和設計真的太贊瞭！我拿到《簡單易學-玩轉Arduino 9787122274670》這本書的時候，就被它清爽的封麵和內頁設計吸引瞭。打開書，首先映入眼簾的是那些清晰、高質量的圖片，無論是元器件的特寫，還是電路連接的示意圖，都非常直觀，大大降低瞭學習的難度。我以前看過的技術類書籍，很多都顯得枯燥乏味，排版也比較擁擠，讓人讀起來提不起興趣。但這本書不同，它使用瞭大量的留白，文字大小適中，閱讀起來非常舒適。而且，書中還穿插瞭一些有趣的小故事和實際應用案例，這些內容讓原本可能有些抽象的技術知識變得生動有趣，更容易被理解和記住。我尤其欣賞書中對每一個實驗的講解，不僅有詳細的操作步驟，還解釋瞭背後的原理，讓我知其然更知其所以然。這種嚴謹又不失趣味的講解方式，讓我覺得學習過程本身就是一種享受。這本書不僅僅是一本技術手冊，更像是一位耐心的老師，一步步引導著我去探索Arduino的無限可能。

評分☆☆☆☆☆

我一直想找一本能夠真正幫助我入門Arduino的書，而《簡單易學-玩轉Arduino 9787122274670》這本書完全超齣瞭我的預期！它不僅僅是“簡單易學”，更是“玩轉”Arduino。書中對於Arduino的核心概念，比如數字輸入輸齣、模擬輸入、PWM等，都做瞭非常清晰的闡述。最棒的是，作者並沒有僅僅停留在理論層麵，而是通過一係列精心設計的項目，將這些概念融入到實際應用中。從最基礎的點亮LED，到控製繼電器、讀取各種傳感器（比如溫濕度、光綫、人體紅外），再到製作簡單的互動裝置，每一個項目都循序漸進，難度遞增，讓我能夠逐步建立起對Arduino編程和硬件控製的信心。我特彆喜歡書中提到的很多小技巧和注意事項，這些都是我在其他地方很難找到的寶貴經驗，極大地提高瞭我的學習效率，避免瞭我走很多彎路。這本書讓我感覺，原來復雜的電子世界並沒有那麼遙不可及，隻要有好的引導，人人都可以成為“創客”。

評分☆☆☆☆☆

這本書真的讓我愛不釋手！自從我拿到《簡單易學-玩轉Arduino 9787122274670》這本書，我的生活就充滿瞭各種奇妙的電子小發明。我一直對電子世界充滿瞭好奇，但總覺得門檻很高，不知從何下手。這本書的齣現，簡直就是為我量身定製的。它用非常通俗易懂的語言，將Arduino這個強大的平颱展現在我麵前。書中的每一個例子都設計得非常巧妙，從基礎的LED閃爍，到更復雜的傳感器數據采集，再到控製電機、製作簡單的機器人，每一步都循序漸進，讓我完全不會感到畏懼。而且，書中還提供瞭大量的代碼示例，這些代碼結構清晰，注釋也很詳細，即使是對編程不太熟悉的我，也能很快理解其邏輯。我特彆喜歡書中的實踐環節，每次跟著書上的步驟一步步操作，看著自己親手製作的小裝置成功運轉起來，那種成就感是無與倫比的。這本書不僅教會瞭我如何使用Arduino，更重要的是，它激發瞭我無窮的創造力，讓我開始思考，還能用Arduino做齣什麼更有趣的東西來！它讓我的周末變得充實而有意義，也讓我對科技有瞭更深的認識和更濃厚的興趣。

評分☆☆☆☆☆

說實話，我抱著試試看的心態買下瞭《簡單易學-玩轉Arduino 9787122274670》，結果這本書真的給瞭我一個大大的驚喜！我一直對DIY小玩意兒挺感興趣的，但編程和電子方麵一直是個小白。這本書的語言風格非常親切，就像一位老朋友在手把手教你一樣，沒有那些晦澀難懂的專業術語，就算遇到一些新的概念，作者也會用非常形象的比喻來解釋，讓我一下子就明白瞭。書中的例子也都非常實用，而且作者特彆強調瞭“動手實踐”，每個章節都鼓勵讀者去嘗試，去修改，去創新。我按照書中的方法，成功做齣瞭一個能自動澆花的裝置，看到它真的按照我的想法工作，那種感覺太奇妙瞭！這本書的價值不僅僅在於教會我如何使用Arduino，更重要的是，它培養瞭我解決問題的能力和獨立思考的習慣。現在，我看著傢裏的各種電子産品，總會忍不住想，能不能用Arduino來改造一下，讓它們變得更智能、更有趣。

評分☆☆☆☆☆

這本書的知識體係構建得非常紮實！《簡單易學-玩轉Arduino 9787122274670》不是那種隻教你復製粘貼代碼的書，它更注重從根本上讓你理解Arduino的工作原理。作者在講解基礎知識時，邏輯非常嚴謹，循序漸進，將復雜的概念分解成易於理解的部分。例如，在講解“數字信號”和“模擬信號”時，不僅解釋瞭它們的區彆，還通過生動的圖示和具體的例子，讓讀者深刻體會到在實際電路中的應用。更讓我印象深刻的是，書中對於一些常見問題的排查和調試，提供瞭非常詳細的指導，這對於新手來說簡直是福音。我遇到過幾次代碼運行不正常的情況，都是通過書中提供的調試方法，很快就找到瞭問題所在。這本書讓我明白，學習Arduino不僅僅是學會編程，更重要的是理解硬件的交互，以及如何將軟硬件結閤起來解決實際問題。它為我構建瞭一個完整的知識框架，讓我能夠更自信地去探索更復雜的項目。