Arduino魔法书

目录

/第1部分 Arduino工程基础/ 1

/第1章 让你的Arduino闪烁/ 2

/探索Arduino生态系统 / 3

/Arduino功能 / 3

/Arduino板卡 / 7

/创建你的第一个程序/ 12

/下载并安装Arduino IDE/ 12

/运行IDE并连接Arduino/ 13

/分析你的第一个程序/ 15

/本章小结/ 17

/第２章 数字输入、输出和脉冲宽度调制/ 18

/数字输出/ 19

/连接一个LED并使用面包板/ 19

/数字输出端口编程/ 23

/使用for循环/ 24

/analogWrite()与脉冲宽度调制/ 25

/读取数字输入/ 28

/读取带有下拉电阻的数字输入/ 28

/使用“有弹性的”按键/ 30

/制作一个可控的RGB LED夜灯/ 33

/本章小结/ 37

/第3章 读取模拟传感器/ 38

/理解模拟和数字信号/ 39

/比较模拟和数字信号/ 39

/将模拟信号转换为数字信号/ 40

/利用Arduino读取模拟传感器：analogRead()/ 41

/读取电位器/ 42

/使用模拟传感器/ 45

/利用可变电阻制作自己的模拟传感器/ 50

/使用阻性分压器/ 50

/利用模拟输入控制模拟输出/ 52

/本章小结/ 54

/第2部分 控制环境/ 55

/第4章 三极管与电机驱动/ 56

/驱动直流电机/ 57

/操作大电流感性负载/ 58

/利用PWM控制电动机转速 / 62

/使用H-桥控制直流电机的方向 / 64

/驱动伺服电机/ 70

/理解连续旋转伺服电机和标准伺服电机的区别/ 71

/理解伺服电机控制/ 71

/控制伺服电机/ 75

/制作扫描式距离传感器/ 76

/本章小结/ 80

/第5章 发出声音/ 81

/理解扬声器的工作原理/ 82

/声音的性质/ 82

/扬声器是如何发声的/ 83

/使用tone()发出声音/ 84

/包含定义文件/ 85

/给扬声器接线/ 86

/产生声音序列/ 88

/理解tone()函数的限制 / 91

/制作一架微型钢琴/ 91

/本章小结/ 94

/第6章 USB和串口通信/ 95

/理解Arduino的串口通信功能/ 96

/使用内置或外置USB-串口转换器的Arduino板卡/ 97

/使用次级含USB功能ATMega MCU来模拟串口转换器的Arduino板卡 / 99

/使用单个带USB功能MCU的Arduino板卡/ 101

/带有USB-Host功能的Arduino板卡/ 101

/监听Arduino / 102

/使用print语句/ 102

/使用特殊字符/ 103

/改变数据类型表示/ 105

/与Arduino通信/ 105

/从计算机或其他串口设备上读取信息/ 106

/与桌面应用程序通信/ 112

/与Processing通信/ 113

/学习Arduino Leonardo（及其他基于32U4的Arduino）的特殊技巧/ 119

/模拟键盘/ 119

/模拟鼠标/ 124

/本章小结/ 127

/第7章 移位寄存器/ 129

/理解移位寄存器 / 130

/发送并行和串行数据 / 131

/使用74HC595移位寄存器 / 131

/使用Arduino进行串行移位输出 / 134

/在二进制和十进制间转换 / 136

/用移位寄存器控制灯光动画/ 137

/搭建“光骑士”/ 137

/用LED条形图响应输入/ 139

/本章小结/ 142

/第3部分 Arduino通信接口/ 143

/第8章 I2C总线 / 144

/I2C总线的历史/ 145

/I2C硬件设计 / 145

/通信方案与ID值 / 146

/硬件要求和上拉电阻/ 147

/与I2C测温探头通信/ 148

/设置硬件/ 148

/参考数据手册/ 149

/编写软件/ 151

/将移位寄存器、串口通信和I2C通信结合 / 153

/为温度监控系统搭建硬件/ 153

/修改嵌入式程序/ 154

/编写Processing程序/ 156

/本章小结/ 159

/第9章 SPI总线 / 160

/SPI总线概述 / 161

/SPI硬件和通信设计/ 162

/硬件配置/ 162

/通信方案/ 163

/比较SPI与I2C/ 164

/与SPI数字电位器通信 / 164

/从数据手册中获取信息/ 164

/设置硬件/ 167

/编写软件/ 169

/用SPI数字电位器制作视听显示系统 / 171

/设置硬件/ 172

/修改软件/ 173

/本章小结/ 175

/第10章 连接液晶显示器 / 176

/设置LCD/ 177

/使用LiquidCrystal库写入LCD/ 180

/向显示器输出文本/ 180

/创建特殊符号和动画/ 182

/制作一个私人自动恒温器 / 185

/设置硬件/ 185

/用按键调节设定值/ 188

/添加声音报警和电扇/ 189

/整合：完整的程序/ 190

/升级项目/ 194

/本章小结/ 194

/第11章 使用XBee收发器进行无线通信/ 195

/理解XBee无线通信/ 196

/XBee无线收发器 / 197

/XBee无线收发器扩展板和串口连接 / 198

/配置XBee/ 201

/用扩展板或USB适配器配置/ 202

/选择Xbee设置并将XBee连到主机上/ 203

/用X-CTU配置XBee/ 204

/用串口终端配置XBee/ 207

/与计算机无线通信/ 209

/为远程Arduino供电/ 209

/回顾串口示例：用电位器控制Processing / 211

/回顾串口示例：控制一个RGB LED / 214

/与另一个Arduino通信：制作无线门铃/ 216

/系统设计/ 217

/发射器硬件/ 218

/接收器硬件/ 218

/发射器软件/ 219

/接收器软件/ 220

/本章小结/ 223

/第4部分 高级的话题和项目/ 225

/第12章 硬件和定时器中断/ 226

/使用硬件中断/ 227

/理解轮询和中断间的折中/ 228

/理解Arduino的硬件中断能力/ 229

/搭建并测试硬件消抖动的按键中断电路/ 230

/使用定时器中断/ 237

/理解定时器中断/ 237

/获取软件库/ 238

/近乎于同时地执行两个任务/ 238

/搭建一个中断驱动的音响/ 239

/音响硬件/ 239

/音响软件/ 240

/本章小结/ 242

/第13章 用SD卡记录数据/ 243

/数据记录的准备工作/ 244

/用CSV文件格式化数据/ 244

/为数据记录准备SD卡 / 245

/将SD卡接入Arduino/ 249

/SD卡扩展板 / 249

/SD卡SPI接口/ 253

/写入SD卡/ 253

/读取SD卡/ 258

/使用一个实时时钟/ 261

/理解实时时钟/ 261

/使用实时时钟/ 263

/做一个入口记录仪/ 268

/记录仪硬件/ 268

/记录仪软件/ 270

/数据分析/ 273

/本章小结/ 274

/第14章 将你的Arduino联网 / 275

/互联网、Arduino和你 / 276

/网络术语/ 276

/客户端与服务器/ 279

/将Arduino联网/ 279

/在网上控制Arduino/ 279

/准备I/O控制硬件 / 280

/设计一个简易网页/ 280

/编写Arduino服务器程序/ 282

/通过网络控制Arduino / 286

/把实时数据发送给绘图服务/ 290

/在Xively上创建实时数据源 / 290

/添加数据源组件/ 295

/本章小结/ 299

/附录 ATMega数据手册和Arduino原理图揭秘/ 300

/阅读数据手册/ 300

/分解数据手册/ 300

/理解器件引脚定义/ 302

/理解Arduino原理图/ 304

《Arduino魔法书：实现梦想的工具和技术》是一本关于使用Arduino实现梦想的作品。作者Jeremy Blum有一句名言：“我们生活在未来。”利用可用的工具和在本书中将学到的知识，任何人都有机会、也有能力选择一款Arduino微控制器并在几分钟内利用它控制周围的世界——这一梦想直到最近才成为可能。微控制器是一个可编程的平台，它使我们能够使用相对简单的命令，来定义复杂的机械、电气和软件系统的操作。通过对本书的学习，我们将使用Arduino制作各种作品，从运动检测到无线控制系统再到互联网通信。本书适用于任何经验层级的Arduino爱好者。读者不需要具备或者只需具备少量编程和电气工程方面的经验。为了照顾到各个层次的读者，本书设计了各种可选章节、小栏目或短节选，并在其中详细解释了具体的概念。