Arduino 開發入門與創意應用

本書是基於作者多年的軟硬件平臺設計和教學經驗撰寫的Arduino Uno開發入門指導，指導初學者做出自己喜歡的實驗，同時幫助有經驗的工程師更有效率地開發應用專題。 本書的核心內容包括：引導讀者使用Arduino Uno開發板輕松創建自己的創意實驗平臺；基於自己動手製作（DIY）的實驗平臺，解碼和開發穩定的紅外線遙控器、聲音控制器，完成功能完備的項目專題製作和產品原型機的開發；利用Arduino基本I/O功能，實現包括七節顯示器、按鍵掃描、串行通信接口、繼電器及音樂控制等項目應用。 本書的技術探討部分深入淺出，實驗項目貼近實際應用，既適合初學者自學實踐，也適合有經驗的工程師用於項目開發的參考。

目    錄

第1章  認識Arduino 1

1.1  Arduino軟硬件設計的開源電子原型平臺 1

1.2  Arduino開發板的硬件架構 2

1.3  需要的開發板及實驗方式 5

1.4  安裝開發環境及使用 9

1.5  安裝開發板驅動程序 14

1.6  習題  16

第2章  Arduino開發環境 17

2.1  內置示例程序的研究 17

2.2  編寫基本測試程序 19

2.3  最小電路設計板功能的擴充 22

2.4  善用C語言的移植性來開發程序 22

2.5  建立LCD功能的開發平臺 27

2.6  建立遙控設備功能的開發平臺 28

2.7  習題 29

第3章  認識Arduino C語言 30

3.1  C語言的特色 30

3.2  C語言程序的架構 31

3.3  Arduino程序架構 31

3.4  C語言的標識符及保留字 32

3.5  數據類型 32

3.6  常數的聲明 35

3.7  基本算術運算 36

3.8  數據類型的轉換 36

3.9  關系運算符和邏輯運算符 37

3.10  流程控制 38

3.11  數組 43

3.12  函數的使用 45

3.13  預處理宏指令 48

3.14  習題 50

第4章  基本IO控制 52

4.1  延遲時間控制 52

4.2  開發板上的LED工作指示燈 54

4.3  走馬燈控制一 55

4.4  走馬燈控制二 57

4.5  壓電揚聲器測試 59

4.6  按鍵 60

4.7  七節數字顯示器控制 62

4.8  繼電器控制接口 64

4.9  習題 66

第5章  串口控制 67

5.1  串行數據傳輸原理 67

5.2  RS232串口介紹 69

5.3  Arduino串口 71

5.4  使用Arduino傳送數據到電腦 72

5.5  Arduino串行輸出格式 73

5.6  Arduino接收數據控制LED燈 75

5.7  Arduino串口輸出隨機數 77

5.8  習題 78

第6章  LCD接口控制 79

6.1  LCD介紹 79

6.2  LCD接口設計 84

6.3  LCD顯示器的測試 84

6.4  自定義LCD字模 86

6.5  LCD倒計時器 87

6.6  習題 91

第7章  模數轉換器 92

7.1  模數轉換器的應用 92

7.2  模數轉換器的工作流程 93

7.3  Arduino模數轉換 93

7.4   LCD電壓表 94

7.5  光敏電阻控制LED亮和滅 96

7.6  習題 97

第8章  數模轉換器 98

8.1  數模轉換器的應用 98

8.2  數模轉換器的工作流程 99

8.3  Arduino數模轉換控制 99

8.4  測量輸出電壓 100

8.5  通過可變電阻調整LED亮度 101

8.6  習題 102

第9章  Arduino傳感器實驗 103

9.1  顯示溫濕度值的實驗 103

9.2  人體移動偵測實驗 105

9.3  超聲波測距實驗 107

9.4  超聲波測距警示實驗 110

9.5  磁簧開關實驗 112

9.6  振動開關實驗 114

9.7  水滴土壤濕度實驗 117

9.8  瓦斯煙霧實驗 120

9.9  習題 123

第10章  音樂音效控制 124

10.1  音調測試 124

10.2  音效控制 126

10.3  音階控制 127

10.4  演奏歌曲 129

10.5  習題 132

第11章  紅外線遙控器實驗 133

11.1  紅外線遙控的應用 133

11.2  紅外線遙控器的工作原理 134

11.3  紅外線遙控器解碼實驗 137

11.4  紅外線遙控器解碼顯示機 139

11.5  習題 141

第12章  舵機控制 142

12.1  舵機介紹 142

12.2  舵機的控制方式 143

12.3  舵機控制實驗 146

12.4  習題 148

第13章  Arduino說中文 149

13.1  中文語音合成模塊介紹 149

13.2  Arduino語音合成模塊實驗1 150

13.3  Arduino語音合成模塊實驗2 154

13.4  習題 156

第14章  Arduino控制學習型遙控器模塊 157

14.1  學習型遙控器模塊介紹 157

14.2  Arduino控制學習型遙控器 159

14.3  有人移動發射紅外線信號 162

14.4  Arduino控制史賓機器人實驗 165

14.5  Arduino控制發射飛鏢玩具機器人實驗 168

14.6  Arduino控制遙控風扇實驗 169

14.7  習題 170

第15章  Arduino不限定語言聲控設計 171

15.1  基本聲控技術介紹 171

15.2  聲控模塊介紹 173

15.3  Arduino控制聲控模塊 174

15.4  Arduino聲控亮燈 176

15.5  習題 183

第16章  Arduino控制中文聲控模塊 184

16.1  中文聲控模塊介紹 184

16.2  遙控設備免改裝變為聲控設備的實驗 185

16.3  Arduino控制中文聲控模塊 186

16.4  Arduino聲控玩具實驗 190

16.5  Arduino聲控風扇實驗 194

16.6  習題 197

第17章  Arduino專題作品的製作 198

17.1  遙控八音盒 198

17.2  遙控倒計時器 203

17.3  智能盆栽澆灌器 207

17.4  紅外線遙控車 211

17.5  Arduino中文聲控車 216

17.6  Android手機遙控車 221

17.7  Arduino聲控譜曲 231

17.8  Arduino控制家中的電視機 236

17.9  Arduino聲控電視機 240

附錄A 247

A.1  ASCII對照表 247

A.2  簡易穩壓電源的製作 249

A.3  自製Arduino實驗板 250

A.4  L51學習型遙控器模塊特性的說明 253

A.5  L51學習型遙控器的使用 254

A.6  L51學習型遙控模塊的遙控器信號分析及應用 257

A.7  VI中文聲控模塊的使用 259

A.8  VCMM特定人語音聲控模塊的使用 261

A.9  本書實驗所需的零部件及模塊 263