具体描述
随着创客概念的日益兴起和国家大力倡导万众创新,国内创客教育相关产业也迅猛发展。Arduino是一个开源软硬件平台生态圈,目前在创客圈里越来越流行。本书顺应创客的热潮,通过50个有趣的创意案例,手把手带领读者通过实际动手的方式学习Arduino电子设计。
本书共10章,分为3篇。书中从编程的概念和电子硬件的基础知识展开讲解,使得读者能够实现从开始的“听说”Arduino到“精通”Arduino开发。本书内容不仅涉及Arduino常用开发板、开发环境、开发语言、命令与函数、硬件要求、开发流程等基础知识,还涉及物联网、Web开发、TCP/IP通信、Android开发、MS WPF开发、云平台、蓝牙、红外通信和各种传感器等应用。
本书适合广大电子设计爱好者、创客、创客教育从业者、大中专学生和中学生等群体阅读。另外,本书非常适合开设电子设计课程的学校作为教材使用,书中大量动手实例非常适合教学实验。
作者简介
黄焕林 资深Arduino电子设计爱好者、软件工程师、物联网工程师、创客。完成了大量的Arduino电子设计作品,并在多个相关比赛中获奖。目前从事创客教育培训工作。
丁昊 资深Arduino电子设计爱好者。大学期间组建了电子设计工作室,研究并设计了包括3D打印机等各类与机电结合的电子设计作品,积累了丰富的Arduino电子设计经验。目前从事工业自动化方面的项目管理工作。
目录信息
第1篇 认识Arduino
第1章 Arduino简介 2
1.1 什么是Arduino 2
1.2 Arduino的特点 3
1.3 Arduino的应用领域 4
1.4 小结 4
第2章 常用Arduino开发板 5
2.1 Arduino Uno开发板 5
2.1.1 特点 5
2.1.2 电气属性 6
2.1.3 接口介绍 6
2.2 Arduino Mega 2560开发板 8
2.2.1 特点 9
2.2.2 电气属性 9
2.2.3 接口介绍 9
2.3 Arduino Pro Mini开发板 11
2.3.1 特点 12
2.3.2 电气属性 12
2.3.3 接口介绍 13
2.4 小结 14
第2篇 轻松上手Arduino开发
第3章 Arduino开发环境搭建 16
3.1 开发环境 16
3.2 搭建Arduino开发环境 17
3.2.1 Windows系统下Arduino IDE的搭建 18
3.2.2 Mac OS X系统下Arduino开发环境的搭建 25
3.2.3 Linux系统下Arduino开发环境的搭建 26
3.3 小结 28
第4章 Arduino开发语言 29
4.1 开发语言 29
4.2 程序结构 30
4.2.1 程序的基本结构 30
4.2.2 变量定义 32
4.2.3 函数和类库 33
4.2.4 自定义函数 35
4.2.5 自定义类库 38
4.3 小结 43
第5章 Arduino命令和函数 44
5.1 基本语法符号 44
5.1.1 标识符 44
5.1.2 分隔符 45
5.1.3 注释符 45
5.1.4 运算符 46
5.1.5 数据类型 51
5.1.6 常量 60
5.1.7 数据类型互转 61
5.1.8 变量的操作 62
5.1.9 预处理 64
5.1.10 指针 64
5.2 条件语句 67
5.2.1 if语句 67
5.2.2 switch语句 69
5.2.3 while语句 71
5.2.4 do???while语句 72
5.2.5 for语句 73
5.2.6 break语句 74
5.2.7 continue语句 74
5.2.8 goto语句 74
5.3 数字I/O操作函数 75
5.4 模拟I/O操作函数 77
5.5 高级I/O操作函数 78
5.6 时间函数 80
5.7 随机数函数 81
5.8 中断函数 82
5.9 数据处理函数 84
5.10 串口通信 92
5.11 小结 94
第6章 Arduino开发硬件要求 95
6.1 必要的硬件 95
6.2 其他硬件 97
6.3 小结 98
第7章 Arduino项目开发流程 99
7.1 硬件搭建 99
7.2 编程流程 100
7.3 小结 101
第3篇 一起动手做Arduino实验
第8章 Arduino基础实验 104
8.1 LED的控制 104
8.2 信号输入 114
8.3 电机控制 121
8.4 继电器控制 131
8.5 传感器 134
8.6 小结 148
第9章 Arduino进阶实验 150
9.1 LED的控制 150
9.2 传感器 168
9.3 数据通信 190
9.4 数据读写 230
9.5 积木扩展板 248
9.6 图形显示 250
9.7 蜂鸣器 259
9.8 使用彩色显示屏 261
9.9 小结 263
第10章 Arduino高级实验 264
10.1 Arduino与Microsoft WPF 264
10.2 Arduino与Android 288
10.3 Arduino典型应用 314
10.4 小结 325
附录A 运算符优先级和结合性参考表 326
· · · · · · (收起)
读后感
用户评价
作为一名对DIY电子项目充满热情但缺乏专业背景的爱好者,《从零开始学Arduino电子设计》为我打开了一扇通往更广阔创意世界的大门。这本书的编写风格非常人性化,它不是那种堆砌概念、空泛理论的教材,而是真正站在学习者的角度,用最直观、最易懂的方式来引导我们一步步掌握Arduino的精髓。我尤其喜欢书中对传感器应用的讲解,例如如何使用光敏电阻来感知环境亮度,如何使用超声波传感器来测量距离。这些内容不仅教会了我如何连接和读取传感器数据,更重要的是,它激发了我将这些传感器应用到自己的创意项目中。书中提供的许多实例,比如“智能避障小车”、“自动浇水系统”,都极具启发性,让我看到了Arduino在解决实际问题上的巨大潜力。我跟着书中的步骤,成功地搭建了自己的第一个简易机器人,那一刻的喜悦和成就感是难以言表的。这本书的价值在于,它不仅教授了技术,更重要的是点燃了学习者的创造力。
在我开始阅读《从零开始学Arduino电子设计》之前,我曾对电子编程领域抱持着一种“高不可攀”的看法,认为它只属于那些天生具备逻辑思维和数学天赋的人。然而,这本书的出现彻底颠覆了我的这种观念。作者用一种极其友好的方式,将复杂的电子设计过程分解成了一系列简单易懂的步骤,并且每一个步骤都配有详细的图文说明和代码示例。我特别喜欢书中关于“伺服电机控制”的章节,通过这个项目,我不仅学习了如何使用PWM信号来精确控制伺服电机的角度,还学会了如何通过变量和函数来组织代码,使其更加模块化和易于管理。书中提供的代码,简洁高效,而且有大量的注释,让我能够清晰地理解每一行代码的作用。更重要的是,这本书鼓励读者进行大量的实践,每一次的小成功都能够极大地增强学习者的信心。我跟着书中的指引,成功地制作了一个能够跟随光线移动的太阳能追踪器,那种亲手创造的成就感无与伦比。
这本书的语言风格非常平易近人,一点也没有那种高高在上的技术说教感。作者仿佛就是一个耐心的朋友,手把手地教你如何与Arduino这个神奇的小东西打交道。我一直觉得电子硬件和编程是两门独立的学科,分开学习都很难,合在一起就更不用说了。《从零开始学Arduino电子设计》巧妙地将这两者融为一体,让我在学习编程的同时,也能深入理解硬件的工作原理,反之亦然。我印象最深刻的是书中关于“数据可视化”的章节,它教会了我如何将Arduino采集到的传感器数据通过串口发送到电脑,然后在电脑上用一些简单的软件(比如Processing)来绘制出实时的曲线图。这个过程让我第一次直观地看到了电子世界的数据流动,那种感觉非常奇妙。作者在讲解时,总会从“为什么”入手,解释清楚每一个概念的来龙去脉,而不是简单地给出“怎么做”。这种教学方式让我对Arduino的学习充满了探索的欲望,也让我能够举一反三,触类旁通。
这本书最大的亮点在于其极强的可操作性,它不是一本纸上谈兵的书,而是让你从一开始就动手实践。我曾尝试过一些电子学习资料,但往往在理论讲解之后,就缺乏具体的实践指导,导致我无法将所学知识转化为实际技能。《从零开始学Arduino电子设计》在这方面做得非常出色。书中提供了非常丰富的项目案例,从最简单的LED闪烁,到稍微复杂的机器人控制,应有尽有。我印象特别深刻的是书中关于“红外遥控器控制”的章节。它不仅教会了我如何解析红外信号,如何用Arduino接收并识别不同的按键指令,还提供了一个完整的代码框架,让我能够快速搭建一个自己的红外遥控系统。更重要的是,书中还强调了调试的重要性,并提供了许多实用的调试技巧,帮助我快速定位和解决程序中的错误。这种“边学边做,在做中学”的学习模式,让我觉得学习过程非常高效且充满乐趣,也让我对Arduino的应用前景有了更深的认识。
读完《从零开始学Arduino电子设计》,我才真正体会到“学以致用”的乐趣。这本书的结构设计非常巧妙,它并没有一开始就让你去背诵大量的硬件参数和编程语法,而是通过一个个生动有趣的实践项目,引导你逐步深入了解Arduino的各个方面。我尤其喜欢书中关于“LCD显示屏”应用的章节,它详细讲解了如何连接LCD屏幕,如何在其上显示文字和数字,以及如何通过按钮来切换显示内容。这个项目让我体会到了将数据可视化输出的魅力,也让我看到了Arduino在人机交互方面的巨大潜力。书中提供的代码清晰易懂,并且有大量的注释,让我能够轻松地理解每一部分的功能。更重要的是,作者在讲解过程中,经常会穿插一些关于电子元器件工作原理的介绍,让你在动手实践的同时,也能巩固和加深对理论知识的理解。我按照书中的指导,成功地制作了一个简易的“数字时钟”,那一刻的成就感是无与伦比的,也让我对接下来的电子学习充满了信心。
坦白说,我是一名完全没有电子基础的跨界学习者,接触Arduino完全是出于好奇。在购买《从零开始学Arduino电子设计》之前,我曾担心自己会看不懂,或者学了也无法实际应用。但这本书却完全打消了我的顾虑。作者的教学思路非常清晰,他没有假设读者已经具备任何背景知识,而是从最基础的元器件(如电阻、电容、LED)讲起,逐一介绍它们的特性和用途。更关键的是,书中的案例设计非常贴近实际生活,而且具有很强的趣味性。我印象最深刻的是书中关于“制作一个简单的音乐盒”的章节。通过这个项目,我学习了如何使用PWM(脉冲宽度调制)来控制蜂鸣器的音调,并学会了如何通过编写代码来演奏简单的旋律。过程中,作者不仅解释了PWM的原理,还提供了详细的接线图和代码示例,让我能够一步步地跟着做。即使我在调试过程中遇到一些小问题,书中的“常见问题解答”和“故障排除”部分也能提供有效的帮助。这种循序渐进、由浅入深的讲解方式,让我这个“小白”也能轻松上手,并且在实践中不断获得成就感。
我购买《从零开始学Arduino电子设计》的初衷是想为我的一个个人项目寻找技术支持,没想到这本书的内容远超我的预期。它的讲解方式非常系统化,而且充满了实践导向。我特别欣赏书中对于不同类型传感器的详细介绍,以及如何将它们集成到Arduino项目中。书中有一个章节专门介绍了如何使用RFID模块来实现简单的门禁系统,这个项目对我来说非常有价值。我不仅学会了如何连接RFID读卡器,如何读取RFID标签的信息,还学会了如何编写代码来判断权限。书中还提供了非常详细的步骤指导,包括电路连接图、代码编写和调试技巧。我按照书中的方法,成功地搭建了一个小型的RFID门禁系统,并能够实现基本的身份验证功能。这种将学习到的知识立即应用到实际项目中的体验,让我觉得非常充实和有成就感。这本书的价值在于,它不仅仅是关于Arduino的学习,更是关于如何运用Arduino去解决实际问题,去创造有用的东西。
这本书在知识的编排上可以说是一绝,它循序渐进,层层递进,没有留下任何知识断层。我曾经在学习过程中,遇到过许多其他的电子技术书籍,它们要么理论过于深奥,要么实践过于零散,总是让人难以形成完整的知识体系。《从零开始学Arduino电子设计》则完全避免了这些问题。它从最基本的硬件结构讲起,然后过渡到软件编程,再到各种常用模块的接口和应用。我记得书中有一个章节详细讲解了Arduino的通信协议,比如串口通信。这个概念在我初次接触时感到有些抽象,但作者通过一个“Arduino与电脑通过串口发送数据”的实例,将理论与实践完美结合,让我立刻明白了其工作原理和实际用途。更棒的是,书中还涉及了一些进阶主题,例如如何使用外部中断来响应外部事件,以及如何利用库函数来简化编程。这些内容虽然比基础知识稍微复杂一些,但作者的讲解依然清晰易懂,并且配以大量的代码示例和电路图,让我能够轻松掌握。这本书真正做到了,无论你是完全的初学者,还是已经有一定基础的学习者,都能从中获益。
这本书在设计理念上有着非常独特的考量,它真正做到了“从零开始”。我曾经尝试过其他一些电子入门书籍,但往往在初期的理论讲解上就让我望而却步,感觉像是在学习一门完全陌生的语言。然而,《从零开始学Arduino电子设计》却不同,它将复杂的电子概念拆解成一个个易于理解的小单元,并且巧妙地融入到实际的动手实践中。我记得书中有一个章节,是关于如何用Arduino读取一个简单的按钮信号,并根据按钮的状态来控制LED的亮灭。这个看似简单的项目,却包含了数字输入的原理、逻辑判断的语法以及输出控制的方法。作者并没有急于求成,而是非常细致地讲解了每一个环节,从元器件的选择、电路的连接,到代码的编写和上传,都进行了详尽的说明,并且提供了完整的代码示例。最让我惊喜的是,书中还提供了很多调试的小技巧,帮助我快速找出代码中的错误。这种寓教于乐的学习方式,让我觉得学习电子设计不再是一件痛苦的事情,反而成了一种享受。通过这个小项目,我不仅掌握了基本的输入输出控制,更重要的是,我建立了对电子硬件和软件协同工作的信心。
这本《从零开始学Arduino电子设计》彻底颠覆了我对电子世界的固有认知。过去,我总觉得电子设计是一门高深莫测的学科,充斥着复杂的公式和晦涩的术语,遥不可及。然而,翻开这本书的扉页,我立刻被它亲切而富有引导性的语言所吸引。它没有一开始就抛出枯燥的理论,而是从最基础的Arduino开发板及其核心组件开始,循序渐进地介绍了如何搭建电路、连接传感器、控制执行器。我印象最深的是书中关于“点亮一个LED”的章节,虽然只是最简单的操作,但作者通过生动形象的比喻和图文并茂的讲解,让我第一次理解了电流的流动、电阻的作用以及代码如何控制硬件。更重要的是,它让我感受到了一种“玩”转电子的乐趣,仿佛我不是在学习,而是在进行一场充满惊喜的探索。我尤其欣赏书中对于“为什么”的解释,每一个概念、每一个步骤,都详细阐述了其背后的原理和逻辑,这让我不仅知其然,更知其所以然。那种豁然开朗的感觉,是任何死记硬背都无法带来的。通过这本书,我仿佛获得了一把开启电子世界大门的钥匙,迫不及待地想要去解锁更多未知的奇妙。
很不错的入门书籍,尤其适合小白
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