具体描述
本书系统论述了Arduino开源硬件的开发方法及30个完整项目开发案例。全书内容包括以下六部分:Arduino项目设计基础、智能控制类开发案例、生活便捷类开发案例、物联网络类开发案例、人机交互类开发案例、其他创意类开发案例。
全书项目开发案例部分,详尽论述了实际开发案例,包括项目背景、功能及总体设计(含软件设计流程图、硬件电路图)、各种传感器和模块等。此外,对于所有实例,也给出了实际制作的产品机械结构、故障及问题分析、元器件清单等。本书案例的叙述采用由整体到部分,先模块后代码,创新思维与实践设计相结合,以符合读者的学习认知规律;同时,本书配套提供了项目案例的硬件设计图和源代码,供读者动手实践,二次开发。
本书可作为电子信息类专业的本科生教材,也可以作为智能硬件爱好者的参考用书;对于从事物联网、创新开发和设计的工程技术人员,也极具参考价值。
本书系统论述了Arduino开源硬件的开发方法。详尽介绍了Arduino开发板种类、扩展板类型、软件开发环境、Arduino编程语言、Arduino硬件设计方法,以及30个完整项目开发案例。全书提供了五大类共计30个完整商业案例,这些案例均可二次开发:智能控制类开发案例8个、生活便捷类开发案例6个、物联网络类开发案例8个、人机交互类开发案例5个、其他创意类开发案例3个。
本书配套赠送硬件设计图和源代码,下载地址为清华大学出版社网站本书页面。
作者简介
李永华,执教于北京邮电大学信息与通信工程学院,北京邮电大学师德标兵,从事物联网和智能硬件的研究开发,以及教学改革和教学研究工作,曾参与多个教育部、北京市及北京邮电大学的教育及教学改革项目。在教学中以兴趣为导向,激发学生的创造性;以素质为基础,提高自身教学水平;以科研为手段,促进教学理念转变。通过信息工程专业综合改革,探索了以“学生学为中心”的教学模式,营造生动活泼的学习方法,提高学生独立的思考问题,发现问题和解决问题的能力,激发学生的创造激情。出版畅销图书《Arduino软硬件协同设计实战指南》和《AllJoyn技术原理及物联网程序开发指南》。
目录信息
1.1开源硬件简介
1.2Arduino开源硬件
1.2.1Arduino开发板
1.2.2Arduino扩展板
1.3Arduino软件开发平台
1.3.1Arduino平台特点
1.3.2Arduino IDE的安装
1.3.3Arduino IDE的使用
1.4Arduino编程语言
1.4.1Arduino编程基础
1.4.2数字I/O口的操作函数
1.4.3模拟I/O口的操作函数
1.4.4高级I/O Pulseln(pin,state,timeout)
1.4.5时间函数
1.4.6中断函数
1.4.7串口通信函数
1.4.8Arduino的库函数
1.5Arduino硬件设计平台
1.5.1Fritzing软件简介
1.5.2Fritzing使用方法
1.5.3Arduino电路设计
1.5.4Arduino样例与编程
第2章智能控制类开发案例
2.1项目1: 六足机器人
2.1.1项目背景
2.1.2创意描述
2.1.3功能及总体设计
2.1.4产品展示
2.1.5故障及问题分析
2.1.6元器件清单
参考文献
2.2项目2: 实时模仿人手动作的机械手
2.2.1项目背景
2.2.2创意描述
2.2.3功能及总体设计
2.2.4产品展示
2.2.5故障及问题分析
2.2.6元器件清单
参考文献
2.3项目3: 自动调酒机
2.3.1项目背景
2.3.2创意描述
2.3.3功能及总体设计
2.3.4产品展示
2.3.5故障及问题分析
2.3.6元器件清单
参考文献
2.4项目4: 自跟随小车
2.4.1项目背景
2.4.2创意描述
2.4.3功能及总体设计
2.4.4产品展示
2.4.5故障及问题分析
2.4.6元器件清单
参考文献
2.5项目5: 智能颜色识别追踪小车
2.5.1项目背景
2.5.2创意描述
2.5.3功能及总体设计
2.5.4产品展示
2.5.5故障及问题分析
2.5.6元器件清单
参考文献
2.6项目6: 自平衡小车
2.6.1项目背景
2.6.2创意描述
2.6.3功能及总体设计
2.6.4产品展示
2.6.5故障及问题分析
2.6.6元器件清单
参考文献
2.7项目7: 智能清洁小车
2.7.1项目背景
2.7.2创意描述
2.7.3功能及总体设计
2.7.4产品展示
2.7.5故障及问题分析
2.7.6元器件清单
参考文献
2.8项目8: 多功能智能玩具小车
2.8.1项目背景
2.8.2创意描述
2.8.3功能及总体设计
2.8.4产品展示
2.8.5故障及问题分析
2.8.6元器件清单
参考文献
第3章生活便捷类开发案例
3.1项目9: “懒人”垃圾桶
3.1.1项目背景
3.1.2创意描述
3.1.3功能及总体设计
3.1.4产品展示
3.1.5故障及问题分析
3.1.6元器件清单
参考文献
3.2项目10: 星伞
3.2.1项目背景
3.2.2创意描述
3.2.3功能及总体设计
3.2.4产品展示
3.2.5故障及问题分析
3.2.6元器件清单
参考文献
3.3项目11: 强密码生成器
3.3.1项目背景
3.3.2创意描述
3.3.3功能及总体设计
3.3.4产品展示
3.3.5故障及问题分析
3.3.6元器件清单
参考文献
3.4项目12: 智能教室
3.4.1项目背景
3.4.2创意描述
3.4.3功能及总体设计
3.4.4产品展示
3.4.5故障及问题分析
3.4.6元器件清单
参考文献
3.5项目13: 智能分类垃圾桶
3.5.1项目背景
3.5.2创意描述
3.5.3功能及总体设计
3.5.4产品展示
3.5.5故障及问题分析
3.5.6元器件清单
参考文献
3.6项目14: 语音控制台灯
3.6.1项目背景
3.6.2创意描述
3.6.3功能及总体设计
3.6.4产品展示
3.6.5故障及问题分析
3.6.6元器件清单
参考文献
第4章物联网络类开发案例
4.1项目15: 皮肤温湿度微博播报器
4.1.1项目背景
4.1.2创意描述
4.1.3功能及总体设计
4.1.4产品展示
4.1.5故障及问题分析
4.1.6元器件清单
参考文献
4.2项目16: 微信智能家居监测控制中心
4.2.1项目背景
4.2.2创意描述
4.2.3功能及总体设计
4.2.4产品展示
4.2.5故障及问题分析
4.2.6元器件清单
参考文献
4.3项目17: 红外网络双控窗帘
4.3.1项目背景
4.3.2创意描述
4.3.3功能及总体设计
4.3.4产品展示
4.3.5故障及问题分析
4.3.6元器件清单
参考文献
4.4项目18: 实时红外监测系统
4.4.1项目背景
4.4.2创意描述
4.4.3功能及总体设计
4.4.4产品展示
4.4.5故障及问题分析
4.4.6元器件清单
参考文献
4.5项目19: 微型气象站
4.5.1项目背景
4.5.2创意描述
4.5.3功能及总体设计
4.5.4产品展示
4.5.5故障及问题分析
4.5.6元器件清单
参考文献
4.6项目20: 乐联智能家居
4.6.1项目背景
4.6.2创意描述
4.6.3功能及总体设计
4.6.4产品展示
4.6.5故障及问题分析
4.6.6元器件清单
参考文献
4.7项目21: 智能开关
4.7.1项目背景
4.7.2创意描述
4.7.3功能及总体设计
4.7.4产品展示
4.7.5故障及问题分析
4.7.6元器件清单
参考文献
4.8项目22: 微信控制智能插排
4.8.1项目背景
4.8.2创意描述
4.8.3功能及总体设计
4.8.4产品展示
4.8.5故障及问题分析
4.8.6元器件清单
参考文献
第5章人机交互类开发案例
5.1项目23: 可穿戴智能盲人导航系统
5.1.1项目背景
5.1.2创意描述
5.1.3功能及总体设计
5.1.4产品展示
5.1.5故障及问题分析
5.1.6元器件清单
参考文献
5.2项目24: 老年人的“哆啦A梦”
5.2.1项目背景
5.2.2创意描述
5.2.3功能及总体设计
5.2.4产品展示
5.2.5故障及问题分析
5.2.6元器件清单
参考文献
5.3项目25: 运动手环
5.3.1项目背景
5.3.2创意描述
5.3.3功能及总体设计
5.3.4产品展示
5.3.5故障及问题分析
5.3.6元器件清单
参考文献
5.4项目26: 星空墙壁灯
5.4.1项目背景
5.4.2创意描述
5.4.3功能及总体设计
5.4.4产品展示
5.4.5故障及问题分析
5.4.6元器件清单
参考文献
5.5项目27: 智能导盲棍
5.5.1项目背景
5.5.2创意描述
5.5.3功能及总体设计
5.5.4产品展示
5.5.5故障及问题分析
5.5.6元器件清单
参考文献
第6章其他创意类开发案例
6.1项目28: 水幕时钟
6.1.1项目背景
6.1.2创意描述
6.1.3功能及总体设计
6.1.4产品展示
6.1.5故障及问题分析
6.1.6元器件清单
参考文献
6.2项目29: 智能鱼缸
6.2.1项目背景
6.2.2创意描述
6.2.3功能及总体设计
6.2.4产品展示
6.2.5故障及问题分析
6.2.6元器件清单
参考文献
6.3项目30: 音乐天才
6.3.1项目背景
6.3.2创意描述
6.3.3功能及总体设计
6.3.4产品展示
6.3.5故障及问题分析
6.3.6元器件清单
参考文献
· · · · · · (收起)
读后感
用户评价
作为一个曾经的电子爱好者,我对Arduino的兴趣一直都在,但总觉得在项目实践上缺少一些深度和创新点。《Arduino实战指南》这本书,恰恰填补了我在这方面的空白。它不只是停留在教你如何连接几个元器件,而是深入探讨了各种高级应用技巧。我尤其对书中关于“仿生机器人”和“智能家居系统”的案例分析印象深刻。这些项目的设计思路非常巧妙,用到的技术点也很有代表性,比如多自由度机械臂的控制、无线通信网络的搭建、以及基于语音识别的交互方式等等。书里对这些复杂系统的模块化设计和软件架构都做了详细的阐述,让我能理解如何将零散的技术点有机地结合起来,形成一个完整的解决方案。我还注意到书中对于传感器数据的前期处理和滤波算法的讲解,这对于提高系统的鲁棒性和稳定性至关重要。此外,书中关于低功耗设计和能源采集的讨论,也为我开发便携式或独立运行的物联网设备提供了宝贵的思路。总而言之,《Arduino实战指南》是一本能够激发我创造力,并帮助我将脑海中的奇思妙想变成现实的有力工具。它让我看到了Arduino在复杂项目中的巨大潜力,也让我对未来的电子创新充满了信心。
说实话,我是一个完全的“小白”,之前对电子和编程几乎一窍不通。在朋友的推荐下,我抱着试试看的心态买了《Arduino实战指南》。刚拿到书的时候,我还有点担心里面的内容会太难,跟不上。但出乎意料的是,这本书写得非常友好,就像一位经验丰富的朋友在耐心地教我一样。从最最基础的如何安装Arduino IDE,如何连接USB线,到点亮第一个LED灯,每一步都讲解得非常详细,配有清晰的图片指导。我最喜欢的是书里提供的那些“动手做”的环节,每一次的小项目都让我非常有成就感。比如,跟着书做了一个简单的“流水灯”,虽然简单,但对我来说意义重大,让我真切地感受到了代码如何控制硬件。然后是学习如何读取按钮的状态,实现简单的开关控制,再到读取电位器来控制LED的亮度,这些都让我觉得很有趣,而且很实用。书中关于一些常用模块的讲解,比如LCD显示屏、超声波测距模块、红外接收模块等等,都非常到位。每个模块都有详细的接线图和示例代码,并且解释了代码的每一行作用。我感觉自己不再是死记硬背,而是真正理解了这些模块是如何工作的。这本书让我对Arduino不再感到畏惧,反而充满了学习的兴趣,也让我看到了自己也能做出一些有趣的小玩意儿的希望。
我一直以为自己已经对Arduino有了一定的了解,毕竟之前也折腾过一些小玩意儿。但当我拿到《Arduino实战指南》之后,我才发现自己之前的知识体系有多么零散和浅薄。这本书的深度和广度都超出了我的预期。它不仅仅是教你如何连接几个元器件,而是深入剖析了Arduino底层的工作原理,比如它的微控制器是如何工作的,以及各种库函数背后的逻辑。我尤其欣赏书中对不同通信协议的详细阐述,比如I2C、SPI、UART,这些在实际项目中非常关键,但往往被很多入门教程一带而过。这本书则把这些复杂的概念用清晰的图示和代码示例一一展现,让我豁然开朗。还有关于传感器和执行器的部分,不是简单地列举几个,而是对不同类型的传感器(例如,温度、湿度、加速度、距离传感器)的原理、选型、以及数据处理方法都做了深入的分析,并且提供了多种解决方案。书里还涉及到了PID控制、步进电机的高精度控制等高级话题,这对于我想要开发更复杂的自动化系统非常有帮助。另外,书中对于电源管理、抗干扰设计等实操性很强的方面也进行了讲解,这在我以往的项目中经常遇到瓶颈,相信这本书能为我提供宝贵的经验。总的来说,《Arduino实战指南》是一本能够帮助我从“会用”晋升到“精通”的宝典,它让我看到了Arduino的无限可能,也为我未来的进阶学习指明了方向。
我是一位正在攻读电子工程专业的学生,对嵌入式系统和物联网技术有着浓厚的兴趣。在寻找能够深化我理论知识并提供实践指导的书籍时,我偶然发现了《Arduino实战指南》。这本书的出现,简直是为我量身定制的。它不仅涵盖了Arduino硬件平台的方方面面,更重要的是,它提供了大量实际应用场景的案例和解决方案。我特别欣赏书中关于传感器融合和高级控制算法的章节,例如如何利用加速度计和陀螺仪实现姿态检测,以及如何运用PID算法来精确控制电机。这些内容对于我的课程设计和毕业项目非常有启发性。此外,书中关于实时操作系统(RTOS)在Arduino上的应用,以及与ESP8266/ESP32等Wi-Fi模块的深度集成,让我看到了构建更复杂、更智能物联网设备的可能性。书中的代码风格严谨,逻辑清晰,并且注重代码的优化和效率,这对于我学习如何编写高质量的嵌入式代码非常有帮助。我还在书中看到了关于数据可视化和云平台接入的讲解,这无疑为我学习物联网开发打下了坚实的基础。总的来说,《Arduino实战指南》不仅仅是一本操作手册,更是一部引导我深入探索嵌入式系统和物联网技术的学术参考,极大地扩展了我的知识边界和技术视野。
哇,终于拿到《Arduino实战指南》了!我一直对DIY电子项目很感兴趣,但苦于没有系统性的指导,常常是东拼西凑,效果总是不尽如人意。这次抱着试试看的心态入手了这本书,翻开目录就被深深吸引住了。从最基础的Arduino开发环境搭建,到各种传感器的连接和数据读取,再到执行器(比如舵机、电机)的控制,再到更复杂的通信协议和物联网应用,感觉内容覆盖得非常全面,而且循序渐进,非常适合我这种初学者。我看前面几章的讲解,语言通俗易懂,配图也很丰富,即使是初次接触硬件编程,也能很快上手。尤其是关于GPIO口的基础知识,讲解得非常透彻,让我明白了数字输入输出、模拟输入等概念的真正含义,而不是死记硬背。还有一些关于中断和定时器的章节,虽然我还没深入研究,但从目录上看,这些都是实现复杂项目绕不开的关键技术,能够有专门的章节讲解,真是太棒了。这本书不仅仅是理论的堆砌,从书名“实战指南”就能看出,它更注重实际操作和项目实现。我迫不及待地想跟着书里的例子,搭建我的第一个智能小车,或者做一个能根据光线自动调节亮度的台灯。听说书里还有关于网页控制和手机APP控制的章节,这简直太酷了!想象一下,在家就能通过手机控制家里的各种设备,简直是科技宅的终极梦想。总而言之,这本书为我开启了一个全新的电子世界的大门,让我对未来的DIY项目充满了期待。