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工程师经验手记Arduino程序设计基础(第2版)

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  • 日期: 2022-04-23
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标签: Arduino

Arduino

Arduino不仅仅是全球的开源硬件,也是一个优秀的硬件开发平台,更是硬件开发的趋势。Arduino简单的开发方式使得开发者更关注于创意与实现,更快地完成自己的项目开发,大大节约学习的成本,缩短开发的周期。

《Arduino程序设计基础(第2版)》是作者几年间开发Arduino的经验总结,纯干货分享。本书针对大学教育编写,体系结构清晰,开发细节完善,适合初学者学习,亦可以用于专业开发者查阅。

第1章  初识Arduino

1.1什么是Arduino

1.2  Arduino的由来

1.3为什么使用Arduino作为开发平台

1.4  Arduino硬件——选择一款适合自己的Arduino控制器

1.4.1认识不同型号的Arduino控制器

1.4.2众多的Arduino外围模块

1.4.3从Arduino  UNO开始

1.5  Arduino软件

1.5.1下载配置Arduino开发环境

1.5.2认识Arduino  IDE

1.5.3安装Arduino驱动程序

1.6  Blink——Arduino的Hello  World!

第2章  基础篇

2.1  Arduino语言及程序结构

2.1.1  Arduino语言

2.1.2  Arduino程序结构

2.2  C/C++语言基础

2.2.1数据类型

2.2.2运算符

2.2.3表达式

2.2.4数组

2.2.5字符串

2.2.6注释

2.2.7用流程图表示程序

2.2.8顺序结构

2.2.9选择结构

2.2.10循环结构

2.3电子元件和Arduino扩展模块

2.4传感器扩展板的使用

2.5  Arduino  I/O的简单控制

2.5.1数字I/O的使用

2.5.2项目:人体感应灯(继电器模块与数字传感器)

2.5.3模拟I/O的使用

2.5.4项目:电子温度计

2.5.5数字传感器与模拟传感器的使用

2.6与计算机交流——串口的使用

2.6.1串口输出

2.6.2串口输入

2.6.3实验:串口控制开关灯

2.7时间控制函数

2.7.1运行时间函数

2.7.2延时函数

第3章I/O口高级应用

3.1调声函数

3.2项目:简易电子琴

3.3脉冲宽度测量函数及超声波测距

3.3.1脉冲宽度测量函数

3.3.2超声波测距

3.4设置ADC参考电压

3.5外部中断

3.5.1外部中断的使用

3.5.2实验:外部中断触发蜂鸣器报警

第4章  使用和编写类库

4.1编写并使用函数,提高程序的可读性

4.2使用Arduino类库

4.3编写Arduino类库

4.3.1编写头文件

4.3.2预处理命令

4.3.3宏定义

4.3.4文件包含

4.3.5条件编译

4.3.6版本兼容

4.3.7编写.cpp文件

4.3.8关键字高亮显示

4.3.9建立示例程序

4.4类库优化与发布

第5章  通信篇

5.1硬件串口通信——HardwareSerial类库的使用

5.1.1  HardwareSerial类库成员函数

5.1.2  print()和write()输出方式的差异

5.1.3  read()和peek()输入方式的差异

5.1.4串口读取字符串

5.1.5串口事件

5.1.6串口缓冲区

5.1.7实验:串口控制RGB  LED调光

5.1.8更好的串口监视器——串口调试助手

5.2软件模拟串口通信——SoftwareSerial类库的使用

5.2.1  SoftwareSerial类库的局限性

5.2.2  SoftwareSerial类库成员函数

5.2.3建立一个软串口通信

5.2.4实验:Arduino间的串口通信

5.2.5同时使用多个软串口

5.3  IIC总线的使用——Wire类库的使用

5.3.1  IIC主机、从机与引脚

5.3.2  Wire类库成员函数

5.3.3  IIC连接方法

5.3.4主机写数据,从机接收数据

5.3.5从机发送数据,主机读取数据

5.4  SPI总线的使用——SPI类库的使用

5.4.1  SPI引脚

5.4.2  SPI总线上的从设备选择

5.4.3  SPI类库成员函数

5.4.4  SPI总线上的数据发送与接收

5.4.5实验:使用数字电位器AD5206

5.4.6软件模拟SPI通信

5.4.7实验:使用74HC595扩展I/O口

第6章  存储篇

6.1断电也能保存数据——EEPROM类库的使用

6.1.1  EEPROM类库成员函数

6.1.2写入操作

6.1.3读取操作

6.1.4清除操作

6.1.5存储各类型数据到EEPROM

6.2保存大量数据——SD卡类库的使用

6.2.1格式化SD卡

6.2.2  SD卡类库成员函数

6.2.3使用SD卡读/写模块

6.2.4创建文件

6.2.5删除文件

6.2.6写文件

6.2.7读文件

6.3项目:SD卡环境数据记录器

6.3.1  DHT11温湿度检测模块的使用

6.3.2硬件连接方法

6.3.3温湿度记录器

6.3.4在Excel中分析数据

第7章  无线通信篇——红外遥控

7.1  IRremote类库成员函数

7.2红外接收

7.3红外发射

7.4实验:遥控家电设备

第8章LCD显示篇

8.1  1602  LCD的使用——LiquidCrystal类库的使用

8.1.1将1602  LCD与Arduino连接

8.1.2  1602  LCD相关参数

8.1.3  LiquidCrystal类库成员函数

8.1.4实验:“hello,world!”

8.1.5实验:将串口输入数据显示到1602  LCD上

8.1.6实验:显示滚动效果

8.1.7实验:显示自定义字符

8.2项目:制作电子时钟

8.2.1  DS1307时钟模块的使用

8.2.2电子时钟

8.3图形显示器的使用——u8glib类库的使用

8.3.1使用MINI12864显示屏

8.3.2使用其他图形液晶显示器

8.3.3  u8glib程序结构

8.3.4纯文本显示

8.3.5数据显示

8.3.6实验:绘制图形

8.3.7实验:显示图片——位图取模

第9章USB类库的使用

9.1  USB设备模拟相关函数

9.1.1  USB鼠标类的成员函数

9.1.2  USB键盘类的成员函数

9.2模拟键盘输入信息

9.2.1  Arduino  Leonardo在模拟USB设备后,无法正常下载程序

9.2.2模拟键盘组合按键

9.3实验:使用摇杆模块控制计算机鼠标

9.4项目:PPT播放遥控器

第10章Ethernet类库的使用

10.1  Ethernet相关硬件介绍

10.2  Ethernet类库

10.2.1  Ethernet  类

10.2.2  IPAddress  类

10.2.3  EthernetServer类

10.2.4  EthernetClient类

10.3  Ethernet的初始化

10.3.1自定义IP地址

10.3.2  DHCP获取IP地址

10.4通过Telnet建立简易聊天室

10.4.1建立Arduino  Telnet聊天服务器

10.4.2  Windows  Telnet客户端的使用

10.5  Ethernet与Web应用

10.5.1  HTTP协议简介

10.5.2  HTTP响应

10.5.3网页客户端

10.5.4网页服务器

10.6  UDP通信

10.6.1  EthernetUDP类

10.6.2使用UDP收/发数据

10.7项目:网页控制Arduino

附录

A.1使用专业IDE编写Arduino项目

A.2常见问题及解决方法

A.3  Arduino  Leonardo手册

A.4  Arduino  Due手册

A.5  ASCII码对照表

A.6串口通信可用的config配置

A.7  USB键盘库支持的键盘功能按键列表

A.8常见Arduino型号的参数比较表

后记

参考文献

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