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第1部分 基础知识3

第1章 Arduino概述3

1.1 Arduino起源4

1.2 Arduino可以做什么5

1.3为什么用Arduino5

1.4 Arduino开源文化6

1.5 Arduino发展趋势7

1.5.1创客文化7

1.5.2快速原型设计8

1.6 Arduino趣味实例8

1.7课后问答9

1.8本章小结9

第2章 Arduino硬件资源10

2.1核心芯片11

2.2典型开发板13

2.2.1 Arduino Uno13

2.2.2 Arduino Nano17

2.2.3 Arduino ProMini18

2.2.4 Arduino Leonardo20

2.2.5 Arduino Mega256022

2.3典型扩展板23

2.3.1 Proto Shield原型开发板23

2.3.2 GPRS Shield扩展板24

2.3.3 Arduino Ethernet W5100 R3 Shield网络扩展板25

2.3.4 WizFi210扩展板26

2.3.5 Arduino L298N电机驱动扩展板27

2.3.6 Arduino传感器扩展板28

2.4简单认识其他不同型号的Arduino控制器29

2.4.1 Arduino Zero29

2.4.2 Arduino兼容控制器30

2.4.3衍生控制器31

2.5课后问答31

2.6本章小结32

第3章 开发环境33

3.1开发环境概述33

3.2集成开发环境搭建33

3.3驱动安装34

3.4 IDE基本操作37

3.4.1菜单37

3.4.2快捷键38

3.5程序输入、编译及下载39

3.6开发环境常见问题40

3.7课后问答40

3.8本章小结41

第4章 Arduino语言42

4.1 Arduino语言概述42

4.1.1标识符43

4.1.2关键字43

4.1.3 Arduino语言运算符44

4.1.4 Arduino语言控制语句49

4.1.5 Arduino语言基本结构56

4.2 Arduino基本函数62

4.2.1数字I/O62

4.2.2模拟I/O64

4.2.3高级I/O66

4.2.4时间函数67

4.2.5数学函数70

4.2.6三角函数72

4.2.7外部中断函数72

4.2.8中断使能函数73

4.2.9串口收发函数74

4.3 Arduino库函数79

4.3.1库函数概述79

4.3.2常用库函数79

4.4课后问答81

4.5本章小结81

第2部分 模块实验83

第5章 炫酷LED灯85

5.1实验原理85

5.2材料清单及数据手册86

5.2.1材料清单86

5.2.2核心元件数据手册87

5.3硬件连接88

5.4程序设计90

5.4.1设计思路及流程图90

5.4.2程序源码90

5.5调试及实验现象91

5.6代码回顾91

5.7拓展实验92

5.8拓展实验调试及现象95

5.9技术小贴士96

5.9.1解析LED正负极判别方法96

5.9.2 LED分类97

第6章 按键开关输入99

6.1实验原理99

6.2材料清单100

6.3硬件连接101

6.4程序设计102

6.4.1设计思路及流程图102

6.4.2程序源码102

6.5调试及实验现象103

6.6拓展实验103

6.7拓展实验调试及现象104

6.8技术小贴士104

第7章 触摸延时开关106

7.1实验原理106

7.2材料清单及数据手册107

7.2.1材料清单107

7.2.2核心元件数据手册107

7.3硬件连接108

7.4程序设计109

7.4.1设计思路及流程图109

7.4.2程序源码110

7.5调试及实验现象110

7.6拓展实验111

7.7拓展实验调试及现象111

7.8技术小贴士111

第8章 温度与湿度监测113

8.1实验原理113

8.2材料清单及数据手册114

8.2.1材料清单114

8.2.2 DHT11数据手册115

8.3硬件连接116

8.4程序设计118

8.4.1设计思路及流程图118

8.4.2程序源码118

8.5调试及实验现象120

8.6拓展实验120

8.7拓展实验调试及现象122

8.8技术小贴士123

第9章 气体监测124

9.1实验原理124

9.2材料清单及数据手册124

9.2.1材料清单124

9.2.2 MQ-2数据手册125

9.2.3 MQ-2烟雾传感器模块126

9.3硬件连接126

9.4程序设计128

9.4.1设计思路及流程图128

9.4.2程序源码128

9.5调试及实验现象128

9.6技术小贴士130

第10章 LCD显示131

10.1实验原理131

10.2材料清单及数据手册131

10.3硬件连接134

10.4程序设计135

10.5调试及实验现象137

10.6技术小贴士138

第11章 电机控制140

11.1实验背景140

11.2材料清单及数据手册141

11.2.1材料清单141

11.2.2步进电机数据手册142

11.3硬件连接144

11.4程序设计145

11.5调试及实验现象146

11.6拓展实验146

11.7技术小贴士148

第12章 蓝牙通信151

12.1实验背景151

12.2材料清单及数据手册152

12.2.1材料清单152

12.2.2蓝牙模块数据手册152

12.3硬件连接153

12.4程序设计154

12.5调试及实验现象155

12.6技术小贴士156

第13章 Wi-Fi无线数据传输160

13.1实验背景160

13.2材料清单及数据手册160

13.2.1材料清单160

13.2.2 Wi-Fi模块数据手册161

13.3电路连接及通信初始化162

13.4程序设计164

13.5程序调试164

13.6技术小贴士164

第14章 ZigBee无线数据传输167

14.1实验背景167

14.2材料清单及数据手册167

14.2.1材料清单167

14.2.2 XBee/XBee-PRO模块数据手册168

14.3硬件连接171

14.4程序设计173

14.5程序调试175

14.6技术小贴士175

第3部分 项目实战181

第15章 基于Arduino的智慧农业大棚181

15.1系统概述181

15.2系统总体设计方案182

15.3硬件设计183

15.3.1系统整体硬件连接183

15.3.2 STC12C5A16S2控制器183

15.3.3下位机控制外设183

15.3.4 Arduino传感器网络188

15.3.5空气温湿度传感器模块189

15.3.6 CO2浓度传感器模块189

15.3.7土壤湿度传感器模块190

15.3.8光照强度传感器模块191

15.4软件设计193

15.4.1系统软件流程193

15.4.2空气温湿度传感器模块193

15.4.3 CO2浓度传感器模块196

15.4.4土壤湿度传感器模块197

15.4.5光照强度传感器模块198

15.5 PC端软件设计200

15.6 Android手机客户端软件设计209

15.7系统调试225

15.8设计中的问题及解决方法230

参考文献231

附录 Arduino实验常见元件清单232