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第1章 Arduino开源硬件1

1.1 Arduino UNO2

1.1.1概述2

1.1.2技术规范3

1.2 Arduino YUN6

1.2.1概述6

1.2.2技术规范8

1.3 Arduino DUE12

1.3.1概述13

1.3.2技术规范14

1.4 Arduino MEGA 256017

1.4.1概述18

1.4.2技术规范19

1.5 Arduino LEONARDO22

1.5.1概述22

1.5.2技术规范23

1.6 Arduino ETHERNET25

1.6.1概述26

1.6.2技术规范27

1.7 Arduino ROBOT29

1.7.1概述30

1.7.2技术规范31

1.8 Arduino NANO35

1.8.1概述35

1.8.2技术规范36

第2章 Arduino软件开发平台39

2.1 Arduino平台特点39

2.2 Arduino IDE的安装39

2.3 Arduino IDE的使用42

第3章 Arduino编程语言45

3.1 Arduino编程基础45

3.2数字I/O口的操作函数46

3.3模拟I/O口的操作函数48

3.4高级I/O操作函数51

3.5时间函数54

3.6中断函数57

3.7串口通信函数61

第4章 Arduino硬件设计平台70

4.1 Fritzing软件简介70

4.1.1主界面70

4.1.2项目视图70

4.1.3工具栏73

4.2 Fritzing使用方法79

4.2.1查看元件库已有元件79

4.2.2添加新元件到元件库80

4.2.3添加新元件库87

4.2.4添加或删除元件88

4.2.5添加元件间连线88

4.3 Arduino电路设计89

4.4 Arduino样例与编程95

第5章 Arduino开发基础98

5.1入门开发例程98

5.1.1 Blink98

5.1.2 AnalogReadSerial100

5.1.3 DigitalReadSerial101

5.1.4 Fade102

5.1.5 ReadAnalogVoltage104

5.2数字信号处理开发例程105

5.2.1 BlinkWithoutDelay105

5.2.2 Button107

5.2.3 Debounce108

5.2.4 DigitalInputPullup110

5.2.5 StateChangeDetection112

5.2.6 toneKeyboard114

5.2.7 toneMelody116

5.2.8 toneMultiple117

5.2.9 tonePitchFollower119

5.3模拟信号处理开发例程120

5.3.1 AnalogInOutSerial121

5.3.2 AnalogInput122

5.3.3 AnalogWriteMega125

5.3.4 Calibration127

5.3.5 Fading129

5.3.6 Smoothing130

第6章 Arduino扩展板133

6.1 Arduino Ethernet Shield133

6.1.1概述134

6.1.2技术规范134

6.2 Arduino GSM Shield135

6.2.1概述135

6.2.2技术规范136

6.3 Arduino Motor Shield137

6.3.1概述137

6.3.2技术规范138

6.4 Arduino 9 Axes Motion Shield139

6.4.1概述140

6.4.2技术规范140

6.5 Arduino WiFi Shield141

6.5.1概述142

6.5.2技术规范143

6.6 Arduino的库函数144

第7章 Arduino数据采集146

7.1温湿度采集146

7.1.1原理146

7.1.2实验代码146

7.2水位采集148

7.2.1原理148

7.2.2实验代码149

7.3光强采集149

7.3.1原理149

7.3.2实验代码151

7.4气体传感器152

7.4.1原理152

7.4.2实验代码153

7.5超声波传感器153

7.5.1原理153

7.5.2实验代码154

7.6压力传感器156

7.6.1原理156

7.6.2实验代码157

7.7风速传感器158

7.7.1原理158

7.7.2实验代码158

7.8拍照模块159

7.8.1原理159

7.8.2实验代码160

第8章 Arduino显示控制163

8.1 LED163

8.1.1原理163

8.1.2电路图164

8.1.3实验代码164

8.2数码管165

8.2.1原理165

8.2.2电路图165

8.2.3实验代码167

8.3点阵171

8.3.1原理171

8.3.2点阵的使用方法171

8.3.3实验代码172

8.4液晶LCD174

8.4.1原理174

8.4.2电路图174

8.4.3引脚扩展176

8.4.4实验代码176

第9章 Arduino电流控制181

9.1直流电机181

9.1.1原理181

9.1.2电路图182

9.1.3实验代码182

9.2步进电机183

9.2.1原理183

9.2.2电路图184

9.2.3实验代码184

9.3舵机185

9.3.1原理185

9.3.2电路图185

9.3.3实验代码186

9.4继电器186

9.4.1原理186

9.4.2电路图187

9.4.3实验代码188

第10章 Arduino通信控制189

10.1 SPI串口通信189

10.1.1原理189

10.1.2电路图及使用189

10.1.3实验代码190

10.2红外线通信193

10.2.1原理193

10.2.2电路图及使用194

10.2.3实验代码194

10.3 RFID通信196

10.3.1原理196

10.3.2电路图及使用197

10.3.3实验代码197

10.4 Ethernet通信207

10.4.1原理207

10.4.2电路图及使用208

10.4.3实验代码209

10.5 WiFi通信215

10.5.1原理215

10.5.2电路图及使用216

10.5.3实验代码216

10.6 BlueTooth通信219

10.6.1原理219

10.6.2电路图及使用220

10.6.3实验代码221

10.7 XBee通信222

10.7.1原理222

10.7.2电路图及使用222

10.7.3实验代码225

第11章 游戏类开发227

11.1 Jumping Pong227

11.1.1功能构思227

11.1.2设计原理228

11.1.3参考代码230

11.2打地鼠游戏机245

11.2.1功能构思245

11.2.2设计原理245

11.2.3参考代码246

第12章 控制类开发249

12.1蓝牙控制智能车249

12.1.1功能构思249

12.1.2设计原理249

12.1.3参考代码250

12.2可抓取机械手臂254

12.2.1功能构思254

12.2.2设计原理254

12.2.3参考代码255

第13章 交互类开发257

13.1虚拟架子鼓257

13.1.1功能构思257

13.1.2设计原理257

13.1.3参考代码259

13.2触摸按键交互设计263

13.2.1功能构思263

13.2.2设计原理263

13.2.3参考代码265

第14章 物联网开发267

14.1植物生长助手267

14.1.1功能构思267

14.1.2设计原理268

14.1.3参考代码269

14.2环境信息采集系统275

14.2.1功能构思275

14.2.2设计原理275

14.2.3参考代码277

14.3家居灯光控制系统282

14.3.1功能构思282

14.3.2设计原理282

14.3.3参考代码283

第15章 智慧农业设计与开发285

15.1简介285

15.2系统逻辑结构图286

15.3开发板选型287

15.3.1开发板简介287

15.3.2参考代码288

15.4感知层的设计291

15.4.1流程图292

15.4.2 Arduino的GET、POST程序292

15.5平台层的设计297

15.5.1创建RESTFul WCF服务298

15.5.2相关数据库设计300

15.5.3平台数据接口开发302

15.5.4 Fiddler测试REST服务303

15.5.5编写平台图片数据接收305

15.5.6 Arduino请求平台306

第16章 手势图案解锁门项目设计308

16.1项目背景308

16.2创意描述308

16.3功能及总体设计308

16.3.1功能介绍309

16.3.2总体设计309

16.3.3模块介绍310

16.4产品展示318

16.5故障及问题分析319

16.6元器件清单320

第17章 激光雕刻机项目设计321

17.1项目背景321

17.2创意描述321

17.3功能及总体设计322

17.3.1功能介绍322

17.3.2总体设计322

17.3.3模块介绍324

17.4产品展示336

17.5故障及问题分析337

17.6元器件清单338

第18章 App遥控四轴飞行器项目设计339

18.1项目背景339

18.2创意描述339

18.3功能与整体设计340

18.3.1功能介绍340

18.3.2总体设计340

18.3.3模块介绍341

18.4产品展示360

18.5故障及问题分析360

18.6元器件清单361

第19章 肩带式转向警示器项目设计362

19.1项目背景362

19.2创意描述362

19.3功能及总体设计363

19.3.1功能介绍363

19.3.2总体设计363

19.3.3模块介绍364

19.4产品展示371

19.5故障及问题分析372

19.6元器件清单373

第20章 变声器项目设计374

20.1项目背景374

20.2创新描述374

20.3功能及总体设计374

20.3.1功能介绍375

20.3.2总体设计375

20.3.3模块介绍378

20.4产品展示385

20.5故障及问题分析385

20.6元器件清单386

参考文献388

附录A面包板的使用389