Arduino基礎與應用

第一部分 基礎篇
第1章 認識Arduino 2
1.1 Arduino的來歷 2
1.2 Arduino的優(yōu)點 2
1.3 Arduino硬件與選擇 3
1.3.1 認識不同型號的Arduino 4
1.3.2 Arduino外圍模塊 9
1.4 Arduino擴展模塊圖解 11
1.4.1 電源擴展板 11
1.4.2 SD卡讀/寫擴展板 12
1.4.3 GSM 擴展板 12
1.4.4 電機擴展板 14
1.4.5 傳感器擴展板 14
1.4.6 Wi-Fi擴展板 15
1.5 從Arduino UNO開始 16
第2章 建立開發(fā)環(huán)境 19
2.1 項目開發(fā)流程 19
2.2 Arduino開發(fā)軟件 19
2.2.1 下載配置Arduino開發(fā)環(huán)境 19
2.2.2 認識Arduino IDE 20
2.2.3 安裝Arduino驅(qū)動程序 22
2.3 自帶程序范例與類庫介紹 24
2.3.1 Arduino自帶范例介紹 24
2.3.2 Arduino自帶類庫介紹 28
2.4 如何導入第三方庫 35
2.5 Arduino語言及程序結(jié)構(gòu) 36
2.5.1 Arduino語言 36
2.5.2 Arduino程序結(jié)構(gòu) 36
2.6 從例程Hello World開始 38
第二部分 進階篇
第3章 數(shù)字信號及應用案例 42
3.1 數(shù)字信號簡介 42
3.2 LED及應用案例 42
3.2.1 心形LED閃爍案例 42
3.2.2 跑馬燈案例 46
3.3 指撥開關(guān)控制應用案例 48
3.4 7段數(shù)碼顯示器案例 50
3.5 PWM 及應用案例 55
3.6 蜂鳴器案例 57
3.7 數(shù)字輸出案例 60
3.8 限位開關(guān)案例 63
第4章 模擬信號及應用案例 64
4.1 可變電阻測量案例 64
4.2 光敏電阻測量案例 67
4.3 溫度感測案例 69
4.4 壓力感測案例 71
第5章 Arduino與外設通信 73
5.1 串口通信 73
5.1.1 其他Arduino上的串口位置 75
5.1.2 Arduino與電腦通信設置 76
5.1.3 Arduino串口通信函數(shù) 77
5.1.4 串口通信案例 80
5.2 IIC總線通信 85
5.2.1 IIC主機、從機和引腳 86
5.2.2 Wire類庫成員函數(shù) 86
5.2.3 IIC連接方法 88
5.2.4 IIC總線通信案例 89
5.3 SPI總線通信 93
5.3.1 SPI引腳 93
5.3.2 SPI總線上的從設備選擇 94
5.3.3 SPI類庫成員函數(shù) 94
5.3.4 SPI總線上的數(shù)據(jù)發(fā)送與接收 95
5.3.5 SPI總線通信案例 95
5.4 USB類庫 100
5.4.1 USB類庫相關(guān)函數(shù) 100
5.4.2 模擬鍵盤輸入信息 102
第6章 LCD顯示與控制 105
6.1 液晶顯示模板1602 LCD 105
6.2 Arduino相關(guān)函數(shù)庫 107
6.3 啟動LCD 109
6.3.1 需要的元器件 109
6.3.2 4位數(shù)據(jù)線接法 110
6.3.3 連接元件 110
6.4 1602 LCD控制案例 111
6.4.1 LCD顯示 111
6.4.2 LCD換行控制 112
6.4.3 移動的字幕 113
6.4.4 顯示輸入數(shù)據(jù) 114
第7章 Arduino電機控制 117
7.1 直流電機 117
7.1.1 直流電機的選型 117
7.1.2 直流電機接線圖解 118
7.1.3 直流電機驅(qū)動外圍模塊 119
7.1.4 直流電機控制案例 120
7.1.5 AFMotor類庫 124
7.2 舵 機 125
7.2.1 舵機選型 125
7.2.2 舵機接線圖解 126
7.2.3 舵機控制案例 126
7.2.4 Servo類庫 127
7.3 步進電機 128
7.3.1 步進電機選型 128
7.3.2 步進電機接線圖解 129
7.3.3 步進電機驅(qū)動外圍模塊 130
7.3.4 步進電機控制案例 132
7.3.5 Stepper類庫 136
第8章 Arduino與無線通信 138
8.1 無線通信概述 138
8.2 無線通信網(wǎng)絡框架 138
8.2.1 一對多通信架構(gòu) 139
8.2.2 多對多通信架構(gòu) 139
8.2.3 混合式通信架構(gòu) 140
8.3 常見的無線通信協(xié)議 140
8.4 RF模塊 141
8.4.1 315 MHz RF模塊及案例 141
8.4.2 RFID與讀卡器及案例 144
8.5 紅外線與超聲波案例 146
8.5.1 紅外線與超聲波簡介 147
8.5.2 簡單的紅外信號傳輸案例 147
8.5.3 簡單的紅外線測距儀案例 149
8.5.4 紅外線人體感測案例 150
8.5.5 簡單的超聲波測距案例 153
8.6 藍牙模塊與案例 155
8.7 Wi-Fi模塊與案例 157
第9章 Arduino存儲技術(shù) 159
9.1 EEPROM 存儲技術(shù) 159
9.1.1 EEPROM 介紹 159
9.1.2 EEPROM 類庫 159
9.1.3 EEPROM 簡單讀、寫案例 160
9.1.4 EEPROM 存儲各類型數(shù)據(jù)案例 163
9.2 SD卡存儲技術(shù) _(_y_>奯__165
9.2.1 SD卡介紹 165
9.2.2 SD卡類庫 166
9.2.3 SD卡外圍模塊 169
9.2.4 SD卡簡單讀/寫案例 170
9.2.5 SD卡溫度采集案例 176
第10章 GPS室外定位 182
10.1 GPS簡介 182
10.2 GPS模塊介紹 182
10.2.1 GPS有源天線 182
10.2.2 GPS模塊特性參數(shù) 183
10.3 GPS使用設定 183
10.4 GPS室外定位案例 185
10.4.1 簡單定位案例 185
10.4.2 便攜定位裝置案例 190
第三部分 綜合篇
第11章 智能小車 198
11.1 智能小車結(jié)構(gòu)及功能分析 198
11.1.1 智能小車結(jié)構(gòu) 198
11.1.2 智能小車功能分析 200
11.2 智能小車基本功能實現(xiàn) 202
11.2.1 全向運行 202
11.2.2 實時啟動 206
11.3 智能小車黑線循跡 208
11.3.1 黑線循跡原理 208
11.3.2 軟、硬件分析 208
11.3.3 操作說明 211
11.4 智能小車紅外避障 211
11.4.1 紅外避障原理 211
11.4.2 軟、硬件分析 211
11.4.3 操作說明 214
11.5 智能小車超聲波避障 214
11.5.1 超聲波避障原理 214
11.5.2 軟、硬件分析 214
11.5.3 操作說明 218
11.6 智能小車紅外遙控 218
11.6.1 紅外遙控原理 218
11.6.2 軟、硬件分析 218
11.6.3 操作說明 221
11.7 智能小車藍牙遙控 221
11.7.1 藍牙遙控原理 221
11.7.2 軟、硬件分析 221
11.7.3 操作說明 229
11.8 智能小車Wi-Fi遙控 230
11.8.1 Wi-Fi遙控原理 230
11.8.2 軟、硬件分析 230
11.8.3 操作說明 234
第12章 桌面式3D打印機 238
12.1 3D打印技術(shù)介紹 238
12.1.1 3D打印原理 238
12.1.2 3D打印流程 239
12.1.3 3D打印特點 240
12.2 桌面式3D打印機結(jié)構(gòu) 240
12.3 3D打印機打印使用說明 241
12.3.1 3D打印機軟件使用說明 241
12.3.2 3D打印機硬件使用說明 245
12.3.3 3D打印使用案例 246
12.3.4 3D打印機維護與保養(yǎng) 248
12.3.5 3D打印機常見故障分析 249
12.4 3D打印機功能技術(shù)分析 250
12.4.1 3D打印機控制系統(tǒng)分析 250
12.4.2 G代碼文件分析 263
12.4.3 存儲模塊 266
12.4.4 顯示模塊 275
12.4.5 運動控制模塊 283
12.4.6 加熱與溫度測量模塊 294
12.4.7 限位開關(guān)模塊 298
12.4.8 3D打印總流程分析 300
附 錄 305
A.1 使用專業(yè)的IDE編寫Arduino項目 305
A.2 常見問題及解決方法 308
A.2.1 驅(qū)動無法正常安裝 308
A.2.2 avrdude:stk500_getsync():notinsync:resp=0x00錯誤 310
A.2.3 WProgram.h:Nosuchfile ordirectory:編譯錯誤 311
A.2.4 Arduino是否支持其他型號的芯片 311
A.2.5 Arduino開源使用的協(xié)議是什么 312
A.2.6 能否使用AVR.Libc和匯編等開發(fā)Arduino 312
A.3 數(shù)值計算 312
A.3.1 十進制計算 312
A.3.2 二進制計算 312
A.3.3 十六進制計算 313
A.4 ASCII碼對照表 314
A.5 串口通信可用的config配置 315
A.6 USB鍵盤庫支持的鍵盤功能列表 315
A.7 循環(huán)冗余檢查碼 317
A.8 Checksum 318
A.9 G代碼含義注解 319
參考文獻 323__