Arduino编程从基础到实践

内容概要

Brian Evans 是专注于电子艺术装置领域的艺术家，同时也是位于丹佛的大都会州立学院的副教授。他教授艺术设计中的多学科融合课程和设计概论，包括特殊的艺术表现媒介、电子艺术品创作和 3D 打印课程。他在许多课程中使用了开源硬件，把它们用于艺术和设计创作，这些开源硬件包括 MakerBot 和 RepRap 的 3D 打印机及 Arduino 开发平台。

他的作品已经在洛杉矶巴恩斯德尔公园市政艺术画廊、奥兰治县的当代艺术中心、加州州立大学艺术博物馆、长滩市等地展出。Brian Evans 还是加拿大艾伯塔的班夫新媒体研究所开源硬件园地的常客和活跃分子。他于 2005 年在亚利桑那州大学获得美术学士学位，于 2008 年获得长滩市加利福尼亚州立大学的美术硕士学位，于 2009 年曾作为志愿者为纽约开源硬件高峰论坛服务。

书籍目录

第 1 章  开始   1

Arduino 是为 DIY 爱好者设计的    1

Arduino 生态系统 3

Arduino 平台   3

开源硬件      4

社区   5

Arduino 世界  6

Arduino 采用 C 语言还是其他语言    7

我们需要什么元件   9

进入正题  11

安装软件    12

连接到 Arduino         13

打开一个框架  13

选择板子和串口        14

上传框架      15

总结      16

第 2 章 代码架构   17

什么是代码的框架  18

项目 1：RGB 闪灯    19

把它连上   20

上传代码    21

代码总结    22

Arduino C 的结构    22

使用注释    23

基本函数     24

语句和语法   26

确认和上传    27

确认      27

保存  28

上传  29

常见的错误    30

总结      32

第 3 章 使用变量     34

项目 2：七色变色灯     35

把它们连接起来  35

上传源代码    36

代码总结  37

什么是变量   38

声明变量    39

变量名     40

数据类型   41

变量修饰   43

预定义常量  44

变量作用域  44

使用操作符        45

数学运算符：+、-、*、/     46

复合操作符：++、‐‐、+=、-=、 * =、/=   47

运算顺序    48

总结    49

第 4 章 进行判断    50

项目 3：闪灯     51

把它连接起来      51

上传代码     52

源代码总结    54

对比和逻辑操作  56

控制结构  58

if      58

for  60

while          61

do   62

switch    63

break    64

continue        65

总结     65

第 5 章 数字输入和输出    67

Arduino I/O 扩展    68

项目 4：吵闹的蛐蛐       70

把它连起来  70

上传代码     72

源代码总结  73

数字函数  75

pinMode()    75

digitalWrite()    76

digitalRead()    77

状态转换      78

切换  79

计数  81

模式     82

总结     85

第 6 章 模拟输入、模拟输出    86

模拟量揭秘          87

项目 5：呼吸远程信息处理  88

把它们连起来  89

上传代码      91

源代码总结    91

模拟函数  93

analogRead()    93

analogWrite()        95

analogReference()    96

模拟串口监视器  97

读模拟值   98

使用串口监视器     99

它是如何工作的     100

映射数值      101

map()      101

constrain()  102

总结      103

第 7 章 高级函数   104

时间函数      105

delay()      105

delayMicroseconds()  106

millis()       107

micros()   109

随机函数     109

random()      110

randomSeed()      112

项目 6：环境温度      113

连接起来   114

上传源代码    116

源代码总结      118

写函数      121

声明函数  121

调用函数  122

函数返回值     122

函数的参数        124

项目 7：HSB 彩色 LED   125

把它们连起来      125

上传源代码    127

源代码总结      129

硬件中断       130

attachInterrupt()    131

detachInterrupt()     132

总结      132

第 8 章 数组和存储区    133

项目 8：占卜机    134

把它们连起来      134

上传源代码       136

源代码总结     139

数组      143

声明数组  143

使用数组   145

字符数组  148

多维数组  149

Arduino 存储器    151

检查剩余的 RAM      153

使用程序存储空间  154

使用 EEPROM       156

总结      158

第 9 章 硬件库    159

使用库      160

生成一个实例        160

初始化库    161

LiquidCrystal 库    161

例子代码：用 Arduino 显示诗句         . 163

LiquidCrystal()          164

begin()      165

print()     165

clear()     166

setCursor()    166

例子代码：符号和 Characters()           . 166

write()    168

createChar()           169

例子代码：鱼缸动画      171

scrollDisplayLeft()和 scrollDisplayRight()      173

舵机库    174

例子代码：闹钟       176

舵机          177

attach()        177

write()       178

步进电机       179

例子代码：60s 扫描    183

Stepper    183

setSpeed()   184

step()          184

SD 卡库           186

例子代码：SD 卡记录仪          188

File  189

SD.begin()   190

SD.open()   190

close()      191

write()    191

print()       191

例子代码：SD 卡闪烁      192

available()193

read()      193

总结      194

第 10 章 串行通信和 I2C    195

使用硬件串口  196

项目 9：串口控制舵机      198

把它连起来        198

上传代码   199

代码总结  200

串口库         200

begin()       201

available()  201

read()          202

print()     204

println()   205

write()     205

项目 10：RFID 读卡器    206

把东西连接起来        206

上传源代码    207

源代码总结      209

软串口库       210

SoftwareSerial()     211

begin()      211

flush()      211

strncmp()   212

项目 11：串行时钟          213

把它们连接起来        213

上传源代码     214

代码总结     217

wire 库        222

begin()      222

beginTransmission()   223

endTransmission()    223

write()      223

requestFrom()；     224

read()       224

总结      224

第 11 章 继续    226

建立更多的项目          226

红利项目 1：做个自动发送 Twitter 的项目     226

红利项目 2：使东西运动      229

红利项目 3：大型的东西     235

学习其他语言   236

Firmata    236

Processing   238

PureData      239

为社区做贡献    241

参与在线论坛     241

发布你的项目   243

总结      245

第 12 章 基础电子学    247

基础电子学     248

电路       248

电源       249

常见元件      250

电阻     251

电容   251

二极管   252

三极管   .253

开关    255

电机     256

读原理图     257

原型      258

面包板    259

焊接      262

总结      264

附录 资源    265

附加资源   265

论坛       265

指导书        266

其他素材  266

选择供应商    267

本书中用到的元件    268

作者简介

《Arduino编程从基础到实践》从讲解Arduino 平台的基本内容开始，讨论了Arduino 的类C 编程语言的结构和语法，探讨了变量、控制结构、数组和存储器，涉及诸多Arduino 用来控制数字和模拟量输入输出、定时器、随机事件的函数，同时讨论了如何编写自己的函数，如何使用丰富的Arduino 库资源来控制各种各样的硬件，以及如何使用各种通信协议。《Arduino编程从基础到实践》主要通过实用项目来提升编程技能，非常注重模块化思想，实现项目时就像在用“代码积木”的方法快速实现设计目标。《Arduino编程从基础到实践》还提供了一些关于使用新项目和新元件的建议、新编程语言的实践项目和反哺技术社区的方法，并且提供了一些硬件制作方面的知识。

《Arduino编程从基础到实践》写给以 Arduino 为平台的创客们。《Arduino编程从基础到实践》不仅对只想利用Arduino 平台做些小作品，而不关心技术细节的爱好者有用，对精通Arduino 且需要非常深入地开发电子项目的创客也有用。做这些项目当然需要具备一些Arduino 平台的编程基础，但是《Arduino编程从基础到实践》假定读者不具备编程经验，也不具备太多的数学知识。

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