智能硬件项目教程——基于Arduino（第2版）

     本书主要通过项目学习（PBL,Project
Based Learning）的方式综合讲解Arduino编程基础和电子电路基础，对第1版的部分内容进行了更新，具体介绍了Arduino IDE、Mixly、Arduino UNO控制器、C语言编程、传感器、执行器、反馈型机器人等相关知识。通过精心设计的课程，让学生由浅入深地了解Arduino软件、智能硬件的性能和使用方法，锻炼学生的程序逻辑思维能力，通过编程和使用智能硬件完成自己的创意。

第1章走进智能殿堂1

 

1.1电子时代1

 

1.2开源硬件1

 

1.3什么是Arduino2

 

1.4Arduino
UNO控制器2

 

1.5国内开源控制器简介3

 

1.6Arduino学习套件4

 

1.6.1Arduino学习套件元器件清单4

 

1.6.2使用Arduino控制器及其他电子元器件的注意事项5

 

1.6.3Arduino
UNO 控制器功能简介6

 

1.6.4Arduino
UNO端口扩展板功能简介9

 

1.6.5面包板10

 

1.6.6学习平台结构安装11

 

1.7Arduino软件及驱动安装12

 

1.7.1Arduino
IDE的下载及安装12

 

1.7.2Arduino
IDE 初始设置14

 

1.7.3Arduino
UNO控制器驱动程序安装14

 

1.7.4上传系统例程Blink.ino程序到Arduino UNO控制器17

 

1.7.5编写自己的“Hello World”程序20

 

1.7.6Arduino
IDE 编程语言参考22

 

1.7.7基本语法规则23

 

1.8米思齐简介23

 

1.8.1软件获取24

 

1.8.2界面介绍25

 

1.9本章思考题27

 

第2章炫彩流水灯28

 

2.1基本概念28

 

2.1.1电压、电流、接地28

 

2.1.2电阻和电阻器30

 

2.1.3欧姆定律31

 

2.1.4短路32

 

2.1.5电路搭设注意事项32

 

2.1.6元器件技术参数32

 

2.1.7元器件及电源引脚标识 32

 

2.1.8信号、模拟信号、数字信号33

 

2.2器件介绍33

 

2.3项目一： 搭建第一个电路——串联电路34

 

2.4项目二： 搭建第二个电路——并联电路36

 

2.5项目三： 搭建第一个程序控制电路——闪烁LED灯37

 

2.6项目四： 炫彩流水灯42

 

2.7本章思考题47

 

第3章智能红绿灯49

 

3.1基本概念49

 

3.2器件介绍50

 

3.3项目一： 通过按键开关点亮LED灯51

 

3.4项目二： 蜂鸣器响起来59

 

3.5项目三： 智能红绿灯62

 

3.6本章思考题69

 

第4章呼吸灯70

 

4.1基本概念70

 

4.1.1几种常用数制70

 

4.1.2几种常用数制间的转换71

 

4.2器件介绍73

 

4.3项目一： 读取电位器的模拟信号值74

 

4.4项目二： 通过电位器控制LED灯的亮度

77

 

4.5项目三： 通过光敏电阻调整LED灯的亮度81

 

4.6项目四： 呼吸灯的制作84

 

4.7数字信号/模拟信号操作函数86

 

4.8本章思考题87

 

第5章迎宾机器人88

 

5.1器件介绍88

 

5.2项目一： 舵机动起来89

 

5.3项目二： “世界那么大，我想去看看”94

 

5.4项目三： 超声波测距99

 

5.5项目四： 距离说出来102

 

5.6项目五： 迎宾机器人106

 

5.7本章思考题113

 

第6章红外遥控调速小风扇114

 

6.1基本概念114

 

6.1.1导体、半导体、绝缘体114

 

6.1.2二极管114

 

6.1.3晶体管115

 

6.1.4双极型晶体管115

 

6.2器件介绍116

 

6.3项目一： 红外遥控控制LED灯118

 

6.4项目二： 按键控制直流电机的启停123

 

6.5项目三： 红外遥控调速小风扇127

 

6.6本章思考题133

 

课中项目设计134

 

第7章搭建智能小车135

 

第8章红外遥控智能小车136

 

8.1基本概念136

 

8.2项目一： 让智能小车动起来138

 

8.3项目二： 红外遥控智能小车144

 

第9章反馈型智能跟随小车148

 

9.1基本概念148

 

9.1.1反馈型移动机器人148

 

9.1.2开环控制和闭环控制149

 

9.2项目： 反馈型智能跟随小车

150

 

第10章利用差分技术的智能小车154

 

10.1基于差分传感器的归航行为154

 

10.2器件介绍155

 

10.3项目一： 循迹归航小车

156

 

10.4项目二： 寻光归航小车160

 

10.5项目三： 差分避障小车163

 

结业项目设计——疯狂迷宫167

 

附录AMixly各功能模块介绍及使用169

 

A.1Mixly各功能模块介绍169

 

A.1.1输入/输出169

 

A.1.2控制171

 

A.1.3数学172

 

A.1.4文本174

 

A.1.5数组174

 

A.1.6逻辑175

 

A.1.7通信176

 

A.1.8存储178

 

A.1.9传感器179

 

A.1.10执行器180

 

A.1.11变量和函数180

 

A.2模块使用说明182

 

附录B语音模块内容对照表184

 

索引185

 

参考文献187