Arduino Uno轻松入门48例

本书以实验案例形式系统讲述了Arduino Uno入门基础知识与编程实现方法。*部分讲述了初学者应了解的入门基础知识，包括Arduino是什么、如何开始Arduino编程、Arduino语言等；第二部分依次讲解了48例经典的Arduino Uno编程实例，内容包括实验描述、知识要点、编程要点、程序设计、拓展和挑战等。本书可作为Arduino初学者的参考用书，尤其可作为课外或校外中小学生学习和进行Arduino编程的辅导教材。

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目 录
第1章?Arduino入门基础 / 1
1.1?Arduino是什么 / 1
1.2?如何开始Arduino编程 / 4
1.3?Arduino语言 / 7
1.4?常用电子元件 / 11
1.5?电子焊接基础 / 17
1.6?面包板实验 / 20
第2章?Arduino Uno编程实例 / 24
2.1?在串口监视器上显示“Hello!Friend!” / 24
2.2?板载LED灯D13周期性闪亮 / 27
2.3?编程播放歌曲《我和我的祖国》 / 32
2.4?在串口监视器上显示模拟端口A0的输入值 / 38
2.5?可调亮度的LED灯 / 43
2.6?按下按键亮灯，松开按键灭灯 / 46
2.7?按一下按键亮灯，再按一下按键灭灯 / 48
2.8?延时关灯 / 51
2.9?D0～D13号LED跑马灯 / 52
2.10?可调节变换速度的跑马灯 / 58
2.11?检测红外遥控器按键的十六进制代码值 / 60
2.12?用红外遥控器开关灯 / 64
2.13?用红外遥控器控制多个LED灯 / 68
2.14?声控延时灯 / 73
2.15?人体红外感应节能灯 / 76
2.16?光控灯与温控灯 / 80
2.17?一位数字显示器 / 83
2.18?一位数字显示测光仪 / 93
2.19?六路数字显示抢答器 / 97
2.20?舵机控制 / 107
2.21?四路舵机控制 / 111
2.22?LCD静态显示文字 / 115
2.23?LCD动态显示文字 / 118
2.24?LCD显示计时器 / 122
2.25?模拟交通信号灯 / 126
2.26?四脚三色LED灯 / 130
2.27?两位数字显示计时器 / 136
2.28?两位数字显示倒计时器 / 140
2.29?三位数字显示计数器 / 144
2.30?16键电子琴 / 148
2.31?6键密码锁 / 151
2.32?4X4矩阵键盘密码锁 / 156
2.33?四位数字显示器 / 162
2.34?六位数字显示时钟 / 172
2.35?液晶显示测温仪 / 178
2.36?8×8点阵屏 / 183
2.37?液晶显示电子时钟 / 189
2.38?数码显示电子时钟 / 195
2.39?超声波测距仪 / 201
2.40?双电机正反转 / 207
2.41?步进电机 / 211
2.42?手柄摇杆与四脚三色LED灯 / 216
2.43?手柄摇杆与两路舵机和一路LED灯 / 220
2.44?红外发射与红外接收 / 223
2.45?红外遥控小车 / 228
2.46?红外循迹小车 / 233
2.47?双超声波测距模块固定型避障小车 / 238
2.48?单超声波测距模块扫描型避障小车 / 244

前  言
大家都知道计算机和手机，那是否还知道单片机和Arduino呢?
计算机是一种用于高速计算的电子计算器，包含硬件和软件，能按照程序自动运行，高速处理海量数据。计算机具有强大的科学计算能力、高效的数据处理能力、可靠的自动控制性能，可以进行辅助设计、人工智能开发、多媒体应用、网络信息处理等。计算机广泛应用于各个领域，是现代社会不可缺少的工具。
手机是一种可以拿在手上的移动电话机，具有无线通话、收发短信等功能。智能手机还具有无线互联网接入能力，具备掌上计算机的一些功能。
单片机即单片微型计算机，是一种集成电路芯片，由中央处理器、只读存储器、随机存储器、输入/输出端口等部分组成，能装配到电路板上，可应用于自动控制设备中，具有系统结构简单、使用方便、可靠性高、控制功能强等特点。单片机广泛应用于仪器仪表、家用电器、医用设备、航空航天设备、专用设备等智能化管理与自动化控制领域。
Arduino是一款开源电子平台，包含硬件和软件，具有跨平台、系统简单、技术开放、发展迅速等特点，可运用开关、传感器、控制器件编程来控制LED灯、步进电机和其他输出装置。Arduino硬件价格低、软件开源（可以免费下载使用），且功能强大、简单易学。
或许，你最关心的问题是“我能学会Arduino吗？如何去学？”
如果你喜欢动手实践，会电子焊接和计算机打字，那么你一定能学会Arduino，而且一定会喜欢上Arduino。
找一本优秀的入门级实验教程，或者参加Arduino培训课都是学习Arduino相当不错的选择。因为学习过程中可能会遇到各种困难，可能会浪费时间，走很多弯路，甚至有些人感觉越学越复杂。一本优秀的入门级实验教程犹如一位优秀的辅导教师，能带领你拨云见日，柳暗花明。
本书的特点如下：实例经典，学习材料精致。本书集中讲述了48例Arduino Uno实例，提供33例配套学习材料（需要单独联系作者购置），实例与学习材料对于初学者来说比较容易接受，实现难度低，有助于提升学习效率。
（1）抓住要点，简单明了
本书内容由入门基础和编程实例两部分组成。编写思路如下：找出在初学者看来容易接受的Arduino技术中的重要知识点，进行深入浅出、通俗易懂的讲解，配合必要的图片，突出编程指导作用。 
第1章Arduino Uno入门基础部分简单介绍Arduino的组成部分、主要用途及主要特点，详细讲述Arduino Uno开发板的端口及组成部件；简单介绍Arduino IDE软件的安装方法，详细讲述Arduino IDE软件的编程方法；简单介绍Arduino程序的组成及一些常见的Arduino语句。对于常用的电子元件、电子焊接基础、面包板实验，采用插图方式简单介绍对于初学者来说容易接受的重要知识点。
第2章Arduino Uno编程实例部分采用框架方式，由实验描述、知识要点、编程要点、程序设计、拓展和挑战等部分组成，使读者清晰掌握实验步骤、关键知识和编程技巧。
（2）循序渐进，举一反三
本书一方面引领初学者循序渐进地学习编程，获得成功体验，激发学习编程的兴趣，另一方面引领初学者举一反三，拓宽编程思路，增长编程知识，提升编程技能，锻炼严谨的编程思维。
（3）联系实际，切实可行
本书的编程实例紧密联系生活实际，与日常生活息息相关，有利于初学者提升实践水平。
本书面向小学高年级及以上层次读者。书中所有实验代码均经笔者调试通过。由于笔者水平有限，书中难免有错误，敬请有关专家与广大读者批评指正。

2020年12月