Arduino編程從基礎到實踐 epub pdf mobi txt 電子書 下載 2024

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編輯推薦

　　《Arduino編程從基礎到實踐》寫給以 Arduino 為平颱的創客們，作者Brian Evans 是專注於電子藝術裝置領域的藝術傢，旨在通過實用項目來提升學習者的技能。本書從講解Arduino 平颱的基本內容開始，討論瞭Arduino 的類C 編程語言的結構和語法，探討瞭變量、控製結構、數組和存儲器，涉及諸多Arduino 用來控製數字和模擬量輸入輸齣、定時器、隨機事件的函數，同時討論瞭如何編寫自己的函數，如何使用豐富的Arduino 庫資源來控製各種各樣的硬件，以及如何使用各種通信協議等。

內容簡介

　　《Arduino編程從基礎到實踐》從講解Arduino 平颱的基本內容開始，討論瞭Arduino 的類C 編程語言的結構和語法，探討瞭變量、控製結構、數組和存儲器，涉及諸多Arduino 用來控製數字和模擬量輸入輸齣、定時器、隨機事件的函數，同時討論瞭如何編寫自己的函數，如何使用豐富的Arduino 庫資源來控製各種各樣的硬件，以及如何使用各種通信協議。《Arduino編程從基礎到實踐》主要通過實用項目來提升編程技能，非常注重模塊化思想，實現項目時就像在用“代碼積木”的方法快速實現設計目標。《Arduino編程從基礎到實踐》還提供瞭一些關於使用新項目和新元件的建議、新編程語言的實踐項目和反哺技術社區的方法，並且提供瞭一些硬件製作方麵的知識。

作者簡介

　　Brian Evans，是專注於電子藝術裝置領域的藝術傢，同時也是位於丹佛的大都會州立學院的副教授。他教授藝術設計中的多學科融閤課程和設計概論，包括特殊的藝術錶現媒介、電子藝術品創作和 3D 打印課程。他在許多課程中使用瞭開源硬件，把它們用於藝術和設計創作，這些開源硬件包括 MakerBot 和 RepRap 的 3D 打印機及 Arduino 開發平颱。
　　他的作品已經在洛杉磯巴恩斯德爾公園市政藝術畫廊、奧蘭治縣的當代藝術中心、加州州立大學藝術博物館、長灘市等地展齣。Brian Evans 還是加拿大艾伯塔的班夫新媒體研究所開源硬件園地的常客和活躍分子。他於 2005 年在亞利桑那州大學獲得美術學士學位，於 2008 年獲得長灘市加利福尼亞州立大學的美術碩士學位，於 2009 年曾作為誌願者為紐約開源硬件高峰論壇服務。

目錄

第 1 章 開始 1
Arduino 是為 DIY 愛好者設計的 1
Arduino 生態係統 3
Arduino 平颱 3
開源硬件 4
社區 5
Arduino 世界 6
Arduino 采用 C 語言還是其他語言 7
我們需要什麼元件 9
進入正題 11
安裝軟件 12
連接到 Arduino 13
打開一個框架 13
選擇闆子和串口 14
上傳框架 15
總結 16
第 2 章 代碼架構 17
什麼是代碼的框架 18
項目 1：RGB 閃燈 19
把它連上 20
上傳代碼 21
代碼總結 22
Arduino C 的結構 22
使用注釋 23
基本函數 24
語句和語法 26
確認和上傳 27
確認 27
保存 28
上傳 29
常見的錯誤 30
總結 32
第 3 章 使用變量 34
項目 2：七色變色燈 35
把它們連接起來 35
上傳源代碼 36
代碼總結 37
什麼是變量 38
聲明變量 39
變量名 40
數據類型 41
變量修飾 43
預定義常量 44
變量作用域 44
使用操作符 45
數學運算符：+、-、*、/ 46
復閤操作符：++、‐‐、+=、-=、 * =、/= 47
運算順序 48
總結 49
第 4 章 進行判斷 50
項目 3：閃燈 51
把它連接起來 51
上傳代碼 52
源代碼總結 54
對比和邏輯操作 56
控製結構 58
if 58
for 60
while 61
do 62
switch 63
break 64
continue 65
總結 65
第 5 章 數字輸入和輸齣 67
Arduino I/O 擴展 68
項目 4：吵鬧的蛐蛐 70
把它連起來 70
上傳代碼 72
源代碼總結 73
數字函數 75
pinMode() 75
digitalWrite() 76
digitalRead() 77
狀態轉換 78
切換 79
計數 81
模式 82
總結 85
第 6 章 模擬輸入、模擬輸齣 86
模擬量揭秘 87
項目 5：呼吸遠程信息處理 88
把它們連起來 89
上傳代碼 91
源代碼總結 91
模擬函數 93
analogRead() 93
analogWrite() 95
analogReference() 96
模擬串口監視器 97
讀模擬值 98
使用串口監視器 99
它是如何工作的 100
映射數值 101
map() 101
constrain() 102
總結 103
第 7 章 高級函數 104
時間函數 105
delay() 105
delayMicroseconds() 106
millis() 107
micros() 109
隨機函數 109
random() 110
randomSeed() 112
項目 6：環境溫度 113
連接起來 114
上傳源代碼 116
源代碼總結 118
寫函數 121
聲明函數 121
調用函數 122
函數返迴值 122
函數的參數 124
項目 7：HSB 彩色 LED 125
把它們連起來 125
上傳源代碼 127
源代碼總結 129
硬件中斷 130
attachInterrupt() 131
detachInterrupt() 132
總結 132
第 8 章 數組和存儲區 133
項目 8：占蔔機 134
把它們連起來 134
上傳源代碼 136
源代碼總結 139
數組 143
聲明數組 143
使用數組 145
字符數組 148
多維數組 149
Arduino 存儲器 151
檢查剩餘的 RAM 153
使用程序存儲空間 154
使用 EEPROM 156
總結 158
第 9 章 硬件庫 159
使用庫 160
生成一個實例 160
初始化庫 161
LiquidCrystal 庫 161
例子代碼：用 Arduino 顯示詩句 . 163
LiquidCrystal() 164
begin() 165
print() 165
clear() 166
setCursor() 166
例子代碼：符號和 Characters() . 166
write() 168
createChar() 169
例子代碼：魚缸動畫 171
scrollDisplayLeft()和 scrollDisplayRight() 173
舵機庫 174
例子代碼：鬧鍾 176
舵機 177
attach() 177
write() 178
步進電機 179
例子代碼：60s 掃描 183
Stepper 183
setSpeed() 184
step() 184
SD 卡庫 186
例子代碼：SD 卡記錄儀 188
File 189
SD.begin() 190
SD.open() 190
close() 191
write() 191
print() 191
例子代碼：SD 卡閃爍 192
available()193
read() 193
總結 194
第 10 章 串行通信和 I2C 195
使用硬件串口 196
項目 9：串口控製舵機 198
把它連起來 198
上傳代碼 199
代碼總結 200
串口庫 200
begin() 201
available() 201
read() 202
print() 204
println() 205
write() 205
項目 10：RFID 讀卡器 206
把東西連接起來 206
上傳源代碼 207
源代碼總結 209
軟串口庫 210
SoftwareSerial() 211
begin() 211
flush() 211
strncmp() 212
項目 11：串行時鍾 213
把它們連接起來 213
上傳源代碼 214
代碼總結 217
wire 庫 222
begin() 222
beginTransmission() 223
endTransmission() 223
write() 223
requestFrom()； 224
read() 224
總結 224
第 11 章 繼續 226
建立更多的項目 226
紅利項目 1：做個自動發送 Twitter 的項目 226
紅利項目 2：使東西運動 229
紅利項目 3：大型的東西 235
學習其他語言 236
Firmata 236
Processing 238
PureData 239
為社區做貢獻 241
參與在綫論壇 241
發布你的項目 243
總結 245
第 12 章 基礎電子學 247

前言/序言

　　本書可幫助你開發實用的Arduino控製器項目。我們主要關注物理計算方麵的軟件問題——通過設計軟件代碼控製物理實體來展現各種行為或通過軟件實現人機互動。本書從講解Arduino平颱的基本內容開始，運行第一個例子代碼，接下就討論Arduino的類C編程語言的結構和語法，探討變量、控製結構、數組和存儲器。本書還涉及許多Arduino開發所獨有的函數，這些函數用來控製數字和模擬量輸入輸齣、定時器、隨機事件，之後討論如何編寫自己的函數，以及如何使用豐富的Arduino庫資源來控製各種各樣的硬件和使用各種通信協議。
　　就像之前所說的，Arduino適閤模塊化快速開發項目的理念。可以打這樣一個比喻：我們在用代碼實現項目藍圖時，就像是用“代碼積木”以一種個性化的直觀方法快速實現自己的設計目標。本書絕大部分論述方式都圍繞瞭這樣一種理念，通過實用項目來發展編程技巧，我們也提供瞭一些關於新項目和新元件使用的建議、新編程語言的試驗項目，以及反哺技術社區的方法。本書有意避免涉及太深的電子技術理論、電路設計和瑣碎的細節或其他基於特定硬件的練習項目，但是在每章最後迴顧硬件方麵的事情時提供瞭一些基礎的物理計算公式。
　　本書在很多地方涉及瞭在Arduino編程手冊中沒有涉及的內容，甚至更深入地探討瞭Arduino開發環境，提供瞭簡單的全是乾貨的代碼例程、簡單易讀的示意圖和說明。我在2007年用Arduino給第十五係的學生上藝術和設計主修課時，編寫瞭一本手冊和一個小巧的PDF文檔，這是我第一次編寫Arduino編程知識，這並不是一本簡單的手冊。這本精心編寫的小冊子，已經被譯成西班牙語、俄語和荷蘭語等版，其中有許多內容與當前技術不同，可能跟不上Arduino的飛速發展，但它還是在全世界的工廠和課堂中廣泛使用。最近幾年我沒升級這本手冊，我也不確信它現在還有用，因此希望這新書能填補這個空白，成為與那本手冊的升級版。
　　本書讀對象
　　本書寫給以Arduino為平颱的藝術傢、設計師、學生、喜歡創作小作品的人。在選擇使用Arduino平颱時，你需要一些在該平颱上編程和實踐的知識，本書的受眾假定為沒有編程序經驗的人。順便說一下，用傢用電腦去查找超齣本書範圍的答案會很有用。
　　Arduino的大多數使用者通常不關心技術細節，隻想讓其項目能夠工作。我非常理解這種想法，因為我就是其中一員。在還是一名藝術專業的學生時，我發現瞭可編程控製器，那時的藝術學校通常沒有學寫代碼和纏電機的環境，Arduino的到來改變瞭這一切。同樣，我也不是一名數學愛好者，幸運的是，這也不是鑽研寫Arduino代碼所預先要求具備的條件。
　　閱讀本書
　　本書的每章內容都集中在幾個基本項目上，這些項目又建立在相應章節所提到的基本概念之上。對於每個項目，都先給齣對項目的描述，之後討論項目中需要的硬件。書中也提供一些關於如何建立這些簡單的電路和如何把元器件連接到Arduino控製闆的圖示和說明。在你學習這些項目的過程中，你可以在頁邊空白處做點筆記並寫一些心得——我鼓勵你這樣做。一定要多加練習，試驗新東西，觀察新變化。
　　本書所涉及的項目都是非常典型的，或者是為演示設計新東西需要的基本概念而設計的。本書將遵循一定程度的“極簡藝術”理念，通過使用簡單並容易獲得的硬件來培養以高雅的方式寫代碼的技能。一旦實踐瞭這些典型的項目，這些項目就可以用到真正的項目中。本書不完全是在做這些實際項目，而是專注於如何編寫代碼並逐漸完善代碼。書中的例子會互相藉鑒，在需要理解正在編寫的和逐漸完善的代碼時，你可以迴顧之前的例子。
　　例子代碼的編寫本著在任何地方都可以輕鬆復用的原則，或可以進一步改進為部件化的模塊化的代碼的原則。讀者要花大量的時間提升編寫復用代碼的技巧，因此在得到一個獨立的新項目時，你就會知道該如何下手。你可以隨意更改這些通用的例子本意是不固定的，你可以隨意更改它們代碼，例如改變數值、時間、引腳分配、變化幅度等，直到代碼不工作瞭，再嘗試把它弄好。在本書的例子中，我保持瞭一種十分特彆的書寫代碼的風格，我極力主張你發展自己書寫代碼的風格，這種風格反映瞭你的思維方式和自己看待代碼的方式。
　　做項目電路布綫是非常簡單、直觀的，幾乎不需要任何電子知識。第12章匯總瞭基本的電子器件知識，貫穿瞭我們討論的編程方法，以及書中涉及使用的物理電路，迴顧瞭編程與硬件之間的聯係，包括電路是如何工作的、讀圖錶及焊接方法等。如果你發現自己學第12章之前的內容時比較辛苦，那麼你可以先跳到第12章預習一下硬件知識。如果你對硬件已經有所瞭解，那麼第12章可作為一個好的概要，迴答一些你還不是很清楚答案的問題。可把這些硬件知識看作一個簡要的介紹，這些知識在我這幾年的授課中發揮瞭比較重要的作用。
　　Arduino1.0
　　在我編寫這本書時，Arduino的開發者們正在為創建更穩定、更高效的被叫作Arduino1.0的Arduino升級版開發軟件而努力。Arduino1.0的最終發布版本在本書齣版時應該已經發行瞭。版本升級是非常重要的，因為要使事情做得更好，則某些常規要有所突破纔行。這意味著在阿爾法版本的Arduino軟件下寫的一些舊代碼可能在Arduino1.0版本上不能使用瞭。
　　相反，本書中的代碼和Arduino開發環境的圖片都是用Arduino 1.0 Beta發行版本做的（http://code.google.com/p/arduino/wike/Arduino1），因此本書中的Arduino軟件界麵可能與最終版本展示的界麵有所不同，書中的一些代碼也可能在舊版本的軟件下不能工作，Arduino 1.0軟件的其他特徵並沒有完全在本書中展現，所以我沒有寫有關新特徵的內容。在升級版本時還有一些關於硬件引腳升級的內容，但我們現在對這些具體內容還不太清楚，因此如果有異常問題發生，那麼這可能要歸結為Arduino1.0軟件的部題，從而查找在哪裏發生瞭什麼錯誤。
　　約定
　　在本書中我們使用瞭一些約定，包括使用定寬字體來標識例子代碼，使用加黑字體來標識新概念或定義，以及用任何後麵帶有括號的字符串如setup()或loop()來標識調用函數。有時會從主句中分離齣一個適閤定寬字形的塊，下麵是一個多行注釋的例子：
　　//this is a mulitline
　　//code example
　　n注意韆萬不要用比實際需要小的電阻，因為如果你嚮LED輸入瞭太大的電流，則不但會造成LED的永久性損壞，也可能會損壞電路中的其他元件。
　　下載代碼
　　本書代碼可以從Apress網站的代碼資源下載頁麵下載，如果你需要發布本書中使用的例子代碼，則請使用包括書名、作者、齣版社、年份和ISBN的屬性文件。

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