Arduino從入門到精通：創客必學的13個技巧 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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[美] 約翰·白赫泰（John Baichtal） 著，翁愷 譯

圖書標籤:

• Arduino
• 創客
• 嵌入式
• DIY
• 電子製作
• 硬件開發
• 編程
• 單片機
• 項目實踐
• 新手入門

齣版社： 機械工業齣版社

ISBN：9787111548119

版次：1

商品編碼：12064518

品牌：機工齣版

包裝：平裝

叢書名： 電子與嵌入式係統設計叢書

開本：16開

齣版時間：2016-11-01

用紙：膠版紙

頁數：233

內容簡介

　　本書主要內容包括：用麵包闆快速創建電路而不需要焊接；做齣激光/紅外阻斷探測來保護你傢不受入侵；用藍牙和XBee來做門鈴；從頭寫齣有用的、可靠的Arduino程序；使用Arduino的超聲波、溫度、壓力和光綫傳感器；製作針對環境做齣反應的作品；製作自己的澆花機器人；控製直流電動機、伺服電動機和步進電動機；製作掌握時間的作品；安全地控製高壓電路；從舊電器中獲得有用的元器件等。

作者簡介

　　約翰·白赫泰，是從《Wired》傳奇般的GeekDad博客網站，以及DIY們聖經般的《MAKE》雜誌開始他的寫作生涯的。從那裏開始，他開枝散葉般地寫齣瞭關於玩具、工具、機器人和業餘電子的係列書籍。他是《The Cult of LEGO》（《樂高神話》，由No Starch齣版社齣版）的作者之一，也是《Hack This: 24 Incredible Hackerspace Projects from the DIY Movement》的作者，還是《Basic Robot Building with LEGO Mindstorms NXT 2.0》的作者（後麵這兩本書都是Que齣版社齣版的）。他還和Adam Wolf及Matthew Beckler一起為《Make》雜誌撰寫“Make: LEGO and Arduino Projects”（Make：樂高和Arduino作品）專欄。他和妻子及三個孩子一起住在明尼蘇達州的明尼阿波利斯市。

目錄

作者簡介
前言
第1章　Arduino臨陣磨槍 1
1.1　Arduino Uno：初學者易於
上手的單片機 1
1.2　其他Arduino産品 3
1.3　電子元器件 4
1.3.1　發光二極管 5
1.3.2　按鈕與開關 5
1.3.3　電位器 5
1.3.4　電阻 5
1.3.5　電容 6
1.3.6　電機 6
1.3.7　電磁鐵 7
1.3.8　蜂鳴器 8
1.3.9　7段數碼管 8
1.3.10　繼電器 8
1.3.11　集成電路 9
1.3.12　溫度傳感器 9
1.3.13　壓力傳感器 10
1.3.14　光綫傳感器 10
1.3.15　超聲波傳感器 11
1.4　安全規則 11
1.5　下一章 12
第2章　麵包闆電路 13
2.1　用麵包闆搭電路 13
2.1.1　理解電源和接地 14
2.1.2　使用跳綫 15
2.2　作品：麵包闆上閃爍的燈 16
2.3　作品：激光阻斷報警器 17
2.3.1　組裝激光模塊 20
2.3.2　組裝傳感器模塊 20
2.3.3　製作外殼 22
2.3.4　激光阻斷報警器的代碼 25
2.3.5　安裝阻斷報警器 26
2.4　可選作品：紅外探測器 26
2.4.1　連綫PIR和蜂鳴器 27
2.4.2　紅外探測器的代碼 28
2.5　下一章 28
第3章　如何焊接 29
3.1　集齊焊接裝備 30
3.1.1　選擇烙鐵 30
3.1.2　選擇焊锡 32
3.1.3　獲得所需的其他東西 33
3.2　焊接 36
3.3　除焊 38
3.4　清潔 40
3.5　作品：用LED帶裝飾的茶幾 41
3.5.1　準備燈帶 41
3.5.2　把燈帶裝到茶幾上 43
3.6　做外殼 44
3.7　LED燈帶代碼 47
3.8　下一章 53
第4章　無綫通信 54
4.1　XBee無綫模塊 54
4.1.1　XBee還是XBee Pro 55
4.1.2　1係列還是2係列 55
4.2　XBee小闆 56
4.3　XBee的結構 56
4.4　其他無綫模塊 57
4.4.1　Freakduino Chibi 57
4.4.2　JeeLabs JeeNode 57
4.5　作品：無綫LED燈 58
4.6　無綫LED代碼 60
4.7　作品：藍牙門鈴 61
4.7.1　按鈕 62
4.7.2　門鈴接綫的步驟 63
4.7.3　做門鈴的外殼 65
4.8　無綫門鈴的代碼 69
4.8.1　按鈕單元的代碼 69
4.8.2　蜂鳴器代碼 70
4.9　下一章 71
第5章　給Arduino編程 72
5.1　Arduino開發環境 72
5.1.1　編程窗口 73
5.1.2　菜單 74
5.2　Blink（閃燈）程序 77
5.3　從示例代碼中學習 79
5.3.1　調整代碼 80
5.3.2　找到示例代碼 81
5.4　更多功能和語法 84
5.4.1　算術運算 84
5.4.2　數組 84
5.4.3　比較運算符 85
5.4.4　for語句 85
5.4.5　include命令 86
5.4.6　遞增/遞減 86
5.4.7　中斷 86
5.4.8　if/else 87
5.4.9　映射 87
5.4.10　隨機數 87
5.4.11　switch/case 87
5.4.12　while 88
5.5　用串口監視器來調試 88
5.6　關於庫 90
5.7　學習編程的資源 91
5.7.1　書籍 91
5.7.2　網站 92
5.8　下一章 92
第6章　感知世界 93
6.1　學習：傳感器 93
6.1.1　數字與模擬 94
6.1.2　連接數字傳感器和模擬傳感器 95
6.2　瞭解傳感器 95
6.2.1　加速度計 95
6.2.2　氣壓傳感器 96
6.2.3　編碼器 96
6.2.4　煤氣傳感器 96
6.2.5　霍爾效應 97
6.2.6　紅外 97
6.2.7　壓電蜂鳴器（敲擊傳感器） 97
6.2.8　聲音傳感器 98
6.2.9　傾斜傳感器 99
6.3　作品：心情燈 99
6.3.1　教程 101
6.3.2　心情燈的代碼 103
6.4　另外的作品：切槽彎摺 105
6.5　下一章 106
第7章　控製液體 107
7.1　教程：控製液體的流動 107
7.1.1　電磁閥 107
7.1.2　壓力容器 108
7.1.3　蠕動泵 109
7.2　迷你作品：做一個壓力容器 109
7.2.1　步驟 110
7.2.2　壓力容器的代碼 111
7.3　作品：植物澆水機器人 112
7.3.1　步驟 114
7.3.2　植物澆水機器人的電路 117
7.3.3　植物澆水機器人的外殼 118
7.3.4　植物澆水機器人的代碼 121
7.4　下一章 122
第8章　工具箱 123
8.1　創客的終極工具箱 123
8.1.1　基礎萬用錶 124
8.1.2　萬用工具 124
8.1.3　捲尺 125
8.1.4　電烙鐵 125
8.1.5　數字遊標卡尺 126
8.1.6　剪刀 126
8.1.7　X-Acto刻刀 127
8.1.8　螺絲刀 127
8.1.9　五金件 128
8.1.10　剝綫鉗 129
8.1.11　超級膠 129
8.1.12　迷你手電筒 129
8.1.13　熱膠槍 130
8.1.14　放大鏡 130
8.1.15　書寫工具 131
8.1.16　草稿本 131
8.1.17　充電綫 132
8.2　做木工 133
8.2.1　激光切割機 134
8.2.2　手鑽 135
8.2.3　空氣壓縮機和附件 135
8.2.4　電鑽 135
8.2.5　加工中心 136
8.2.6　颱鋸 137
8.2.7　車床 138
8.2.8　磨床 138
8.3　做塑料件 139
8.3.1　3D打印機 139
8.3.2　樂高 140
8.3.3　萬能粘土 140
8.3.4　真空成形機 141
8.3.5　壓擠機 142
8.3.6　田宮 142
8.4　做金工 143
8.4.1　等離子切割機 143
8.4.2　帶鋸機 144
8.4.3　磨床 144
8.4.4　電焊機 145
8.4.5　鋁型材 145
8.5　創客空間 148
8.6　軟件 150
8.6.1　GIMP 151
8.6.2　Inkscape 151
8.6.3　Fritzing 152
8.6.4　KiCad PCB布局軟件 152
8.6.5　MakerCase 153
8.7　電路工具與技術 153
8.7.1　萬用錶 154
8.7.2　電子拾荒 155
8.7.3　元器件標識 156
8.7.4　電路圖符號 159
8.8　下一章 160
第9章　超聲波檢測 161
9.1　教程：超聲波檢測 161
9.2　迷你作品：做一個超聲波夜燈 163
9.3　作品：貓咪玩具 164
9.3.1　指南 166
9.3.2　外殼 167
9.4　車床入門 175
9.5　車床安全 176
9.6　下一章 177
第10章　發齣聲音 178
10.1　電路中的聲音 178
10.1.1　Thingamagoop 179
10.1.2　Tactile Metronome 180
10.1.3　LushOne閤成器 180
10.2　迷你作品：Pushbutton Melody 181
10.2.1　步驟 182
10.2.2　Pushbutton Melody的代碼 182
10.3　作品：Noisemaker 184
10.3.1　步驟 185
10.3.2　Noisemaker的代碼 190
10.4　下一章 191
第11章　測量時間 192
11.1　時間服務器 192
11.1.1　Arduino的定時器 193
11.1.2　真實時鍾（RTC）模塊 194
11.2　迷你作品：數字鍾 194
11.2.1　步驟 195
11.2.2　數字鍾的代碼 196
11.3　作品：室內風鈴 197
11.3.1　伺服電機的擺臂 198
11.3.2　步驟 198
11.3.3　代碼 205
11.4　計算機數控工具 206
11.5　下一章 207
第12章　高壓電安全操作 208
12.1　教程：控製高壓電 208
12.1.1　PowerSwitch Tail 209
12.1.2　EMSL簡易繼電器盾闆 209
12.1.3　Beefcake繼電器控製闆 210
12.2　迷你作品：做一個風扇控製器 211
12.2.1　步驟 212
12.2.2　風扇控製器的代碼 213
12.3　作品：做一個熔岩燈夥伴 213
12.3.1　解碼紅外 215
12.3.2　步驟 215
12.3.3　熔岩燈夥伴的代碼 217
12.4　下一章 220
第13章　控製電機 221
13.1　如何控製電機 221
13.1.1　Adafruit電機盾闆 222
13.1.2　Shmalz Haus EasyDriver 222
13.1.3　Bricktronics MegaShield 222
13.2　用TIP-120給電機供電 223
13.3　另一個作品：步進電機鏇轉器 225
13.3.1　步驟 225
13.3.2　步進電機鏇轉器的代碼 226
13.4　作品：泡泡機 228
13.4.1　步驟 229
13.4.2　泡泡機的代碼 232

前言/序言

　　去商店買電子小玩意兒時，你有沒有想過自己也可以做？甚至說自己做會不會更有趣？學習麯綫可能是嚇人的。你得學習電路，學習每個元器件的作用，以及如何用單片機來控製這些元器件。為瞭把這些元器件連起來，你得學習焊接。為瞭給單片機寫程序，你得學習編程。為瞭做齣電路闆的外殼，你得學習一定的車間技藝。
　　聽起來很嚇人？有一種能讓這些夢想不僅能實現而且充滿樂趣的技術，就是Arduino，它是一塊易於學習、便於編程的小型單片機電路闆。它讓你能操縱電機、獲得傳感器的輸入，讓你能做齣想要的作品來！
　　本書的目的是幫助你做齣這些作品 —— 不僅包括電路闆，還包括外殼。你會學到車間技藝，熟悉大量工具和設備。所有這些作品都使用瞭容易學習的Arduino UNO單片機。
　　本書對我而言是豐富的學習體驗，我希望對你也是如此。你可以用Arduino做齣很多很酷的東西，書中的這些作品隻是開始。祝你好運，也祝你收獲快樂！
　　本書主要內容本書的目標是快速帶領初學者學習大量和電路、工具及編程相關的知識。
　　第1章簡單介紹瞭Arduino和本書所用的電子元器件。
　　第2章帶你實際製作一個電子作品（激光阻斷報警器）。使用的是無焊麵包闆這一方便的裝置。
　　第3章教你如何用電烙鐵來焊接電子元器件。這一章的作品包括給茶幾裝上LED燈帶。
　　第4章介紹幾種用無綫信號控製作品的不同方法。學完瞭這些，就可以嘗試該章的作品，做齣一個無綫門鈴。
　　第5章告訴你用上傳到闆子上的程序來控製Arduino的基礎知識。該章會帶著你一行一行地理解Arduino程序，這樣你就能學會它的工作原理瞭。
　　第6章描述瞭各種傳感器，解釋瞭數字傳感器和模擬傳感器之間的區彆。該章的作品是一個心情燈，能根據環境來變換顔色。
　　第7章告訴讀者三種泵齣液體的方式，然後把這些技術組閤起來做瞭一個澆花機器人。
　　第8章是關於工具的速成課程，包括從組成超級工具箱到組建木工或金工車間所需的一切。
　　第9章講述如何用聽不見的聲音脈衝來描繪齣障礙物並測量其間的距離。這一章的作品是一個貓咪玩具，傳感器檢測到貓咪的時候，會在它的鼻子上方垂掛一個絨球。
　　第10章告訴你如何用Arduino做齣悅耳的電子音樂（也可以是噪聲）。這裏的作品告訴你如何純手工打造一個手持發聲器。
　　第11章解釋瞭Arduino掌握時間的三種方法。然後展示瞭如何製作一個會準點敲響的“室內風鈴”。
　　第12章告訴你三種安全用電的方法。你會做齣一個有趣的熔岩燈控製器，按照時間計劃啓動和停止熔岩燈，而且還可以用遙控器來觸發它。
　　第13章解釋瞭Arduino控製電機的手段。然後你可以用新學到的技術做一個吹泡泡的機器人！
　　讀者對象本書適閤Arduino初學者，對於讀者沒有什麼預先要求掌握的知識，所需的隻是好奇心和應對挑戰的欲望。
　　下載示例代碼讀者不需要自己輸入書中的代碼。
　　可登錄華章官網來下載書中的代碼和其他相關的文件。

《玩轉微控製器：從零開始構建智能生活》 在數字化浪潮席捲全球的今天，一個觸手可及的領域正以前所未有的速度滲透進我們的生活——嵌入式係統與微控製器技術。它們如同隱藏在幕後的靈魂，驅動著從智能傢居、可穿戴設備到工業自動化、科學研究等方方麵麵的創新。本書《玩轉微控製器：從零開始構建智能生活》正是為所有渴望掌握這一強大技術、將奇思妙想變為現實的創客、學生、工程師乃至任何對電子世界充滿好奇心的讀者而精心打造。 我們並非直接介紹某一款特定的開發闆，而是緻力於為您構建一個堅實而全麵的微控製器理論與實踐基礎。本書的核心在於“理解”而非“記憶”。您將深入探究微控製器的核心組成部分：中央處理器（CPU）的指令集架構、內存管理單元（MMU）的運作原理、各種外設接口（如GPIO、UART、SPI、I2C、ADC、DAC）的電氣特性與通信協議，以及實時操作係統（RTOS）在多任務處理中的作用。通過這些深入的講解，您將不再是被動地調用庫函數，而是能真正理解代碼背後發生瞭什麼，從而在麵對復雜問題時，能夠自信地分析、調試並找到最優解決方案。 第一部分：微控製器原理深度解析 微控製器架構的基石： 我們將從最基礎的馮·諾依曼和哈佛架構齣發，闡述它們如何影響微控製器的指令執行和數據訪問效率。您將瞭解CPU如何解析並執行指令，指令流水綫如何提高處理速度，以及緩存機製如何優化內存訪問。 內存的秘密： 深入講解不同類型的內存，包括閃存（Flash Memory）、隨機存取存儲器（RAM）和非易失性存儲器（如EEPROM）。理解它們的特性、讀寫方式以及在嵌入式係統中的應用場景，對於程序存儲、變量存儲和配置數據保存至關重要。 與世界對話：外設接口的奧秘： 通用輸入輸齣（GPIO）： 不僅僅是開關，理解GPIO的推挽輸齣、開漏輸齣、上拉/下拉電阻的原理，將幫助您精確控製LED、繼電器，並正確讀取按鈕、開關的信號。 串行通信（UART, SPI, I2C）： 掌握這些最常用的異步和同步串行通信協議，您將能夠連接各種傳感器、顯示屏、模塊，甚至與其他微控製器進行數據交換。我們會詳細分析時序圖、數據幀結構以及波特率、時鍾同步等關鍵參數的設置。 模數轉換（ADC）與數模轉換（DAC）： 理解模擬信號如何被數字化，以及數字信號如何還原為模擬信號。這將是連接物理世界（如溫度、光照、聲音）與數字世界（如程序處理）的橋梁。我們將探討采樣率、分辨率、量化誤差等概念。 定時器與計數器： 它們是微控製器中極其重要的資源，用於産生精確延時、定時中斷、PWM信號（用於電機調速、LED亮度控製）以及測量脈衝寬度。您將學習如何配置和利用它們來完成各種時間相關的任務。 中斷係統： 理解中斷的工作原理，學習如何編寫高效的中斷服務程序（ISR），將使您的程序能夠對外部事件做齣即時響應，極大地提升係統的實時性和效率。 第二部分：軟件開發與嵌入式編程藝術 C語言的嵌入式精髓： 盡管許多現代微控製器支持高級語言，但C語言依然是嵌入式開發的基石。我們將專注於C語言在嵌入式環境下的特性，如指針操作、位操作、內存布局、以及如何有效地管理嵌入式設備的有限資源。 從裸機到操作係統： 裸機編程： 理解如何直接操作寄存器來控製硬件，這是深入理解微控製器工作原理的必經之路。本書將提供清晰的裸機編程示例，幫助您建立對硬件抽象層的認知。 實時操作係統（RTOS）： 當項目復雜度提升，需要同時處理多個任務時，RTOS就顯得尤為重要。我們將介紹RTOS的核心概念，如任務調度、信號量、互斥鎖、消息隊列等，並演示如何使用RTOS來構建更健壯、更高效的嵌入式係統。 調試的藝術： 調試是軟件開發過程中不可或缺的一環。本書將介紹各種調試技術，包括使用調試器（如GDB）、打印調試、邏輯分析儀的使用，以及如何通過代碼設計來簡化調試過程。 第三部分：智能係統構建實例與進階 本書的第三部分將超越理論，帶領您進入實際的項目構建。我們並非提供現成的“13個技巧”式的零散方案，而是通過幾個貫穿始終的項目，展示如何將前麵學到的原理和技術融會貫通，創造齣真正有用的智能係統。 智能環境監測係統： 傳感器接口實戰： 您將學習如何連接和讀取多種環境傳感器（如溫濕度傳感器DHT11/DHT22，光照傳感器BH1750，氣體傳感器MQ係列）。 數據采集與處理： 使用ADC讀取模擬傳感器數據，通過UART/SPI/I2C將數據發送到其他設備，或進行本地存儲。 本地顯示與通信： 通過LCD/OLED顯示實時數據，或通過Wi-Fi/藍牙模塊將數據上傳到雲端，實現遠程監控。 DIY智能傢居控製終端： 繼電器與電機控製： 學習如何使用GPIO和PWM來控製傢電的開關，以及步進電機或直流電機。 用戶交互界麵： 設計簡單的按鈕、觸摸屏或語音識彆接口，實現對設備的直觀控製。 網絡通信： 利用ESP32等集成Wi-Fi/藍牙的微控製器，實現與手機APP或雲平颱的聯動。 基礎機器人運動平颱： 電機驅動與控製： 深入理解L298N等電機驅動模塊的使用，實現小車的方嚮和速度控製。 傳感器融閤： 集成超聲波測距傳感器、紅外避障傳感器，構建簡單的自主導航能力。 PWM在運動控製中的應用： 精確控製電機的轉速，實現平滑的運動。 超越“技巧”，追求“理解”與“創造” 《玩轉微控製器：從零開始構建智能生活》與市麵上許多側重於“速成技巧”的書籍不同，我們的目標是賦予您真正的“內功”。我們不迴避技術的復雜性，而是將其抽絲剝繭，讓您在理解核心原理的基礎上，能夠舉一反三，自主解決遇到的問題，並能根據實際需求，靈活地設計和實現各種創新項目。 模塊化設計思維： 學習如何將復雜的係統分解為可管理的模塊，每個模塊負責特定的功能，從而提高開發效率和代碼的可維護性。 資源優化策略： 在嵌入式開發中，內存、處理能力和功耗都是寶貴的資源。本書將引導您學習如何高效地利用這些資源，編寫齣更精簡、更高效的代碼。 硬件選型與搭配： 盡管本書不側重於某一款特定的開發闆，但您將學會如何根據項目需求，選擇閤適的微控製器、傳感器、執行器和其他外圍組件，並理解它們之間的兼容性和接口匹配問題。 學習與探索的路徑： 我們將提供清晰的學習路徑和豐富的實踐建議，幫助您在掌握本書內容後，能夠繼續深入探索嵌入式領域的廣闊天地，例如深入研究嵌入式Linux、FPGA、物聯網協議、機器學習在嵌入式設備上的應用等。 無論您是懷揣著構建智能傢居的夢想，還是渴望開發一款屬於自己的穿戴設備，抑或是希望在工業自動化領域一展身手，本書都將是您踏上這段精彩旅程的堅實起點。我們相信，通過本書的學習，您將不僅僅是掌握一些“技巧”，更能真正理解微控製器的強大力量，並具備創造屬於自己智能生活的能力。準備好迎接挑戰，用您的雙手，點亮智能世界的無限可能吧！

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哈哈，還行，好好學習下

評分☆☆☆☆☆

為瞭應付比賽，臨時抱佛腳，有些不錯，有些書也就那樣瞭。

評分☆☆☆☆☆

多看書，多學習，寫的很好，看瞭有收獲！！！

評分☆☆☆☆☆

書很好，入門級彆正好可以看看

評分☆☆☆☆☆

此用戶未填寫評價內容

評分☆☆☆☆☆

書很好，入門級彆正好可以看看

評分☆☆☆☆☆

看著還可以，有一些收獲。

評分☆☆☆☆☆

這本書並沒有什麼用，

評分☆☆☆☆☆

超級實用,主介紹硬件使用