Arduino程序设计与实践PDF电子书下载

第1章 初识Arduino 1

1.1什么是Arduino 1

1.2为何要使用Arduino 1

1.3 Arduino家族 2

1.4 Arduino的硬件资源 6

1.4.1 Arduino开发板 6

1.4.2 Arduino的扩展硬件 8

1.5 Arduino IDE 9

1.5.1选择开发板 10

1.5.2选择接口 10

1.5.3编写代码 10

1.5.4保存代码 12

1.5.5程序的编译和烧录 12

1.6 Arduino资源 12

第2章Arduino程序设计基础 14

2.1 Arduino语言及程序架构 14

2.2数据类型 15

2.2.1整型 15

2.2.2浮点型 15

2.2.3布尔型 16

2.2.4字符型 16

2.2.5字节型 16

2.3数组和字符串 16

2.3.1数组 17

2.3.2字符串 18

2.4数据运算 19

2.4.1赋值运算符 19

2.4.2算术运算符 19

2.4.3关系运算符 20

2.4.4逻辑运算符 20

2.4.5递增／减运算符 20

2.5程序结构 20

2.5.1顺序结构 21

2.5.2选择结构 21

2.5.3循环结构 26

第3章Arduino基本函数 30

3.1数字I／O 30

3.1.1 pinMode函数 30

3.1.2 digitalRead函数 31

3.1.3 digitalWrite函数 31

3.2模拟I／O 33

3.2.1模拟输入 33

3.2.2 PWM模拟输出 35

3.3数学函数 36

3.4时间函数 37

3.4.1 millis（） 37

3.4.2 delay（ms） 37

3.4.3 delayMicroseconds（value） 37

3.5随机函数 37

3.5.1 random（howsmall， howbig ） 37

3.5.2 randomSeed （seed） 38

3.6位操作 38

3.6.1 bitRead （val， num ） 38

3.6.2 bitWrite（val，numl，num2） 39

3.7串口通信 39

3.7.1 Serial.begin（speed） 39

3.7.2 Serial.available（） 40

3.7.3 Serial.read（） 40

3.7.4 Serial.write（） 40

3.7.5 Serial.print（）和Serial.println（） 40

3.7.6 Senal.end（） 41

3.8中断函数 43

3.8.1中断的概念 43

3.8.2中断的分类 44

3.8.3中断的使用 44

3.9 SPI接口 46

3.9.1概述 46

3.9.2 SPI接口的数据传输 47

3.9.3 Arduino SPI接口 47

3.9.4 SPI类及其成员函数 48

第4章Arduino硬件资源 52

4.1电子元器件及Arduino的扩展 52

4.1.1电子元器件 52

4.1.2 Arduino的扩展 62

4.2数字I／O接口 63

4.3模拟I／O接口 65

4.4 PWM 65

4.5串口通信 67

4.6中断 68

第5章 传感器模块 72

5.1红外传感器 72

5.1.1概述 72

5.1.2红外避障传感器 72

5.1.3红外寻线传感器 75

5.1.4红外测距传感器 77

5.1.5红外遥控传感器 83

5.2 DHT11数字温／湿度传感器 91

5.3人体红外感应模块 97

5.4超声波测距传感器 103

5.4.1超声波测距传感器原理 103

5.4.2 HC-SR04型超声波测距模块 104

5.4.3利用串口输出的超声波测距试验 105

第6章 电动机驱动控制 109

6.1直流电动机驱动控制 109

6.1.1概述 109

6.1.2有刷直流电动机（永久磁铁型） 109

6.1.3无刷直流电动机 110

6.1.4 H桥控制电路 110

6.1.5程序设计 111

6.2舵机驱动控制 114

6.2.1舵机工作原理 114

6.2.2舵机的控制信号及接线方式 115

6.2.3舵机的控制程序 117

6.3步进电动机驱动控制 120

6.3.1步进电动机的原理 120

6.3.2步进电动机的程序设计实例 125

第7章 显示模块 128

7.1 1602LCD模块 128

7.1.1 1602LCD模块的介绍 128

7.1.2 1602LCD模块的常用工作指令 129

7.1.3 1602LCD模块的硬件连接 132

7.1.4 1602LCD模块的调试 133

7.2 MINI12864LCD模块 136

7.2.1 MINI12864LCD模块的通信方式 138

7.2.2使用u8glib驱动MINI12864LCD模块 138

第8章 无线模块 142

8.1 HC-06蓝牙模块 142

8.1.1 HC-06蓝牙模块与计算机之间的通信 144

8.1.2 Arduino UNO开发板使用HC-06蓝牙模块与手机连接 146

8.2 ESP8266模块 149

8.2.1 ESP8266模块的介绍 149

8.2.2 ESP8266模块的调试 152

8.2.3 Arduino UNO开发板结合ESP8266模块访问远程服务器 155

第9章Arduino智能搬运小车的设计 160

9.1总体设计方案 160

9.1.1智能搬运小车的结构 161

9.1.2智能搬运小车的功能 161

9.2硬件设计 162

9.2.1伺服电动机 163

9.2.2 QTI传感器 166

9.2.3超声波传感器 168

9.2.4颜色传感器 170

9.3软件设计 179

9.3.1软件总体设计 179

9.3.2 QTI传感器的寻线算法 180

9.3.3超声波定位算法 181

9.3.4白平衡和颜色识别算法 181

9.3.5搬运过程 182

9.4设计心得 184

第10章 智能气象站的设计 185

10.1总体设计方案 185

10.1.1主要功能 185

10.1.2工作原理 185

10.1.3设计方案 186

10.2硬件设计 186

10.2.1主控模块 186

10.2.2 DHT11数字温／湿度传感器 187

10.2.3角位移传感器 188

10.2.4 BMP085压力传感器 188

10.2.5 BH1750FVI光强度传感器 189

10.2.6硬件电路的连接 190

10.3软件设计 195

10.3.1总体流程图 195

10.3.2 DHT11数字温／湿度传感器 196

10.3.3 BH1750FVI光强度传感器 197

10.3.4角位移传感器程序 198

10.3.5 BMP085压力传感器 198

10.3.6本地存储数据 200

第11章Arduino飞行器的设计 208

11.1总体设计方案 208

11.1.1主要功能 209

11 1.2工作原理 209

11.1.3实现方案 209

11.2硬件设计 209

11.2.1机架 210

11.2.2电动机 210

11.2.3电子调速器 212

11.2.4螺旋桨 214

11.2.5电池 216

11.2.6飞行控制系统 217

11.2.7遥控器 218

11.3组装调试 219

11.3.1选择导线并预穿线 219

11.3.2安装无刷空心杯电动机 222

11.3.3安装电子调速器 224

11.3.4安装飞行控制系统 226

11.3.5六旋翼飞行器与Arduino Mega 2560主控模块的连接 228

11.4软件设计 229

第12章Arduino六足机器人的设计 233

12.1六足机器人的总体设计方案 233

12.1.1六足机器人的主要功能 233

12.1.2六足机器人肢体结构设计 234

12.1.3六足机器人控制系统方案总体设计 234

12.1.4六足机器人的步态分析 235

12.2硬件设计及组装 238

12.2.1 Arduino主控制板 238

12.2.2舵机 239

12.2.3舵机控制板 240

12.2.4遥控器 241

12.2.5六足机器人的组装 242

12.2.6 PS2手柄接收器与舵机控制器的连接 246

12.2.7六足机器人与Arduino主控制板的连接 247

12.3软件设计 248

12.3.1舵机上位机软件 248

12.3.2六足机器人超声波摇头避障 251

12.3.3六足机器人穿越火线 256

12.3.4六足机器人红外遥控 260

12.3.5六足机器人红外防跌落 265

参考文献 270