Arduino软硬件协同设计实战指南PDF电子书下载

第一篇 构思篇 3

第1章 CDIO概述 3

1.1 什么是CDIO 4

1.2 CDIO工程教育方法简介 5

1.2.1 CDIO课程大纲 5

1.2.2 CDIO方法标准 6

1.2.3 CDIO方法特点 10

1.3 CDIO在中国的发展 11

1.4 CDIO发展面临的问题 14

第2章 创新概述 15

2.1 什么是创新 15

2.2 创新模式 16

2.2.1 Living Lab 17

2.2.2 TRIZ 20

2.2.3 Fab Lab 23

2.3 创新思维方法 25

2.3.1 头脑风暴法 25

2.3.2 思维导图法 27

2.3.3 列举法 27

2.3.4 六顶思考帽法 29

2.3.5 移植法 29

2.3.6 设问法、QFD等创新方法 30

第二篇 设计篇 35

第3章 程序设计方法 35

3.1 流程图 35

3.1.1 流程图标准符号 35

3.1.2 流程图基本结构 37

3.2 N-S图 38

3.3 PAD图 40

第4章 EDA设计工具 42

4.1 Fritzing 42

4.1.1 软件简介 42

4.1.2 软件用法简介 51

4.1.3 Arduino电路示例 61

4.1.4 Arduino样例支持与编程 67

4.2 Virtual Breadboard 70

4.2.1 软件简介 71

4.2.2 软件用法简介 77

4.3 Proteus 80

4.3.1 软件简介 80

4.3.2 软件用法简介 84

4.3.3 Arduino示例 107

4.4 EAGLE 111

4.4.1 软件简介 112

4.4.2 软件用法简介 116

4.4.3 Arduino元件库导入 128

第三篇 实现篇 137

第5章 开源硬件的概述 137

5.1 开源硬件的概念 137

5.2 主流开源硬件简介 138

5.2.1 Arduino 138

5.2.2 Raspberry Pi 140

5.2.3 BeagleBone 140

5.2.4 Netduino 141

第6章 Arduino平台 143

6.1 Arduino的特点 143

6.2 Arduino开发环境 143

6.2.1 Arduino IDE的安装 143

6.2.2 Arduino IDE的使用 146

6.3 编程语言 149

6.3.1 Arduino编程基础 149

6.3.2 数字I/O口的操作函数 149

6.3.3 模拟I/O口的操作函数 150

6.3.4 高级I/O Pulseln（pin， state， timeout） 151

6.3.5 时间函数 152

6.3.6 中断函数 154

6.3.7 串口通信函数 156

6.3.8 Arduino的库函数 157

第7章 Arduino数据采集 159

7.1 温湿度采集 159

7.1.1 原理 159

7.1.2 实验代码 159

7.2 水位采集 161

7.2.1 原理 161

7.2.2 实验代码 162

7.3 光强采集 162

7.3.1 原理 162

7.3.2 实验代码 164

7.4 气体传感器 165

7.4.1 原理 165

7.4.2 实验代码 166

7.5 超声波传感器 166

7.5.1 原理 166

7.5.2 实验代码 167

7.6 压力传感器 169

7.6.1 原理 169

7.6.2 实验代码 170

7.7 风速传感器 171

7.7.1 原理 171

7.7.2 实验代码 171

7.8 拍照模块 172

7.8.1 原理 172

7.8.2 实验代码 173

第8章 Arduino显示控制 176

8.1 LED 176

8.1.1 原理 176

8.1.2 电路图 177

8.1.3 实验代码 177

8.2 数码管 178

8.2.1 原理 178

8.2.2 电路图 178

8.2.3 实验代码 180

8.3 点阵 184

8.3.1 原理 184

8.3.2 点阵的使用方法 184

8.3.3 实验代码 185

8.4 液晶LCD 187

8.4.1 原理 187

8.4.2 电路图 187

8.4.3 引脚扩展 189

8.4.4 实验代码 189

第9章 Arduino电流控制 194

9.1 直流电机 194

9.1.1 原理 194

9.1.2 电路图 195

9.1.3 实验代码 195

9.2 步进电机 196

9.2.1 原理 196

9.2.2 电路图 197

9.2.3 实验代码 197

9.3 舵机 198

9.3.1 原理 198

9.3.2 电路图 198

9.3.3 实验代码 199

9.4 继电器 199

9.4.1 原理 199

9.4.2 电路图 200

9.4.3 实验代码 201

第10章 Arduino通信控制 202

10.1 SPI串口通信 202

10.1.1 原理 202

10.1.2 电路图及使用 202

10.1.3 实验代码 203

10.2 红外线通信 206

10.2.1 原理 206

10.2.2 电路图及使用 207

10.2.3 实验代码 207

10.3 RFID通信 209

10.3.1 原理 209

10.3.2 电路图及使用 210

10.3.3 实验代码 210

10.4 Ethernet通信 220

10.4.1 原理 220

10.4.2 电路图及使用 221

10.4.3 实验代码 222

10.5 WiFi通信 228

10.5.1 原理 228

10.5.2 电路图及使用 229

10.5.3 实验代码 229

10.6 B1ueTooth通信 232

10.6.1 原理 232

10.6.2 电路图及使用 233

10.6.3 实验代码 234

10.7 XBee通信 235

10.7.1 原理 235

10.7.2 电路图及使用 235

10.7.3 实验代码 238

第四篇 应用篇 243

第11章 游戏类开发 243

11.1 Jumping Pong 243

11.1.1 功能构思 243

11.1.2 设计原理 244

11.1.3 参考代码 246

11.2 打地鼠游戏机 261

11.2.1 功能构思 261

11.2.2 设计原理 261

11.2.3 参考代码 262

第12章 控制类开发 265

12.1 蓝牙控制智能车 265

12.1.1 功能构思 265

12.1.2 设计原理 265

12.1.3 参考代码 266

12.2 可抓取机械手臂 270

12.2.1 功能构思 270

12.2.2 设计原理 270

12.2.3 参考代码 271

第13章 交互类开发 273

13.1 虚拟架子鼓 273

13.1.1 功能构思 273

13.1.2 设计原理 273

13.1.3 参考代码 275

13.2 触摸按键交互设计 279

13.2.1 功能构思 279

13.2.2 设计原理 279

13.2.3 参考代码 281

第14章 物联网开发 283

14.1 植物生长助手 283

14.1.1 功能构思 283

14.1.2 设计原理 284

14.1.3 参考代码 285

14.2 环境信息采集系统 291

14.2.1 功能构思 291

14.2.2 设计原理 291

14.2.3 参考代码 293

14.3 家居灯光控制系统 298

14.3.1 功能构思 298

14.3.2 设计原理 298

14.3.3 参考代码 299

第15章 智慧农业设计与开发 301

15.1 简介 301

15.2 系统逻辑结构图 302

15.3 开发板选型 303

15.3.1 开发板简介 303

15.3.2 参考代码 304

15.4 感知层的设计 307

15.4.1 流程图 308

15.4.2 Arduino的GET、POST程序 308

15.5 平台层的设计 313

15.5.1 创建RESTFul WCF服务 314

15.5.2 相关数据库设计 316

15.5.3 平台数据接口开发 318

15.5.4 Fiddler测试REST服务 319

15.5.5 编写平台图片数据接收 321

15.5.6 Arduino请求平台 322

附录A Fritzing安装流程 324

附录B Virtual Breadboard安装流程 326