第1篇 Arduino开发基础 2
第1章 Arduino概述 2
1.1 Arduino的起源 2
1.2 术语Arduino的含义 2
1.2.1 Arduino的硬件 2
1.2.2 Arduino的软件 4
1.2.3 Arduino的社区 4
1.3 Arduino的硬件产品——主板 5
1.3.1 Arduino UNO 5
1.3.2 Arduino Leonardo 6
1.3.3 Arduino Due 6
1.3.4 Arduino Yún 7
1.3.5 Arduino Tre 7
1.3.6 Arduino Micro 8
1.3.7 Arduino Robot 8
1.3.8 Arduino Esplora 9
1.3.9 Arduino Mega系列 10
1.3.10 Arduino Ethernet 11
1.3.11 Arduino Mini 12
1.3.12 LiLyPad Arduino系列 12
1.3.13 Arduino Nano 13
1.3.14 Arduino Pro系列 14
1.3.15 Arduino Fio 15
1.3.16 Arduino Zero 16
1.4 Arduino的硬件产品——盾板 16
1.4.1 Arduino GSM盾板 16
1.4.2 Arduino Ethernet盾板 17
1.4.3 Arduino WiFi盾板 18
1.4.4 Arduino Wireless SD盾板 18
1.4.5 Arduino Motor盾板 19
1.4.6 Arduino Wireless Proto盾板 19
1.4.7 Arduino Proto盾板 20
1.5 Arduino硬件产品——新手套件 20
1.6 Arduino硬件产品——附件 21
1.6.1 TFT LCD屏幕 21
1.6.2 微型USB/Serial适配器 22
1.7 Arduino UNO 22
1.7.1 Arduino UNO上的主要元器件 22
1.7.2 Arduino UNO上的端口 22
1.8 Arduino可以做什么 24
第2章 电路设计软件Fritzing 25
2.1 Fritzing基础 25
2.1.1 Fritzing的下载与安装 25
2.1.2 认识Fritzing的主面板 26
2.2 Fritzing的元件库 30
2.2.1 元件的组织形式 30
2.2.2 导入元件库 31
2.2.3 导出元件库 31
2.3 编辑元件 32
2.3.1 Fritzing的元件编辑器 33
2.3.2 制作元件的面包板视图 34
2.3.3 制作元件的原理图视图 38
2.3.4 制作元件的PCB视图 39
2.3.5 元件编辑器的图标和元数据视图 41
2.3.6 关联所有视图的针脚 42
2.4 画出手电筒的电路图 44
第3章 Arduino IDE的安装与使用 46
3.1 Arduino IDE的安装 46
3.1.1 Arduino IDE的安装包下载 46
3.1.2 使用二进制安装包安装Arduino IDE 47
3.1.3 使用压缩包形式安装Arduino IDE 48
3.1.4 Arduino IDE中文化 49
3.2 Windows 7下的Arduino驱动安装 51
3.2.1 自动安装Arduino驱动 51
3.2.2 手动安装Arduino驱动 53
3.3 在Arduino上运行程序 55
3.3.1 Arduino IDE主界面简介 55
3.3.2 运行一个闪烁LED示例程序 56
3.3.3 运行一个控制台输出示例程序 57
3.4 Arduino IDE编码流程 58
3.4.1 创建、保存和打开源文件 58
3.4.2 编辑源文件 61
3.4.3 校验源文件 61
3.4.4 下载程序到开发板 63
3.5 高级的Arduino IDE——MariaMole 63
第4章 Arduino编程语言基础 65
4.1 Arduino程序必要的setup（）和loop（）函数 65
4.2 程序中的值 66
4.2.1 变量和常量 66
4.2.2 变量类型 66
4.2.3 变量的作用域和修饰符 68
4.2.4 获取变量大小的工具——sizeof（）函数 68
4.2.5 变量类型转换 69
4.3 运算符 69
4.3.1 数学运算符 69
4.3.2 比较运算符 70
4.3.3 布尔运算符 70
4.3.4 指针运算符 71
4.3.5 位运算符 71
4.3.6 复合运算符 71
4.4 语法进阶 72
4.4.1 预定义命令＃define和＃include 72
4.4.2 语句和语句块 72
4.4.3 注释 73
4.5 控制结构 73
4.5.1 条件判断语句if和if...else 74
4.5.2 跳转语句break、continue、return和goto 74
4.5.3 分支语句switch...case 74
4.5.4.循环语句while和do...while 75
4.5.5 循环语句for 76
4.6 函数 76
4.6.1 系统函数 77
4.6.2 调用函数 77
4.6.3 自定义函数 77
4.7 C＋＋语言的类和对象 78
4.7.1 类 78
4.7.2 对象 79
4.8 库 80
4.8.1 Arduino官方库 80
4.8.2 使用第三方库和创建自己的库 81
第2篇 Arduino元器件 84
第5章 通用元器件介绍 84
5.1 导线、电缆和连接器 84
5.2 电阻 85
5.2.1 概念 85
5.2.2 阻值识别 85
5.2.3 欧姆定律 86
5.2.4 电阻的作用 86
5.2.5 电阻的串联与并联 86
5.3 面包板 87
第6章 发光二极管LED 88
6.1 使用到的专用器件 88
6.2 驱动单个LED程序 90
6.2.1 使用数字针脚点亮LED 91
6.2.2 使用模拟针脚点亮LED 92
6.2.3 使用LED发送S.O.S摩尔斯电码 93
6.2.4.使用LED发送摩尔斯电码 95
6.2.5 LED跑马灯 96
6.2.6 使用LED模拟交通灯 97
6.3 驱动LED点阵 99
6.3.1 LED点阵显示表情 99
6.3.2 LED点阵跑马灯 102
6.3.3 回纹灯 103
6.3.4 矩形回缩灯 104
6.4 使用74HC595驱动LED 105
6.4.1 74HC595使用方式 106
6.4.2 使用74HC595驱动LED点阵 110
6.5 使用MAX7219驱动LED 112
6.5.1 MAX72 19LED显示驱动器 112
6.5.2 MAX7219的数据格式 114
6.5.3 MAX7219的寄存器 114
6.5.4 LedControl库 117
6.5.5 Arduino通过MAX7219控制8*8LED点阵 118
6.5.6 MAX7219级联控制8*40LED点阵 124
6.6 RGB三色LED 127
6.7 七段数码管 129
6.7.1 Arduino直接控制七段数码管 129
6.7.2 Arduino通过74HC595控制一个七段数码管 131
6.7.3 使用两个74HC595驱动4位七段数码管 133
6.7.4 Arduino通过MAX7219控制七段数码管 135
第7章 蜂鸣器 139
7.1 蜂鸣器的工作原理及分类 139
7.2 驱动蜂鸣器程序 140
7.2.1 驱动有源蜂鸣器 140
7.2.2 驱动无源蜂鸣器 141
7.3 蜂鸣器使用实例 142
7.3.1 使用无源蜂鸣器输出7个基本音阶 142
7.3.2 使用无源蜂鸣器演奏音乐 143
7.3.3 使用有源蜂鸣器发送S.O.S摩尔斯电码 144
第8章 按钮 145
8.1 按钮的作用及分类 145
8.2 按钮的实质 146
8.3 按钮的使用示例 149
8.3.1 使用按钮控制LED灯 149
8.3.2 使用Arduino的中断 152
8.3.3 按钮矩阵的使用 154
8.3.4 使用按钮矩阵模拟钢琴 157
第9章 电位器 160
9.1 普通电位器 160
9.2 游戏摇杆 160
9.3 使用示例 161
9.3.1 读取电位器的值 161
9.3.2 使用电位器控制LED亮度 162
9.3.3 使用电位器控制LED流水灯速度 163
9.3.4 游戏摇杆的使用 164
第10章 光敏电阻和常见传感器 168
10.1 光敏电阻 168
10.1.1 光敏电阻应用原理 168
10.1.2 光控灯 170
10.2 火焰传感器 172
10.3 温湿度传感器 174
10.3.1 精密摄氏温度传感器LM35 175
10.3.2 温湿度传感器模块 177
10.4 红外线收发 179
10.4.1 红外线模块构成 179
10.4.2 使用第三库IRremote 180
10.5 液位传感器 185
10.5.1 接触式液位传感器 185
10.5.2 完善液位传感器 188
第11章 LCD 189
11.1 LCD模块LCD1602 189
11.2 LCD控制库LiquidCrystal 190
11.2.1 LiquidCrystal八线模式 190
11.2.2 LiquidCrystal四线模式 192
11.3 LiquidCrystal_I2C库 194
第12章 声音模块 196
12.1 麦克风模块 196
12.1.1 读取麦克风数据 196
12.1.2 声控灯 198
12.1.3 自适应声控灯 199
12.2 超声波模块 199
12.2.1 超声波模块HC-SR04 199
12.2.2 第三方库NewPing 200
12.2.3 超声波模块应用 201
第13章 RFID——射频识别 203
13.1 RFID概述 203
13.2 RFID硬件 204
13.2.1 RFID读／写器 204
13.2.2 RFID应答器 205
13.3 为RFID编程 211
13.3.1 读取RFID应答器的出厂数据 212
13.3.2 RFID开发流程 214
13.3.3 操作RFID应答器的值块 215
13.3.4 操作RFID应答器读写块 219
13.4 简易公交收缴费系统 223
13.4.1 缴费系统 223
13.4.2 收费系统 227
第14章 实时时钟——RTC 230
14.1 RTC简介 230
14.2 DS1302集成电路 230
14.3 DS1302工作原理 232
14.3.1 CE和时钟控制 232
14.3.2 数据输入和输出 233
14.3.3 时钟／日历 233
14.3.4 写保护寄存器 235
14.3.5 RAM寄存器 235
14.3.6 涓流充电寄存器 235
14.4 寄存器的突发模式 236
14.5 第三方库dsl 302 237
14.5.1 dsl 302库简介 237
14.5.2 使用dsl 302库设置日期和时间 239
14.5.3 使用dsl 302库读取日期和时间 240
14.6 简易LED时钟 242
第1 5章 伺服电机和步进电机 245
15.1 伺服电机 245
15.1.1 伺服电机工作原理 245
15.1.2 伺服电机与Arduino 247
15.1.3 使用Arduino官方库Servo 249
15.2 使用其他器件控制伺服电机 252
15.2.1 使用旋转电位器控制伺服电机 252
15.2.2 使用按钮开关控制伺服电机 254
15.2.3 使用游戏摇杆控制伺服电机 258
15.2.4 使用遥控器控制伺服电机 262
15.3 步进电机 264
15.3.1 步进电机工作原理 265
15.3.2 步进电机的类型 267
15.3.3 28BYJ-48和ULN2003 268
15.3.4 Arduino、ULN2003和28BYJ-48连接 270
15.3.5 使用Arduino的官方库Stepper 271
15.3.6 自己实现28BYJ-48的控制函数 274
第3篇 Arduino实战案例 278
第16章 用Arduino做游戏——打地鼠 278
16.1 需求分析 278
16.2 打地鼠——雏形 280
16.2.1 实现随机地鼠 280
16.2.2 按钮逻辑 282
16.2.3 整合代码 286
16.3 打地鼠——高级 287
16.3.1 加入击中动画 288
16.3.2 加入随机速度 288
16.3.3 整合代码 289
16.4 打地鼠——终极 291
16.4.1 加入积分系统 291
16.4.2 将分数显示在LED上 293
16.4.3 整合代码 300