Arduino實戰(zhàn)

目　錄
第一部分　入門
第1章　你好Arduino　3
1．1　Arduino簡史　4
1．2　Arduino硬件　4
1．2．1　Arduino Uno　5
1．2．2　Arduino Duemilanove　6
1．2．3　Arduino Ethernet　6
1．2．4　Arduino Mega　6
1．2．5　另外幾種Arduino電路板　7
1．2．6　復制品的沖擊　8
1．2．7　獲取一片Arduino　9
1．3　設置你的工作環(huán)境　9
1．3．1　Arduino軟件　9
1．3．2　基本硬件安裝　10
1．3．3　你的Arduino工具箱　10
1．4　做點什么　11
1．4．1　第一個閃爍的LED　11
1．4．2　使LED閃爍的程序　11
1．4．3　把所有的東西連起來　12
1．4．4　上傳和測試　12
1．5　熟悉IDE　13
1．5．1　主編輯器　14
1．5．2　串口監(jiān)視器　15
1．5．3　捕獲錯誤　15
1．5．4　流程　16
1．6　Arduino程序的結構　16
1．6．1　setup子程序　17
1．6．2　無限循環(huán)　17
1．7　為代碼編寫注釋　18
1．8　小結　19
第2章　數(shù)字輸入和輸出　20
2．1　準備開始　20
2．1．1　面包板的使用　21
2．1．2　電路圖　21
2．1．3　添加LED　22
2．1．4　連接硬件　23
2．1．5　使5個LED閃爍的程序　24
2．1．6　燒寫和測試　25
2．2　獲得控制權　25
2．2．1　電路圖　25
2．2．2　連接　26
2．2．3　認識中斷　27
2．2．4　通過按鈕控制LED的程序　27
2．2．5　燒寫和測試　29
2．2．6　使用break語句　29
2．2．7　燒寫和測試　30
2．3　反應測試儀　30
2．3．1　電路圖　31
2．3．2　連接　31
2．3．3　測試反應速度的程序　32
2．3．4　燒寫和測試　34
2．4　反應速度計：誰真正擁有最快的反應時間　34
2．4．1　測定反應速度的程序　34
2．4．2　燒寫和測試　36
2．5　小結　36
第3章　簡單項目：輸入和輸出　38
3．1　認識模擬電路　39
3．1．1　模擬和數(shù)字有什么區(qū)別　39
3．1．2　讀取電位器　40
3．1．3　連接硬件　41
3．1．4　讀取電位器的程序　41
3．1．5　燒寫和測試　42
3．2　壓電換能器　43
3．2．1　電路圖　44
3．2．2　連接硬件　45
3．2．3　用于測定壓電換能器輸出的程序　45
3．2．4　燒寫和測試　46
3．2．5　添加一個揚聲器的電路　47
3．2．6　連接硬件　48
3．2．7　產(chǎn)生一個音階的程序　48
3．2．8　燒寫和測試　49
3．3　制作一架五聲音階電子琴　49
3．3．1　電路圖　50
3．3．2　連接硬件　51
3．3．3　制作一架五聲音階電子琴的程序　51
3．3．4　燒寫和測試　52
3．4　小結　53
第二部分　將Arduino投入工作
第4章　擴展Arduino　57
4．1　用庫來擴展Arduino　57
4．2　核心庫　58
4．3　標準庫　58
4．3．1　使用ArduinoTestSuite進行測試驅動型開發(fā)　59
4．3．2　使用EEPROM存儲數(shù)據(jù)　60
4．3．3　使用SD卡存儲更多數(shù)據(jù)　61
4．3．4　連接到以太網(wǎng)　62
4．3．5　使用Firmata進行串行數(shù)據(jù)通信　63
4．3．6　使用LiquidCrystal庫顯示數(shù)據(jù)　64
4．3．7　控制伺服電機　65
4．3．8　轉動步進電機　65
4．3．9　與SPI外設通信　66
4．3．10　通過雙線接口進行數(shù)據(jù)通信　67
4．3．11　通過SoftwareSerial庫獲得更多串口　68
4．4　第三方庫　70
4．5　通過擴展板來擴展Arduino　71
4．5．1　常用擴展板　71
4．5．2　陷阱：它能用在我的Arduino上嗎　73
4．6　小結　74
第5章　運動中的Arduino　75
5．1　認識直流電動機　76
5．1．1　開始和停止　77
5．1．2　啟動和停止小型直流電機的程序　77
5．1．3　連接硬件　78
5．1．4　燒寫和測試　80
5．2　轉速控制和反向旋轉　80
5．2．1　PWM來救場　81
5．2．2　用于電機控制的H橋　82
5．2．3　L293D雙H橋驅動芯片　83
5．2．4　連接硬件　84
5．2．5　用L293D控制電動機的程序　85
5．2．6　燒寫和測試　86
5．2．7　改變電動機的轉速　86
5．2．8　燒寫和測試　87
5．3　步進電機：每次進一步　88
5．3．1　單極型還是雙極型　88
5．3．2　連接硬件　91
5．3．3　步進電機庫函數(shù)　93
5．3．4　控制步進電機的程序　93
5．3．5　燒寫和測試　94
5．4　嘗試使用伺服電機　94
5．4．1　控制伺服電機　95
5．4．2　伺服電機的函數(shù)與方法　96
5．4．3　控制伺服電機的程序　96
5．4．4　連接硬件　97
5．4．5　燒寫和測試　98
5．5　直流無刷電動機：小身材，大力量　98
5．5．1　為什么要用無刷電機　98
5．5．2　獲得控制權　99
5．5．3　控制無刷電機的程序　100
5．5．4　連接硬件　101
5．5．5　燒寫和測試　102
5．5．6　反向旋轉　102
5．5．7　反向旋轉一個無刷電機的程序　103
5．5．8　連接硬件　104
5．5．9　燒寫和測試　104
5．6　用于更多電動機的電動機控制擴展板　104
5．7　小結　105
第6章　目標檢測　106
6．1　使用超聲波進行目標檢測　106
6．1．1　選擇一款超聲波傳感器　107
6．1．2　三線還是四線　108
6．1．3　超聲波目標檢測的程序　108
6．1．4　連接硬件　110
6．1．5　燒寫和測試　111
6．2　紅外測距　111
6．2．1　紅外和超聲波配合使用　112
6．2．2　夏普GP2D12紅外測距儀　112
6．2．3　用于距離計算的非線性算法　112
6．2．4　距離測定的程序　113
6．2．5　連接硬件　115
6．2．6　燒寫和測試　115
6．3　使用被動式紅外進行運動偵測　115
6．3．1　使用Parallax被動式紅外傳感器(PIR)　116
6．3．2　紅外運動偵測的程序　116
6．3．3　連接硬件　118
6．3．4　燒寫和測試　119
6．4　小結　119
第7章　LCD顯示器　120
7．1　LCD簡介　120
7．2　并行字符LCD：日立HD44780　123
7．2．1　4位還是8位　124
7．2．2　庫和函數(shù)　124
7．2．3　電路圖　125
7．2．4　以4位模式連線　126
7．2．5　寫入日立HD44780的程序　128
7．2．6　燒寫和測試　128
7．3　串行LCD氣象站　129
7．3．1　串行還是并行LCD　129
7．3．2　SerLCD庫和函數(shù)　130
7．3．3　Maxim DS18B20集成溫度傳感器　131
7．3．4　OneWire和DallasTemperature庫　131
7．3．5　電路圖　132
7．3．6　將所有東西連接起來　132
7．3．7　LCD氣象站的程序　134
7．3．8　燒寫和測試　135
7．4　圖形LCD：三星KS0108GLCD　135
7．4．1　庫和函數(shù)　136
7．4．2　電路圖　137
7．4．3　將一切都連接起來　138
7．4．4　在GLCD上繪圖的程序　139
7．4．5　燒寫和測試　140
7．5　小結　141
第8章　通信　142
8．1　以太網(wǎng)　142
8．1．1　Ethernet庫　143
8．1．2　以太網(wǎng)擴展板與SD數(shù)據(jù)卡　145
8．2　Arduino Web服務器　145
8．2．1　建立服務器　146
8．2．2　建立Web服務器的程序　147
8．2．3　燒寫和測試　148
8．2．4　故障排除　149
8．3　與Twitter通信　149
8．3．1　關于Twitter和令牌　149
8．3．2　庫和函數(shù)　150
8．3．3　電路圖和硬件連接　150
8．3．4　Twitter一鍵發(fā)推器的程序　150
8．3．5　燒寫和測試　152
8．4　Wi-Fi　152
8．4．1　Arduino WiFi擴展板　153
8．4．2　WiFi庫和函數(shù)　154
8．4．3　手勢：無線加速度計　156
8．4．4　連接硬件　156
8．4．5　Wi-Fi通信的程序　157
8．4．6　燒寫和測試　160
8．5　藍牙無線　160
8．5．1　ArduinoBT　161
8．5．2　添加藍牙　162
8．5．3　建立一個藍牙連接　162
8．5．4　藍牙通信的程序　163
8．6　串行外設接口(SPI)　164
8．6．1　SPI庫　164
8．6．2　SPI設備和數(shù)字電位器　165
8．6．3　電路圖和硬件連接　165
8．6．4　LED數(shù)字調光器的程序　167
8．7　數(shù)據(jù)記錄　168
8．7．1　各種存儲器　168
8．7．2　SD卡和SD庫　169
8．7．3　SD卡傳感器記錄器的程序　170
8．8　Cosm　171
8．8．1　注冊一個賬戶并獲得API密鑰　171
8．8．2　創(chuàng)建一個新的數(shù)據(jù)源　172
8．8．3　Cosm傳感器記錄程序　173
8．8．4　燒寫和測試　175
8．9　小結　175
第9章　游戲開始　183
9．1　任天堂Wii歡迎你　177
9．1．1　Wii Nunchuk　178
9．1．2　連接Nunchuk　180
9．1．3　與Wii通信　181
9．1．4　測試Wii程序　190
9．2　發(fā)布Xbox　190
9．2．1　獲得連接　191
9．2．2　USB Host庫　191
9．2．3　利用USB Host擴展板學習Xbox控制器　192
9．2．4　Xbox報告數(shù)據(jù)分組　194
9．2．5　讓我們啟動它　196
9．2．6　與代碼接駁　196
9．2．7　Xboxhid．ino　198
9．2．8　硬件連接和測試　201
9．3　小結　202
第10章　Arduino與iOS整合　204
10．1　將你的設備連接到Arduino　205
10．1．1　Redpark串口線　205
10．1．2　最終連接　206
10．2　iOS代碼　206
10．2．1　在Xcode中創(chuàng)建一個單視圖應用程序　207
10．2．2　編寫代碼　211
10．3　引入Arduino　214
10．3．1　利用iOS設備開關LED的程序　214
10．3．2　測試這個程序　215
10．4　用Xcode做更多事情　216
添加一個Slider控件　216
10．5　滑動控制Arduino　220
10．5．1　Arduino滑塊控制電路　221
10．5．2　測試這個電路　221
10．6　將數(shù)據(jù)發(fā)送到iOS設備　222
10．6．1　Xcode編程　222
10．6．2　GP2D12紅外距離傳感器　226
10．6．3　測試　227
10．7　小結　228
第11章　制作可穿戴設備　236
11．1　LilyPad簡介　230
11．1．1　LilyPad附件　231
11．1．2　導電縫紉線和布料　232
11．2　制作一件轉向標夾克　233
11．3　制作一架可穿戴鋼琴　236
11．4　Arduino Pro Mini　238
11．5　制作一個智能耳機　238
11．6　制作一件帶指南針的夾克　241
11．7　小結　244
第12章　添加擴展板　245
12．1　擴展板基礎　245
12．2　Adafruit電動機擴展板　246
12．2．1　AFMotor庫　246
12．2．2　使用電動機擴展板控制一個步進電機　248
12．2．3　使用電動機擴展板控制直流電機　249
12．2．4　獲得一塊電動機擴展板　252
12．3　制作你自己的擴展板　252
12．3．1　存儲器　253
12．3．2　電平轉換器　253
12．3．3　SD卡插槽　254
12．3．4　將SD卡連接到Arduino　254
12．3．5　準備洞洞板　255
12．3．6　測試擴展板　258
12．4　小結　260
第13章　軟件整合　261
13．1　串行信道　262
13．2　使用伺服電機進行人臉跟蹤　262
13．2．1　組裝人臉跟蹤的硬件　264
13．2．2　人臉跟蹤的代碼　265
13．3　利用Firmata制作一個均衡器　269
13．3．1　在你的應用程序中使用Firmata　269
13．3．2　在Processing中進行音頻分析　270
13．3．3　組裝均衡器的硬件　271
13．3．4　均衡器的代碼　272
13．4　利用Pure Data制作一個合成器　274
13．4．1　組裝合成器的硬件　275
13．4．2　合成器的代碼　276
13．5　使用Python來監(jiān)測溫度　279
13．5．1　Python中的串口庫　279
13．5．2　組裝溫度計的硬件　281
13．5．3　用于監(jiān)測溫度的代碼　281
13．6　小結　283
附錄A　安裝Arduino IDE　284
附錄B　編程基礎　291
附錄C　軟件庫　305
附錄D　器件列表　309
附錄E　有用的鏈接　214