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Arduino軟硬件協同設計實戰指南(第2版)

( 簡體 字)
作者:李永華、王思野類別:1. -> 電腦組織與體系結構 -> 單晶片 -> Arduino
譯者:
出版社:清華大學出版社Arduino軟硬件協同設計實戰指南(第2版) 3dWoo書號: 48743
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缺書
NT售價: 445

出版日:4/1/2018
頁數:390
光碟數:0
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印刷:黑白印刷語系: ( 簡體 版 )
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(請先登入會員)
ISBN:9787302488422
作者序 | 譯者序 | 前言 | 內容簡介 | 目錄 | 
(簡體書上所述之下載連結耗時費功, 恕不適用在台灣, 若讀者需要請自行嘗試, 恕不保證)
作者序:

譯者序:

前言:

進入21世紀,信息技術的發展日新月異,特別是近五年的快速發展,移動互聯網、物聯網、智能硬件給社會帶來了巨大的沖擊,個性化、定制化和時尚化的智能硬件設備已經成為未來的發展趨勢。大學作為傳播知識、科研創新和服務社會的最主要機構,為社會培養具有創新思維的現代化人才是責無旁貸的,而具有時代感的教材又是培養現代化人才的基礎,所以,教材的重要性不言而喻。
人類工業的發展階段為大規模生產—電氣化生產—自動化生產—智能定制化生產。不同的社會發展階段對人才的需求是不同的,因此,人才的培養模式在不同的時代背景下應該具有不同的要求。作者依據當今信息社會的發展趨勢,結合智能硬件的發展需求,基于工程教育教學經驗,探索了創新工程教育的基本方法,并將其提煉為適合我國國情、具有自身特色的創新實踐教材。盡管這個理想是非常遠大的,卻是一次大膽的嘗試。因此,本書將實際教學中應用智能硬件的工程教學案例進行總結,包括基本開發方法、產品設計、產品實現和具體應用,希望對教育界及工業界有所幫助,起到拋磚引玉的作用。
本書以當前物聯網和智能開源硬件的發展為背景,總結Arduino開源硬件的開發方法,給出了系統開發Arduino智能硬件產品的實際案例。主要內容分四個方面: Arduino開源硬件產品、開發環境及編程語言(第1~3章),為開源硬件開發提供基本的知識和方法,主要介紹常用的開發板以及Arduino IDE的使用和相關的編程語言等; Arduino開發產品的基本方法(第4~6章),包括硬件設計方法Fritzing的使用、Arduino入門程序設計和擴展板的使用; 外圍硬件及傳感器使用方法(第7~10章),包括智能開源硬件平臺、各種傳感器和模塊,從功能、使用方法、電路連接和實例程序等方面介紹其使用方法; 綜合案例的開發(第11~20章),包括游戲類開發、控制類開發、交互類開發、物聯網開發及大型綜合項目開發。
本書的內容和素材來源,除了引用的參考文獻之外,主要來自于以下幾方面的教學和科研工作: 首先,是作者所在學校近幾年承擔的教育部和北京市的教育、教學改革項目的成果,在此特別感謝林家儒教授的鼎力支持和悉心指導; 其次,是作者指導的研究生在物聯網和智能硬件方面的研究工作及成果總結,在此特別感謝鄭鋮、譚揚、黃旭新、顧鐵鑰、高凡石和陳佳豐等研究生同學的大力協助; 再次,是北京郵電大學信息工程專業的同學的成果,通過基于CDIO工程教育的方法,創新產品得到了實現,不但學到了知識、提高了能力,而且為本書提供了第一手素材和資料,在此向信息工程專業的所有同學表示感謝。最后,感謝父母妻兒在精神上給予的支持與鼓勵,才使得此書得以問世!
本書的編寫得到了教育部電子信息類專業教學指導委員會、信息工程專業國家第一類特色專業建設項目、信息工程專業國家第二類特色專業建設項目、教育部CDIO工程教育模式研究與實踐項目、教育部本科教學工程項目、信息工程專業北京市特色專業項目、北京高等學校教育教學改革項目和北京郵電大學教育教學改革項目(2017JY04)的大力支持,在此表示感謝!
本書內容由淺入深、先思考后實踐,創新思維與實踐案例相結合,以滿足不同層次的人員需求; 同時,本書附有實際項目的硬件設計圖和軟件實現代碼,供讀者自我學習和自我提高。本書可作為大學信息與通信工程及相關領域的本科生教材,也可以作為智能硬件愛好者的創新手冊使用,還可以為創客的需求產生、分析產品、設計生產、實現產品提供幫助。對于從事物聯網、創新開發和設計的專業技術人員,本書也可以作為主要的技術參考書。
本書主要由李永華、王思野編著。此外,李和禹、陳河泉、陳向梅、張秋彤、李昕燁、張國利也參與了部分內容的編寫。
由于作者水平有限,書中的不當之處在所難免,衷心地希望各位讀者多提寶貴意見及具體的整改建議,以便作者進一步修改和完善。


李永華于北京郵電大學2018年1月
內容簡介:

本書以物聯網和智能開源硬件的發展為背景,總結了基于Arduino開源硬件的開發方法,并給出了系統開發Arduino智能硬件產品的實際案例。主要內容分四個方面: Arduino開源硬件產品、開發環境及編程語言(第1~3章)——主要介紹當今常用的開發板,以及Arduino IDE的使用和相關的編程語言等; Arduino開發產品的基本方法(第4~6章)——主要介紹硬件設計方法Fritzing的使用、Arduino程序設計和擴展板的使用; 外圍硬件及傳感器使用方法(第7~10章)——主要介紹智能開源硬件平臺、各種傳感器和模塊; 綜合案例的開發(第11~20章)——主要介紹游戲類開發、控制類開發、交互類開發、物聯網開發以及大型綜合項目開發。本書內容由淺入深、先思考后實踐,創新思維與實踐案例相結合,以滿足不同層次讀者的需求; 同時,本書配有實際項目的硬件設計圖和軟件實現代碼,可供讀者學習使用。
本書可作為高校信息與通信工程專業的本科生教材,也可以作為智能硬件愛好者的參考用書。對于從事物聯網開發的專業技術人員,也可以作為參考用書。
目錄:

第1章Arduino開源硬件
1.1ArduinoUNO
1.1.1概述
1.1.2技術規范
1.2ArduinoYUN
1.2.1概述
1.2.2技術規范
1.3ArduinoDUE
1.3.1概述
1.3.2技術規范
1.4ArduinoMEGA2560
1.4.1概述
1.4.2技術規范
1.5ArduinoLEONARDO
1.5.1概述
1.5.2技術規范
1.6ArduinoETHERNET
1.6.1概述
1.6.2技術規范
1.7ArduinoROBOT
1.7.1概述
1.7.2技術規范
1.8ArduinoNANO
1.8.1概述
1.8.2技術規范
第2章Arduino軟件開發平臺
2.1Arduino平臺特點
2.2ArduinoIDE的安裝
2.3ArduinoIDE的使用
第3章Arduino編程語言
3.1Arduino編程基礎
3.2數字I/O口的操作函數
3.3模擬I/O口的操作函數
3.4高級I/O操作函數
3.5時間函數
3.6中斷函數
3.7串口通信函數
第4章Arduino硬件設計平臺
4.1Fritzing軟件簡介
4.1.1主界面
4.1.2項目視圖
4.1.3工具欄
4.2Fritzing使用方法
4.2.1查看元件庫已有元件
4.2.2添加新元件到元件庫
4.2.3添加新元件庫
4.2.4添加或刪除元件
4.2.5添加元件間連線
4.3Arduino電路設計
4.4Arduino樣例與編程
第5章Arduino開發基礎
5.1入門開發例程
5.1.1Blink
5.1.2AnalogReadSerial
5.1.3DigitalReadSerial
5.1.4Fade
5.1.5ReadAnalogVoltage
5.2數字信號處理開發例程
5.2.1BlinkWithoutDelay
5.2.2Button
5.2.3Debounce
5.2.4DigitalInputPullup
5.2.5StateChangeDetection
5.2.6toneKeyboard
5.2.7toneMelody
5.2.8toneMultiple
5.2.9tonePitchFollower
5.3模擬信號處理開發例程
5.3.1AnalogInOutSerial
5.3.2AnalogInput
5.3.3AnalogWriteMega
5.3.4Calibration
5.3.5Fading
5.3.6Smoothing
第6章Arduino擴展板
6.1ArduinoEthernetShield
6.1.1概述
6.1.2技術規范
6.2ArduinoGSMShield
6.2.1概述
6.2.2技術規范
6.3ArduinoMotorShield
6.3.1概述
6.3.2技術規范
6.4Arduino9AxesMotionShield
6.4.1概述
6.4.2技術規范
6.5ArduinoWiFiShield
6.5.1概述
6.5.2技術規范
6.6Arduino的庫函數
第7章Arduino數據采集
7.1溫濕度采集
7.1.1原理
7.1.2實驗代碼
7.2水位采集
7.2.1原理
7.2.2實驗代碼
7.3光強采集
7.3.1原理
7.3.2實驗代碼
7.4氣體傳感器
7.4.1原理
7.4.2實驗代碼
7.5超聲波傳感器
7.5.1原理
7.5.2實驗代碼
7.6壓力傳感器
7.6.1原理
7.6.2實驗代碼
7.7風速傳感器
7.7.1原理
7.7.2實驗代碼
7.8拍照模塊
7.8.1原理
7.8.2實驗代碼
第8章Arduino顯示控制
8.1LED
8.1.1原理
8.1.2電路圖
8.1.3實驗代碼
8.2數碼管
8.2.1原理
8.2.2電路圖
8.2.3實驗代碼
8.3點陣
8.3.1原理
8.3.2點陣的使用方法
8.3.3實驗代碼
8.4液晶LCD
8.4.1原理
8.4.2電路圖
8.4.3引腳擴展
8.4.4實驗代碼
第9章Arduino電流控制
9.1直流電機
9.1.1原理
9.1.2電路圖
9.1.3實驗代碼
9.2步進電機
9.2.1原理
9.2.2電路圖
9.2.3實驗代碼
9.3舵機
9.3.1原理
9.3.2電路圖
9.3.3實驗代碼
9.4繼電器
9.4.1原理
9.4.2電路圖
9.4.3實驗代碼
第10章Arduino通信控制
10.1SPI串口通信
10.1.1原理
10.1.2電路圖及使用
10.1.3實驗代碼
10.2紅外線通信
10.2.1原理
10.2.2電路圖及使用
10.2.3實驗代碼
10.3RFID通信
10.3.1原理
10.3.2電路圖及使用
10.3.3實驗代碼
10.4Ethernet通信
10.4.1原理
10.4.2電路圖及使用
10.4.3實驗代碼
10.5WiFi通信
10.5.1原理
10.5.2電路圖及使用
10.5.3實驗代碼
10.6BlueTooth通信
10.6.1原理
10.6.2電路圖及使用
10.6.3實驗代碼
10.7XBee通信
10.7.1原理
10.7.2電路圖及使用
10.7.3實驗代碼
第11章游戲類開發
11.1JumpingPong
11.1.1功能構思
11.1.2設計原理
11.1.3參考代碼
11.2打地鼠游戲機
11.2.1功能構思
11.2.2設計原理
11.2.3參考代碼
第12章控制類開發
12.1藍牙控制智能車
12.1.1功能構思
12.1.2設計原理
12.1.3參考代碼
12.2可抓取機械手臂
12.2.1功能構思
12.2.2設計原理
12.2.3參考代碼
第13章交互類開發
13.1虛擬架子鼓
13.1.1功能構思
13.1.2設計原理
13.1.3參考代碼
13.2觸摸按鍵交互設計
13.2.1功能構思
13.2.2設計原理
13.2.3參考代碼
第14章物聯網開發
14.1植物生長助手
14.1.1功能構思
14.1.2設計原理
14.1.3參考代碼
14.2環境信息采集系統
14.2.1功能構思
14.2.2設計原理
14.2.3參考代碼
14.3家居燈光控制系統
14.3.1功能構思
14.3.2設計原理
14.3.3參考代碼
第15章智慧農業設計與開發
15.1簡介
15.2系統邏輯結構圖
15.3開發板選型
15.3.1開發板簡介
15.3.2參考代碼
15.4感知層的設計
15.4.1流程圖
15.4.2Arduino的GET、POST程序
15.5平臺層的設計
15.5.1創建RESTFulWCF服務
15.5.2相關數據庫設計
15.5.3平臺數據接口開發
15.5.4Fiddler測試REST服務
15.5.5編寫平臺圖片數據接收
15.5.6Arduino請求平臺
第16章手勢圖案解鎖門項目設計
16.1項目背景
16.2創意描述
16.3功能及總體設計
16.3.1功能介紹
16.3.2總體設計
16.3.3模塊介紹
16.4產品展示
16.5故障及問題分析
16.6元器件清單
第17章激光雕刻機項目設計
17.1項目背景
17.2創意描述
17.3功能及總體設計
17.3.1功能介紹
17.3.2總體設計
17.3.3模塊介紹
17.4產品展示
17.5故障及問題分析
17.6元器件清單
第18章App遙控四軸飛行器項目設計
18.1項目背景
18.2創意描述
18.3功能與整體設計
18.3.1功能介紹
18.3.2總體設計
18.3.3模塊介紹
18.4產品展示
18.5故障及問題分析
18.6元器件清單
第19章肩帶式轉向警示器項目設計
19.1項目背景
19.2創意描述
19.3功能及總體設計
19.3.1功能介紹
19.3.2總體設計
19.3.3模塊介紹
19.4產品展示
19.5故障及問題分析
19.6元器件清單
第20章變聲器項目設計
20.1項目背景
20.2創新描述
20.3功能及總體設計
20.3.1功能介紹
20.3.2總體設計
20.3.3模塊介紹
20.4產品展示
20.5故障及問題分析
20.6元器件清單
參考文獻
附錄A面包板的使用
序: