Arduino創客之路——智能感知技術基礎 ( 簡體 字) |
| 作者：劉偉善 | 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 |  3dWoo書號： 49846
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NT售價： 300 元 |
| 出版日：8/1/2018 |
| 頁數：305 |
| 光碟數：0 |
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站長推薦：   |
| 印刷：黑白印刷 | 語系： ( 簡體 版 ) |
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| ISBN：9787302503545 |
| 作者序 | 譯者序 | 前言 | 內容簡介 | 目錄 | 序 |
| (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：隨著“互聯網+”的興起，時代呼喚創客，中國創客教育的黃金時代已悄然到來。什么是創客？“創客”一詞來源于英文單詞“Maker”，泛指出于興趣與愛好，努力把各種創意轉變為現實的人。“創客”一詞出現于2015年的《政府工作報告》，李克強總理在《政府工作報告》中專門提到“大眾創業，萬眾創新”，這意味著我們的教育環境將形成一種新的生態學習方式。在創客教育中，學習者同時也是創造者，學習過程也是創造的過程，而學習結果就是將想法變為現實的成果，這與現代教育理念不謀而合。“創客意識”被納入了學生發展核心素養，這對引導學生開展深入探究與實踐，激活學生的創造性思維與創新意識，提升學科核心素養起到了積極的作用。
隨著信息技術的飛速發展，層出不窮的新技術、新軟件、新服務向人們涌來，造成“新課程不新”的滯后現象。面對學生“喜歡電腦，但不喜歡信息技術課”的問題，我總在想：教什么？拿什么課程內容來吸引學生？“教什么”的問題，直接影響學生學習的興趣。例如，編程，學生只能停留在模仿階段，不會獨立編寫，缺乏創新能力，新奇感過后就失去學下去的動力。于是，這幾年來我一直在思考如何培養學生的創新能力。通過學習新興的創客與創客教育概念，我認為它可以成為高中技術課程創新意識與實踐能力培養的一個有力載體。2015年，我申報廣東省教育科研規劃課題《基于項目學習的高中創客教育實踐研究》并獲得立項。經歷兩年多的刻苦鉆研，我開發了一門名為《Arduino創客之路—智能感知技術基礎》的課程，試圖在課程建設方面有所突破。
創客教育如何做，創客課程如何開展，國內除個別學校有探索外，尚無可參考的成熟模式。近幾年，通過互聯網查找相關資料，我研發出一種消防水帶檢測裝置，解決了消防水帶無法檢測的難題，并獲得了國家專利。后來又獲得了消防應急燈的國家專利。沿著自己探索的創客之路，我發現公開的國家專利技術方案是培養學生創意的最好教育資源。因此，在編寫本書時，每一節增設“想創就創”教學環節，引入相關專利技術方案摘要，激發學生創新思維，提高創新意識。
本書是一本開源硬件項目設計課程，作為教學課程，全書共分為七章。
第一章智能感知。概述智能感知和感知技術的發展現狀，結合經典的智能產品分析智能感知產品的構成和智能產品的實現過程，并羅列常見的傳感器及射頻識別技術的產品RFID。第二章Arduino語法基礎。介紹Arduino的基本語法，從一些生動有趣的電子實驗項目實例出發，在實驗過程中學習Arduino基礎語法，把枯燥無味的語法變為有趣的活動課堂，讓學生盡快掌握Arduino語言基礎知識。第三章Arduino智控編程。通過一些生動有趣的智能控制案例，沿著程序的順序、選擇、循環等基本控制結構之路，學習如何使用Arduino語言編寫智能感知控制程序并解決控制問題，掌握Arduino的基本語句、程序的基本控制結構以及智能控制程序設計的基本思想與方法，培養學生的計算思維及編程能力。第四章傳感控制。通過多個范例介紹搭建傳感控制產品的方法和流程；詳細介紹基于開源硬件項目設計的一般流程；利用開源設計工具、編程語言實現外部數據的輸入、處理，利用輸出數據驅動執行裝置的運行。這些內容有益于激發學生創新的興趣，培養學生動手實踐的能力。第五章感知物聯。通過開源硬件Arduino開發板分別與藍牙、微信、網頁、手機、App、WiFi、語音合成、SIM900、物聯網、以太網等模塊互聯，開發智能感知應用項目；掌握智能感知的物與物聯、人與物聯的技術；了解開源硬件智能控制產品網絡通信的一般設計流程。第六章智能生活。以學生校園生活實際應用案例為基礎，讓生活工具裝上“互聯網+”的功能，改善生活，成為新的創造；并引導學生綜合運用前面所學的智控編程、傳感控制、感知物聯的知識來解決實際問題。第七章智能服務機器人。結合智能服務垃圾分類機器人制作實例，學習運用智能服務垃圾分類機器人的舵機、電機、顏色識別、紅外循跡等技術，設計較為開放的任務，給學生充分的想象與創新空間。
使用本書時，建議通讀目錄，精讀章首導言。章首導言敘述了該章的學習目的、學習目標和學習內容，讓你對該章有一個總體認識，也讓你在學完該章后進行自我評價時有個參照標準。在學習的過程中，你會發現書中有一些黑體字的欄目，如“知識鏈接”“課堂任務”“探究活動”“程序設計”“成果分享”“思維拓展”“想創就創”等，它們會幫助你更好地理解課文的內容，指導你開展學習活動。例如，“知識鏈接”是為完成學習目標而設置的相關知識內容；“課堂任務”是明確學習任務；“探究活動”是讓你在學習活動中培養團體合作意識和創新意識，提高研究能力；“成果分享”是一項眾創眾智的舉措，讓你自覺踐行開源的理念與知識分享的創客精神；“思維拓展”是告訴你在課本知識之外還可以做什么，構建創造性思維，引導創新。
本書的編寫過程，得到了許多專家的關注。他們提出了很多寶貴的意見和建議，我深表謝意。孔祥興老師給我提供了一節手機App控制LED燈的課程實例，在此一并表示感謝。
請跨入開源項目智能感知控制設計這座神秘的殿堂吧！在高層次、高品位的探究活動、思維拓展、想創就創的實踐中，你不僅能獲取知識和智慧，而且能從中體驗Arduino程序設計和智能感知創造作品所蘊含的文化內涵，感悟傳感控制和感知物聯的奇妙，吸取人類精神文明的養分，激勵你奮發向上，在求索和創新中讓生命大放異彩！
由于編者水平有限，書中還有許多需要進一步完善的地方，懇請讀者批評指正。 |
內容簡介：本書系統地介紹了基于Arduino平臺的智能感知技術的原理及實現過程。全書共分七章，第一章是智能感知的基礎知識，介紹了幾種常見的感知技術；第二章是Arduino語法基礎，主要通過生動有趣的實驗實例，介紹Arduino開源軟件基礎知識；第三章Arduino智控編程，以實例為基礎，詳細介紹了基于Arduino的智能感知系統組建過程以及學習Arduino的編程方法；第四章傳感控制，通過多個案例介紹搭建傳感控制作品的制作方法；第五章為感知物聯，主要介紹傳感控制智能感知作品與藍牙、手機App、WiFi、物聯網、語音合成、SIM900、以太網等模塊的連接技術，了解開源硬件智能控制作品的一般設計流程。第六章為智能生活，以實例為基礎，主要介紹智能產品的構建過程及方法，讓生活工具具有“互聯網+”的功能，改善生活，成為新的創新作品。第七章智能服務機器人，學習運用智能服務垃圾分類機器人的舵機、電機、顏色識別、紅外循跡等技術，制作垃圾分類機器人。
本書內容豐富，理論聯系實際，操作性強，適合作為中小學選修開源硬件項目設計的課程或創客入門工具書，可作為大中專院校電子信息、電氣工程、計算機等專業以及相關課程的教材或參考書，也可作為從事智能感知技術的工程技術人員的參考書。 |
目錄：第一章智能感知1
第一節智能感知及其發展趨勢1
第二節智能產品及實現過程3
第三節傳感器技術6
第四節RFID技術10
本章學習評價13
第二章Arduino語法基礎14
第一節Arduino開發板14
第二節初探Arduino編程—HelloWorld！20
第三節Arduino程序框架—點亮LED燈29
第四節變量與常量—閃爍LED燈34
第五節常用函數—調用函數的閃爍LED燈37
第六節Arduino串口通信—HelloWorld！41
第七節ArduinoI/O操作及數據類型—觸摸開關44
本章學習評價51
第三章Arduino智控編程54
第一節電位器控制LED燈閃爍54
第二節智能交通燈57
第三節帶開關的LED燈61
第四節Arduino搶答器66
第五節串口控制LED燈69
第六節Arduino廣告燈73
第七節光控蜂鳴器76
第八節數碼管78
本章學習評價85
第四章傳感控制89
第一節光控LED燈89
第二節Arduino串口溫度計93
第三節消防火焰報警器95
第四節紅外人體感知燈98
第五節聲控燈104
第六節超聲波測距儀108
第七節空氣質量PM2.5檢測儀112
第八節雨水監控信號燈115
本章學習評價119
第五章 感知物聯122
第一節 藍牙燈122
第二節 手機App控制LED燈127
第三節 與ESP8266WiFi物聯上網148
第四節 網頁通過ENC28J60模塊遠程控制燈153
第五節 語音口令控制LED燈158
第六節 SIM900GPRS液化氣短信報警器167
第七節 物聯網控制燈173
第八節 微信遠程控制LED燈178
本章學習評價182
第六章 智能生活185
第一節 紅外遙控燈185
第二節 語音口令萬能遙控器191
第三節 智能澆水系統196
第四節 自動滅火器200
第五節 Arduino音樂播放器203
第六節 Arduino感溫杯206
第七節 停車場汽車流量記錄儀212
第八節 RFID-RC522讀取門禁IC卡信息218
本章學習評價221
第七章 智能服務機器人224
第一節機器人紅外循跡設計224
第二節 機器人電機設計與調試230
第三節 機器人顏色感知設計與調試241
第四節 機器人手臂設計與調試247
第五節 機器人手臂行為動作設計252
本章學習評價262
附錄Arduino語法匯總表265
參考文獻306
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