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第1章 起步1

1.1可能性是无限的2

1.2数字的力量5

1.3元件和附件6

1.4所需的软件7

1.4.1 Mac OS X7

1.4.2 Windows XP及后续版本11

1.4.3 Ubuntu Linux 9.04及后续版本14

1.5安全17

1.6展望17

第2章 探索Arduino板和I DE18

2.1 Arduino板18

2.2看一下Arduino IDE23

2.2.1命令区23

2.2.2文字区24

2.2.3消息窗口区25

2.3在IDE里创建第一个程序25

2.3.1注释25

2.3.2 setup函数26

2.3.3控制硬件26

2.3.4 loop函数27

2.3.5检查程序28

2.3.6上传和运行程序29

2.3.7修改程序29

2.4展望30

第3章 第一步31

3.1规划作品32

3.2关于电32

3.2.1电流33

3.2.2电压33

3.2.3功率33

3.3电子元件33

3.3.1电阻33

3.3.2发光二极管36

3.3.3面包板38

3.4作品1：做出闪烁的LED波39

3.4.1算法40

3.4.2元件40

3.4.3程序40

3.4.4电路41

3.4.5运行程序42

3.5使用变量42

3.6作品2：用for循环做重复动作43

3.7用脉冲宽度调制变化LED的亮度44

3.8作品3：演示PWM45

3.9更多的电子元件46

3.9.1晶体管46

3.9.2整流二极管47

3.9.3继电器47

3.10高压电路48

3.11展望49

第4章 构建模块50

4.1使用电路图51

4.1.1识别元件51

4.1.2电路图中的线54

4.1.3剖析电路图55

4.2电容56

4.2.1测量电容的容量56

4.2.2读电容值56

4.2.3电容的分类57

4.2.4数字输入58

4.3作品4：演示数字输入59

4.3.1算法59

4.3.2元件60

4.3.3电路图60

4.3.4程序64

4.3.5修改程序65

4.3.6理解程序65

4.3.7用#define定义常数65

4.3.8读数字输入引脚65

4.3.9用if做决策65

4.3.10用if-then-else做更多的决策66

4.4布尔变量67

4.4.1逻辑运算符67

4.4.2做两个或更多的比较68

4.5作品5：控制交通68

4.5.1目标69

4.5.2算法69

4.5.3元件69

4.5.4电路图70

4.5.5程序71

4.5.6运行程序73

4.6模拟与数字信号的对比73

4.7作品6：做一个单节电池测试仪75

4.7.1目标75

4.7.2算法75

4.7.3元件76

4.7.4电路图76

4.7.5程序77

4.8用Arduino做算术78

4.8.1浮点变量78

4.8.2数值的比较运算符79

4.9用参考电压改进模拟测量精度79

4.9.1用外部参考电压79

4.9.2使用内部参考电压80

4.10可变电阻81

4.11压电蜂鸣器82

4.12作品7：试试压电蜂鸣器83

4.13作品8：做一个易读的温度计84

4.13.1目标85

4.13.2元件85

4.13.3电路图85

4.13.4程序86

4.13.5程序创新87

4.14展望88

第5章 使用函数89

5.1作品9：创建一个函数来反复执行90

5.2作品10：创建一个能设置闪烁次数的函数91

5.3创建一个返回值的函数92

5.4作品11：做一个闪烁表示温度的快读温度计92

5.4.1元件93

5.4.2电路图93

5.4.3程序93

5.5在串口监视器中显示Arduino传来的数据95

5.6作品12：在串口监视器显示温度97

5.7用while语句做循环98

5.8从串口监视器发送数据到Arduino99

5.9作品13：把一个数乘以299

5.10 long变量101

5.11作品14：使用long变量101

5.12展望102

第6章 数字、变量和算术103

6.1产生随机数104

6.2作品15：做一个电子骰子105

6.2.1元件106

6.2.2电路图106

6.2.3程序107

6.2.4修改程序108

6.3二进制快速入门108

6.4用移位寄存器扩展数字输出110

6.5作品16：做一个LED二进制显示器111

6.5.1元件111

6.5.2连接74HC595111

6.5.3程序112

6.6作品17：做一个二进制测验游戏113

6.6.1算法114

6.6.2程序114

6.7数组116

6.7.1定义数组116

6.7.2访问数组单元117

6.7.3读写数组117

6.8 7段数码管118

6.9作品18：做单个数字的显示120

6.9.1元件120

6.9.2电路120

6.9.3程序121

6.9.4显示两位数字122

6.10作品19：控制两个7段数码管122

6.10.1元件123

6.10.2电路图123

6.10.3取模124

6.11作品20：做一个数字温度计125

6.11.1硬件125

6.11.2程序125

6.12 LED矩阵显示模块126

6.12.1 LED矩阵电路图127

6.12.2连线128

6.13位运算130

6.13.1按位与运算130

6.13.2按位或运算130

6.13.3按位异或运算131

6.13.4按位取反（非）运算131

6.13.5按位左移和右移131

6.14作品21：做一个LED矩阵132

6.15作品22：在LED矩阵上创建图像133

6.16作品23：在LED矩阵上显示图像135

6.17作品24：在LED矩阵上显示动画136

6.18展望137

第7章 液晶显示器138

7.1字符LCD模块139

7.1.1在程序中使用字符LCD140

7.1.2显示文字141

7.1.3显示数字变量的值141

7.2作品25：定义定制字符142

7.3图形LCD模块144

7.3.1连接图形LCD145

7.3.2使用LCD145

7.3.3控制显示器146

7.4作品26：文本显示的效果146

7.4.1作出更复杂的显示效果147

7.5作品27：做一个温度历史监视器148

7.5.1算法148

7.5.2硬件148

7.5.3程序149

7.5.4结果150

7.5.5修改程序151

7.6展望151

第8章 扩展Arduino152

8.1盾板153

8.2原型盾板154

8.3作品28：做一块8个LED的定制盾板155

8.3.1元件155

8.3.2电路图155

8.3.3原型盾板的布局156

8.3.4设计157

8.3.5焊元件158

8.3.6修改定制盾板159

8.4用库扩展程序159

8.5 microSD内存卡164

8.6作品29：向内存卡写数据165

8.7作品30：做一个温度记录仪167

8.7.1硬件167

8.7.2程序168

8.8用millis（）和micros（）做定时170

8.9作品31：做一个秒表171

8.9.1元件171

8.9.2电路图172

8.9.3程序172

8.10中断174

8.10.1中断模式175

8.10.2配置中断175

8.10.3启用或禁止中断175

8.11作品32：使用中断175

8.12展望177

第9章 数字键盘178

9.1使用数字键盘178

9.1.1小键盘接线179

9.1.2给小键盘编程179

9.1.3测试程序180

9.2用switch-case做决策181

9.3作品33：做一个小键盘控制的锁181

9.3.1程序182

9.3.2工作原理183

9.3.3测试程序184

9.4展望184

第10章 用触摸屏获得用户输入185

10.1触摸屏185

10.2作品34：触摸屏上的定位186

10.2.1硬件187

10.2.2程序187

10.2.3测试程序188

10.2.4触摸屏上的坐标189

10.3作品35：做一个两区域触摸开关189

10.3.1程序190

10.3.2工作原理191

10.3.3测试程序191

10.4作品36：做一个三区域触摸开关192

10.4.1触摸屏坐标系192

10.4.2程序192

10.4.3工作原理194

10.5展望194

第11章 认识Arduino系列195

11.1作品37：在面包板上做自己的Arduino196

11.1.1元件196

11.1.2电路图199

11.1.3运行测试程序201

11.2众多的Arduino板204

11.2.1 Arduino Uno205

11.2.2 Freetronics Eleven205

11.2.3 Freeduino206

11.2.4 Boarduino207

11.2.5 Arduino Nano207

11.2.6 Arduino LilyPad208

11.2.7 Arduino Mega 2560208

11.2.8 Freetronics的EtherMega209

11.2.9 Arduino Due209

11.3展望211

第12章 电机和运动212

12.1用伺服电机做轻量动作212

12.1.1选择伺服电机213

12.1.2连接伺服电机214

12.1.3使伺服电机工作214

12.2作品38：做一个指针式的温度计215

12.2.1元件215

12.2.2电路图215

12.2.3程序216

12.3使用电动机218

12.4作品39：控制电机219

12.4.1元件219

12.4.2电路图220

12.4.3程序221

12.5作品40：搭建并控制一个坦克机器人222

12.5.1元件222

12.5.2电路图224

12.5.3程序227

12.6碰撞检测229

12.7作品41：用微动开关检测坦克底盘的碰撞229

12.7.1电路图230

12.7.2程序230

12.8红外距离传感器232

12.8.1连线233

12.8.2测试红外距离传感器233

12.9作品42：用红外距离传感器检测坦克底盘的碰撞235

12.10超声波距离传感器237

12.10.1连接超声波传感器237

12.10.2使用超声波传感器238

12.10.3测试超声波距离传感器238

12.11作品43：用超声波距离传感器检测坦克底盘的碰撞240

12.12展望242

第13章 用Arduino接GPS243

13.1什么是GPS244

13.2测试GPS盾板245

13.3作品44：做一个简易GPS接收机247

13.3.1元件247

13.3.2程序247

13.3.3在LCD上显示位置248

13.4作品45：做一个精确的基于GPS的钟249

13.4.1元件249

13.4.2程序249

13.5作品46：随时间变化记录物体移动的位置251

13.5.1元件251

13.5.2程序251

13.5.3在地图上显示位置253

13.6展望255

第14章 无线数据通信256

14.1使用低成本无线模块256

14.2作品47：做一个无线遥控器258

14.2.1发射机电路的元件258

14.2.2发射机电路图258

14.2.3接收机电路的元件259

14.2.4接收机的电路图260

14.2.5发射机程序261

14.2.6接收机程序262

14.3用XBee无线数据模块来实现更大的范围和更快的速度263

14.4作品48：用XBee发送数据264

14.4.1程序265

14.4.2设置计算机来接收数据265

14.5作品49：做一个遥测温度计266

14.5.1元件267

14.5.2布局267

14.5.3程序268

14.5.4运作269

14.6展望270

第15章 红外遥控271

15.1什么是红外271

15.2准备红外器件272

15.2.1红外接收器272

15.2.2遥控器273

15.2.3测试程序273

15.2.4测量连接274

15.3作品50：做一个红外遥控的Arduino275

15.3.1元件275

15.3.2程序275

15.3.3扩展程序276

15.4作品51：做一辆红外遥控的坦克277

15.4.1元件277

15.4.2程序277

15.5展望279

第16章 读RFID标签280

16.1在RFID卡内部281

16.2测试硬件282

16.2.1电路图282

16.2.2测试电路图282

16.3作品52：做一个简易RFID控制系统284

16.3.1程序284

16.3.2工作原理285

16.4在Arduino内置的EEPROM里保存数据286

16.5作品53：做一个能记住上次动作的RFID控制器288

16.5.1程序288

16.5.2工作原理290

16.6展望291

第17章 数据总线292

17.1 I2C总线293

17.2作品54：使用外部的EEPROM294

17.2.1元件294

17.2.2电路图295

17.2.3程序296

17.2.4结果297

17.3作品55：使用端口扩展集成电路298

17.3.1元件298

17.3.2电路图298

17.3.3程序300

17.4 SPI总线301

17.4.1引脚连接301

17.4.2实现SPI302

17.4.3向SPI器件发送数据302

17.5作品56：使用数字变阻器303

17.5.1元件303

17.5.2电路图304

17.5.3程序305

17.6展望306

第18章 真实时钟307

18.1连接RTC模块308

18.2作品57：用RTC来得到和显示时间308

18.2.1元件308

18.2.2程序309

18.2.3工作原理311

18.3作品58：做一个简易数字钟312

18.3.1元件312

18.3.2程序313

18.3.3工作原理和结果316

18.4作品59：做一个RFID打卡机316

18.4.1元件316

18.4.2程序317

18.4.3工作原理321

18.5展望322

第19章 互联网323

19.1需要什么323

19.2作品60：做一个远程监控站325

19.2.1元件325

19.2.2程序325

19.2.3查找错误328

19.2.4工作原理328

19.3作品61：做一个Arduino推特机329

19.3.1元件329

19.3.2程序329

19.4从Web控制Arduino331

19.5作品62：建立对Arduino的遥控331

19.5.1元件332

19.5.2程序333

19.5.3远程控制你的Arduino333

19.6展望335

第20章 手机通信336

20.1硬件337

20.1.1准备电源盾板338

20.1.2硬件配置和测试339

20.1.3改变工作频率340

20.2作品63：做一个Arduino拨号器342

20.2.1元件342

20.2.2电路图343

20.2.3程序343

20.2.4工作原理344

20.3作品64：做一个Arduino短信机345

20.3.1程序345

20.3.2工作原理346

20.4作品65：建立一个短信遥控装置346

20.4.1元件347

20.4.2电路图347

20.4.3程序348

20.4.4工作原理349

20.5展望350