Arduino創意產品編程與開發( 簡體 字) | |
作者:何洋,顏國華 | 類別:1. -> 電腦組織與體系結構 -> 單晶片 -> Arduino |
出版社:電子工業出版社 | 3dWoo書號: 56069 詢問書籍請說出此書號! 有庫存 NT售價: 250 元 |
出版日:9/1/2022 | |
頁數:220 | |
光碟數:0 | |
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印刷:黑白印刷 | 語系: ( 簡體 字 ) |
ISBN:9787121442032 | 加入購物車 │加到我的最愛 (請先登入會員) |
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第1章 Arduino概述 1
1.1 Arduino簡介 1 1.2 Arduino由來 3 1.3 選用Arduino作為開發平臺的優勢 4 1.4 安裝Arduino IDE軟件 4 1.5 加載第一個Arduino程序——Blink 7 1.6 本章函數小結 10 練習 10 第2章 Arduino開發板、通用元器件及其開發環境 11 2.1 Arduino開發板 11 2.1.1 Arduino Uno開發板 11 2.1.2 Arduino Mega2560開發板 13 2.1.3 Arduino Nano開發板 14 2.1.4 Arduino Leonardo開發板 14 2.1.5 Arduino Micro開發板 15 2.1.6 Arduino Due開發板 15 2.1.7 Arduino開發板的選擇 16 2.2 Arduino擴展板 16 2.2.1 Arduino Uno擴展板 16 2.2.2 Arduino Mega2560擴展板 17 2.3 Arduino通用元器件簡介 19 2.3.1 常用電子元器件 19 2.3.2 面包板與杜邦線 21 2.4 Arduino開發環境 22 2.4.1 Arduino IDE簡介 22 2.4.2 Arduino 圖形編程開發環境 24 2.4.3 Fritzing電路圖制作軟件簡介 25 2.4.4 Autodesk TinkerCAD仿真平臺簡介 27 練習 28 第3章 Arduino編程語言基礎 29 3.1 Arduino語言及其程序結構 29 3.1.1 Arduino語言 29 3.1.2 Arduino程序結構 29 3.2 Arduino C語言程序基礎 30 3.2.1 常量與變量 30 3.2.2 運算符 34 3.2.3 表達式和語句 34 3.2.4 函數 35 3.2.5 控制結構 36 3.3 Arduino基本函數 44 練習 48 第4章 LED的控制 49 4.1 點亮LED 49 4.1.1 硬件設計 49 4.1.2 代碼實現 51 4.1.3 代碼解析 52 4.2 按鍵控制LED 54 4.2.1 硬件設計 54 4.2.2 代碼實現 56 4.2.3 代碼解析 56 4.3 “會呼吸”的LED 57 4.3.1 硬件設計 58 4.3.2 代碼實現 59 4.3.3 代碼解析 59 4.4 可調光的LED 60 4.4.1 硬件設計 60 4.4.2 代碼實現 61 4.4.3 代碼解析 61 4.5 交通燈 62 4.5.1 硬件設計 62 4.5.2 代碼實現 63 4.5.3 代碼解析 64 4.6 交互式交通燈 66 4.6.1 硬件設計 66 4.6.2 代碼實現 67 4.6.3 代碼解析 68 4.7 LED數碼管的使用 74 4.7.1 硬件設計 74 4.7.2 代碼實現 75 4.7.3 代碼解析 76 4.8 本章函數小結 78 練習 80 第5章 Arduino常見傳感器應用 81 5.1 光控燈與光敏電阻 81 5.1.1 硬件設計 81 5.1.2 代碼實現 83 5.1.3 代碼解析 84 5.2 簡單的顏色識別與灰度傳感器 85 5.2.1 硬件設計 85 5.2.2 代碼實現 86 5.2.3 代碼解析 87 5.3 距離檢測與紅外測距傳感器 89 5.3.1 硬件設計 89 5.3.2 代碼實現 91 5.3.3 代碼解析 93 5.4 距離檢測與超聲測距傳感器 93 5.4.1 硬件設計 93 5.4.2 代碼實現 95 5.4.3 代碼解析 96 5.5 酒精檢測報警器與MQ-3酒精濃度傳感器 97 5.5.1 硬件設計 97 5.5.2 代碼實現 99 5.5.3 代碼解析 100 5.6 溫濕度計與DHT11數字溫濕度傳感器 101 5.6.1 硬件設計 101 5.6.2 代碼實現 105 5.6.3 代碼解析 106 5.7 角運動測量儀與單軸陀螺儀傳感器 108 5.7.1 硬件設計 108 5.7.2 代碼實現 110 5.7.3 代碼解析 111 5.8 本章函數小結 112 練習 115 第6章 Arduino驅動電動機 116 6.1 直流電動機驅動 116 6.1.1 直流電動機驅動的基本原理 116 6.1.2 MOS管或三極管驅動直流電動機 119 6.1.3 L298N驅動直流電動機 120 6.1.4 TB6612FNG驅動直流電動機 124 6.2 步進電動機驅動 128 6.2.1 步進電動機驅動原理 128 6.2.2 ULN2003驅動步進電動機 128 6.2.3 A4988驅動步進電動機 130 6.3 舵機驅動 133 6.3.1 Arduino引腳直接驅動舵機 133 6.3.2 幻爾科技LSC-16舵機控制板驅動舵機 135 6.3.3 PCA9685舵機控制板控制舵機 138 練習 142 第7章 圖形圖像處理模塊 143 7.1 圖像的基本知識 143 7.1.1 圖像的存儲形式 143 7.1.2 圖像的顏色模型 146 7.2 OpenMV及其視覺模塊 148 7.2.1 OpenMV概述 148 7.2.2 硬件設置 152 7.2.3 OpenMV IDE概述 153 7.2.4 腳本結構 159 7.2.5 I/O教程 160 7.2.6 OpenMV 顏色識別實例 161 7.2.7 OpenMV 形狀識別實例 164 7.2.8 二維碼與條形碼識別實例 169 7.2.9 OpenMV與Arduino通信 173 7.3 基于樹莓派+OpenCV計算機視覺庫的圖像識別 177 7.3.1 樹莓派簡介 177 7.3.2 樹莓派OpenCV環境配置 179 7.3.3 OpenCV-Python圖像處理基本操作 181 7.3.4 OpenCV-Python形狀識別編程實例 184 7.3.5 OpenCV-Python顏色形狀識別測量綜合編程實例 188 第8章 智能物流機器人小車的設計與制作 193 8.1 智能物流機器人小車的設計要求 193 8.1.1 智能物流機器人小車的運行場地 193 8.1.2 物料識別與搬運任務要求 195 8.2 總體方案設計 196 8.2.1 系統模塊組成 196 8.2.2 控制系統設計思路 196 8.3 機械結構設計 198 8.3.1 車體設計 198 8.3.2 機械臂設計 199 8.4 電動機驅動電路 199 8.5 機器人小車巡線系統設計 200 8.6 機械臂控制系統 208 8.7 圖形圖像處理模塊 210 練習 212 本書是在總結創新創業教育、學科競賽及教學科研成果的基礎上編寫而成的。全書共8章,第1~3章作為Arduino開發的基礎,主要介紹Arduino概述、開發板、通用元器件及其相關編程語言;第4章介紹輸出的案例,通過不同的案例學習LED的控制方法及軟硬件設計;第5章介紹輸入的案例,以此學習各種類型傳感器的使用;第6章介紹較大功率元器件的案例,以此了解控制各種電動機的方法;第7章介紹各種創新項目、學科競賽中廣泛使用的圖形圖像識別、處理的知識與案例;第8章通過一個綜合性案例——智能物流機器人小車的設計與制作來學習綜合項目的軟硬件開發。本書配有仿真動畫、電子課件、示例程序源文件等資源,讀者可登錄華信教育資源網下載或掃描二維碼觀看。本書可作為應用型本科和高職高專院校機械設計制造及其自動化、電子信息工程、機器人工程、計算機科學與技術等專業的教材或者各學校創新創業教育相關教材,也可作為學生參加機器人創新大賽、工程實踐與創新大賽、物理創新競賽、機械設計大賽、挑戰杯科技作品競賽等的指導性教材。
Arduino作為全球流行的開源硬件,是一個優秀的硬件開發平臺。Arduino的簡單開發方式使得開發者不需要關注難度較大的單片機知識。開發者更關注作品的創意與實現,更快地完成自己的項目開發,大大節約學習的成本,縮短開發的周期。
Arduino的種種優勢,使得越來越多的專業硬件開發者使用Arduino來開發他們的項目和產品。越來越多的軟件開發者使用Arduino進入硬件、物聯網等開發領域。在大學里,機械、電子、自動化、軟件等相關專業,甚至藝術類專業,也紛紛開設了Arduino相關課程。 本書融入了編者近些年課堂教學、學科競賽指導、學生科研訓練計劃項目和社會科技服務的經驗,具有以下特點。 (1)理論和實踐相結合,既有相關理論的介紹,又有相關的實踐案例。讀者只需要具備簡單的物理學知識而不需要具備復雜的程序設計知識,且Arduino學習簡單,上手快。 (2)既有各種傳感器信號獲取的案例,又有LED及電動機等輸出的案例,還有圖形圖像處理及綜合性案例,由簡單到復雜,逐次推進Arduino的學習。 (3)作為“互聯網+”新形態教材,本書配套了示例程序源文件、電子課件等教學資源,運行效果視頻可掃描書中二維碼觀看,實現線上、線下相結合的教學模式。 各章主要內容如下。 第1章 介紹Arduino相關項目、Arduino的使用范圍、特點及Arduino IDE的使用簡介。 第2章 介紹常用Arduino開發板的性能參數、通用元器件的原理及其使用方法。 第3章 介紹Arduino編程語言及其相關函數。 第4章 通過LED的控制介紹普通LED、交通燈、數碼管等的使用。 第5章 介紹灰度傳感器、超聲波測距傳感器、酒精檢測報警器、溫濕度計、運動類傳感器等Arduino常見傳感器的應用。 第6章 介紹Arduino驅動各種電動機的案例,主要有直流電動機、步進電動機及舵機的使用。 第7章 介紹圖像的基本知識、OpenMV的使用及在樹莓派平臺上使用OpenCV進行圖像識別的案例。 第8章 介紹一個綜合性案例——智能物流機器人小車的設計與制作。 本書由何洋、顏國華任主編,范興鐸、劉海軍、王暉任副主編。陳奕璋、甫堯鍇、陳濤、洪佳濤等在電路圖繪制、程序調試方面做了大量的工作。 限于編者水平,書中難免有不足之處,敬請讀者批評指正,以便修訂時改進。如果讀者在使用本書的過程中有寶貴的意見或建議,懇請聯系我們,電子郵箱。 編 者 |