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| 編輯推薦： |
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作者基于多年的C语言设计及教学经验，撰写这本Arduino开发入门参考书，指导初学者做出自己喜欢的实验，让有经验的工程师开发更有效率的应用专题。
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| 內容簡介： |
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本书是基于作者多年的软硬件平台设计和教学经验撰写的Arduino Uno开发入门指导，指导初学者做出自己喜欢的实验，同时帮助有经验的工程师更有效率地开发应用专题。 本书的核心内容包括：引导读者使用Arduino Uno开发板轻松创建自己的创意实验平台；基于自己动手制作（DIY）的实验平台，解码和开发稳定的红外线遥控器、声音控制器，完成功能完备的项目专题制作和产品原型机的开发；利用Arduino基本I/O功能，实现包括七节显示器、按键扫描、串行通信接口、继电器及音乐控制等项目应用。 本书的技术探讨部分深入浅出，实验项目贴近实际应用，既适合初学者自学实践，也适合有经验的工程师用于项目开发的参考。
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| 關於作者： |
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陈明荧，系统研发工程师，台湾成功大学电机所硕士班毕业，技术学院电子系讲师15年，20年单芯片程序设计经验，研究方向为语音辨认、单芯片专利产品开发。目前担任伟克多微电脑工作室开发顾问，拥有台湾4项声控产品专利，致力于声控技术应用研发及相关应用教材设计。
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| 目錄：
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第1章 认识Arduino 1
1.1 Arduino软硬件设计的开源电子原型平台 1
1.2 Arduino开发板的硬件架构 2
1.3 需要的开发板及实验方式 5
1.4 安装开发环境及使用 9
1.5 安装开发板驱动程序 14
1.6 习题 16
第2章 Arduino开发环境 17
2.1 内置示例程序的研究 17
2.2 编写基本测试程序 19
2.3 小电路设计板功能的扩充 22
2.4 善用C语言的移植性来开发程序 22
2.5 建立LCD功能的开发平台 27
2.6 建立遥控设备功能的开发平台 28
2.7 习题 29
第3章 认识Arduino C语言 30
3.1 C语言的特色 30
3.2 C语言程序的架构 31
3.3 Arduino程序架构 31
3.4 C语言的标识符及保留字 32
3.5 数据类型 32
3.6 常数的声明 35
3.7 基本算术运算 36
3.8 数据类型的转换 36
3.9 关系运算符和逻辑运算符 37
3.10 流程控制 38
3.11 数组 43
3.12 函数的使用 45
3.13 预处理宏指令 48
3.14 习题 50
第4章 基本IO控制 52
4.1 延迟时间控制 52
4.2 开发板上的LED工作指示灯 54
4.3 走马灯控制一 55
4.4 走马灯控制二 57
4.5 压电扬声器测试 59
4.6 按键 60
4.7 七节数字显示器控制 62
4.8 继电器控制接口 64
4.9 习题 66
第5章 串口控制 67
5.1 串行数据传输原理 67
5.2 RS232串口介绍 69
5.3 Arduino串口 71
5.4 使用Arduino传送数据到计算机 72
5.5 Arduino串行输出格式 73
5.6 Arduino接收数据控制LED灯 75
5.7 Arduino串口输出随机数 77
5.8 习题 78
第6章 LCD接口控制 79
6.1 LCD介绍 79
6.2 LCD接口设计 84
6.3 LCD显示器的测试 84
6.4 自定义LCD字模 86
6.5 LCD倒计时器 87
6.6 习题 91
第7章 模数转换器 92
7.1 模数转换器的应用 92
7.2 模数转换器的工作流程 93
7.3 Arduino模数转换 93
7.4 LCD电压表 94
7.5 光敏电阻控制LED亮和灭 96
7.6 习题 97
第8章 数模转换器 98
8.1 数模转换器的应用 98
8.2 数模转换器的工作流程 99
8.3 Arduino数模转换控制 99
8.4 测量输出电压 100
8.5 通过可变电阻调整LED亮度 101
8.6 习题 102
第9章 Arduino传感器实验 103
9.1 显示温湿度值的实验 103
9.2 人体移动侦测实验 105
9.3 超声波测距实验 107
9.4 超声波测距警示实验 110
9.5 磁簧开关实验 112
9.6 振动开关实验 114
9.7 水滴土壤湿度实验 117
9.8 瓦斯烟雾实验 120
9.9 习题 123
第10章 音乐音效控制 124
10.1 音调测试 124
10.2 音效控制 126
10.3 音阶控制 127
10.4 演奏歌曲 129
10.5 习题 132
第11章 红外线遥控器实验 133
11.1 红外线遥控的应用 133
11.2 红外线遥控器的工作原理 134
11.3 红外线遥控器译码实验 137
11.4 红外线遥控器译码显示机 139
11.5 习题 141
第12章 舵机控制 142
12.1 舵机介绍 142
12.2 舵机的控制方式 143
12.3 舵机控制实验 146
12.4 习题 148
第13章 Arduino说中文 149
13.1 中文语音合成模块介绍 149
13.2 Arduino语音合成模块实验1 150
13.3 Arduino语音合成模块实验2 154
13.4 习题 156
第14章 Arduino控制学习型遥控器模块 157
14.1 学习型遥控器模块介绍 157
14.2 Arduino控制学习型遥控器 159
14.3 有人移动发射红外线信号 162
14.4 Arduino控制史宾机器人实验 165
14.5 Arduino控制发射飞镖玩具机器人实验 168
14.6 Arduino控制遥控风扇实验 169
14.7 习题 170
第15章 Arduino不限定语言声控设计 171
15.1 基本声控技术介绍 171
15.2 声控模块介绍 173
15.3 Arduino控制声控模块 174
15.4 Arduino声控亮灯 176
15.5 习题 183
第16章 Arduino控制中文声控模块 184
16.1 中文声控模块介绍 184
16.2 遥控设备免改装变为声控设备的实验 185
16.3 Arduino控制中文声控模块 186
16.4 Arduino声控玩具实验 190
16.5 Arduino声控风扇实验 194
16.6 习题 197
第17章 Arduino专题作品的制作 198
17.1 遥控八音盒 198
17.2 遥控倒计时器 203
17.3 智能盆栽浇灌器 207
17.4 红外线遥控车 211
17.5 Arduino中文声控车 216
17.6 Android手机遥控车 221
17.7 Arduino声控谱曲 231
17.8 Arduino控制家中的电视机 236
17.9 Arduino声控电视机 240
附录A 247
A.1 ASCII对照表 247
A.2 简易稳压电源的制作 249
A.3 自制Arduino实验板 250
A.4 L51学习型遥控器模块特性的说明 253
A.5 L51学习型遥控器的使用 254
A.6 L51学习型遥控模块的遥控器信号分析及应用 257
A.7 VI中文声控模块的使用 259
A.8 VCMM特定人语音声控模块的使用 261
A.9 本书实验所需的零部件及模块 263
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| 內容試閱：
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笔者所在的实验室一直将基于8051微控制器的单片机用于教学和项目应用，历经20多年，因而想在基于8051微控制器的实验测试平台之外另行开发一个新的实验测试平台。幸运的是，近几年来Arduino开源电子原型平台成为实现这个想法的选择。对于我这个在8051实验测试平台编写C语言程序有20年经验的人来说，相比于其他程序设计语言，还是更青睐C语言，因为它既简单，移植性又好。
特别是看到Arduino系统的范例及链接库、软件串行接口、I2C 接口、SPI 接口、EEPROM、服务器电机、LCD、SD卡、网络、WiFi等常用的控制接口都有人已经编写好了，笔者内心感动不已。亲自编写过硬件底层驱动程序的人都知道，这不仅仅需要花费很多时间进行编写，还需要花费更多时间进行测试，而现在只要把它们集成到应用中即可，岂不是幸事？ Arduino官网及网上的相关论坛中还有更多的应用，可供读者看和学的资源几乎是“无限的”，实在是太棒了。
再好的工具，自己不能理解掌握就无法成为自己的应用技术。
接下来的N个小时、N个工作日及节假日，笔者都在测试自己感兴趣的相关应用实验。经过数百个小时的“Arduino程序实验奇幻漂流及探索”过程，才有了本书中讲述的各种实验项目，在日常的工作之余，笔者还在持续探索其他神奇有趣的应用，更多实验项目还在持续进行中。
Arduino是一种开放授权的互动开发平台，它有一块简单输入、输出的开源电路板，并结合了类似Java、C语言的开发环境，让初学者易于上手使用。有了基本工具后，搭配一些常用的电子元器件，如LED、扬声器、按键、光敏电阻、红外线遥控、超声波测距仪、服务器电机等元器件。相信读者阅读完本书，便可以进行有趣的实验，展示产品原型机、互动作品、学生专题，当然读者还需动手做才能实现自己的作品。
对于Arduino Uno而言，笔者的使用心得如下：
具有简单、易学、易用的集成开发工具。
硬件架构简单。
支持标准C语言的程序开发。
有DIP芯片可用于手工焊接拓展实验。
有大量范例可供学习参考。
支持新硬件的应用。
目前根据工作需要，笔者建立了一个Arduino应用开发平台：
以Uno板为开发板，自动下载程序，可以快速验证程序功能。
自己焊接制作Arduino小电路设计板，按需求可以快速复制。
在Arduino小电路设计板上加LCD、遥控接口，取代Uno板。
定制化各种Arduino应用板。
以Arduino玩玩“免改装”声控玩具、家电、居家自动化应用。
支持Arduino声控红外线遥控各种可能的应用。
对于不同的用户，笔者的建议是：
初学者：测试过后，看看自己是否有需求、有愿望、有动机来学习。有动机学，再来投资硬件进行学习。
已入门者：建议自己焊接一块Arduino小电路设计板加LCD模块。因为Uno板没有输入输出，不方便验证应用，而接面包板只是为了一时的实验，有太多不方便的地方。善用Arduino小电路设计板以及Uno芯片，可以互换使用，因为可为Arduino小电路设计板手动下载程序。
有经验的程序员，应该知道笔者想说的是：Arduino系统提供的现成的开发工具如果可以帮助读者解决工作上的问题，为什么不直接拿来用呢？如果读者正苦于缺乏研发产品的时间和精力，那么采用Arduino研发平台将省下很多时间，因为其背后有全世界一流的研发高手在提供支持，很多开发工作不必我们亲自动手，只需看懂程序，便可以拿来开始进行实验。Arduino为我们准备好了入门学习的所有工具，你准备好了吗？
Arduino魅力无穷，本书集成了自行研发的模块来进行实验，包括中文语音合成模块MSAY、控制红外线学习模块 L51、控制中文声控模块VI。
本书提供了以下实验：
Arduino控制史宾机器人、发射飞镖的机器人、遥控风扇、家中电视机的实验。
Arduino手机遥控车、声控发射飞镖的机器人、声控风扇、声控家中电视机的实验。
简化程序设计，不必编写一堆程序代码来控制，关键程序只需10多行程序语句。
学会Arduino C程序设计后，在校学生可以把本书学到的设计应用到自己的毕业设计中，完成属于自己的毕业设计论文，毕业后甚至可以把这个设计作为自己的“代表作”，在面试时也会有加分作用。特别是应聘嵌入式开发工程师时，效果会更好，因为基于Arduino的任何专题作品，都是软件与硬件相结合开发的成果。
在C语言程序设计中觉得好玩、有趣的实验，笔者都会安排时间去尝试研究和实验。同样，在使用Arduino系统开发的过程中，读者将会发现更多的应用，值得读者不断去探索和研究。笔者的心愿就是希望本书能引导初学者，用Arduino轻松愉快地设计和制造出自己的专题作品以及“玩出”自己的精彩实验。
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陈明荧
2021年11月
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