Arduino权威指南（原书第3版）
田金周 译
出版时间：2024年11月
页数：667
“当开始一个新的Arduino项目时，这本书是最好的资源。本书不仅适合初学者学习，对有经验的开发人员也很有帮助。”
——Don Coleman
Chariot Solutions首席创新官
想要创造可以和物理世界进行交互的设备吗？本书是专为那些想尝试用流行的Arduino控制器和编程环境的人准备的。你将学习200多种实用技巧和技术，用来构建各种目标和原型，如IOT（物联网）解决方案、环境监测、定位和位置感知系统，以及可以响应触摸、声音、热和光的产品。
本书基于Arduino 1.8版本，包含实用的示例和原则，可以帮助你立即入门Arduino、开展Arduino应用开发，以及改进现有项目。本书适合工程师，设计师、艺术家、学生或Arduino爱好者阅读。
学完本书，你将:
● 快速了解Arduino开发板和基本的软件概念。
● 学习读取数字信号和模拟信号的基础技术。
● 将Arduino与各种流行的输入设备和传感器结合使用。
● 驱动可视显示器，产生声音并控制几种类型的电机。
● 使用远程控制（包括电视和电器）与设备进行交互。
● 学习处理时间延迟和时间测量的技术。
● 应用高级编码和内存处理技术。
——Don Coleman
Chariot Solutions首席创新官
想要创造可以和物理世界进行交互的设备吗？本书是专为那些想尝试用流行的Arduino控制器和编程环境的人准备的。你将学习200多种实用技巧和技术，用来构建各种目标和原型，如IOT（物联网）解决方案、环境监测、定位和位置感知系统，以及可以响应触摸、声音、热和光的产品。
本书基于Arduino 1.8版本，包含实用的示例和原则，可以帮助你立即入门Arduino、开展Arduino应用开发，以及改进现有项目。本书适合工程师，设计师、艺术家、学生或Arduino爱好者阅读。
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● 学习读取数字信号和模拟信号的基础技术。
● 将Arduino与各种流行的输入设备和传感器结合使用。
● 驱动可视显示器，产生声音并控制几种类型的电机。
● 使用远程控制（包括电视和电器）与设备进行交互。
● 学习处理时间延迟和时间测量的技术。
● 应用高级编码和内存处理技术。
- 前言
- 第1章 入门指南
- 1.0 概述
- 1.1 安装集成开发环境
- 1.2 安装Arduino板
- 1.3 使用集成开发环境配制一个Arduino草图
- 1.4 上传和运行Blink草图
- 1.5 创建和保存草图
- 1.6 第一个简单的Arduino项目
- 1.7 使用不包含在标准发布库中的开发板
- 1.8 使用32位Arduino板（或兼容板）
- 第2章 Arduino编程
- 2.0 简介
- 2.1 典型的Arduino sketch
- 2.2 使用简单基本类型（变量）
- 2.3 使用浮点数
- 2.4 使用数组
- 2.5 使用Arduino字符串函数
- 2.6 使用C字符串
- 2.7 将逗号分隔的文本拆分为组
- 2.8 将数字转换为字符串
- 2.9 将字符串转换为数字
- 2.10 将代码结构化为功能块
- 2.11 从函数返回多个值
- 2.12 条件语句
- 2.13 重复一个语句序列
- 2.14 用计数器重复陈述
- 2.15 跳出循环
- 2.16 基于单个变量采取不同的操作
- 2.17 比较字符和数字值
- 2.18 字符串的比较
- 2.19 执行逻辑比较
- 2.20 执行位运算
- 2.21 复合运算和赋值
- 第3章 数学运算
- 3.0 简介
- 3.1 加减乘除
- 3.2 让变量递增或者递减
- 3.3 两数相除的余数
- 3.4 获取绝对值
- 3.5 约束一个数为指定范围内的值
- 3.6 找出最大值或者最小值
- 3.7 幂运算
- 3.8 计算平方根
- 3.9 浮点数向上和向下取整
- 3.10 三角函数
- 3.11 随机数
- 3.12 设置和读取位
- 3.13 移位操作
- 3.14 截取整型或者长整型的高位和低位字节
- 3.15 通过高字节和低字节组成一个整型或者长整型
- 第4章 串口通信
- 4.0 简介
- 4.1 从Arduino发送消息到计算机
- 4.2 发送格式化的文本和数值数据
- 4.3 Arduino接收串口数据
- 4.4 在单条消息中发送多个文本字段
- 4.5 在Arduino上从单条消息中接收多个文本字段
- 4.6 从Arduino发送二进制数据
- 4.7 在计算机上接收来自Arduino的二进制数据
- 4.8 从Processing发送二进制数据到Arduino
- 4.9 发送多个Arduino引脚的值
- 4.10 将Arduino数据记录到计算机文件中
- 4.11 发送数据到多个串口设备
- 4.12 从多个串口设备接收数据
- 4.13 在树莓派上使用Arduino
- 第5章 简单的数字输入和模拟输入
- 5.0 简介
- 5.1 使用开关
- 5.2 使用一个无外部电阻器的开关
- 5.3 按下开关时进行可靠的检测（去抖动）
- 5.4 确定开关被按下的时间
- 5.5 读取键盘
- 5.6 读取模拟值
- 5.7 改变数值范围
- 5.8 读取6个以上的模拟输入
- 5.9 测量5V内的电压
- 5.10 响应电压变化
- 5.11 测量大于5V的电压（分压器）
- 第6章 获取传感器的输入
- 6.0 简介
- 6.1 一个内置多个传感器的Arduino
- 6.2 运动检测
- 6.3 检测光强
- 6.4 检测生物的动作
- 6.5 测量距离
- 6.6 精确测量距离
- 6.7 检测振动
- 6.8 检测声音
- 6.9 测量温度
- 6.10 读取RFID (NFC)标签
- 6.11 追踪旋转动作
- 6.12 在繁忙程序里使用中断追踪旋转动作
- 6.13 使用鼠标
- 6.14 从GPS获取位置信息
- 6.15 使用陀螺仪检测旋转
- 6.16 检测方向
- 6.17 读取加速度计
- 第7章 可视化输出
- 7.0 简介
- 7.1 连接和使用LED
- 7.2 调节LED的亮度
- 7.3 驱动高能耗LED
- 7.4 调节LED的颜色
- 7.5 控制大量彩色LED
- 7.6 串联多个LED：绘制条形图
- 7.7 串联多个LED：流水序列
- 7.8 用Multiplexing控制LED矩阵
- 7.9 用LED矩阵显示图像
- 7.10 控制LED矩阵：查理复用算法
- 7.11 驱动7段LED
- 7.12 驱动多位7段显示屏:多路复用
- 7.13 用最少的引脚驱动多位7段显示屏
- 7.14 用MAX72xx移位寄存器控制一组LED
- 7.15 使用PWM扩展芯片实现增加模拟输出数量
- 7.16 用模拟面板仪表作为输出
- 第8章 物理输出
- 8.0 简介
- 8.1 使用伺服控制旋转位置
- 8.2 使用电位计或传感器控制伺服旋转
- 8.3 控制连续旋转伺服装置的速度
- 8.4 使用计算机命令控制伺服系统
- 8.5 驱动无刷电机（使用hobby伺服速度控制器）
- 8.6 控制电磁阀和继电器
- 8.7 使物体振动
- 8.8 使用晶体管驱动有刷电机
- 8.9 用H桥控制有刷电机的方向
- 8.10 用H桥控制有刷电机的方向和速度
- 8.11 使用传感器控制有刷电机的方向和速度
- 8.12 驱动双极步进电机
- 8.13 驱动双极步进电机（使用易驱板）
- 8.14 使用ULN2003A驱动步进电机
- 第9章 音频输出
- 9.0 简介
- 9.1 播放音调
- 9.2 演奏简单的旋律
- 9.3 同时产生多个音调
- 9.4 在不干扰PWM的情况下生成音频音调
- 9.5 控制MIDI
- 9.6 制作音频合成器
- 9.7 实现高质量音频合成
- 第10章 远程控制外部设备
- 10.0 简介
- 10.1 响应红外遥控器
- 10.2 解码红外遥控信号
- 10.3 模拟远程控制信号
- 10.4 控制数码相机
- 10.5 通过Hack远程控制开关控制交流设备
- 第11章 使用显示屏
- 11.0 简介
- 11.1 连接和使用文字LCD
- 11.2 文本格式化
- 11.3 打开或关闭光标和显示屏
- 11.4 滚动文本
- 11.5 显示特殊符号
- 11.6 创建自定义字符
- 11.7 显示大于单个字符的符号
- 11.8 显示小于单个字符的像素
- 11.9 选择图形LCD
- 11.10 控制全彩LCD
- 11.11 控制单色OLED
- 第12章 使用时间和日期
- 12.0 简介
- 12.1 使用毫秒确定持续时间
- 12.2 在代码中创建暂停
- 12.3 更精确地测量脉冲的持续时间
- 12.4 使用Arduino作为时钟
- 12.5 创建定时任务以定期调用函数
- 12.6 使用实时时钟
- 第13章 利用I2C和SPI进行通信
- 13.0 简介
- 13.1 连接多个I2C设备
- 13.2 连接多个SPI设备
- 13.3 使用I2C集成电路
- 13.4 使用I2C端口扩展器增加I/O
- 13.5 两个或多个Arduino板之间的通信
- 13.6 使用Wii nunchuck加速度计
- 第14章 简单的无线通信
- 14.0 简介
- 14.1 使用低成本无线模块发送消息
- 14.2 通过ZigBee或802.15.4网络连接Arduino
- 14.3 向指定XBee发送消息
- 14.4 在XBee之间发送传感器数据
- 14.5 激活连接到XBee的执行器
- 14.6 与经典蓝牙设备通信
- 14.7 与蓝牙低能耗设备通信
- 第15章 Wi-Fi和以太网
- 15.0 简介
- 15.1 连接到以太网
- 15.2 自动获取你的IP地址
- 15.3 发送和接收简单消息（UDP）
- 15.4 使用带有内置Wi-Fi的Arduino
- 15.5 使用低成本模块连接到Wi-Fi
- 15.6 从Web响应中提取数据
- 15.7 使用XML从Web服务器请求数据
- 15.8 将Arduino设置为Web服务器
- 15.9 处理传入的Web请求
- 15.10 处理特定页面的传入请求
- 15.11 使用HTML格式化Web服务器响应
- 15.12 使用表单请求Web数据（POST）
- 15.13 提供包含大量数据的网页
- 15.14 发送Twitter消息
- 15.15 物联网数据交换
- 15.16 向MQTT代理发布数据
- 15.17 从MQTT消息服务订阅数据
- 15.18 从互联网时间服务器获取时间
- 第16章 库的使用、修改和创建
- 16.0 简介
- 16.1 使用内建的库
- 16.2 安装第三方库
- 16.3 修改库
- 16.4 创建自己的库
- 16.5 基于其他库开发新库
- 16.6 更新第三方库适配Arduino 1.0
- 第17章 高级编程和内存操作
- 17.0 简介
- 17.1 理解Arduino编译过程
- 17.2 确定已用和空闲RAM的数量
- 17.3 在程序存储器中保存和查找数值
- 17.4 在程序存储器中保存和查找字符串
- 17.5 利用#define和const代替整数
- 17.6 使用条件编译
- 第18章 使用控制器芯片硬件
- 18.0 简介
- 18.1 在EEPROM中持久存储数据
- 18.2 当引脚状态发生变化时自动响应
- 18.3 执行重复任务
- 18.4 设置定时器脉冲宽度和持续时间
- 18.5 创建脉冲发生器
- 18.6 改变定时器的PWM频率
- 18.7 脉冲计数
- 18.8 更精确地测量脉冲
- 18.9 快速测量模拟值
- 18.10 降低电池消耗
- 18.11 快速设置数字引脚
- 18.12 使用编程器上传sketch
- 18.13 替换Arduino的bootloader
- 18.14 移动PC或者Mac的鼠标指针
- 附录A 电子元件
- 附录B 使用原理图和数据手册
- 附录C 构建和连接电路
- 附录D 软件异常排查
- 附录E 硬件排错技巧
- 附录F 数字和模拟引脚
- 附录G ASC II和扩展字符集
书名：Arduino权威指南（原书第3版）
译者：田金周 译
国内出版社：机械工业出版社
出版时间：2024年11月
页数：667
书号：978-7-111-76314-7
原版书书名：Arduino Cookbook, Third Edition
原版书出版商：O'Reilly Media
本书封面上的动物是一只机械玩具兔子。这种机械玩具通过弹簧、齿轮、滑轮、杠杆等简单的机械，以机械能为动力进行运动。这类玩具历史悠久，古希腊、中国和阿拉伯世界都有曾出现过。
机械玩具制造在近代早期的欧洲蓬勃发展。14世纪末，德国发明家Karel Grod展示了飞行发条玩具。当时著名的达·芬奇、笛卡儿和伽利略等科学家都因在机械玩具方面的研究而备受瞩目。达·芬奇著名的机械狮子是 1509年为路易十二制作的，它可以走到国王面前，裂开胸膛，露出一朵百合花。
18世纪末，机械玩具制作艺术达到了顶峰，其标志为瑞士手表制造商Pierre Jaquet-Droz和他的儿子Henri-Louis制作了著名的“自动机”。他们制作的人形玩偶动作栩栩如生，表演了将钢笔浸入墨水池、书写完整的句子、画草图、从书页上吹橡皮灰等。19世纪，欧美公司生产出了流行的发条玩具，至今仍具有收藏价值。
由于这些原始的玩具结构复杂、装饰精美、制作成本高且耗时长，因此它们只供皇室成员或成人娱乐。直到 19世纪末，随着大规模生产和廉价材料（锡，后来是塑料）的出现，机械玩具才成为儿童的玩具。这些廉价的、会动的新奇玩具流行了大约一个世纪，直到电池驱动的玩具取代它们。
机械玩具制造在近代早期的欧洲蓬勃发展。14世纪末，德国发明家Karel Grod展示了飞行发条玩具。当时著名的达·芬奇、笛卡儿和伽利略等科学家都因在机械玩具方面的研究而备受瞩目。达·芬奇著名的机械狮子是 1509年为路易十二制作的，它可以走到国王面前，裂开胸膛，露出一朵百合花。
18世纪末，机械玩具制作艺术达到了顶峰，其标志为瑞士手表制造商Pierre Jaquet-Droz和他的儿子Henri-Louis制作了著名的“自动机”。他们制作的人形玩偶动作栩栩如生，表演了将钢笔浸入墨水池、书写完整的句子、画草图、从书页上吹橡皮灰等。19世纪，欧美公司生产出了流行的发条玩具，至今仍具有收藏价值。
由于这些原始的玩具结构复杂、装饰精美、制作成本高且耗时长，因此它们只供皇室成员或成人娱乐。直到 19世纪末，随着大规模生产和廉价材料（锡，后来是塑料）的出现，机械玩具才成为儿童的玩具。这些廉价的、会动的新奇玩具流行了大约一个世纪，直到电池驱动的玩具取代它们。
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