Arduino實作入門與應用
商品編號:XP15197
作者:陳明熒 著
ISBN:9789572244579
頁數:336
開數:17x23公分
色彩:單色
光碟:CDx1
出版日期:2015 年 09 月 14 日
定價:380
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教用資源:
投影片、習題解答電子檔

自己動手做,發揮創意,以Arduino玩出您自己的精彩實驗

作者以多年來C語言設計及教學經驗,來設計Arduino實作入門參考書,點出初學者如何使用系統來做自己喜歡的實驗,有經驗的工程師,如何使用系統來幫助自己更有效率的開發應用專案。

 

本書適用對象:
高職及大專院校電子系、電機系、自動控制系,單晶片、微電腦、介面技術及專題製作參考教材。一般學生、工程師、業餘玩家,學習Arduino及專案製作教材。

第1章 認識Arduino
Arduino是快速軟硬體設計整合平台工具,包括硬體設計、程式庫、範例程式、編譯、下載到實驗板,完全整合到一軟體介面,使初學者容易上手使用,只需要有網路連線,到官網下載最新版本,在電腦上解壓縮安裝後,便可以直接體驗。本章先睹為快,一起來看看它的魅力所在。

 

第2章 應用Arduino開發環境
Arduino電路板雖然是塊簡單輸入、輸出的開放原始碼應用系統,但是越了解其功能,越覺得此套系統功能的不簡單,若能善用此套系統,對於學習上、工作上、產品開發應用上助益良多。本章將先來介紹如何建立Arduino的各式開發平台。

 

第3章 認識Arduino語言
Arduino的程式設計採用簡化的C語言版本來設計,使初學者更易於上手。在真正進入Arduino程式設計前,本章先介紹C語言及Arduino程式基礎知識,對初學者而言,可以很快掌握C語言的程式設計重點。

 

第4章 基本I/O控制
在UNO單板連線下載測試成功後,我們可以利用單板來做一些基本的I/O控制實驗,像是工作LED指示燈、走馬燈控制、七節顯示器控制、按鍵控制等實驗,至於更複雜的介面可以依需要而加以擴充。

 

第5章 串列介面控制
在本章中我們將說明串列傳送的通訊原理,及UNO串列埠的使用,並以實驗來說明串列資料的接收及傳送,這些都是一些非常基本的測試程式,熟悉這些程式的設計,在以後UNO專題製作上用途很多,可以做多顆晶片的系統連線控制,也可以與PC做資料傳送。

 

第6章 LCD介面控制
LCD(液晶顯示器)在電子產品設計中使用率相當高,普通的七節顯示器只能用來顯示數字,若要顯示英文文字時,則會選擇使用LCD,常見的使用場合有量測儀器及高級電子產品。本章將介紹Arduino UNO如何控制LCD顯示資料。

 

第7章 類比至數位轉換介面
類比至數位轉換器,簡稱ADC(Analog-Digital Converter)是將連續類比信號轉換為數位信號的元件,一般外界的物理量像電流、位移、溫度、壓力、重量、聲音等均可以經過感知器介面處理而轉換為類比的電壓,屬於類比信號,經過ADC介面做信號轉換成為數位信號後,方能由電腦端做資料的儲存或是運算處理。本章介紹Arduino如何來做類比至數位轉換處理。

 

第8章 數位至類比轉換介面
數位至類比轉換器,簡稱DAC(Digital-Analog Converter)是將數位信號轉換成連續的類比信號的元件,輸入數位控制信號,可以輸出可變的電壓,由於Arduino控制板硬體的限制,雖然無法輸出真正連續可變的類比電壓,但是以模擬類比輸出方式來達成控制的目的,本章介紹Arduino如何來做數位至類比轉換實驗,輸出可變電壓推動LED顯示不同的亮度。

 

第9章 Arduino感知器實驗
Arduino提供基本控制功能,包括數位輸入輸出,類比輸入輸出,應用廣泛,有了基本開發工具後,搭配一些常用的感知器,如溫濕度模組、振動開關、超音波測距模組等元件,便可做出有趣的實驗及互動作品。本章介紹Arduino如何來與常用感知器模組結合來做實驗。

 

第10章 音樂音效控制
壓電喇叭或喇叭是常用的輸出裝置,用於發出固定/變頻率的聲響警示,或是播放語音應用等場合。第4章曾經介紹過驅動壓電喇叭發出固定頻率的聲響警示實驗,本章將介紹有關驅動喇叭更有趣的實驗,包括音階音效測試實驗及如何演奏歌曲,您可以在Arduino上很容易的設計出這些功能。

 

第11章 紅外線遙控器實驗
家中許多的電器產品,例如電視機、冷氣、音響、電風扇等家電產品,都是以紅外線遙控的方式來做控制,紅外線遙控器除了做特定家電的遙控外,還有許多的應用可以做開發及研究,本章將介紹如何以Arduino來做紅外線遙控器解碼實驗,並舉例做應用,可將傳統的裝置裝上遙控器,方便操作。

 

第12章 伺服機控制
本章是以遙控玩具店,市售標準的遙控伺服機來做實驗,此一裝置在無線電遙控飛機、遙控船上一定會用到,主要是介紹其內部結構及工作原理,並以Arduino介面來設計驅動程式,可以精確的控制伺服機動作。了解其工作原理後還可以有其他的應用,凡是需要拉動或是做簡易的機械式傳動機構設計,都有機會用到它。

 

第13章 Android手機遙控Arduino伺服車
智慧手機或平板改變人們生活習慣,現在已成為居家生活重要的娛樂工具及行動裝置應用平台,各式創意功能不斷的出現在生活中。上一章介紹過Arduino控制伺服車,若能以手機遙控伺服車,則更能增加Arduino的學習樂趣及應用領域,本章將結合藍牙模組實現此一應用實驗。

 

第14章 Arduino說中文
互動式電子產品,語音輸出是重要的控制要素,因此語音合成介面應用廣泛,語音內容可由程式中設定,容量可以相當大,了解其控制方式,可在傳統的控制應用裝置中加裝語音功能,增加產品附加價值。本章實驗將控制Arduino說出中文,您也可以修改一下,安裝在自己的Arduino實驗中。

 

第15章 Arduino控制學習型遙控器模組
很多人家中客廳書房有很多遙控器,若能整合在一介面,由電腦控制、由手機控制、由平板控制、DIY自行設計控制都很方便,或是家電自動化應用,這是數位家電控制應用的概念,此時若有一套學習型遙控器模組,便可以開始來做實驗,本章將介紹Arduino控制學習型遙控器模組,只需寫數行程式,便可以驅動Arduino開始作應用實驗,控制有紅外線遙控的家電,原系統完全不必改裝。

 

第16章 Arduino控制中文聲控模組
本章將介紹Arduino控制中文聲控模組,只需寫數行程式,便可以輕易建立Arduino聲控應用平台,開始作聲控應用實驗,更酷的是中文聲控模組可以串接學習型紅外線遙控裝置應用,聲控後啟動想要控制的家電。中文聲控模組本身便可以獨立操作,若結合Arduino控制應用更廣,可做的應用實驗比您想像還多。

  • 深入淺出:引導初學者以UNO做Arduino實驗及DIY最小硬體實驗板。
     
  • 動手實作:自己焊接萬用板、遙控伺服車實驗及Android手機遙控伺服車。
     
  • 技術探討:紅外線遙控器解碼、波形分析,及中文聲控實驗。
     
  • 專題活用:Arduino各項實驗可用於專題製作,學生專題製作有方向可循。

陳明熒

  • 系統研發工程師3年
     
  • 成功大學電機所碩士班畢業
     
  • 技術學院電子系講師15年
     
  • 20年單晶片程式設計經驗
     
  • 研究專長為語音辨認、單晶片專利產品開發
     
  • 目前擔任偉克多微電腦工作室開發顧問,擁有臺灣4項聲控產品專利,致力於聲控技術應用研發及相關應用教材設計