Arduino程序设计实例教程

**章 概述 5

1.1　Arduino概述　5

1.1.1　Arduino Uno　5

1.1.2　Arduino Mega 2560　7

1.1.3　Arduino Nano　10

1.1.4　Arduino Leonardo　12

1.1.5　Arduino 扩展板　15

1.2　Arduino 内部结构　18

1.3　Arduino 发展趋势　20

第二章　Arduino 编程　23

2.1　Arduino 开发环境　23

2.1.1　IDE 安装　23

2.1.2　IDE 使用　27

2.2　Arduino 语言概述　28

2.2.1　标识符　28

2.2.2　关键字　29

2.2.3　运算符　30

2.2.4　语言控制语句　34

2.2.5　语法结构　42

2.3　Arduino 基本函数　51

2.3.1教学I/O　操作函数　51

2.3.2　模拟I/O 操作函数　54

2.3.3高级I/O　56

2.3.4　shiftOut(dataPin,clockPin,bitOrder,val)　58

2.3.5　pulseIn(pin,state,timeout)　59

2.3.6　时间函数　60

2.3.7　中断函数　63

2.3.8　串口收发函数　66

第三章　Arduino通信教程　73

3.1　SPI通信　73

3.1.1工作原理　73

3.1.2电路图及应用　73

3.1.3工作代码　75

3.2　红外通信　78

3.2.1工作原理　78

3.2.2元件选型　79

3.2.3连接示意图　80

3.2.4调试代码　80

3.3　WiFi通信　82

3.3.1工作原理　82

3.3.2　元件选型　83

3.3.3连接示意图　83

3.3.4调试代码　83

3.3.5　实验背景　86

3.3.6材料清单及数据手册　86

3.3.7电路连接及通信初始化　88

3.3.8　程序设计　89

3.3.9　程序调试　90

3.3.10　技术小贴士　90

3.4　蓝牙通信　92

3.4.1　工作原理　92

3.4.2　连接示意图　92

3.4.3　调试代码　92

3.4.4　实验背景　93

3.4.5材料清单及数据手册　93

3.4.6　硬件连接　95

3.4.7程序设计　96

3.4.8调试及实验现象　97

3.4.9　技术小贴士　101

第四章　Arduino 简单实验　103

4.1　LED 灯实验　103

4.1.1　材料清单　103

4.1.2　连接示意图　104

4.1.3　调试代码　105

4.1.4　拓展训练　107

4.2　开关按键实验　111

4.2.1　材料清单　112

4.2.2　实验原理　113

4.2.3　硬件调试　114

4.2.4　程序设计　114

4.2.5拓展训练　116

4.3电机控制实验　117

4.3.1　材料清单　117

4.3.2　实验原理　119

4.3.3　硬件调试　120

4.3.4　程序设计　121

4.3.5　拓展训练　122

4.4　LCD显示实验　124

4.4.1　材料清单　125

4.4.2　实验原理　125

4.4.3　硬件调试　126

4.4.4　程序设计　126

4.4.5　拓展训练　129

4.5　Jumping Pong　129

4.5.1　功能构思　129

4.5.2　设计原理　130

4.5.3　参考代码　132

4.6打地鼠游戏机　153

4.6.1　功能构思　153

4.6.2设计原理　153

4.6.3参考代码　154

第五章　智能小车设计　158

5.1　制作智能小车　159

5.1.1直流电机　159

5.1.2直流无刷电机的控制原理　159

5.1.3　直流电机的控制　160

5.2　采用驱动模块进行控制　161

5.3材料清单　169

5.4　机械零件设计　172

5.5实物拼装　174

5.5.1电路设计　175

5.5.2语音识别模块连接　179

5.6成品实物图　185

5.7项目拓展-智能巡线避障小车　186

第6章　六足仿生机器人项目设计　197

6.1设计思想　198

6.2　材料清单　198

6.3　机械零件设计　203

6.4　组装流程　210

6.4.1　六足组装　210

6.4.2　身体部分组装　216

6.5　电路设计　218

6.5.1　机器人硬件系统框图　218

6.5.2主板连接　219

6.5.3视觉模块连接　220

6.5.4语音识别模块连接　223

6.6步态设计　226

6.7红外控制设计　229

6.8成品实物图　234

第7章　基于Arduino控制的3D打印机项目　236

7.1设计思想　237

7.2材料清单　237

7.3　安装过程　247

7.3.1机架安装　247

7.3.2　平台安装　249

7.3.3　控制板安装及布线　259

7.4　固件详解　260

7.4.1概述　261

7.4.2　Marlin 固件特点　261

7.4.3基本配置　262

7.5打印过程的注意事项　271

7.5.1翘边的处理方法　271

7.5.2　打印时耗材无挤出　272

7.5.3　打印时耗材无法粘到平台上　273

7.5.4出料不足　276

7.5.5出料偏多　277

7.5.6顶层出现孔洞或缝隙　278

7.5.7拉丝或垂料　280

7.5.8过热　282

7.5.9层错位　283

7.5.10层开裂或断开　285

7.5.11刨料　286

7.5.12喷头堵塞　287

7.5.13打印中途，挤出停止　288

7.5.14填充不牢　290

7.5.15斑点和疤痕　291

7.5.16填充与轮廓之间的间隙　294

7.5.17边角卷曲和毛糙　295

7.5.18顶层表面疤痕　296

7.5.19底面边角上的孔洞和间隙　297

7.5.20侧面线性纹理　298

第八章　解魔方机器人项目设计　300

8.1　设计思想　300

8.2　材料清单　300

8.3　机械零件设计　307

8.4电路设计　311

8.4.1硬件框图　311

8.4.2魔方算法　313

8.4.3　Kociemba 算法的优化　314

8.4.4魔方复原指令的优化　315

8.4.5硬件系统连接　316

第九章:　Arduino WiFi相关项目　343

9.1　Arduino WiFi相关项目　343

9.1.1设计思想　343

9.1.2材料清单　343

9.2　Arduino与手机通讯调试项目　349

9.2.1设计思想　349

9.2.2材料清单　349