清华开发者书库ARDUINO案例实战(卷Ⅶ)
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- ISBN:9787302511922
- 装帧:一般胶版纸
- 册数:暂无
- 重量:暂无
- 开本:其他
- 页数:400
- 出版时间:2018-12-01
- 条形码:9787302511922 ; 978-7-302-51192-2
本书特色
从构思、设计到实现,深入理解Arduino项目开发 《Arduino案例实战》系统论述了Arduino开源硬件的开发方法和技术。书中以丰富的Arduino设计实例,介绍了智能硬件的物联网应用。在处理嵌入式系统的开发过程中,使用Arduino开源平台,将事半功倍,极大提高效率。 本书突出的特点? 典型场景的创新应用? 智能开源的编程实践? 不同领域的经典案例? 多种产品的功能实现注:本书提供配套学习资源,下载地址为清华大学出版社本书页面。 中关村智能硬件产业联盟推荐用书!华为、微软、小米、京东方专家联袂推荐!Arduino原创项目开发案例,可二次开发利用! ★《Arduino案例实战》是一部内容丰富且极具实用性的著作。内容丰富体现在三个方面:**,涵盖了产品开发的全部过程,包括构思、设计、实现及应用等方面;第二,在每个案例中,全面介绍了软件与硬件协同设计、编程与实现、集成与测试、开发管理应用等;第三,案例的涵盖面范围广,给出了Arduino在多个典型领域的应用,涉及消费电子、工业控制、移动互联网、云平台等。 ——董宇 中关村智能硬件产业联盟秘书长★ 《Arduino案例实战》是一部针对Arduino开源硬件实践开发的指导性著作,是Arduino在不同领域应用的创新案例总结,是目前针对智能硬件实现的崭新案例。读者可以是初学者,也可以是高级研究和开发人员。作者在Arduino领域的应用开发经验积累和系统总结,都浓缩在这部著作中。 ——许亮斌 中海油研究总院技术研发中心首席工程师★ Arduino开源硬件是嵌入式系统的快速实现平台,《Arduino案例实战》聚焦于当前物联网业界的需求,深入浅出地分享了相关实践。例如,书中有关智能家居、远程控制及游戏开发都是当前物联网的应用热点。书中案例在很多领域中都能够应用,是一部实用的Arduino开发工程专著,无论初学者还是一线应用工程师都会从书中获益。 ——陈岭 微软开放技术资深项目经理★《Arduino案例实战》汇集了作者在物联网领域开发的具体案例,书中详尽讲述了基于Arduino的开发方法和技术。例如,系统架构、硬件设计、软件设计、基于模块的开发、系统集成和应用等。对于从事物联网及嵌入式系统开发的技术人员,具有很好的参考价值。 ——吴飞 华为终端有限公司工程师★ Arduino开源硬件是目前国际上非常流行的嵌入式开发平台,《Arduino案例实战》提供了Arduino在物联网领域的丰富应用,全面论述了Arduino的系统开发方法。本书为读者分享了作者基于Arduino平台而进行的创新实践,可以抛砖引玉,优化用户开发物联网系统的工作,是一本关于Arduino平台的佳作! ——赵君杰 京东方科技集团股份有限公司工程师 ★ 物联网系统需要快速进行设计和实现,Arduino就是这样一个非常实用的平台!《Arduino案例实战》的出版恰逢其时,它比较全面地总结了当前物联网应用的热门领域,包括智能安防、智能家居、远程控制、工业控制、移动互联网应用等,总结了Arduino创新实践的应用成果,是一本实用著作,必将成为物联网应用领域的经典读物。 ——尹珊 小米科技有限责任公司工程师
内容简介
本书系统论述了Arduino开源硬件的架构、原理和开发方法,并给出了14个完整的项目设计案例。本书共15章,内容包括Arduino设计基础、无线寻址智能车项目设计、自助饮料机项目设计、星空水杯垫项目设计、外卖箱系统项目设计、多功能蓝牙时钟项目设计、“拆弹”机器人项目设计、智能指纹密码锁项目设计、电子扫地宠物项目设计、二轮平衡小车项目设计、智能农场项目设计、看门狗项目设计、超声波引导智能车项目设计、抢红包机械臂项目设计和智能玩具车项目设计。 在编排方式上,全书侧重对创新产品的项目设计过程进行介绍,分别从需求、分析、设计与实现等角度论述硬件电路、软件设计、传感器和功能模块等,并剖析产品的功能、应用、电路连接和程序代码等。为便于读者高效学习,快速掌握Arduino开发方法,本书配套提供项目设计的硬件电路图和程序代码,可供读者举一反三和二次开发。 本书可作为高校电子信息类专业“开源硬件设计”“电子系统设计”“创新创业”等课程的教材,也可以作为创客及智能硬件爱好者的参考用书,还可作为从事物联网、创新开发和设计专业人员的技术参考书。
目录
第1章Arduino设计基础
1.1开源硬件概述
1.2Arduino开源硬件
1.2.1Arduino开发板
1.2.2Arduino扩展板
1.3Arduino软件开发平台
1.3.1Arduino平台特点
1.3.2Arduino IDE的安装
1.3.3Arduino IDE的使用
1.4Arduino编程语言
1.4.1Arduino编程基础
1.4.2数字I/O引脚的操作函数
1.4.3模拟I/O引脚的操作函数
1.4.4高级I/O引脚的操作函数
1.4.5时间函数
1.4.6中断函数
1.4.7串口通信函数
1.4.8Arduino的库文件
1.5Arduino硬件设计平台
1.5.1Fritzing软件简介
1.5.2Fritzing使用方法
1.5.3Arduino电路设计
1.5.4Arduino开发平台样例与编程
第2章无线寻址智能车项目设计
2.1项目背景
2.2创新描述
2.3功能及总体设计
2.3.1功能介绍
2.3.2总体设计
2.3.3模块介绍
2.4产品展示
2.5故障及问题分析
2.6元件清单
第3章自助饮料机项目设计
3.1项目背景
3.2创新描述
3.3功能及总体设计
3.3.1功能介绍
3.3.2总体设计
3.3.3模块介绍
3.4产品展示
3.5故障及问题分析
3.6元件清单
第4章星空水杯垫项目设计
4.1项目背景
4.2创新描述
4.3功能及总体设计
4.3.1功能介绍
4.3.2总体设计
4.3.3模块介绍
4.4产品展示
4.5故障及问题分析
4.6元件清单
第5章外卖箱系统项目设计
5.1项目背景
5.2创新描述
5.3功能及总体设计
5.3.1功能介绍
5.3.2总体设计
5.3.3模块介绍
5.4产品展示
5.5故障及问题分析
5.6元件清单
第6章多功能蓝牙时钟项目设计
6.1项目背景
6.2创新描述
6.3功能及总体设计
6.3.1功能介绍
6.3.2总体设计
6.3.3模块介绍
6.4产品展示
6.5故障及问题分析
6.6元件清单
第7章“拆弹”机器人项目设计
7.1项目背景
7.2创新描述
7.3功能及总体设计
7.3.1功能介绍
7.3.2总体设计
7.3.3模块介绍
7.4产品展示
7.5故障及问题分析
7.6元件清单
第8章智能指纹密码锁项目设计
8.1项目背景
8.2创新描述
8.3功能及总体设计
8.3.1功能介绍
8.3.2总体设计
8.3.3模块介绍
8.4产品展示
8.5故障及问题分析
8.6元件清单
第9章电子扫地宠物项目设计
9.1项目背景
9.2创新描述
9.3功能及总体设计
9.3.1功能介绍
9.3.2总体设计
9.3.3模块介绍
9.4产品展示
9.5故障及问题分析
9.6元件清单
第10章二轮平衡小车项目设计
10.1项目背景
10.2创新描述
10.3功能及总体设计
10.3.1功能介绍
10.3.2总体设计
10.3.3模块介绍
10.4产品展示
10.5故障及问题分析
10.6元件清单
第11章智能农场项目设计
11.1项目背景
11.2创新描述
11.3功能及总体设计
11.3.1功能介绍
11.3.2总体设计
11.3.3模块介绍
11.4产品展示
11.5故障及问题分析
11.6元件清单
第12章看门狗项目设计
12.1项目背景
12.2创新描述
12.3功能及总体设计
12.3.1功能介绍
12.3.2总体设计
12.3.3模块介绍
12.4产品展示
12.5故障及问题分析
12.6元件清单
第13章超声波引导智能车项目设计
13.1项目背景
13.2创新描述
13.3功能及总体设计
13.3.1功能介绍
13.3.2总体设计
13.3.3模块介绍
13.4产品展示
13.5故障及问题分析
13.6元件清单
第14章抢红包机械臂项目设计
14.1项目背景
14.2创新描述
14.3功能及总体设计
14.3.1功能介绍
14.3.2总体设计
14.3.3模块介绍
14.4产品展示
14.5故障及问题分析
14.6元件清单
第15章智能玩具车项目设计
15.1项目背景
15.2创新描述
15.3功能及总体设计
15.3.1功能介绍
15.3.2总体设计
15.3.3模块介绍
15.4产品展示
15.5故障及问题分析
15.6元件清单
参考
节选
第3章 自助饮料机项目设计 本章根据 潘辉江、曾致远 项目设计整理而成。 3.1项目背景 在日常生活中常常能看到自动售货机,却很少看到自助饮料机。通常情况下,饮料需要特定的店铺或水吧等有专门售货员的场所才能提供,既不方便客户,也占用了比较多的场地和人力资源。因此,本项目设计一款可以定量提供饮料、支持线上支付的自助饮料机。 3.2创新描述 用户可以通过线上支付,使用自己的水杯或者饮料机提供一次性水杯,从饮料机接一杯饮料(200~300ml)。实验中通过计算机发送指令,经WiFi模块处理,达到控制饮料机的目的。 用户需要做的只是完成安全支付,然后使用饮料机的按键(触摸传感器)或者通过网页单击“出水”按钮,即可对饮料机进行操作,用水杯完成接水动作。饮料机的维护相对简单,每天剩余的饮料进行处理并将饮料机的储水箱加满即可。 3.3功能及总体设计 本项目主要分两部分进行设计: 实体执行部分和WiFi模块执行部分。实体执行部分完成饮料机的基本功能,通过开关按钮、水位传感器和触摸传感器完成定量出水的功能; WiFi模块执行部分实现Arduino开发板与其他设备在同一热点下的信息传输。 3.3.1功能介绍 本项目设计的饮料机通过WiFi传输数据,对饮料机进行无线控制且控制定量出水,既节省了人力,又可以避免用户过量接水等现实问题。 3.3.2总体设计 实现上述功能需要将作品分三部分进行设计: 出水开关部分、分层传感器部分和WiFi模块控制部分。出水开关部分采用直流电机和齿轮组,控制出水口的开关; 分层传感器部分为两个水位传感器的过渡层,通过水位的变化决定上下开关的状态; WiFi模块控制部分使用ESP826601模块,在STA模式下与计算机连接同一个服务器,实现物联网的功能,完成WiFi数据传输。 3个功能模块*后集成于Arduino开发板,通过对ESP826601模块的调试和Arduino开发板的编程实现预期功能。实体部分简易结构示意图如图31所示。 图31实体部分简易结构示意图 1. 整体框架图 整体框架如图32所示。 图32整体框架图 2. 系统流程图 系统流程图如图33所示。 图33系统流程图 接通电源以后,装置进入待机模式。若接收到触摸传感器或WiFi模块开始工作的信号,则主程序开始工作,判断水位是否高于注水水位,若是则继续出水,若否则进入注水模式。判断水位是否高于待机水位,若是则继续注水; 若否则进入待机模式。至此,装置的一个工作流程执行完毕,若有信号将循环执行。 3. 总电路图 系统总电路如图34所示,元件间的连线如表31所示。 ……
作者简介
李永华 现执教于北京邮电大学,拥有超过10年的嵌入式开发经验,致力于物联网和智能硬件的研究开发工作。在教学中以兴趣为导向,激发学生的创造性;以素质为基础,提高自身教学水平;以科研为手段,促进教学理念转变。通过信息工程专业综合改革,探索了以“学生学为中心”的教学模式,营造生动活泼的学习方法,提高学生独立思考问题、发现问题、解决问题的能力,激发学生的创造激情。在研发及教学实践中指导学生实现200余个创新案例,并指导着一支物联网开发团队,曾在物联网、开源硬件等技术领域进行了多场学术报告,并且出版了《AllJoyn技术原理及物联网程序开发指南》《Arduino实战指南——游戏开发、智能硬件、人机交互、智能家居与物联网设计30例》《Arduino软硬件协同设计实战指南》等多部物联网技术方面的著作。
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