Arduino技術(shù)內(nèi)幕

定　價(jià)：￥69.00

作　者：	（美）Dale Wheat 著，翁愷譯
出版社：	人民郵電出版社
叢編項(xiàng)：
標(biāo)　簽：	計(jì)算機(jī)/網(wǎng)絡(luò) 硬件外部設(shè)備維修

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ISBN：	9787115311924	出版時間：	2013-04-01	包裝：	平裝
開本：	16開	頁數(shù)：	332	字?jǐn)?shù)：

內(nèi)容簡介

　　也許你曾想自制一個自動裝置，用它為可愛的盆栽自動澆水，或者為居室自動調(diào)溫調(diào)濕？也許你曾想自行設(shè)計(jì)開發(fā)小游戲，比如貪吃蛇、打地鼠？也許你更喜歡制作自動機(jī)器人或智能小車？也許，你只是想更多展示自己的奇思妙想，享受DIY過程中創(chuàng)造的樂趣。如果確實(shí)如此，你一定要了解Arduino，它是打造炫酷作品的“魔盒”。Arduino是一款方便靈活、易于上手的開源軟硬件平臺，主要由簡單易用的電路板以及一個軟件開發(fā)環(huán)境組成，既可以用于開發(fā)可獨(dú)立運(yùn)行、可互動的電子作品，也可以用于開發(fā)與PC相連的外圍裝置，而這些裝置還能夠與PC軟件（如Flash、Max/Msp、Director和Processing等）交互。它允許復(fù)制、重新設(shè)計(jì)和改裝，是藝術(shù)家、設(shè)計(jì)師、愛好者和對于“互動”感興趣者發(fā)揮聰明才智的好工具。Dale Wheat曾兩次擔(dān)任DPRG主席，對于Arduino板的工作原理、優(yōu)勢因素及其組件的可能替代方案都了如指掌，通過本書全面深入探討了Arduino開發(fā)。本書涵蓋大量示例作品和練習(xí)，希望借由對“LED閃燈”、“LED照明”、“數(shù)字鐘”以及“自動機(jī)器人”的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)傳達(dá)Arduino的設(shè)計(jì)、使用和改裝技術(shù)，為Arduino技術(shù)愛好者和使用者奉上一道大餐。通讀《Arduino技術(shù)內(nèi)幕》，你不僅將深入了解Arduino并學(xué)會設(shè)計(jì)優(yōu)秀的Arduino硬件，還將掌握正確的設(shè)計(jì)原則、編程技巧和編程風(fēng)格。《Arduino技術(shù)內(nèi)幕》內(nèi)容：用新的、更強(qiáng)大的功能元素替代Arduino板的組件；構(gòu)建全新的Arduino板；構(gòu)建自己的外設(shè)和盾板；面向自己的Arduino設(shè)備優(yōu)化代碼和現(xiàn)有庫；代碼優(yōu)化及驗(yàn)證優(yōu)化的測量技術(shù)；實(shí)現(xiàn)Arduino與其他設(shè)備的“對話”。

作者簡介

　　Dale Wheat，DPRG（Dallas Personal Robotics Group，世界上最早的個人機(jī)器人俱樂部）兩屆主席，專門研究電子學(xué)和嵌入式系統(tǒng)并傳授電子學(xué)、單片機(jī)和焊接技術(shù)方面的知識，多次在技術(shù)類雜志和業(yè)余愛好者喜聞樂見的雜志（包括Circuit Cellar、MAKE和Elektor）上發(fā)表文章。另外，他還在個人網(wǎng)站dalewheat.com上銷售自己設(shè)計(jì)和DIY的電子元件。全職寫作之前，他曾作為計(jì)算機(jī)程序員和系統(tǒng)分析師為IBM、MCI和GTE（已并入Verizon）等公司提供咨詢服務(wù)。另外，他還著有Building Your Own Electronics Lab： A Guide to Setting Up Your Own Gadget Workshop一書。

圖書目錄

第1章　硬件　　1
1.1 　什么是Arduino　　1
1.2 　Arduino Uno　　2
1.2.1 　處理器　　3
1.2.2 　串口　　4
1.2.3 　電源　　5
1.2.4 　擴(kuò)展插座　　6
1.2.5 　盾板　　8
1.3 　Arduino Mega 2560　　11
1.4 　之前的硬件　　12
1.4.1 　Arduino Serial　　12
1.4.2 　Arduino USB　　13
1.4.3 　Arduino Extreme　　14
1.4.4 　Arduino Nuova Generazione（新一代）　　14
1.4.5 　Arduino Diecimila　　14
1.4.6 　Arduino Duemilanove　　15
1.4.7 　Arduino Mega　　15
1.5 　誰在做Arduino　　15
1.5.1 　正式許可的產(chǎn)品　　15
1.5.2 　其他人　　17
1.6 　自己做Arduino　　17
1.6.1 　Arduino印刷電路板　　17
1.6.2 　面包板Arduino　　18
1.7 　小結(jié)　　19
第2章　軟件　　21
2.1 　主機(jī)和目標(biāo)機(jī)　　21
2.2 　一步步來　　21
2.2.1 　第一步：寫代碼　　22
2.2.2 　第二步：編譯代碼　　27
2.2.3 　第三步：給芯片編程　　28
2.2.4 　第四步：測試和調(diào)試　　29
2.2.5 　第五步：重復(fù)　　29
2.3 　半自動化　　29
2.4 　更進(jìn)一步　　33
2.5 　小結(jié)　　33
第3章　Atmel AVR　　34
3.1 　起源　　34
3.2 　AVR芯片家族　　34
3.3 　若有疑問：芯片器件手冊　　35
3.4 　芯片封裝　　35
3.4.1 　雙列直插（DIP）　　35
3.4.2 　表面安裝器件（SMD）　　36
3.4.3 　多出來的引腳　　37
3.5 　管腳定義　　37
3.6 　AVR內(nèi)核　　43
3.6.1 　時鐘源　　45
3.6.2 　地址空間　　46
3.6.3 　指令集　　49
3.7 　片內(nèi)外圍設(shè)備　　54
3.7.1 　通用輸入/輸出（I/O）　　55
3.7.2 　外部中斷　　55
3.7.3 　定時器/計(jì)數(shù)器　　56
3.7.4 　USART　　57
3.7.5 　兩線串行接口（TWI），即I2C　　57
3.7.6 　模擬輸入　　58
3.8 　小結(jié)　　58
第4章　支持硬件　　59
4.1 　電路圖　　59
4.1.1 　元件類型　　60
4.1.2 　元件編號　　60
4.1.3 　元件值　　61
4.1.4 　元件值誤差　　61
4.1.5 　元件的其他參數(shù)　　62
4.1.6 　連接　　62
4.2 　給電路板供電　　63
4.2.1 　柱式電源插座　　63
4.2.2 　輸入電源調(diào)節(jié)　　63
4.2.3 　穩(wěn)壓器　　65
4.2.4 　電源電路的演變　　65
4.3 　串口　　67
4.4 　處理器　　69
4.4.1 　功耗　　69
4.4.2 　I/O驅(qū)動能力　　70
4.4.3 　-RESET信號　　70
4.4.4 　時間基準(zhǔn)　　70
4.4.5 　去耦電容　　71
4.4.6 　閃燈　　71
4.5 　擴(kuò)展空間　　71
4.6 　結(jié)構(gòu)外形　　72
4.7 　通用串行總線（USB）：信號加電源　　73
4.8 　小結(jié)　　74
第5章　Arduino軟件　　75
5.1 　開源軟件　　76
5.2 　多平臺支持　　76
5.3 　Arduino的傳承與發(fā)展　　76
5.4 　軟件安裝　　77
5.5 　實(shí)踐　　77
5.6 　用戶界面　　78
5.6.1 　File（文件）菜單　　79
5.6.2 　Edit（編輯）菜單和Edit關(guān)聯(lián)菜單　　80
5.6.3 　Sketch（程序）菜單　　80
5.6.4 　Tools（工具）菜單　　81
5.6.5 　Help（幫助）菜單　　82
5.7 　小結(jié)　　82
第6章　優(yōu)化　　83
6.1 　可行性　　83
6.2 　壓縮閃燈程序　　83
6.2.1 　閃爍是如何實(shí)現(xiàn)的　　84
6.2.2 　衡量節(jié)省空間的優(yōu)化措施　　84
6.2.3 　代碼分析　　84
6.2.4 　沒有pinMode()的生活　　85
6.2.5 　縮寫和簡語　　86
6.2.6 　二進(jìn)制寫法　　87
6.2.7 　深入分析　　87
6.2.8 　輕松翻轉(zhuǎn)　　88
6.2.9 　進(jìn)一步精簡　　88
6.2.10 　更有效地“浪費(fèi)時間”　　89
6.2.11 　更低級別的代碼　　89
6.3 　用簡單的串口通信來節(jié)省空間　　90
6.3.1 “Hello, world!”做了什么　　91
6.3.2 　寫配置寄存器　　91
6.3.3 　發(fā)送數(shù)據(jù)　　93
6.3.4 　一串字符　　94
6.3.5 　輸出數(shù)字　　95
6.4 　節(jié)省SRAM　　96
6.4.1 　測量要用的SRAM　　96
6.4.2 　最小裸機(jī)　　98
6.4.3 　內(nèi)存分區(qū)　　99
6.4.4 　變量的位置　　100
6.4.5 　使用恰當(dāng)?shù)臄?shù)據(jù)類型　　100
6.4.6 　再探字符串　　101
6.5 　低功耗，還是高速度？　　102
6.6 　電子測量　　103
6.6.1 　用Arduino做測試儀器　　103
6.6.2 　盡可能快　　105
6.6.3 　讓它慢下來　　108
6.6.4 　進(jìn)一步降低功耗　　110
6.7 　小結(jié)　　112
第7章　硬件加軟件　　113
7.1 　可用的外圍設(shè)備　　113
7.1.1 　串口　　113
7.1.2 　通用數(shù)字輸入輸出　　119
7.1.3 　定時器和計(jì)數(shù)器　　121
7.1.4 　脈寬調(diào)制（PWM）輸出　　124
7.1.5 　模擬輸入　　129
7.1.6 　外部中斷　　133
7.1.7 　中斷手冊　　135
7.2 　小結(jié)　　137
第8章　示例作品　　139
8.1 　不只是閃爍的LED：從簡單開始　　139
8.1.1 　足夠慢　　142
8.1.2 　基本完成優(yōu)化的六通道調(diào)光器　　144
8.1.3 　變暗了　　147
8.2 　閃爍LED的其他用處　　154
8.2.1 　紅外遙控　　154
8.2.2 　TV-B-Gone　　156
8.3 　許多閃爍的LED　　157
8.3.1 　一個直接驅(qū)動的例子　　157
8.3.2 　用LED驅(qū)動器直接驅(qū)動　　159
8.3.3 　多路復(fù)用技術(shù)　　160
8.4 　數(shù)字鐘　　174
8.4.1 　精度　　179
8.4.2 　用戶界面　　180
8.4.3 　其他功能　　180
8.5 　小結(jié)　　181
第9章　項(xiàng)目管理　　182
9.1 　文檔　　182
9.1.1 　源代碼注釋　　183
9.1.2 　空格　　184
9.1.3 　按你的意思編程，按你的代碼解釋　　185
9.1.4 　自動文檔編制　　186
9.1.5 　寫給你的“讀者”看　　186
9.1.6 　硬件文檔　　187
9.1.7 　再進(jìn)一步　　188
9.2 　團(tuán)隊(duì)工作和協(xié)同開發(fā)　　189
9.2.1 　博客　　190
9.2.2 　論壇　　190
9.2.3 　維基　　191
9.2.4 　修訂控制系統(tǒng)　　191
9.2.5 　關(guān)于修訂版號和版本號的說明　　192
9.2.6 　放作品的網(wǎng)站　　192
9.3 　選擇許可方式　　195
9.3.1 　專利和商標(biāo)　　195
9.3.2 　版權(quán)　　196
9.3.3 　開源　　197
9.3.4 　公共域　　198
9.4 　小結(jié)　　199
第10章　硬件設(shè)計(jì)　　200
10.1 　了解硬件　　200
10.1.1 　必須要有的東西　　201
10.1.2 　想要有的東西　　202
10.2 　紅外接近傳感器　　203
10.2.1 　一個簡易原型　　205
10.2.2 　一些簡單的改進(jìn)　　207
10.2.3 　印制電路板　　210
10.2.4 　PCB布局技術(shù)　　211
10.2.5 　第一次嘗試　　212
10.2.6 　更小的版本　　214
10.2.7 　連接　　215
10.3 　自己定制的Arduino　　216
10.3.1 　兼容現(xiàn)有Arduino和盾板　　216
10.3.2 　電源的可能選擇　　217
10.3.3 　處理器選擇　　218
10.3.4 　還有什么？　　219
10.4 　設(shè)計(jì)用的軟件　　219
10.4.1 　CadSoft EAGLE　　220
10.4.2 　EAGLE 貼士　　220
10.5 　小結(jié)　　221
第11章　軟件設(shè)計(jì)　　222
11.1 　Arduino高級話題　　222
11.1.1 　寫Arduino庫　　222
11.1.2 　備選內(nèi)核　　229
11.2 　不用Arduino　　239
11.2.1 　再探Bare Metal　　239
11.2.2 　其他開發(fā)環(huán)境　　242
11.3 　小結(jié)　　245
第12章　組網(wǎng)　　246
12.1 　點(diǎn)對點(diǎn)組網(wǎng)　　246
12.1.1 　通過串口交談　　246
12.1.2 　Arduino間的對話　　248
12.2 　MIDI：樂器數(shù)字接口　　260
12.3 　互聯(lián)網(wǎng)　　264
12.4 　小結(jié)　　268
第13章　更多示例作品　　269
13.1 　一個自動機(jī)器人　　269
13.2 　電源　　270
13.3 　動作控制　　270
13.4 　傳感器　　276
13.4.1 　光敏傳感器　　276
13.4.2 　接觸傳感器　　277
13.4.3 　非接觸傳感器　　278
13.4.4 　聲音傳感器　　279
13.4.5 　指示器、控制器和其他形式的通信　　279
13.5 　控制系統(tǒng)　　281
13.5.1 　開環(huán)系統(tǒng)　　281
13.5.2 　閉環(huán)系統(tǒng)　　282
13.6 　示例機(jī)器人作品　　283
13.6.1 　一個練習(xí)機(jī)器人　　284
13.6.2 　下一個機(jī)器人　　304
13.6.3 　你的終極機(jī)器人　　318
13.7 　小結(jié)　　319