导语

  

内容提要

  

    本书系统论述了Arduino开源硬件的架构、原理和开发方法，并具体阐述了19个完整的项目设计案例。全书共分20章，内容涉及Arduino项目设计基础、四旋翼飞行器项目设计、宇宙飞船大战小蜜蜂项目设计等。
    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、设计与实现等多个角度论述硬件电路、软件设计、传感器和功能模块等，并剖析产品的功能、使用、电路连接和程序代码。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、程序代码、实现过程中出现的问题及解决方法，可供读者举一反三，二次开发。
    本书既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。

    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300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向的著作。

第1章  Arduino项目设计基础
  1.1  开源硬件简介
  1.2  Arduino开源硬件
    1.2.1  Arduino开发板
    1.2.2  Arduino扩展板
  1.3  Arduino软件开发平台
    1.3.1  Arduino平台特点
    1.3.2  Arduino IDE的安装
    1.3.3  Arduino IDE的使用
  1.4  Arduino编程语言
    1.4.1  Arduino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
    1.4.8  Arduino的库函数
  1.5  Arduino硬件设计平台
    1.5.1  Fritzing软件简介
    1.5.2  Fritzing使用方法
    1.5.3  Arduino电路设计
    1.5.4  Arduino开发平台样例与编程
第2章  四旋翼飞行器项目设计
  2.1  功能及总体设计
  2.2  模块介绍
    2.2.1  主程序模块
    2.2.2  PID算法
    2.2.3  飞控核心代码
  2.3  产品展示
  2.4  元件清单
第3章  宇宙飞船大战小蜜蜂项目设计
  3.1  功能及总体设计
  3.2  模块介绍
    3.2.1  Processing模块
    3.2.2  Arduino开发板模块
  3.3  产品展示
  3.4  元件清单
第4章  自动避障环境监测小车项目设计
  4.1  功能及总体设计
  4.2  模块介绍
    4.2.1  主程序模块
    4.2.2  蓝牙环境采集分析模块
    4.2.3  WiFi环境采集分析模块
  4.3  产品展示
  4.4  元件清单
第5章  智能导盲杖项目设计
  5.1  功能及总体设计
  5.2  模块介绍
    5.2.1  超声波测距模块
    5.2.2  GPS模块
    5.2.3  GSM模块
    5.2.4  蜂鸣器模块
    5.2.5  定位与轨迹模块
  5.3  产品展示
  5.4  元件清单
第6章  微四轴飞行器项目设计
  6.1  功能及总体设计
  6.2  模块介绍
    6.2.1  主程序模块
    6.2.2  MPU6050模块
    6.2.3  油门驱动模块
  6.3  产品展示
  6.4  元件清单
第7章  便携导盲犬项目设计
  7.1  功能及总体设计
  7.2  模块介绍
    7.2.1  超声波测距模块
    7.2.2  ESP8266模块及GPS模块
    7.2.3  扬声器模块
  7.3  产品展示
  7.4  元件清单
第8章  车辆内轮差预警装置项目设计
  8.1  功能及总体设计
  8.2  模块介绍
    8.2.1  声音预警模块
    8.2.2  光线预警模块
    8.2.3  视频辅助模块
    8.2.4  数学模型
  8.3  产品展示
  8.4  元件清单
第9章  磁悬浮项目设计
  9.1  功能及总体设计
  9.2  模块介绍
    9.2.1  驱动模块
    9.2.2  控制模块
  9.3  产品展示
  9.4  元件清单
第10章  自动平衡小车项目设计
  10.1  功能及总体设计
  10.2  模块介绍
    10.2.1  MPU605O模块
    10.2.2  L298N模块
    10.2.3  HC-05蓝牙模块
  10.3  产品展示
  10.4  元件清单
第11章  骑行伙伴项目设计
  11.1  功能及总体设计
  11.2  模块介绍
    11.2.1  采集模块
    11.2.2  传输模块
  11.3  产品展示
  11.4  元件清单
第12章  医疗通信设备项目设计
  12.1  功能及总体设计
  12.2  模块介绍
    12.2.1  主程序模块
    12.2.2  心率脉搏传感器模块
    12.2.3  A6模块
    12.2.4  GPS模块和SIM800C模块
    12.2.5  Processing显示模块
    12.2.6  OneNET平台模块
  12.3  产品展示
  12.4  元件清单
第13章  求救系统项目设计
  13.1  功能及总体设计
  13.2  模块介绍
    13.2.1  GPRS模块
    13.2.2  GPS模块
    13.2.3  LCD模块
    13.2.4  Arduino开发板模块
  13.3  产品展示
  13.4  元件清单
第14章  头戴式脑电波项目设计
  14.1  功能及总体设计
  14.2  模块介绍
    14.2.1  数据包解析模块
    14.2.2  注意力频闪小灯功能模块
    14.2.3  眼动识别模块
  14.3  产品展示
  14.4  元件清单
第15章  PM2.5检测仪项目设计
  15.1  功能及总体设计
  15.2  模块介绍
    15.2.1  PM2.5模块
    15.2.2  温湿度传感器模块
    15.2.3  LCD液晶显示屏模块
  15.3  产品展示
  15.4  元件清单
第16章  计算机视觉机器人项目设计
  16.1  功能及总体设计
  16.2  模块介绍
    16.2.1  机器人主程序模块
    16.2.2  自动避障模式
    16.2.3  遥控模式
    16.2.4  计算机视觉识别模式
    16.2.5  计算机视觉程序实现
  16.3  产品展示
  16.4  元件清单
第17章  智能计步器项目设计
  17.1  功能及总体设计
  17.2  模块介绍
    17.2.1  主程序模块
    17.2.2  三轴加速度传感器
    17.2.3  LCD输出模块
  17.3  产品展示
  17.4  元件清单
第18章  智能室外管家项目设计
  18.1  功能及总体设计
  18.2  模块介绍
    18.2.1  主程序模块
    18.2.2  时钟模块
    18.2.3  温湿度模块
  18.3  产品展示
  18.4  元件清单
第19章  智能门禁系统项目设计
  19.1  功能及总体设计
  19.2  模块介绍
    19.2.1  服务器模块
    19.2.2  ESP8266模块
    19.2.3  舵机模块
    19.2.4  输出模块
  19.3  产品展示
  19.4  元件清单
第20章  激光雕刻机项目设计
  20.1  功能及总体设计
  2O.2  模块介绍
    20.2.1  主程序模块
    20.2.2  输出模块
    20.2.3  软硬件安装模块
  20.3  产品展示
  2O.4  元件清单
参考文献