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第1章 初识Arduino1

1.1 什么是Arduino1

1.2 Arduino的由来4

1.3 为什么使用Arduino作为开发平台5

1.4 Arduino硬件——选择一款适合自己的Arduino控制器6

1.4.1 认识不同型号的Arduino控制器6

1.4.2 众多的Arduino外围模块10

1.4.3 从Arduino UNO开始12

1.5 Arduino软件14

1.5.1 下载配置Arduino开发环境14

1.5.2 认识Arduino IDE15

1.5.3 安装Arduino驱动程序17

1.6 Blink——Arduino的Hello World！20

第2章 基础篇25

2.1 Arduino语言及程序结构25

2.1.1 Arduino语言25

2.1.2 Arduino程序结构26

2.2 C/C＋＋语言基础26

2.2.1 数据类型27

2.2.2 运算符28

2.2.3 表达式29

2.2.4 数组29

2.2.5 字符串30

2.2.6 注释30

2.2.7 用流程图表示程序31

2.2.8 顺序结构31

2.2.9 选择结构31

2.2.1 0循环结构34

2.3 电子元件和Arduino扩展模块37

2.4 传感器扩展板的使用39

2.5 Arduino I/O的简单控制40

2.5.1 数字I/O的使用40

2.5.2 项目：人体感应灯（继电器模块与数字传感器）51

2.5.3 模拟I/O的使用54

2.5.4 项目：电子温度计63

2.5.5 数字传感器与模拟传感器的使用65

2.6 与计算机交流——串口的使用67

2.6.1 串口输出68

2.6.2 串口输入69

2.6.3 实验：串口控制开关灯71

2.7 时间控制函数72

2.7.1 运行时间函数72

2.7.2 延时函数73

第3章 I/O口高级应用74

3.1 调声函数74

3.2 项目：简易电子琴78

3.3 脉冲宽度测量函数及超声波测距80

3.3.1 脉冲宽度测量函数80

3.3.2 超声波测距80

3.4 设置ADC参考电压84

3.5 外部中断84

3.5.1 外部中断的使用85

3.5.2 实验：外部中断触发蜂鸣器报警87

第4章 使用和编写类库89

4.1 编写并使用函数，提高程序的可读性89

4.2 使用Arduino类库91

4.3 编写Arduino类库95

4.3.1 编写头文件95

4.3.2 预处理命令96

4.3.3 宏定义97

4.3.4 文件包含97

4.3.5 条件编译97

4.3.6 版本兼容98

4.3.7 编写．cpp文件98

4.3.8 关键字高亮显示99

4.3.9 建立示例程序100

4.4 类库优化与发布101

第5章 通信篇102

5.1 硬件串口通信——HardwareSerial类库的使用102

5.1.1 HardwareSerial类库成员函数104

5.1.2 print（）和write（）输出方式的差异109

5.1.3 read（）和peek（）输入方式的差异110

5.1.4 串口读取字符串112

5.1.5 串口事件113

5.1.6 串口缓冲区115

5.1.7 实验：串口控制RGB LED调光116

5.1.8 更好的串口监视器——串口调试助手118

5.2 软件模拟串口通信——SoftwareSerial类库的使用118

5.2.1 SoftwareSerial类库的局限性119

5.2.2 SoftwareSerial类库成员函数119

5.2.3 建立一个软串口通信120

5.2.4 实验：Arduino间的串口通信121

5.2.5 同时使用多个软串口125

5.3 IIC总线的使用——Wire类库的使用125

5.3.1 IIC主机、从机与引脚125

5.3.2 Wire类库成员函数126

5.3.3 IIC连接方法129

5.3.4 主机写数据，从机接收数据130

5.3.5 从机发送数据，主机读取数据133

5.4 SPI总线的使用——SPI类库的使用135

5.4.1 SPI引脚136

5.4.2 SPI总线上的从设备选择137

5.4.3 SPI类库成员函数137

5.4.4 SPI总线上的数据发送与接收138

5.4.5 实验：使用数字电位器AD5206138

5.4.6 软件模拟SPI通信143

5.4.7 实验：使用74HC595扩展I/O口143

第6章 存储篇147

6.1 断电也能保存数据——EEPROM类库的使用147

6.1.1 EEPROM类库成员函数147

6.1.2 写入操作148

6.1.3 读取操作149

6.1.4 清除操作150

6.1.5 存储各类型数据到EEPROM151

6.2 保存大量数据——SD卡类库的使用153

6.2.1 格式化SD卡153

6.2.2 SD卡类库成员函数153

6.2.3 使用SD卡读／写模块158

6.2.4 创建文件159

6.2.5 删除文件161

6.2.6 写文件163

6.2.7 读文件165

6.3 项目：SD卡环境数据记录器166

6.3.1 DHT11温湿度检测模块的使用167

6.3.2 硬件连接方法167

6.3.3 温湿度记录器170

6.3.4 在Excel中分析数据172

第7章 无线通信篇——红外遥控176

7.1 IRremote类库成员函数177

7.2 红外接收179

7.3 红外发射182

7.4 实验：遥控家电设备183

第8章 LCD显示篇188

8.1 1602 LCD的使用——LiquidCrystal类库的使用188

8.1.1 将1602 LCD与Arduino连接188

8.1.2 1602 LCD相关参数190

8.1.3 LiquidCrystal类库成员函数190

8.1.4 实验：“hello，world！”195

8.1.5 实验：将串口输入数据显示到1602 LCD上196

8.1.6 实验：显示滚动效果198

8.1.7 实验：显示自定义字符199

8.2 项目：制作电子时钟202

8.2.1 DS1307时钟模块的使用203

8.2.2 电子时钟208

8.3 图形显示器的使用——u8glib类库的使用210

8.3.1 使用MINI12864显示屏210

8.3.2 使用其他图形液晶显示器211

8.3.3 u8glib程序结构213

8.3.4 纯文本显示213

8.3.5 数据显示215

8.3.6 实验：绘制图形216

8.3.7 实验：显示图片——位图取模217

第9章 USB类库的使用221

9.1 USB设备模拟相关函数221

9.1.1 USB鼠标类的成员函数221

9.1.2 USB键盘类的成员函数223

9.2 模拟键盘输入信息225

9.2.1 Arduino Leonardo在模拟USB设备后，无法正常下载程序227

9.2.2 模拟键盘组合按键227

9.3 实验：使用摇杆模块控制计算机鼠标230

9.4 项目：PPT播放遥控器233

第10章 Ethernet类库的使用236

10.1 Ethernet相关硬件介绍236

10.2 Ethernet类库240

10.2.1 Ethernet类240

10.2.2 IPAddress类241

10.2.3 EthernetServer类241

10.2.4 EthernetClient类243

10.3 Ethernet的初始化246

10.3.1 自定义IP地址246

10.3.2 DHCP获取IP地址246

10.4 通过Telnet建立简易聊天室247

10.4.1 建立Arduino Telnet聊天服务器248

10.4.2 Windows Telnet客户端的使用249

10.5 Ethernet与Web应用251

10.5.1 HTTP协议简介251

10.5.2 HTTP响应253

10.5.3 网页客户端254

10.5.4 网页服务器256

10.6 UDP通信259

10.6.1 EthernetUDP类259

10.6.2 使用UDP收／发数据261

10.7 项目：网页控制Arduino263

附录269

A.1 使用专业IDE编写Arduino项目269

A.2 常见问题及解决方法271

A.3 Arduino Leonardo手册275

A.4 Arduino Due手册279

A.5 ASCII码对照表284

A.6 串口通信可用的config配置287

A.7 USB键盘库支持的键盘功能按键列表288

A.8 常见Arduino型号的参数比较表290

后记291

参考文献293