Arduino入门很简单

快速入门：零门槛学Ardunio开发，只需5章内容就可以快速入门，设计产品，实现自己的创意和想法

大量器件：讲解24种常见的元器件和7种传感器，重点讲解了RFID和控制电机等器件

第三方库：精挑细选高性能代码库并结合元器件进行了充分讲解

实例丰富：所有的器件和代码库都配有完整实例，全书112个实例

创新思想：讲解时注重传达创新思想，最后以迭代的思路实现了一个创意实例——打地鼠

答疑解惑：提供QQ群、技术论坛坛和电子邮件等方式解答读者的疑问

《入门很简单丛书：Arduino入门很简单》是一本Arduino基础教程，旨在帮助读者实现Arduino开发快速入门。全书详略得当，可以帮助读者快速掌握Arduino基础知识；本书后半部分着力讲解各种相关器件的使用，让读者可以在最短时间内实现自己的电子设计构想。
全书共16章，分为3篇。内容涉及Arduino认识、电路设计软件Fritzing、Ardunio IDE的安装和使用、编程语言基础、通用元器件、LED、蜂鸣器、按钮、电位器、光敏电阻、火焰传感器、湿度传感器、红外线收发、液位传感器、LCD、麦克风、超声波、RFID、RTC、伺服电机、步进电机等。最后，本书还讲解了一个创新性实战案例——打地鼠，帮助读者扩展思路，启发创意。
由于本书内容从Arduino基础部分开始，所以非常适合入门读者学习。同时，在讲解的时候涉及了大量各种器件的应用，所以本书也适合作为电子设计人员阅读和参考。

一分钟了解本书内容

Arduino概述

电路设计软件Fritzing

Arduino IDE的安装与使用

Arduino编程语言基础

通用元器件介绍

发光二极管LED

蜂鸣器

按钮

电位器

光敏电阻和常见传感器

LCD

声音模块

RFID——射频识别

实时时钟——RTC

伺服电机和步进电机

用Arduino做游戏——打地鼠

杨佩璐，现任教于山东中医药大学理工学院。长期从事计算机相关课程的教学和课题研究，先后发表过多篇相关论文，并出版了多部计算机类图书。

任昱衡，高级硬件工程师。中国电子商务协会电子商务研究院副院长。担任多所高校的客座讲师，从事相关教学和科研活动。先后发表过多篇相关论文，出版过多部图书。

第1篇 Arduino开发基础

第1章 Arduino概述

1.1 Arduino的起源

1.2 术语Arduino的含义

1.2.1 Arduino的硬件

1.2.2 Arduino的软件

1.2.3 Arduino的社区

1.3 Arduino的硬件产品——主板

1.3.1 Arduino UNO

1.3.2 Arduino Leonardo

1.3.3 Arduino Due

1.3.4 Arduino Yún

1.3.5 Arduino Tre

1.3.6 Arduino Micro

1.3.7 Arduino Robot

1.3.8 Arduino Esplora

1.3.9 Arduino Mega系列

1.3.10 Arduino Ethernet

1.3.11 Arduino Mini

1.3.12 LiLyPad Arduino系列

1.3.13 Arduino Nano

1.3.14 Arduino Pro系列

1.3.15 Arduino Fio

1.3.16 Arduino Zero

1.4 Arduino的硬件产品——盾板

1.4.1 Arduino GSM盾板

1.4.2 Arduino Ethernet盾板

1.4.3 Arduino WiFi盾板

1.4.4 Arduino Wireless SD盾板

1.4.5 Arduino Motor盾板

1.4.6 Arduino Wireless Proto盾板

1.4.7 Arduino Proto盾板

1.5 Arduino硬件产品——新手套件

1.6 Arduino硬件产品——附件

1.6.1 TFT LCD屏幕

1.6.2 微型USB/Serial适配器

1.6 Arduino UNO

1.6.1 Arduino UNO上的主要元器件

1.6.2 Arduino UNO上的端口

1.7 Arduino可以做什么

第2章 电路设计软件Fritzing

2.1 Fritzing基础

2.1.1 Fritzing的下载与安装

2.1.2 认识Fritzing的主面板

2.2 Fritzing的元件库

2.2.1 元件的组织形式

2.2.2 导入元件库

2.2.3 导出元件库

2.3 编辑元件

2.3.1 Fritzing的元件编辑器

2.3.2 制作元件的面包板视图

2.3.3 制作元件的原理图视图

2.3.4 制作元件的PCB视图

2.3.5 元件编辑器的图标和元数据视图

2.3.6 关联所有视图的针脚

2.4 画出手电筒的电路图

第3章 Arduino IDE安装与使用

3.1 Arduino IDE安装

3.1.1 Arduino IDE安装包下载

3.1.2 使用二进制安装包安装Arduino IDE

3.1.3 使用压缩包形式安装Arduino IDE

3.1.4 Arduino IDE中文化

3.2 Windows7下的Arduino驱动安装

3.2.1 自动安装Arduino驱动

3.2.2 手动安装Arduino驱动

3.3 在Arduino上运行程序

3.3.1 Arduino IDE主界面简介

3.3.2 运行一个闪烁LED示例程序

3.3.3 运行一个控制台输出示例程序

3.4 Arduino IDE编码流程

3.4.1 创建、保存和打开源文件

3.4.2 编辑源文件

3.4.3 校验源文件

3.4.4 下载程序到开发板

3.5 高级的Arduino IDE——MariaMole

第4章 Arduino编程语言基础

4.1 Arduino程序必要的setup()和loop()

4.2 程序中的值

4.2.1 变量和常量

4.2.2 变量类型

4.2.3 变量的作用域和修饰符

4.2.4 获取变量大小的工具——sizeof()

4.2.5 变量类型转换

4.3 运算符

4.3.1 数学运算符

4.3.2 比较运算符

4.3.3 布尔运算符

4.3.4 指针运算符

4.3.5 位运算符

4.3.6 复合运算符

4.4 语法进阶

4.4.1 预定义命令#define和#include

4.4.2 语句和语句块

4.4.3 注释

4.5 控制结构

4.5.1 条件判断语句if和if…else

4.5.2 跳转语句break、continue、return和goto

4.5.3 分支语句switch case

4.5.4 循环语句while和do…while

4.5.5 循环语句for

4.6 函数

4.6.1 系统函数

4.6.2 调用函数

4.6.3 自定义函数

4.7 C++语言的类和对象

4.7.1 类

4.7.2 对象

4.8 库

4.8.1 Arduino官方库

4.8.2 使用第三方库和创建自己的库

第2篇 Arduino元器件篇

第5章 通用元器件介绍

5.1 导线、电缆和连接器

5.2 电阻

5.2.1 概念

5.2.2 阻值识别

5.2.3 欧姆定律

5.2.4 电阻的作用

5.2.5 电阻的串联与并联

5.3 面包板

第6章 发光二极管LED

6.1 使用到的专用器件

6.2 驱动单个LED程序

6.2.1 使用数字针脚点亮LED

6.2.2 使用模拟针脚点亮LED

6.2.3 使用LED发送S.O.S摩尔斯码

6.2.4 使用LED发送摩尔斯电码

6.2.5 LED跑马灯

6.2.6 使用LED模拟交通灯

6.3 驱动LED点阵

6.3.1 LED点阵显示表情

6.3.2 LED点阵跑马灯

6.3.3 回纹灯

6.3.4 矩形回缩灯

6.4 使用74HC595驱动LED

6.4.1 74HC595使用方式

6.4.2 使用74HC595驱动LED点阵

6.5 使用MAX7219驱动LED

6.5.1 MAX7219LED显示驱动器

6.5.2 MAX7219的数据格式

6.5.3 MAX7219的寄存器

6.5.4 LedControl库

6.5.5 Arduino通过MAX7219控制8*8LED点阵

6.5.6 MAX7219级联控制8*40LED点阵

6.6 RGB三色LED

6.7 七段数码管

6.7.1 Arduino直接控制七段数码管

6.7.2 Arduino通过74HC595控制一个七段数码管

6.7.3 使用两个74HC595驱动4位七段数码管

6.7.4 Arduino通过MAX7219控制七段数码管

第7章 蜂鸣器

7.1 蜂鸣器的工作原理及分类

7.2 驱动蜂鸣器程序

7.2.1 驱动有源蜂鸣器

7.2.2 驱动无源蜂鸣器

7.3 蜂鸣器使用实例

7.3.1 使用无源蜂鸣器输出7个基本音级

7.3.2 使用无源蜂鸣器演奏音乐

7.3.3 使用有源蜂鸣器发送S.O.S摩尔斯码

第8章 按钮

8.1 按钮的作用及分类

8.2 按钮的实质

8.3 按钮的使用示例

8.3.1 使用按钮控制LED灯

8.3.2 使用Arduino的中断

8.3.3 按钮矩阵的使用

8.3.4 使用按钮矩阵模拟钢琴

第9章 电位器

9.1 普通电位器

9.2 游戏摇杆

9.3 使用示例

9.3.1 读取电位器的值

9.3.2 使用电位器控制LED亮度

9.3.3 使用电位器控制LED流水灯速度

9.3.4 游戏摇杆的使用

第10章 光敏电阻和常见传感器

10.1 光敏电阻

10.1.1 光敏电阻应用原理

10.1.2 光控灯

10.2 火焰传感器

10.3 温湿度传感器

10.3.1 精密摄氏温度传感器LM35

10.3.2 温湿度传感器模块

10.4 红外线收发

10.4.1 红外线模块构成

10.4.2 使用第三库Irremote

10.5 液位传感器

10.5.1 接触式液位传感器

10.5.2 完善液位传感器

第11章 LCD

11.1 LCD模块LCD1602

11.2 LCD控制库LiquidCrystal

11.2.1 LiquidCrystal八线模式

11.2.2 LiquidCrystal四线模式

11.3 LiquidCrystal_I2C库

第12章 声音模块

12.1 麦克风模块

12.1.1 读取麦克风数据

12.1.2 声控灯

12.1.3 自适应声控灯

12.2 超声波模块

12.2.1 超声波模块HC-SR04

12.2.2 第三方库NewPing

12.2.3 超声波模块应用

第13章 RFID——射频识别

13.1 RFID概览

13.2 RFID硬件

13.2.1 RFID读/写器

13.2.2 RFID应答器

13.3 为RFID编程

13.3.1 读取RFID应答器的出厂数据

13.3.2 RFID开发流程

13.3.3 操作RFID应答器的值块

13.3.4 操作RFID应答器读写块

13.4 简易公交收缴费系统

13.4.1 缴费系统

13.4.2 收费系统

第14章 实时时钟——RTC

14.1 RTC简介

14.2 DS1302集成电路

14.3 DS1302工作原理

14.3.1 CE和时钟控制

14.3.2 数据输入和输出

14.3.3 时钟/日历

14.3.4 写保护寄存器

14.3.5 RAM寄存器

14.3.6 涓流充电寄存器

14.4 寄存器的突发模式

14.5 第三方库ds1302

14.5.1 ds1302简介

14.5.2 使用ds1302库设置日期和时间

14.5.3 使用ds1302库读取日期和时间

14.6 简易LED时钟

第15章 伺服电机和步进电机

15.1 伺服电机

15.1.1 伺服电机工作原理

15.1.2 伺服电机与Arduino

15.1.3 使用Arduino官方库Servo

15.2 使用其他器件控制伺服电机

15.2.1 使用旋转电位器控制伺服电机

15.2.2 使用按钮开关控制伺服电机

15.2.3 使用游戏摇杆控制伺服电机

15.2.4 使用遥控器控制伺服电机

15.3 步进电机

15.3.1 步进电机工作原理

15.3.2 步进电机的类型

15.3.3 28BYJ-48和ULN2003

15.3.4 Arduino、ULN2003和28BYJ-48连接

15.3.5 使用Arduino的官方库Stepper

15.3.6 自己实现28BYJ-48的控制函数

第3篇 Arduino实例篇

第16章 用Arduino做游戏——打地鼠

16.1 需求分析

16.2 打地鼠——雏形

16.2.1 实现随机“地鼠”

16.2.2 按钮逻辑

16.2.3 整合代码

16.3 打地鼠——高级

16.3.1 加入击中动画

16.3.2 加入随机速度

16.3.3 整合代码

16.4 打地鼠——终极

16.4.1 加入积分系统

16.4.2 将分数显示在LED上

16.4.3 整合代码

Arduino是一款开源免费的软硬件平台。Arduino具备价格低廉，支持海量的传感器、控制器和致动器等设备，跨平台，快速开发等重要优点。它被广泛用于消费性电子产品中。随着国内物联网技术转入实际应用，Arduino被广泛应用于智能家居控制领域。同时，由于Arduino开发迅速，很多创业团 队大量采用Arduino开发原型机。相比传统C51复杂的开发过程，Arduino更简单、更方便、更快速，也被越来越多的高校作为电子设计首选平台。
由于Arduino从硬件和软件全部采用开源策略，所以它支持海量的周边设备，并具备与之配套的第三方代码库。这造就了Arduino的最大优势，但对 Arduino开发者和初学者造成极大困扰。初学者为海量的资源所迷惑。而开发者为寻找满足需要的设备型号和对应的配套库而头疼不已。
本书充分考虑Arduino发展和应用现状，在内容涉及面扩展到各类常用和热门器件，以帮助初学者扩展视野，发现Arduino真正的价值。而在开发角度，本书广泛涉及官方和第三方的各种代码库，给开发者提供更多的建议。
本书特色
1.快速入门
Arduino结构简单，适合电子产品快速开发，尤其是消费性电子产品。本书充分考虑这一点，合理组织内容，让读者只要通过5章的内容，就可以快速掌握Arduino，开始设计产品，实现自己的创意和想法。
2.涉及大量器件
由于Arduino可以控制各种周边设备，可能被读者应用于不同的领域，与各种设备连接。考虑到这一点，本书全力讲解几十种常见的元器件，对热门器件进行重点讲解，如RFID、控制电机。
3.讲解第三方库
Arduino全面开源，很多志愿者提供了海量的第三方代码库。本书精挑细选高性能代码库结合元器件进行充分讲解。这样，大家在实际开发中有更多的选择。
4.注重实践性
本书所有的器件和代码库都配有大量的完整实例。读者可以根据内容动手连接、调试和测试。这样，读者可以更好的掌握Arduino。
5.传播创新思想
Arduino广泛适用于电子消费产品和创意电子设备。本书在讲解时候，注意传达创新思想。最后案例，以迭代的思路实现了一个创意实例——打地鼠。读者可以以此扩展出自己的各种有想法的实例。
6．提供多种技术交流方式
Arduino的学习过程是充满快乐和痛苦的过程。和志同道合者一起分享制作的创意，交流学习心得，一起解决难题，就变得尤为重要。为了方便读者学习和沟通，本书提供了多种沟通交流方式。大家可以加入万卷图书QQ群336212690，也可以在论坛www.wanjuanchina.net发帖讨论，也可以发邮件至book@wanjuanchina.net寻求帮助。
本书内容及体系结构
第1篇 Arduino开发基础（第1～4章）
本篇主要内容包括：Arduino概述、电路设计软件Fritzing、Arduino IDE安装与使用和Arduino编程语言基础。通过本篇的学习，读者可以对Arduino的设计理念、型号以及设计软件和语言有最基本的掌握。
第2篇 Arduino元器件（第5～15章）
本篇主要内容包括：通用元器件介绍、发光二极管LED、蜂鸣器、按钮、电位器、光敏电阻和常见传感器、LCD、声音模块、RFID、实时时钟和控制电机。通过本篇的学习，读者可以掌握最常用的Arduino周边设备的工作原理和使用方法。
第3篇 Arduino实例（第16章）
本篇只包含一个章节，这个章节中迭代地实现了一个打地鼠的游戏。通过本篇的学习，读者可以将之前使用到的器件组合起来使用，并且可以学习到一些软件开发方面的思想。
本书配套资源获取方式
本书涉及的相关资源需要读者自行下载。请登录清华大学出版社的网站，搜索到本书页面后按照提示下载即可。另外，读者也可以到本书无误社区的相关版块下载。
学习建议
动手操作：学习Arduino不只是要学习理论的知识，而且要学会连接电路，所以，必须亲手完成书中的每一个实例。
要有耐心：有一些器件有非常多的针脚，将它们在面包板上正确地连接并不容易，所以必须要有耐心。
保持细心：电子设计不同于编程，如果出现错误很可能损坏你的硬件，甚至危害人身安全，所以在实际操作过程中一定要注意书中给出的提示信息。
参与交流：独自学习的道路最为坎坷。这时，能找到几个朋友一起学习就幸福多了。多参与我们的技术群和论坛讨论，可以扩展视野，了解别人的学习心得。
本书读者对象
电子设计爱好者；
大中专院校的学生；
电子产品设计人员。
阅读本书的过程中若有任何疑问，都可以发邮件或者在论坛和QQ群里提问，会有专人为您解答。最后顺祝各位读者读书快乐！
编者