智能硬件項目教程：基於Arduino 下載 mobi epub pdf 電子書 2025

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中國電子學會，上海享漁教育科技有限公司 編

圖書標籤:

• Arduino
• 智能硬件
• 項目教程
• 嵌入式係統
• DIY
• 電子製作
• 物聯網
• 單片機
• 傳感器
• 硬件開發

齣版社： 北京航空航天大學齣版社

ISBN：9787512426047

版次：1

商品編碼：12290659

包裝：平裝

叢書名： 全國青少年機器人技術等級考試三四級指定教材

開本：16開

齣版時間：2018-01-01

用紙：膠版紙

頁數：200

字數：282000

正文語種：中文

內容簡介

　　《智能硬件項目教程：基於Arduino》主要通過項目學習（PBL，Project-Based Learning）的方式綜閤講解．Arduino編程基礎和電子電路基礎，具體介紹瞭Arduino IDE、Mixly、Arduino UNO主控闆、C語言編程、傳感器、執行器、自律型機器人等相關知識。通過精心設計的課程，讓學生由淺入深地瞭解Arduino軟件、智能硬件的性能和使用方法，鍛煉學生的程序邏輯思維能力，通過編程和使用智能硬件完成自己的創意。
　　《智能硬件項目教程：基於Arduino》是全國青少年機器人技術等級考試（三、四級）的指定教材；同時，還可作為非電子類、計算機等專業智能硬件的入門教程，以及中小學科技教育課程教材，也可供Arduino的初學者和愛好者使用。

內頁插圖

目錄

第1章 走進智能殿堂
1．1 電子時代
1．2 開源硬件
1．3 什麼是Arduino
1．4 Arduino UNO主控闆簡介
1．5 國內開源主控闆簡介
1．6 Arduino學習套件
1．6．1 Arduino學習套件元器件清單
1．6．2 使用Arduino主控闆及其他電子元器件的注意事項
1．6．3 Arduino UNO主控闆功能簡介
1．6．4 Arduino UN0端口擴展闆功能簡介
1．6．5 麵包闆
1．6．6 學習平颱結構安裝
1．7 Arduino軟件及驅動安裝
1．7．1 Arduino IDE的下載及安裝
1．7．2 Arduino IDE初始設置
1．7．3 Arduino UNO主控闆驅動程序安裝
1．7．4 上傳係統例程Blin k．ino程序到Arduino UNO主控闆
1．7．5 編寫自己的“HeIlo World”程序
1．7．6 Arduino IDE編程語言參考
1．7．7 基本語法規則
1．8 米思齊簡介
1．8．1 軟件獲取
1．8．2 界麵介紹
1．9 本章思考題

第2章 炫彩流水燈
2．1 基本概念2．1．1 電壓、電流、接地
2．1．2 電阻和電阻器
2．1．3 歐姆定律
2．1．4 短路
2．1．5 電路搭設注意事項
2．1．6 元器件技術參數
2．1．7 元器件電源引腳標識
2．1．8 信號、模擬信號、數字信號
2．2 器件介紹
2．3 項目一：搭建第一個電路——串聯電路
2．4 項目二：搭建第二個電路——並聯電路
2．5 項目三：搭建第一個程序控製電路——閃爍LED燈
2．6 項目四：炫彩流水燈
2．7 本章思考題

第3章 自助式紅綠燈
3．1 基本概念
3．2 器件介紹
3．3 項目一：通過按鍵開關點亮LED燈
3．4 項目二：蜂鳴器響起來
3．5 項目三：自助式紅綠燈
3．6 本章思考題

第4章 呼吸燈
4．1 基本概念
4．1．1 幾種常用數製
4．1．2 幾種常用數製問的轉換
4．2 器件介紹
4．3 項目一：讀取電位器的模擬信號值
4．4 項目二：通過電位器控製LED燈的亮度
4．5 項目三：通過光敏電阻調整LED燈的亮度
4．6 項目四：呼吸燈的製作
4．7 數字信號／模擬信號操作函數
4．8 本章思考題

第5章 迎賓機器人
5．1 器件介紹
5．2 項目一：舵機動起來
5．3 項目二："世界那麼大，我想去看看
5．4 項目三：超聲波測距
5．5 項目四：距離說齣來
5．6 項目五：迎賓機器人
5．7 本章思考題

第6章 紅外遙控調速小風扇
6．1 基本概念
6．1．1 導體、半導體、絕緣體
6．1．2 二極管
6．1．3 晶體管
6．1．4 雙極型晶體管
6．2 器件介紹
6．3 項目一：紅外遙控控製LED燈
6．4 項目二：按鍵控製直流電機的啓停
6．5 項目三：紅外遙控調速小風扇
6．6 本章思考題
課中項目設計

第7章 搭建智能小車
項目：智能小車結構安裝

第8章 紅外遙控智能小車
8．1 基本概念
8．2 項目一：讓智能小車動起來
8．3 項目二：紅外遙控智能小車

第9章 自律型自動跟隨小車
9．1 基本概念
9．1．1 自律型移動機器人
9．1．2 開環控製和閉環控製
9．2 項目：自律型自動跟隨小車

第10章 差分歸航智能小車
10．1 基於差分傳感器的歸航行為
10．2 器件介紹
10．3 項目一：循跡歸航小車
10．4 項目二：尋光歸航小車
10．5 項目三：差分避障小車
結業項目設計——瘋狂迷宮

附錄A Mixly各功能模塊介紹及使用
A．1 Mixly各功能模塊介紹
A．1．1 輸入／輸齣
A．1．2 控製
A．1．3 數學
A．1．4 文本
A．1．5 數組
A．1．6 邏輯
A．1．7 通信
A．1．8 存儲
A．1．9 傳感器
A．1．10 執行器
A．1．11 變量和函數
A．2 模塊使用說明
附錄B 語音模塊內容對照錶
索引
參考文獻

前言/序言

　　隨著Arduino等開源軟硬件和互聯網社交網絡的大規模普及，科技創新的門檻和成本得以大幅度降低，每個有基本學習和操作能力的人，不管是成人還是中小學生，也不管是學工科的還是學設計、人文的，都可以很快地利用這些新技術、新工具，將自己的創新想法變成各種讓人腦洞大開的作品。
　　Arduino智能硬件涉及軟件使用、硬件、編程等眾多方麵。避免初學者睏惑於眾多的基礎知識，從開始學習就享受Arduino帶來的樂趣，是本書編寫過程中所著重解決的問題。
　　本書的編寫本著項目學習（PBL）的課程思路和做中學的學習方法，結閤全國青少年機器人技術等級考試標準三、四級的要求，通過精心安排不同的項目，將所需掌握的軟件知識（例如：C語言語法、Arduino功能函數等）和硬件知識（例如：數字信號、模擬信號、傳感器、基本元器件等）無縫地串聯起來。
　　本書內容分為三個階段。
　　第一階段：基礎入門，從第1章到第4章。通過項目，學習基礎的Arduino IDE使用方法、C語言編程、電子電路的基礎知識、LED和傳感器的使用。
　　第二階段：進階，第5章和第6章。通過項目，在學習新知識的同時，綜閤運用所學知識，鍛煉解決實際問題的能力。
　　第三階段：提高，從第7章到第10章。通過智能小車，引入機器人、自動控製和算法設計，進一步提高學生分析、解決復雜問題的能力。
　　書中對各項目程序中的知識點做瞭詳細的講述。為瞭便於理解，除瞭提供源程序外，還提供瞭流程圖和Mixly程序。
　　本書第1章的1．1、1．2、1．3、1．8節和附錄A由程晨編寫，其他章節由曹盛宏編寫。

掌控數字世界的脈搏：從零開始的智能硬件交互藝術 在這個萬物互聯的時代，智能硬件已不再是遙不可及的科幻概念，而是滲透進我們生活方方麵麵的現實力量。從智能傢居的便捷舒適，到工業自動化的精準高效，再到 wearable devices 的個性化健康管理，每一個創新的背後，都跳動著硬件與軟件巧妙結閤的智慧心髒。本書《智能硬件項目教程：基於Arduino》，正是為瞭點燃你心中那團創造智能硬件的火苗而生，為你提供一份詳實、係統、充滿實踐指導的入門寶典，助你掌握掌控數字世界的鑰匙。 我們深知，對於初學者而言，麵對琳琅滿目的電子元器件、錯綜復雜的電路圖以及晦澀難懂的編程語言，常常會感到無從下手。許多現有的教程或過於理論化，或跳躍性太強，難以真正帶領讀者從零開始，一步一個腳印地構建屬於自己的智能硬件項目。因此，本書的核心宗旨在於“化繁為簡，實踐先行”，通過清晰的講解、豐富的案例和循序漸進的難度設置，讓你在動手的過程中，潛移默化地掌握核心概念，逐步建立起紮實的理論基礎和過硬的實踐能力。 核心理念：由錶及裏，全麵覆蓋 本書的設計理念，是讓你從“為什麼”和“是什麼”齣發，逐步深入到“怎麼做”。我們不會直接丟給你一堆代碼和電路圖，而是會從智能硬件的基本構成、工作原理齣發，為你勾勒齣一幅清晰的全景圖。 第一部分：鑄就堅實基礎，洞悉智能硬件之魂 在正式踏上項目實踐的徵程前，充分理解智能硬件的本質至關重要。這一部分將帶你： 探秘智能硬件的“五髒六腑”： 深入瞭解微控製器（MCU）的核心作用，它如同智能硬件的大腦，指揮著一切運作。我們會重點介紹作為本書核心平颱的Arduino，它的架構、優勢以及為何成為全球最受歡迎的開源硬件之一。 認識無處不在的“感官”： 傳感器是智能硬件感知世界的眼睛和耳朵。我們將詳細介紹各類常用傳感器，例如溫度傳感器、濕度傳感器、光綫傳感器、超聲波傳感器、人體紅外傳感器等，它們如何將物理世界的信號轉化為電子信號，以及在實際項目中的應用場景。 掌握“行動”的指令： 執行器則是智能硬件與物理世界互動的“手腳”。本書將為你解析舵機、直流電機、繼電器、LED等常見執行器的工作原理，以及如何控製它們實現各種動作，如鏇轉、開關、亮滅等。 理解“溝通”的橋梁： 通信模塊是實現智能硬件之間、或智能硬件與互聯網之間互聯互通的關鍵。我們將介紹Wi-Fi、藍牙、Zigbee等主流通信技術，並解釋它們在構建物聯網（IoT）項目中的作用。 揭示“電力”的奧秘： 學習如何為你的項目提供穩定可靠的電力供應，瞭解不同電源方案的優劣，以及電源管理的重要性。 第二部分：Arduino 實戰演練，點亮創意火花 有瞭堅實的基礎，我們便要開始動手實踐。Arduino 作為本書的靈魂，將帶領你穿越一個個精彩的實戰項目，讓你在解決問題的過程中，掌握編程技巧和硬件連接的藝術。 環境搭建與基礎操作： 從Arduino IDE的安裝和配置，到第一個“Hello World”——LED閃爍程序，我們將帶領你熟悉Arduino開發環境，並掌握基本的代碼編寫、上傳和調試流程。 傳感器的數據采集與處理： 溫度監測站： 利用DHT11/DHT22傳感器，實時讀取環境溫度和濕度，並通過串口輸齣，讓你直觀感受數據變化。 光照強度測量儀： 使用光敏電阻（LDR），測量環境光照強度，並根據讀數控製LED燈的亮滅，體驗光與電的聯動。 距離測量器： 結閤超聲波傳感器（HC-SR04），構建一個能夠測量距離的裝置，理解迴聲定位的原理。 人體感應報警器： 利用PIR傳感器，實現對人體活動的偵測，並在檢測到移動時發齣聲音或點亮LED，體驗安防監控的雛形。 執行器的精妙控製： 智能燈光係統： 結閤光綫傳感器和LED，實現根據環境光綫自動調節亮度的智能燈光。 自動門禁係統： 使用舵機模擬門鎖的開關動作，並結閤按鈕或傳感器進行觸發，理解伺服電機的精確控製。 智能風扇控製器： 將溫度傳感器與風扇（通過繼電器控製）相結閤，實現根據溫度自動開關風扇的功能。 人機交互的魅力： 簡易電子琴： 利用按鈕和蜂鳴器，創建一個可以演奏簡單鏇律的電子琴，體驗聲音的生成與控製。 數碼管顯示屏： 學習如何驅動數碼管，顯示數字、文字甚至簡單的動畫，讓你的項目擁有更直觀的輸齣界麵。 OLED/LCD顯示屏應用： 掌握在OLED或LCD屏幕上顯示傳感器讀數、項目狀態信息等，提升項目的交互性和信息傳達能力。 第三部分：進階項目拓展，玩轉物聯網與智能生活 當你在前兩部分打下瞭堅實的基礎後，我們將帶領你挑戰更具挑戰性、更貼近實際應用的項目，讓你體驗智能硬件在物聯網時代的光芒。 無綫通信的實踐： 藍牙遙控小車： 利用HC-05/HC-06藍牙模塊，通過手機App或另一颱Arduino控製小車前進、後退、轉嚮，體驗無綫控製的樂趣。 Wi-Fi智能插座： 結閤ESP8266/ESP32等Wi-Fi模塊，將普通插座變成智能設備，實現遠程開關控製，並學習MQTT協議的應用。 數據上傳與雲端交互： 環境數據雲端監控： 將傳感器采集到的環境數據通過Wi-Fi上傳到ThingSpeak、Blynk等物聯網雲平颱，實現遠程數據查看、分析和可視化。 基於雲平颱的遠程控製： 利用雲平颱的API或Web界麵，實現對Arduino設備的遠程控製，真正構建起一個物聯網應用。 進階傳感器與模塊應用： 介紹更復雜的傳感器，如GPS模塊、攝像頭模塊、RFID讀卡器等，並指導你如何將它們集成到項目中，實現更高級的功能。 學習特色：不僅僅是教程，更是你的創意夥伴 本書並非枯燥的理論堆砌，而是緻力於成為你創意路上的可靠夥伴。 豐富的實戰項目： 每個項目都經過精心設計，從簡單到復雜，難度循序漸進，確保你能逐步掌握各項技能。 清晰易懂的講解： 我們使用通俗易懂的語言，避免使用過多的專業術語，並輔以大量的圖解和示意圖，幫助你直觀理解電路連接和代碼邏輯。 代碼注釋詳盡： 提供的所有代碼都經過精心注釋，讓你清楚地理解每一行代碼的功能和作用，便於學習和修改。 解決常見問題： 在每個項目完成後，我們會總結可能遇到的常見問題及解決方法，幫助你規避開發過程中的坑。 鼓勵創新與探索： 本書提供的項目隻是一個起點，我們更鼓勵你根據自己的興趣和需求，對項目進行二次開發和創新，創造齣獨一無二的智能硬件作品。 誰適閤閱讀本書？ 對智能硬件充滿好奇的初學者： 無論你是否有編程或電子基礎，隻要你對製作自己的智能設備感興趣，本書都能帶你入門。 電子技術愛好者： 想要係統學習Arduino和智能硬件開發，並希望通過實踐鞏固知識的愛好者。 學生和教師： 作為STEM教育的優質教材，本書能幫助學生建立科學思維，培養動手能力，為未來的學習和職業發展打下基礎。 想要將創意轉化為現實的創客： 如果你腦中有無數個關於智能設備的奇思妙想，本書將是你實現這些想法的得力助手。 展望未來：用代碼和硬件，改變世界 學習智能硬件開發，不僅僅是掌握一門技術，更是開啓瞭一種新的思考方式和解決問題的方式。它能讓你更深入地理解我們所處的世界，並賦予你創造改變的力量。 《智能硬件項目教程：基於Arduino》將是你開啓這段激動人心旅程的最佳起點。我們相信，通過本書的學習，你不僅能掌握Arduino的開發技巧，更能點燃你內心深處的創造之火，用你的雙手和智慧，去構築屬於你的智能未來，去感受科技帶來的無限可能。現在，就讓我們一起，踏上這場精彩的智能硬件探索之旅吧！

評分☆☆☆☆☆

一直以來，我對那些能夠將我的想法變成現實的工具都充滿瞭好奇，尤其是當這些工具還能和物理世界互動的時候。Arduino這個名字，我最早是在一些創客論壇上偶然瞥見的，當時就覺得它好像是一個神奇的盒子，裏麵裝著能讓各種奇奇怪怪的電子設備“活”過來的秘密。我一直渴望能親手搭建一些有趣的小裝置，比如一個能根據光綫明暗自動開關的颱燈，或者一個能監測室內溫度並發齣提醒的小設備。然而，作為一個對電路一竅不通的“小白”，我總是覺得無從下手，各種電子元件的符號和連接方式都像天書一樣。我嘗試過在網上搜集零散的教程，但那些碎片化的信息往往難以形成一個完整的知識體係，而且很多時候，當遇到問題時，也很難找到清晰的解答。我渴望的是一本能夠係統地講解Arduino入門知識的書，它最好能從最基礎的概念講起，一步步引導我熟悉開發闆的各個接口，理解代碼的邏輯，並能通過實際的項目來鞏固學習。我希望這本書能提供詳盡的代碼示例，並且對每一個代碼段的功能都進行詳細的解釋，這樣我纔能真正理解“為什麼這麼寫”而不是簡單地復製粘貼。同時，一個好的入門教程，不應該隻停留在理論層麵，它更應該鼓勵我去動手實踐，去嘗試，去犯錯，去在錯誤中學習。我希望這本書能提供一些難度遞增的項目，從簡單的LED閃爍到更復雜的傳感器應用，讓我能逐漸建立起自信心，並體會到創造的樂趣。

評分☆☆☆☆☆

作為一名對科技充滿熱情但技術基礎相對薄弱的學生，我一直在尋找一個能夠幫助我開啓智能硬件開發之旅的優秀教程。Arduino無疑是我最關注的平颱之一，因為它提供瞭高度的靈活性和易用性，能夠讓我將抽象的編程概念與具體的物理世界連接起來。然而，網絡上充斥著良莠不齊的學習資源，我時常感到迷失，不知從何下手。我最渴望的是一本能夠提供係統化、循序漸進的學習路徑的圖書。它應該從最基礎的Arduino硬件介紹開始，深入淺齣地講解開發闆的各個接口和功能。接著，它需要詳細地介紹Arduino的編程語言，並提供大量易於理解的代碼示例，同時對每個代碼塊的邏輯和作用進行詳盡的解釋，幫助我建立起紮實的編程基礎。我特彆希望這本書能夠包含豐富多樣的實踐項目，這些項目應該涵蓋從簡單的LED控製到復雜的傳感器應用，能夠讓我逐步掌握不同元器件的使用方法，並學會如何將它們集成到一個完整的係統中。例如，書中可以介紹如何利用超聲波傳感器製作一個避障小車，或者如何通過溫濕度傳感器構建一個簡易的環境監測係統。我期待這本書能夠激發我的創造力，讓我能夠通過動手實踐，將書本上的知識轉化為實際的成果，並最終能夠獨立完成一些具有挑戰性的智能硬件項目。

評分☆☆☆☆☆

我一直對電子産品和技術充滿著好奇，總想著有一天也能自己動手做齣一些酷炫的東西來。Arduino這個名字，我聽說瞭好久，也知道它是一個非常適閤入門的平颱，但是始終沒有找到一個好的切入點。網上零散的資料太多瞭，看得我眼花繚亂，而且很多教程都過於簡略，或者假設你已經有瞭一定的基礎，這對於我這樣的初學者來說，實在是太不友好瞭。我最需要的是一本能夠從零開始，手把手教我如何使用Arduino的圖書。它應該詳細地介紹Arduino開發闆的每一個部分，講解它的功能和用途。然後，它需要教會我如何搭建開發環境，如何編寫簡單的程序，並且能夠詳細地解釋代碼的每一行含義。我希望這本書能夠提供一些基礎的電子元器件的使用教程，比如電阻、電容、LED燈、按鈕等等，並教會我如何將它們與Arduino連接起來，實現一些簡單的功能，比如讓LED燈閃爍，或者讓蜂鳴器發齣聲音。更重要的是，我希望能通過這本書，接觸到一些傳感器，瞭解它們是如何感知環境的，比如如何測量溫度、濕度，或者如何檢測距離。我期待這本書能夠帶我走齣“隻看懂代碼”的階段，真正理解代碼與硬件之間的聯係，並能夠通過自己的設計，創造齣一些有趣的小裝置。

評分☆☆☆☆☆

我一直夢想著能親手打造一些能夠解決生活中的小麻煩，或者僅僅是帶來一些小驚喜的智能設備。比如，我一直覺得傢裏的寵物如果能在我不在傢的時候，自動獲得食物，那該多好啊！或者，在夏天，如果能有一個智能風扇，它能根據我迴傢的時間提前啓動，那該多愜意！然而，我之前也嘗試過接觸一些DIY項目，但往往因為缺乏係統性的指導而擱淺。那些教程要麼過於技術化，充斥著我看不懂的專業術語，要麼就過於簡單，隻能完成一些最基礎的操作，根本無法滿足我想要實現的功能。我特彆希望有一本書，它能夠將復雜的電子學和編程知識，用一種我能夠理解的方式呈現齣來。我希望它能一步步地告訴我，需要哪些基礎的元器件，它們的作用是什麼，以及如何將它們連接起來。更重要的是，我希望它能教會我如何編寫代碼，如何讓我的Arduino開發闆理解我的指令，並做齣我想要的行為。這本書最好能提供一些清晰的電路圖和代碼示例，並且最好能講解代碼的邏輯，讓我知道為什麼代碼會那樣寫，而不是僅僅停留在“照著做”的層麵。我希望通過學習，我能夠真正理解智能硬件的工作原理，並且能夠根據自己的需求，對現有的項目進行修改和擴展，創造齣屬於我自己的智能設備。

評分☆☆☆☆☆

每次看到那些充滿科技感的智能傢居産品，我都會心生嚮往，但同時也覺得它們離我非常遙遠。我總以為，要製作這些東西，需要非常高深的專業知識和昂貴的設備，所以一直沒有嘗試去接觸。不過，我最近看到瞭一些關於Arduino的介紹，感覺這個平颱好像是一個非常不錯的起點，它能夠讓普通人也能接觸到智能硬件的開發。我一直在尋找一本能夠真正“帶我入門”的書，它不是那種簡單羅列幾個代碼的速成手冊，而是能夠係統地講解Arduino的基礎知識，包括它的硬件組成、開發環境的搭建、基礎編程指令等等。我希望這本書能有非常詳細的步驟，告訴我如何連接各個元器件，如何上傳代碼，並且在遇到問題時，能夠提供清晰的排查思路。我特彆渴望能夠通過這本書，學習到如何使用各種傳感器，比如溫度傳感器、光敏傳感器、超聲波傳感器等等，並且瞭解它們的工作原理。最重要的是，我希望這本書能提供一些實際的項目案例，這些案例最好是能夠解決一些生活中的實際問題，或者是一些趣味性比較強的項目，這樣我纔能更有動力去學習和實踐。我希望在讀完這本書之後，我能夠建立起對智能硬件開發的信心，並且能夠開始嘗試自己去設計和製作一些簡單的智能設備。

評分☆☆☆☆☆

孩子讓買，看瞭一次

評分☆☆☆☆☆

買來給孩子看的，字稍有點兒小。

評分☆☆☆☆☆

書是用來讀的，不是用瞭儲的

評分☆☆☆☆☆

昨天晚上買，今天早上就到瞭，真好！

評分☆☆☆☆☆

寶貝很好，物流很快

評分☆☆☆☆☆

機器人等級考試用的，中規中矩

評分☆☆☆☆☆

不錯的圖書

評分☆☆☆☆☆

買來給孩子看的，字稍有點兒小。

評分☆☆☆☆☆

不錯的圖書