完美图解Arduino互动设计入门（附光盘） pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

简体网页||繁体网页

☆☆☆☆☆

赵英杰 著

图书标签:

• Arduino
• 互动设计
• 入门
• 电子制作
• DIY
• 传感器
• 单片机
• 光盘
• 教程
• 创意设计

出版社： 科学出版社

ISBN：9787030413895

版次：1

商品编码：12306680

包装：平装

开本：16开

出版时间：2014-07-01

用纸：胶版纸

页数：556

字数：660000

正文语种：中文

附件：光盘

附件数量：1

内容简介

　　交互设计在国内还属于发展的初期阶段，属于一个综合性相对较强的领域，是今后技术与艺术相结合的一个重要趋势。《完美图解Arduino互动设计入门》主要针对没有电子电路基础，但又对微控制器、电子电路、互动装置等感兴趣的读者，以轻松幽默的方式讲解Arduino及其相关的各种电子元件。书中配有一些实际的制作项目，具有较高的实用价值。另外，该书在讲述基本电子电路和程序设计概念时，精心制作了大量的手绘图，让读者能够很快地理解这些概念。

内页插图

目录

CHAPTER 01 认识Arduino
1-1 │ Arduino 微电脑板
1-2 │ Arduino 的相关软件
1-3 │ Arduino 开发环境安装
动手做1-1 执行与设置Arduino 开发环境
1-4 │下载“LED 闪烁”示例程序

CHAPTER 02 认识电子零件、工具与基础焊接
2-1 │电压、电流与接地
2-2 │微电脑板的电源适配器
2-3 │电阻
2-4 │电容
2-5 │二极管
2-6 │发光二极管（LED）
2-7 │看懂电路图
2-8 │电子工作必备的测量工具：万用表
动手做2-1 测量电阻、电容、电压和电流
2-9 │用面包板组装实验电路

CHAPTER 03 Arduino 互动程序设计入门
3-1 │ Arduino 程序设计基础
动手做3-1 写一个LED 闪烁控制程序
3-2 │用“变量”来管理代码
3-3 │认识数字系统
3-4 │不变的“常量”

CHAPTER 04 开关电路与LED 流水灯效果
4-1 │认识开关
4-2 │读取数字输入值
4-3 │改变程序流程的if 条件式
动手做4-1 用面包板组装开关电路
动手做4-2 LED 流水灯示例一
4-4 │编写循环程序
动手做4-3 流水灯示例二：使用for 循环
4-5 │认识数组
动手做4-4 流水灯示例三：使用数组变量
4-6 │使用端口操作指令与位移运算符制作流水灯程序
动手做4-5 流水灯示例四：使用位移运算符

CHAPTER 05 串口通信
5-1 │并行与串行通信简介
5-2 │处理文字信息：认识字符与字符串数据类型
5-3 │从Arduino 传递串行信息给电脑
5-4 │从Arduino 接收串口数据
动手做5-2 从串口控制LED 开关
5-5 │ switch case 控制结构

CHAPTER 06 模拟信号处理
6-1 │读取模拟值
动手做6-1 从串口读取“模拟输入”值
6-2 │认识光敏电阻与分压电路
动手做6-2 使用光敏电阻制作小夜灯
6-3 │压力传感器与弯曲传感器
6-4 │电容式麦克风与运算放大器
动手做6-3 自制麦克风声音放大器（拍手控制开关）
动手做6-4 拍手控制开关改良版

CHAPTER 07 七段LED 数码管
7-1 │数码管
动手做7-1 连接LED 数码管与Arduino 板
7-2 │使用集成电路简化电路
动手做7-2 串接数码管

CHAPTER 08 LED 点阵屏与SPI 接口控制
8-1 │建立自定义函数
动手做8-1 建立自定义函数
8-2 │认识变量的作用域
8-3 │ LED 点阵屏简介
8-4 │认识SPI 接口与MAX7219
动手做8-2 组装LED 点阵屏电路
8-5 │显示单一矩阵图像
动手做8-3 在矩阵LED 上显示音符图像
动手做8-4 在串口监视器输出矩形排列的星号
8-6 │ LED 点阵屏动画与多维数组程序设计
动手做8-5 在矩阵LED 上显示动态图像
8-7 │ LED 点阵屏流水灯
动手做8-6 LED 点阵屏逐字滚动效果程序
8-8 │将常数保存在“程序内存”里

CHAPTER 09 LCD 液晶屏＋温湿度传感器+ 超声波传感器
9-1 │认识文本型LCD 显示模块
动手做9-1 在LCD 液晶屏上显示一段文本
动手做9-2 在LCD 上显示自定义字符符号
动手做9-3 序列连接LCD 显示模块
9-2 │数字温湿度传感器
动手做9-4 制作数字温湿度显示器
9-3 │认识超声波
动手做9-5 使用超声波传感器制作数字量尺

CHAPTER 10 变频控制LED 灯光和电机
10-1 │调节电压变化
10-2 │模拟输出（PWM）指令和默认频率
动手做10-1 调光器
动手做10-2 随机数字与烛光效果
动手做10-3 通过串口调整灯光亮度
动手做10-4 使用atoi( ) 转换字符串成数字
10-3 │认识直流电机
10-4 │齿轮箱∕滑轮组和动力模型玩具
10-5 │认识晶体管元器件
动手做10-5 晶体管电机控制与调速器
10-6 │控制电机正反转的H 桥式电机控制电路
动手做10-6 自动回避障碍物的自走车

CHAPTER 11 使用Wii 游戏杆控制机械手臂
11-1 │认识舵机
动手做11-1 自制机械手臂
11-2 │认识Wii 左手把的通信接口：I2C
动手做11-2 通过I2C 接口串联两个Arduino 板
动手做11-3 在I2C 接口下载发送整数数据
动手做11-4 读取Wii 左手把的游戏杆、按钮与加速度计值
动手做11-5 使用Wii 左手把控制机械手臂
11-3 │改造舵机成连续360°旋转

CHAPTER 12 红外线遥控与间隔拍摄控制器
12-1 │认识红外线
动手做12-1 监测人体移动
12-2 │红外线遥控
动手做12-2 使用IRremote 扩展库解析红外线遥控值
动手做12-3 使用红外线遥控器控制舵机
动手做12-4 从Arduino 发射红外线遥控电器
12-3 │运用红外线遥控照相机
动手做12-5 遥控照相机间隔拍摄影片

CHAPTER 13 制作光电子琴与MIDI 电子鼓
13-1 │发音体和声音
13-2 │使用tone() 函数发出声音
动手做13-1 演奏一段马里奥旋律
13-3 │使用#define 替换数据
13-4 │认识反射型与遮光型光电开关
动手做13-2 光电子琴制作
13-5 │认识MIDI
13-6 │ MIDI 信息格式
动手做13-3 通过Arduino 演奏MIDI 音乐
动手做13-4 通过“虚拟MIDI”接口演奏音乐
动手做13-5 制作MIDI 电子鼓

CHAPTER 14 手机蓝牙遥控机器人制作
14-1 │电波、频段和无线传输简介
14-2 │认识蓝牙（Bluetooth）
动手做14-1 使用软件串口程序连接Arduino 与蓝牙模块
动手做14-2 用Android 手机蓝牙遥控机器人

CHAPTER 15 网络与HTML 网页基础＋嵌入式网站服务器制作
15-1 │认识网络与IP 地址
15-2 │域名、URL 网址和传输协议
动手做15-1 认识网页与HTML
15-3 │网络的联机标准与封包
15-4 │认识HTTP 协议
15-5 │连接以太（Ethernet）网卡建立Arduino 微型网站服务器
动手做15-2 建立微型网站服务器

CHAPTER 16 网络家电控制
16-1 │使用Webduino 扩展库建立微型网站
16-2 │定义错误信息网页与超链接设置
动手做16-1 监控远程的温湿度值
16-3 │传递数据给网站服务器
动手做16-2 建立网页表单
16-4 │认识传递数据的GET/POST 方法和查询字符串
动手做16-3 建立接收POST 表单数据的自定义命令
动手做16-4 从浏览器控制远程的灯光开关
16-5 │控制家电开关
动手做16-5 使用继电器控制家电开关

CHAPTER 17 Arduino + Flash 集成互动应用
17-1 │ Arduino + Flash = 多元互动媒体
动手做17-1 测试Arduino 与Flash 联机
动手做17-2 “接电子零件”互动游戏
17-2 │认识Arduino 的String（字符串）扩展库
动手做17-3 Flash 灯光开关和调光器
17-3 │使用Firmata 在Flash 和Arduino 之间传递数据

CHAPTER 18 RFID 无线识别设备与问答游戏制作
18-1 │认识条码与RFID
18-2 │ RFID 模块规格介绍与标签读取实验
动手做18-1 读取RFID 标签
18-3 │存储与比对RFID 编码
动手做18-2 使用RFID 控制开关
动手做18-3 使用RFID 进行Flash 问答游戏

APPENDIX A 认识焊接工具：焊锡、电烙铁及焊接助手
A-1 │焊接工具
动手做A-1 基础焊接练习
动手做A-2 焊接鳄鱼夹
A-2 │印刷电路板及万用板
动手做A-3 焊接电路板
动手做A-4 活用USB 电源适配器

APPENDIX B 烧写ATmega 微处理器的引导程序（boot loader）
动手做B-1 使用Arduino 控制板编程ATmega328 固件
动手做B-2 用面包板组装Arduino 微电脑实验板

APPENDIX C 改造3C 小玩意的控制钮
C-1 │认识光电耦合元器件

APPENDIX D 中断处理与交流电调光器制作
D-1 │轮询VS 中断
D-2 │调整交流电的输出功率
D-3 │定时激发运行的 TimerOne 扩展库
动手做D-1 交流电调光器电路
INDEX 索引 索引

前言/序言

　　本书的目标是让高中以上，没有电子电路基础，对微电脑、电子DIY及交互装置有兴趣的人士，也能轻松阅读，进而顺利使用ArdtJino控制板完成互动应用。因此，实验用到的电子和程序思想，皆以手绘图解的方式说明。
　　书中涉及某些较深入的概念，或者和“动手做”相关，但是在实验过程中没有用到的相关背景知识，都安排在各章节的“充电时间”单元（该单元的左上角有一个电池充电符号），像第4章4—1 1页“启用微控器内部的上拉电阻”，读者可以日后再阅读。启用微控制器内部的上拉电阻
　　ATmeg328微控制器的数字引脚其实有内建上拉电阻，根据AtnleI公司的技术文件指出，此上拉电阻值介于20—50kQ之间。但它预设并没有启用，假设要启用第8脚的上拉电阻，请执行下面两行代码，先将该脚设置成输入（IMPUT），再通过digitalWnrite0启用上拉电阻（此处的digitalWrite0并非代表写入）。
　　在撰写本书的过程中，得到许多亲朋好友的宝贵意见，笔者也依照这些想法和指正，逐一调整叙述方式，让图文内容更清楚易懂。此外，书末也附上按主题分类的关键字索引，方便读者查阅，如C程式语言的语法，可浏览“程式设计基础”分类。
　　Arduino控制板有许多不同的版本，目前的主流是UNO，因此本书的Arduino控制板插图，全数采用UNO与Leonardo。本书内容等同于繁体中文第二版，非常感谢科学出版社副编审张濮的赏识，以及本书编辑王哲辛勤地校阅并修订简体的专业术语，让本书得以顺利出版。
　　现在，准备好Arduino控制板、打开电脑，让Arduino从你的手中展现出最与众不同的惊艳吧！

探索数字世界的无限可能：开启你的互动设计之旅 在飞速发展的数字时代，我们周围的一切都变得越来越智能，越来越具有互动性。从你手中的智能手机，到家中的智能家电，再到各种新颖的创意装置，背后都离不开精妙的互动设计。你是否曾好奇，那些能够响应你触摸、声音甚至动作的设备是如何实现的？你是否渴望亲手创造出属于自己的、充满趣味和创意的互动体验？ 现在，你的机会来了。本书并非一本简单的技术教程，而是一扇通往充满无限创意与可能性的数字世界的大门。它将带你踏上一段精彩纷呈的互动设计探索之旅，让你在玩乐中学习，在实践中成长，最终掌握将你的奇思妙想转化为真实可触的互动作品的秘诀。 谁适合阅读这本书？ 这本书面向所有对互动设计充满好奇、渴望将创意付诸实践的朋友们。无论你是： 创意迸发的学生： 想要为你的课程项目增添亮点，或者为毕业设计寻找灵感？本书将为你提供坚实的基础和丰富的实践经验。 充满热情的创客： 喜欢动手制作，热衷于将想法变为现实的你，一定会在书中找到让你兴奋不已的工具和方法。 对新技术着迷的爱好者： 希望了解智能设备如何工作，并渴望参与到未来科技创造中的你，本书将为你揭示前沿技术的奥秘。 渴望跨界学习的专业人士： 无论你是设计师、艺术家、工程师，还是任何希望拓展技能边界的朋友，本书都能为你打开新的视角。 充满好奇心的初学者： 即使你从未接触过编程或电子技术，本书也将以最直观、最易懂的方式引领你入门。 本书将为你带来什么？ 本书的核心在于“互动”二字。我们将聚焦于如何创造出能够与用户、环境以及其他设备进行智能响应的体验。你将学习到： 理解互动设计的核心理念： 什么是好的互动设计？如何让用户在使用产品时感到愉悦、高效和直观？我们将从理论层面剖析互动设计的本质，并结合大量生动的案例进行讲解。 掌握核心技术与工具： 互动设计离不开技术支撑。本书将深入浅出地介绍实现互动设计所需的关键技术和工具。你将不再对复杂的电子元件和代码感到畏惧，而是能够将其视为实现创意的强大伙伴。 学习从构思到实现的完整流程： 很多时候，创意卡壳并不是因为缺乏灵感，而是不知道如何将灵感落地。本书将为你梳理从最初的创意萌芽，到详细的设计构思，再到具体的原型制作和最终的实现，一个完整的互动设计项目流程。你将学会如何将抽象的概念转化为可执行的步骤。 激发无限的创意灵感： 互动设计的魅力在于它的无限可能性。本书将通过丰富的案例研究和实践项目，为你打开想象的翅膀。你将接触到各种前沿的互动形式，例如： 响应式界面设计： 探索如何让你的数字界面能够根据用户的操作、设备的状态甚至周围环境而实时变化，提供更加个性化和智能的体验。 物理计算与实体互动： 学习如何将传感器、执行器等电子元件与代码结合，创造出能够感知世界并做出响应的物理装置。例如，一个会根据你情绪改变颜色的灯光，一个能和你玩耍的智能玩具，或者一个能监测环境并发出预警的智能家居设备。 创意编程与数据可视化： 了解如何利用编程语言将数据转化为可视化的动态图形，或者创造出能够根据复杂算法而产生独特互动效果的艺术装置。 声音、光影与空间互动： 探索如何利用声音、光影等元素与用户和空间进行互动，营造出沉浸式的体验。例如，一个能与环境声音互动的灯光秀，或者一个能根据你的走动而改变声音的装置。 人机协作与智能系统： 学习如何设计更具人性化的交互方式，让机器更好地理解和满足人类的需求，实现更高效、更友好的协作。 本书的独特之处 本书最大的特色在于其“实践导向”和“深度解构”。我们不仅仅告诉你“怎么做”，更重要的是让你理解“为什么这么做”。 理论与实践的完美结合： 我们深知，脱离实际的理论是空洞的，而只有实践而没有理论指导则容易陷入迷茫。本书将理论知识巧妙地融入实践项目之中，让你在动手操作的过程中，深刻理解背后的原理。 由浅入深的教学体系： 无论你是零基础还是有一定基础，都能找到适合自己的学习路径。我们会从最基础的概念讲起，逐步深入到更复杂的应用，确保每一个读者都能循序渐进地掌握知识。 丰富的案例与项目解析： 大量的真实案例分析将帮助你理解互动设计的应用场景和落地方法。书中精心设计的实践项目，将让你有机会亲手完成一件件充满创意的互动作品，从零开始体验设计、开发到最终实现的完整过程。 强调创新思维的培养： 互动设计的核心是创意。本书将通过引导性的提问、启发性的案例和开放式的项目设计，鼓励你跳出思维定势，大胆尝试，形成自己独特的创新风格。 踏上这段精彩的旅程 互动设计是一个充满活力和无限可能的领域，它正在深刻地改变着我们的生活方式和思维模式。掌握互动设计的技能，不仅意味着掌握一项前沿的技术，更意味着拥抱一种创新、创造的思维方式。 准备好迎接挑战了吗？翻开本书，你将走进一个全新的世界，在这里，你不再是被动的使用者，而是主动的创造者。你将有机会将你的每一个奇思妙想，都变成能够打动人心的互动体验。 别再犹豫，让我们一起踏上这段精彩绝伦的互动设计探索之旅，用你的双手和智慧，点亮数字世界的无限可能！

评分☆☆☆☆☆

这本书的理论深度，坦率地说，停留在“知其然，不知其所以然”的表面。它很擅长展示“如何做”，但对于“为什么是这样”的解释却极其敷衍。例如，在讨论PWM（脉冲宽度调制）时，它展示了如何通过改变占空比来控制LED亮度，这很好。但它完全跳过了关于载波频率、分辨率对人眼感知的影响，以及在不同微控制器上实现PWM的底层寄存器差异。对于一个渴望深入理解底层工作原理的读者来说，这本书显得过于肤浅和“玩具化”。它似乎只聚焦于能立即看到效果的那一层，而将那些真正构成“设计”核心的工程原理和权衡（Trade-offs）统统略去了。如果我只是想搭一个能闪灯的玩具，市面上任何一个免费的在线教程都能达到这个效果，而且可能更具时效性。我期望一本“入门”书籍能在我未来的进阶学习中打下坚实的基础，而这本书给我的感觉是，它只是一个快速的“表面派对”，派对结束后，你依然站在原地，不知道如何真正进入殿堂。

评分☆☆☆☆☆

说实话，这本书的排版和视觉效果确实让人眼前一亮，那种现代感和科技感的设计风格很抓人。然而，这种对“美观”的过度追求，似乎是以牺牲内容的实用性和深度为代价的。很多页面被大面积的留白和花哨的字体占据，真正有价值的知识点却被压缩得很小，需要我眯着眼睛去找。我尤其对它对特定模块（比如某个传感器的应用案例）的描述感到失望。它似乎只是简单地将官方数据手册上的信息摘抄并重新包装了一下，缺乏作者自己基于实际操作中遇到的陷阱和解决方案的深度剖析。例如，在处理定时器中断时，书里只提到了中断服务函数的结构，却完全没有提及在高速中断中，如何安全地访问全局变量而不引起竞态条件——这是一个在实际项目中必然会遇到的“坑”。这种对实际工程问题的回避，使得这本书的实用价值大打折扣。它更像是一本“展示品”，而不是一本“工具书”。我需要的不是漂亮的PPT，而是能帮我解决实际Bug的“战地手册”，而这本书显然偏离了这个方向。

评分☆☆☆☆☆

光盘内容的质量简直让人啼笑皆非，与书名中“附光盘”的承诺形成了巨大的反差。首先，光盘内的例程代码结构混乱，命名随意，很多文件甚至没有做必要的注释，这对于需要调试或修改代码的学习者来说，无疑是雪上加霜。更要命的是，很多代码似乎是基于一个非常老旧版本的Arduino IDE或库文件编写的，当我尝试在最新的开发环境中编译时，直接报错连篇。我不得不花费大量时间去研究这些过时的API调用，然后手动去适配当前环境，这完全背离了“互动设计入门”应该提供的便利性。如果内容已经过时，不如不附光盘，或者明确告知读者这是一个历史版本参考。附带这种需要大量“考古”工作的软件材料，不仅没有帮助到入门，反而成为了拖慢项目进度的绊脚石。我购买的初衷是想快速上手，结果却陷入了无休止的代码版本兼容性泥潭中，体验非常糟糕。

评分☆☆☆☆☆

翻阅这本书的过程，让我产生了一种强烈的“被推销”的感觉，而不是被教育的感觉。内容组织上，逻辑跳跃性非常大。前一章还在讲如何点亮一个灯泡，下一章突然就要求你配置一个复杂的网络通信协议栈，中间完全没有一个平滑的过渡或者一个渐进式的项目来衔接这两个知识点。这让我怀疑作者是否真的按照“入门”的路径来规划内容的。每个章节的独立性太强，缺乏一条贯穿始终的主线任务来串联所有的学习模块，使得知识点之间难以形成体系化的认知网络。我学完了一堆零散的技巧，却无法将它们组合成一个有意义的完整项目。就好比学做菜，它教了我怎么切菜、怎么炒盐，但就是没教我如何做出一盘完整的红烧肉。这种碎片化的教学方式，让学习的效率非常低下，因为我需要不断地在脑子里搭建结构，而这本书并没有提供这个骨架。对于初学者而言，一个清晰、线性的学习路径比任何花哨的技术点都重要。

评分☆☆☆☆☆

这本号称“入门”的书，实在让我这个电子白痴摸不着头脑。它似乎默认读者已经对电路、编程逻辑有着相当程度的了解。当我兴冲冲地拆开光盘，期待着那些宣传册里说的“人人都能做出炫酷小玩意儿”的奇迹时，面对的却是那些晦涩难懂的代码片段和一堆专业术语。书中的图解，与其说是“完美图解”，不如说是“示意图解”，很多关键的连接点和参数解释含糊不清，需要我频繁地跳到网上搜索外部资料来交叉验证。比如，讲到如何驱动一个简单的LED时，它只是简单地给出一个代码，却没有详细解释为什么这个电阻值是必需的，或者说，如果我换一个更小电压的电源，代码中需要调整哪些核心参数。这种“你知道的”的写作方式，对于真正的新手来说，是极其不友好的。我感觉自己像个拿着说明书却找不到正确安装部件的家具买家，每一步都充满挫败感。如果目标读者是那些已经会用面包板、对C++有基本概念的人，那或许这本书还算凑合，但对于我这种连“I/O口”是啥都得查字典的纯小白来说，这简直是灾难。我更希望看到的是那种手把手，连拧螺丝的力度都要指导的详尽教程，而不是这种高高在上的技术概览。