基于Arduino的嵌入式系统入门与实践电子书

内容提要

前言

第1章 相关基础知识概述

1.1 嵌入式系统概述

1.2 Arduino概述

1.2.1 Arduino是什么

1.2.2 Arduino开发板分类

1.3 电子设计基础

1.3.1 电源和USB数据线

1.3.2 电路中信号的分类

1.3.3 常用元件简介

1.3.4 万用表

1.3.5 杜邦线

1.3.6 面包板

1.3.7 Arduino扩展板

1.3.8 模块

1.4 本章小结

第2章 Arduino软硬件开发基础

2.1 Arduino开发板

2.1.1 Arduino UNO

2.1.2 Arduino Mega 2560

2.2 Arduino软件开发环境IDE

2.2.1 IDE搭建

2.2.2 IDE详述

2.2.3 IDE的文件目录结构

2.3 Arduino软件开发流程

2.4 本章小结

第3章 Arduino编程

3.1 函数

3.1.1 时间函数

3.1.2 数学函数

3.1.3 字符函数

3.1.4 随机函数

3.1.5 位和字节函数

3.1.6 stream

3.2 常量和数据类型

3.2.1 常量

3.2.2 数据类型转换函数

3.2.3 变量数据类型

3.3 程序结构

3.4 控制语句

3.4.1 break语句

3.4.2 continue语句

3.4.3 do...while语句

3.4.4 while语句

3.4.5 if语句

3.4.6 if… else语句

3.4.7 for语句

3.4.8 goto语句

3.4.9 return语句

3.4.10 switch...case语句

3.4.11 其他语句和符号

3.5 运算符

3.5.1 算术运算符

3.5.2 关系运算符

3.5.3 逻辑运算符

3.5.4 位运算符

3.5.5 复合运算符

3.5.6 指针操作符

3.6 类库

3.7 自定义类库

3.8 本章小结

第4章 Arduino板的接口及其应用

4.1 数字接口及其应用

4.1.1 数字接口概述

4.1.2 数字I/O接口的封装函数

4.1.3 数字I/O接口的应用

4.2 模拟接口及其应用

4.2.1 模拟接口概述

4.2.2 模拟I/O接口的封装函数

4.2.3 模拟I/O接口的应用

4.3 串行通信接口及其应用

4.3.1 串行通信接口概述

4.3.2 串行通信接口的类库函数

4.3.3 串行通信接口的应用

4.4 I2C总线接口及应用

4.4.1 I2C总线概述

4.4.2 I2C总线的类库函数

4.4.3 I2C总线接口的应用

4.5 SPI接口及应用

4.5.1 SPI概述

4.5.2 SPI的类库函数

4.5.3 SPI接口的应用

4.6 外部中断接口及应用

4.6.1 外部中断概述

4.6.2 外部中断的函数

4.6.3 外部中断的应用

4.7 定时中断接口及其应用

4.7.1 定时中断概述

4.7.2 定时中断的类库函数

4.7.3 定时中断的应用

4.8 软件串口及其应用

4.8.1 软件串口概述

4.8.2 软件串口的类库函数

4.8.3 软件串口的应用

4.9 EEPROM及其应用

4.9.1 EEPROM概述

4.9.2 EEPROM的类库函数

4.9.3 EEPROM的应用

4.10 本章小结

第5章 Arduino人机界面及接口技术

5.1 Arduino与按键的接口技术

5.1.1 独立按键接口

5.1.2 矩阵按键接口

5.1.3 模拟量按键接口

5.2 Arduino与红外遥控器的接口技术

5.2.1 红外遥控器的工作原理

5.2.2 红外遥控器的类库函数

5.2.3 红外遥控器的应用实例

5.3 Arduino与数码管显示器的接口技术

5.3.1 数码管显示原理

5.3.2 数码管静态显示控制技术

5.3.3 数码管动态显示控制技术

5.3.4 数码管串行控制技术

5.4 Arduino与LED灯点阵模块的接口技术

5.4.1 LED灯点阵模块原理

5.4.2 LED灯点阵模块串行控制技术

5.4.3 LED灯点阵模块的应用实例

5.5 Arduino与LCD的接口技术

5.5.1 LCD的分类及特点

5.5.2 LCD1602模块概述

5.5.3 LCD1602的类库函数

5.5.4 LCD1602模块的应用实例

5.5.5 LCD串行控制接口技术

5.6 Arduino与语音模块的接口技术

5.6.1 语音识别模块概述

5.6.2 语音识别模块的类库函数

5.6.3 语音识别模块的应用实例

5.6.4 语音合成模块概述

5.6.5 语音合成模块的类库函数

5.6.6 语音合成模块的应用实例

5.7 本章小结

第6章 Arduino开发板常用模块及其应用

6.1 超声波测距

6.1.1 HC-SR04概述

6.1.2 HC-SR04的类库函数

6.1.3 HC-SR04的应用实例

6.2 蜂鸣器

6.2.1 蜂鸣器概述

6.2.2 蜂鸣器的应用实例

6.3 温湿度传感器

6.3.1 DHT11概述

6.3.2 DHT11的类库函数

6.3.3 DHT11的应用实例

6.4 直流电机

6.4.1 直流电机的调速原理

6.4.2 电位器和霍尔开关元件简介

6.4.3 直流电机转速控制及测量实例

6.5 步进电机

6.5.1 步进电机概述

6.5.2 步进电机的类库函数

6.5.3 步进电机的应用实例

6.6 舵机

6.6.1 舵机概述

6.6.2 舵机的类库函数

6.6.3 舵机的应用实例

6.7 SD卡读写模块

6.7.1 SD卡读写模块概述

6.7.2 SD卡的类库函数

6.7.3 SD卡读写模块的应用实例

6.8 RFID模块

6.8.1 RFID模块概述

6.8.2 RFID的类库函数

6.8.3 RFID模块的应用实例

6.9 日历时钟

6.9.1 日历时钟芯片PCF8563概述

6.9.2 PCF8563的应用实例

6.10 三色LED灯

6.10.1 三色LED灯概述

6.10.2 三色LED灯的应用实例

6.11 灰尘传感器

6.11.1 灰尘传感器GP2Y10概述

6.11.2 灰尘传感器的应用实例

6.12 颜色传感器

6.12.1 颜色传感器概述

6.12.2 颜色传感器的应用实例

6.13 水位传感器

6.13.1 水位传感器概述

6.13.2 水位传感器的应用实例

6.14 气体传感器

6.14.1 气体传感器模块概述

6.14.2 MQ-2烟雾传感器的测试实例

6.15 火焰传感器

6.15.1 火焰传感器模块概述

6.15.2 火焰传感器的测试实例

6.16 红外光电开关传感器

6.16.1 红外光电开关模块概述

6.16.2 红外光电开关模块的测试实例

6.17 红外人体感应传感器

6.17.1 红外人体感应模块概述

6.17.2 红外人体感应模块的测试实例

6.18 温度传感器DS18B20

6.18.1 单总线协议概述

6.18.2 OneWare的类库函数

6.18.3 DS18B20的应用实例

6.19 心率传感器

6.19.1 心率采集模块概述

6.19.2 心率采集模块的应用实例

6.20 空间运动传感器

6.20.1 陀螺仪和加速度传感器概述

6.20.2 MPU-6050的类库函数

6.20.3 卡尔曼滤波

6.21 继电器

6.21.1 继电器概述

6.21.2 继电器的应用实例

6.22 本章小结

第7章 Arduino常用通信模块及其应用

7.1 蓝牙通信模块

7.1.1 蓝牙串口模块概述

7.1.2 蓝牙串口模块HC-05

7.1.3 蓝牙模块的应用实例

7.2 ZigBee通信模块

7.2.1 XBee模块概述

7.2.2 XBee模块的通信模式

7.2.3 ZigBee网络设备类型

7.2.4 XBee模块的参数配置

7.2.5 API的帧格式测试

7.2.6 Arduino与XBee模块的接口及其应用

7.3 Wi-Fi通信模块

7.3.1 Wi-Fi通信模块概述

7.3.2 ESP-01S模块的参数配置

7.3.3 Onenet云平台简介

7.3.4 Wi-Fi模块的类库函数

7.3.5 Arduino与Wi-Fi模块的接口及应用

7.4 GSM/GPRS通信模块

7.4.1 GSM/GPRS模块概述

7.4.2 GSM/GPRS模块的调试及参数设置

7.4.3 Arduino与GSM/GPRS模块的接口及其应用

7.5 GPS定位模块

7.5.1 GPS定位模块概述

7.5.2 Arduino与GPS定位模块的接口及其应用

7.6 nRF24L01通信模块

7.6.1 nRF24L01通信模块概述

7.6.2 nRF24L01通信模块的类库函数

7.6.3 Arduino与nRF24L01模块的接口及应用

7.7 本章小结

第8章 Arduino嵌入式系统综合应用

8.1 倒车雷达

8.1.1 系统总体设计

8.1.2 系统硬件设计

8.1.3 系统软件设计

8.2 门禁系统

8.2.1 系统总体设计

8.2.2 系统硬件设计

8.2.3 系统软件设计

8.3 遥控小车

8.3.1 系统总体设计

8.3.2 系统硬件设计

8.3.3 系统软件设计

8.4 智能家居系统

8.4.1 系统总体设计

8.4.2 系统硬件设计

8.4.3 系统软件设计

8.5 MP3播放器

8.5.1 MP3音乐播放原理

8.5.2 MP3播放的类库函数

8.5.3 MP3播放器的设计

8.6 万年历

8.6.1 系统总体设计

8.6.2 系统硬件设计

8.6.3 PCF8563的类库函数

8.6.4 系统软件设计

8.7 本章小结