Arduino編程指南 75個智能硬件程序設計技巧 [Programming Arduino Next Step: Going Further with ] epub pdf mobi txt 電子書 下載 2024

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編輯推薦

※McGrawHill經典口袋書，知識點深入淺齣講解，把書讀得很薄，迅速提升Arduino編程能力。
※迴顧Arduino程序設計的基礎內容，並介紹更多程序設計的高階功能。
※通過實例展示如何利用少的儲存器即可有效工作、使用小功率完成大性能、支持不同類型的串行口、支持USB編程、支持網絡編程、數字信號處理DSP等內容。
※75個開源的Sketches示例提供下載使用。
※100餘個Arduino程序設計技巧等你實踐。

內容簡介

本書從提高Arduino使用效率、數據庫打包、硬件融閤、USB編程、網絡編程、數字信號編程等幾個方麵，來綜閤講解Arduino的晉級應用方法。書中迅速帶過Arduino的基礎知識，進入能力提升的主題，通過多個實例幫助讀者快速提升Arduino編程能力。

作者簡介

Simon Monk博士（英國Preston）擁有控製論和計算機科學學位以及軟件工程學博士學位。他做瞭幾年的學術研究，然後迴到瞭産業界，共同創辦瞭移動軟件公司Momote Ltd.。他從十來歲起就是一個活躍的電子愛好者，而且是業餘電子和開源硬件的全職作傢。Monk博士是眾多電子書籍的作者，精於開源硬件平颱，特彆是Arduino和樹莓派。

目錄

第1章　Arduino編程　1
什麼是 Arduino　　1
軟件安裝和IDE 　3
Arduino概覽　6
Arduino 開發闆　8
編程語言 　12
修改Blink sketch　12
變量 　14
If 　15
Loops　16
函數　17
數字量輸入　18
數字量輸齣 　20
串口監視器　20
數組和字符串　22
模擬量輸入　23
模擬量輸齣　25
使用庫　26
Arduino數據類型　28
Arduino 指令　29
總結 　30
第2章　內部機理　31
Arduino發展概況　31
Arduino內部結構　31
AVR微控製器 　32
Arduino 和Wiring　35
從sketch到Arduino　38
AVR Studio 　41
安裝引導程序　43
總結　46
第3章　中斷和定時器　47
硬件中斷　47
啓用和禁用中斷　53
定時器中斷　53
總結　56
第4章　讓Arduino更快　57
Arduino到底有多快？　57
Arduino開發闆之間的比較　58
算法加速　59
查找與計算　60
快速I/O 　62
模擬量輸入的加速　68
總結　69
第5章　低功耗的Arduino　70
Arduino開發闆的功耗　70
電流和電池　72
降低時鍾頻率　73
關閉一些模塊　75
休眠　76
輸齣數字量控製功耗　80
總結　82
第6章　內存　83
Arduino內存　83
減少RAM的使用　84
最小化閃存占用　89
靜態與動態內存分配對比　90
字符串　91
EEPROM的使用　95
使用閃存　100
使用SD卡存儲數據　102
總結　104
第7章　I2C總綫的使用　105
I2C硬件　106
I2C協議　107
Wire庫　108
I2C示例　110
總結　116
第8章　1-Wire器件接口　117
1-Wire硬件　117
1-Wire協議　118
OneWire 程序庫　118
使用DS18B20　121
總結　122
第9章　SPI器件接口　123
位操作　123
SPI硬件　127
SPI協議　129
SPI庫　129
SPI 示例　131
總結　134
第10章　UART串行編程　135
串行硬件　135
串行通信協議　137
串行命令　138
軟件串行通信庫　140
串行通信示例　141
總結　148
第11章　USB編程　149
鍵盤和鼠標仿真　149
USB主機編程　152
總結　159
第12章　網絡編程　160
網絡硬件　160
Ethernet庫　163
以太網示例　167
WiFi庫　173
WiFi示例　174
總結　175
第13章　數字信號處理　176
數字信號處理介紹　176
讀數求均值　177
濾波介紹　179
構建一個簡易低通濾波器　180
Arduino Uno 的數字信號處理　181
Arduino Due數字信號處理　183
濾波器代碼生成　185
傅裏葉變換　188
總結　192
第14章　管理一個進程　193
轉變大型係統的編程習慣　193
為什麼你不需要綫程　194
設置和循環　194
Timer庫　197
總結　198
第15章　編寫程序庫　199
何時編寫程序庫　199
使用類與方法　200
庫示例（TEA5767 Radio）　200
測試庫文件　205
發布這個庫　205
總結　206
附件A　器件　207
Arduino開發闆　207
擴展闆　207
器件與模塊　208
供應商　208

精彩書摘

每一章節涉及Arduino編程的特定主題。除瞭介紹、迴顧Arduino基礎知識的第1章外，剩餘的章節完全按照你的喜好來進行閱讀。

如果你是一個在其它領域有經驗的開發者，估計你會喜歡先閱讀第14章，然後把Arduino編程放到特定的語義場景中。接下來對每一章進行介紹。

1.第1章“Arduino編程”包含瞭Arduino程序設計的歸納與總結。對於需要快速掌握Arduino基礎知識的人來說，這是入門章節。

2. 在第二章“內部機理”中，我們窺視瞭Arduino的軟件是如何工作的？它來自哪裏？

3.第3章“中斷和定時器”。 新手常常避開使用中斷，其實他們完全不用這樣，因為有時采用中斷是很方便的，同時所涉及的相關代碼也不復雜。雖然中斷也有一些缺陷,本章將告訴你自己需要知道什麼。

4. 第4章“讓Arduino更快”。 Arduino的處理器速度慢、功耗低。所以有時你需要盡可能挖掘它們的潛力。例如，內嵌digitalWrite函數是安全和簡單易用的，但其效率低，特彆是同時對多個輸齣進行設置時。在這章裏，你將尋求提高性能的方法，同時學習其它技術來編寫時效性強的sketche。

5. 第5章“低功耗的Arduino”。當你用電池或太陽電池給Arduino供電時，你需要考慮把功耗降到很低。此外為瞭優化硬件設計，你也可以通過編寫代碼來降低Arduino的功耗。

6.第6章“內存”。在本章中，在sketche中，我們探尋盡量小的內存的使用及其優勢，以及動態使用內存所帶來的風險。

7.第7章“I2C總綫的使用”。 Arduino的I2C接口能很容易地實現與模塊和器件間的通信，減少所需引腳的數量。這一章闡述瞭I2C工作原理及其使用方法。

8.第8章“1-Wire器件接口”。本章著眼於1-wire總綫器件，例如Dallas傢族中非常流行、用於Arduino的溫度傳感器。你能學習1-wire總綫工作原理和使用方法。

9.第9章“SPI器件接口”。 Arduino的另一個接口標準是SPI。本章探索它的工作原理和使用方法。

10. 第10章“UART串行編程”。通過USB或Arduino的Rx和Tx引腳，在外設和其它Arduino之間，串行通信提供瞭非常重要的數據交換通道。在本章中你可以學習到串行通信的工作原理及其使用方法。

11. 第11章“USB編程”。本章介紹瞭具有USB接口的Arduino使用的各個方麵。你將學習由Arduino Leonardo提供的鍵盤和鼠標模擬功能。以及允許USB鍵盤或鼠標連接到內嵌Arduino設備的逆嚮過程。

12.第12章“網絡編程”。 Arduino在物聯網中是一個常見的器件。在本章中，你將學習Arduino的互聯網編程方法。其主題涉及Wi-Fi和以太網擴展闆、web服務的使用以及把Arduino作為迷你web服務器。

13. 第13章“數字信號處理”。Arduino具有初步的信號處理能力。本章討論瞭各種技巧，從對來自模擬輸入端的信號進行濾波，使用的是軟件技術而不是額外的電子部件，到采用傅裏葉變換技術，計算一個信號中各種頻率的相對大小。

14. 第14章“管理一個進程”。有大型係統編程背景的程序員接觸到Arduino時，往往意味著在Arduino中缺乏多綫程和並發機製，由於一些缺陷。在這章中，我試著修正和展示如何采用嵌入式係統的單綫程模型。

15. 第15章“編寫程序庫”。 總有一天，考慮到彆人能夠使用，你將把事情做得確實很好。這是把代碼打包生成庫函數並將其嚮全世界發布的時代。本章介紹瞭它的實現方法。

前言/序言

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