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第1章 初识Arduino1

1.1什么是Arduino1

1.2 Arduino的由来4

1.3为什么使用Arduino作为开发平台5

1.4 Arduino硬件——选择一款适合自己的Arduino控制器6

1.4.1认识不同型号的Arduino控制器6

1.4.2众多的Arduino外围模块10

1.4.3从Arduino UNO开始11

1.5 Arduino软件13

1.5.1下载配置Arduino开发环境13

1.5.2认识Arduino IDE14

1.5.3安装Arduino驱动程序16

1.6 Blink——Arduino的Hello World！19

第2章 基础篇24

2.1 Arduino语言及程序结构24

2.1.1 Arduino语言24

2.1.2 Arduino程序结构25

2.2 C/C＋＋语言基础25

2.2.1数据类型26

2.2.2运算符27

2.2.3表达式28

2.2.4数组28

2.2.5字符串29

2.2.6注释29

2.2.7用流程图表示程序30

2.2.8顺序结构30

2.2.9选择结构30

2.2.10循环结构33

2.3电子元件和Arduino扩展模块36

2.4传感器扩展板的使用38

2.5 Arduino I/O的简单控制39

2.5.1数字I/O的使用39

2.5.2项目：人体感应灯（继电器模块与数字传感器）50

2.5.3模拟I/O的使用53

2.5.4项目：电子温度计62

2.5.5数字传感器与模拟传感器的使用64

2.6与计算机交流——串口的使用66

2.6.1串口输出66

2.6.2串口输入68

2.6.3实验：串口控制开关灯70

2.7时间控制函数71

2.7.1运行时间函数71

2.7.2延时函数72

第3章I/O口高级应用73

3.1调声函数73

3.2项目：简易电子琴77

3.3脉冲宽度测量函数及超声波测距79

3.3.1脉冲宽度测量函数79

3.3.2超声波测距79

3.4设置ADC参考电压83

3.5外部中断83

3.5.1外部中断的使用84

3.5.2实验：外部中断触发蜂鸣器报警86

第4章 使用和编写类库88

4.1编写并使用函数，提高程序的可读性88

4.2使用Arduino类库90

4.3编写Arduino类库94

4.3.1编写头文件94

4.3.2预处理命令95

4.3.3宏定义96

4.3.4文件包含96

4.3.5条件编译96

4.3.6版本兼容97

4.3.7编写.cpp文件97

4.3.8关键字高亮显示98

4.3.9建立示例程序99

4.4类库优化与发布100

第5章 通信篇101

5.1硬件串口通信——HardwareSerial类库的使用101

5.1.1 HardwareSerial类库成员函数103

5.1.2 print（）和write（）输出方式的差异108

5.1.3 read（）和peek（）输入方式的差异109

5.1.4串口读取字符串111

5.1.5串口事件112

5.1.6实验：串口控制RGB LED调光114

5.1.7更好的串口监视器——串口调试助手117

5.2软件模拟串口通信——SoftwareSerial类库的使用117

5.2.1 SoftwareSerial类库的局限性118

5.2.2 SoftwareSerial类库成员函数118

5.2.3建立一个软串口通信119

5.2.4实验： Arduino间的串口通信119

5.2.5同时使用多个软串口123

5.3 IIC总线的使用——Wire类库的使用124

5.3.1 IIC主机、从机与引脚124

5.3.2 Wire类库成员函数125

5.3.3 IIC连接方法127

5.3.4主机写数据，从机接收数据128

5.3.5从机发送数据，主机读取数据131

5.4 SPI总线的使用——SPI类库的使用133

5.4.1 SPI引脚134

5.4.2 SPI总线上的从设备选择135

5.4.3 SPI类库成员函数135

5.4.4 SPI总线上的数据发送与接收137

5.4.5实验：使用数字电位器AD5206137

5.4.6软件模拟SPI通信141

5.4.7实验：使用74HC595扩展I/O口142

第6章 存储篇146

6.1断电也能保存数据——EEPROM类库的使用146

6.1.1 EEPROM类库成员函数146

6.1.2写入操作147

6.1.3读取操作148

6.1.4清除操作149

6.1.5使用共用体存储各类型数据到EEPROM150

6.2保存大量数据——SD卡类库的使用152

6.2.1格式化SD卡152

6.2.2 SD卡类库成员函数152

6.2.3使用SD卡读/写模块157

6.2.4创建文件158

6.2.5删除文件160

6.2.6写文件162

6.2.7读文件164

6.3项目：SD卡环境数据记录器165

6.3.1 DHT11温湿度检测模块的使用166

6.3.2硬件连接方法166

6.3.3温湿度记录器169

6.3.4在Excel中分析数据171

第7章 无线通信篇——红外遥控175

7.1 IRremote类库成员函数176

7.2红外接收178

7.3红外发射181

7.4实验：遥控家电设备182

第8章LCD显示篇187

8.1 1602 LCD的使用——LiquidCrystal类库的使用187

8.1.1将1602 LCD与Arduino连接187

8.1.2 4位数据线接法188

8.1.3 1602 LCD相关参数189

8.1.4 LiquidCrystal类库成员函数189

8.1.5实验：“hello， world！”194

8.1.6实验：将串口输入数据显示到1602 LCD上195

8.1.7实验：显示滚动效果197

8.1.8实验：显示自定义字符198

8.2项目：制作电子时钟201

8.2.1 DS1307时钟模块的使用202

8.2.2电子时钟207

8.3图形显示器的使用——u8glib类库的使用209

8.3.1选择LCD并连接到Arduino209

8.3.2连接到Arduino并建立u8g对象210

8.3.3 u8glib程序结构210

8.3.4纯文本显示211

8.3.5数据显示212

8.3.6实验：绘制图形214

8.3.7实验：显示图片——位图取模215

第9章USB类库的使用218

9.1 USB设备模拟相关函数218

9.1.1 USB鼠标类的成员函数218

9.1.2 USB键盘类的成员函数220

9.2模拟键盘输入信息222

9.2.1 Arduino Leonardo在模拟USB设备后，无法正常下载程序224

9.2.2模拟键盘组合按键224

9.3实验：使用摇杆模块控制计算机鼠标227

9.4项目：PPT播放遥控器230

第10章Ethernet类库的使用233

10.1 Ethernet相关硬件介绍233

10.2 Ethernet类库237

10.2.1 Ethernet类237

10.2.2 IPAddress类238

10.2.3 EthernetServer类238

10.2.4 EthernetClient类240

10.3 Ethernet的初始化243

10.3.1自定义IP地址243

10.3.2 DHCP获取IP地址243

10.4通过Telnet建立简易聊天室244

10.4.1建立Arduino Telnet聊天服务器245

10.4.2 Windows Telnet客户端的使用246

10.5 Ethernet与Web应用248

10.5.1 HTTP协议简介248

10.5.2 HTTP响应250

10.5.3网页客户端251

10.5.4网页服务器253

10.6 UDP通信256

10.6.1 EthernetUDP类256

10.6.2使用UDP收/发数据258

10.7项目：网页控制Arduino260

附录266

A.1使用专业IDE编写Arduino项目266

A.2常见问题及解决方法268

A.3 Arduino Leonardo手册272

A.4 Arduino Due手册276

A.5 ASCII码对照表281

A.6串口通信可用的config配置284

A.7 USB键盘库支持的键盘功能按键列表285

参考文献287