Arduino软硬件协同设计实战指南

本书以物联网和智能开源硬件的发展为背景，按照CDIO的产品设计与实现思路，系统地介绍了基于Arduino的硬件创新产品构思、设计、实现与运营。全书主要内容包括四个部分： 构思篇(第1~2章)，介绍常用的创新模式及常用的创新方法； 设计篇(第3~4章)，介绍创新产品的设计方法，包括软件设计方法和硬件设计方法； 实现篇(第5~10章)，介绍开源智能硬件平台和各种传感器及模块，并详尽介绍它们的功能、使用方法、电路连接和实例程序； 应用篇(第11~15章)，介绍游戏类产品开发、控制类产品开发、交互类产品开发和物联网开发。
本书将创新思维与实践案例相结合，由浅入深，循序渐进，以满足不同层次读者的学习需求； 同时，本书提供了实际项目的硬件设计图和软件实现代码，便于读者快速动手实践。
本书可作为电子信息类专业的本科生教材，也可作为智能硬件爱好者的参考用书，还可为“创客”进行产品分析、设计与实现提供帮助。

李永华，现执教于北京邮电大学信息与通信工程学院，北京邮电大学师德标兵，从事物联网和智能硬件的研究开发，以及教学改革和教学研究工作，曾参与多个教育部、北京市及北京邮电大学的教育及教学改革项目。在教学中以兴趣为导向，激发学生的创造性；以素质为基础，提高自身教学水平；以科研为手段，促进教学理念转变。通过信息工程专业综合改革，探索了以“学生学为中心”的教学模式，营造生动活泼的学习方法，提高学生独立地思考问题、发现问题和解决问题的能力，激发学生的创造激情。

第一篇 构思篇
第1章 CDIO概述
1.1 什么是CDIO
1.2 CDIO工程教育方法简介
1.2.1 CDIO课程大纲
1.2.2 CDIO方法标准
1.2.3 CDIO方法特点
1.3 CDIO在中国的发展
1.4 CDIO发展面临的问题
第2章 创新概述
2.1什么是创新
2.2创新模式
2.2.1 Living Lab
2.2.2 TRIZ
2.2.3 Fab Lab
2.3创新思维方法
2.3.1头脑风暴法
2.3.2思维导图法
2.3.3列举法
2.3.4六顶思考帽法
2.3.5移植法
2.3.6设问法、QFD等创新方法
第二篇 设计篇
第3章 程序设计方法
3.1 流程图
3.1.1流程图标准符号
3.1.2流程图基本结构
3.2 N—S图
3.3 PAD图
第4章 EDA设计工具
4.1 Fritzing
4.1.1软件简介
4.1.2软件用法简介
4.1.3 Arduino电路示例
4.1.4 Arduino样例支持与编程
4.2 Virtual Breadboard
4.2.1软件简介
4.2.2软件用法简介
4.3 Proteus
4.3.1软件简介
4.3.2软件用法简介
4.3.3 Arduino示例
4.4 EAGLE
4.4.1软件简介
4.4.2软件用法简介
4.4.3 Arduino元件库导人
第三篇 实现篇
第5章 开源硬件的概述
5.1开源硬件的概念
5.2主流开源硬件简介
5.2.1 Arduino
5.2.2 Raspberry Pi
5.2.3 BeagleBone
5.2.4 Netdulno
第6章 Arduino平台
6.1 Arduino的特点
6.2 Arduino开发环境
6.2.1 Arduino IDE的安装
6.2.2 Arduino IDE的使用
6.3编程语言
6.3.1 Arduino编程基础
6.3.2数字I／O口的操作函数
6.3.3模拟I／O口的操作函数
6.3.4高级I／O Pulseln（pin，state，timeout）
6.3.5时间函数
6.3.6 中断函数
6.3.7串口通信函数
6.3.8 Arduino的库函数
第7章 Arduino数据采集
7.1温湿度采集
7.1.1原理
7.1.2实验代码
7.2水位采集
7.2.1原理
7.2.2实验代码
7.3光强采集
7.3.1原理
7.3.2实验代码
7.4气体传感器
7.4.1原理
7.4.2实验代码
7.5超声波传感器
7.5.1原理
7.5.2实验代码
7.6压力传感器
7.6.1原理
7.6.2实验代码
7.7风速传感器
7.7.1原理
7.7.2实验代码
7.8拍照模块
7.8.1原理
7.8.2实验代码
第8章 Arduino显示控制
第9章 Arduino电流控制
第10章 Arduino通信控制
第四篇 应用篇
附录A Fritzing安装流程
附录B Virtual Breadboard安装流程
附录C Proteus安装流程
附录D EAGLE安装流程
附录E 面包板的使用
参考文献