Arduino魔法书

《Arduino魔法书：实现梦想的工具和技术》是一本关于使用Arduino实现梦想的作品。作者Jeremy Blum有一句名言：“我们生活在未来。”利用可用的工具和在本书中将学到的知识，任何人都有机会、也有能力选择一款Arduino微控制器并在几分钟内利用它控制周围的世界——这一梦想直到很近才成为可能。微控制器是一个可编程的平台，它使我们能够使用相对简单的命令，来定义复杂的机械、电气和软件系统的操作。通过对本书的学习，我们将使用Arduino制作各种作品，从运动检测到无线控制系统再到互联网通信。
本书适用于任何经验层级的Arduino爱好者。读者不需要具备或者只需具备少量编程和电气工程方面的经验。为了照顾到各个层次的读者，本书设计了各种可选章节、小栏目或短节选，并在其中详细解释了具体的概念。

Jeremy Blum，在康奈尔大学获得电气和计算机工程专业的硕士学位，将激情付诸电气工程领域，设计了太阳能家庭能源监控系统、革命性的光导纤维LED照明系统及追踪太阳的智能太阳能面板。
他还设计了广受称赞的义肢控制方法、手势识别系统及楼宇自动化系统等许多项目，设计了MakerBot RepIicator 3D打印机的电子系统，以及MakerBot Digitizer 3D扫描仪的原型电子系统和固件。作为知名组织Creative Machines Lab的研究员，他致力于制作能够自我组装的机器人、自学习四足机器人及重新定义个人制造的3D打印机，并将这项研究呈送给了同行审阅的期刊和远在印度的学术会议。他制作的YouTube视频已经将数百万人带入了工程学的大门，是互联网上很流行的Arduino入门教程。他曾开发了入选探索频道的开源硬件项目和入门教程，并因此被靠前上的开源社区和“创客”社区所熟知，赢得了一些奖项和黑客马拉松(hack-a-thons)大赛，并入选美国电气和电子工程师学会的2012工程学新面孔榜单。

第1部分Arduino工程基础
第1章让你的Arduino闪烁
探索Arduino生态系统
Arduino功能
Arduino板卡
创建你的第一个程序
下载并安装Arduin
运行IDE并连接Ard
分析你的第一个程序
本章小结
第2章数字输入、输出和脉冲宽度调制
数字输出
连接一个LED并使用面包板
数字输出端口编程
使用for循环
analogWrite（）与脉冲宽度调制
读取数字输入
读取带有下拉电阻的数字输入
使用“有弹性的”按键
制作一个可控的RGBLED夜灯
本章小结
第3章读取模拟传感器
理解模拟和数字信号
比较模拟和数字信号
将模拟信号转换为数字信号
利用Arduino读取模拟传感器：analogRead（）
读取电位器
使用模拟传感器
利用可变电阻制作自己的模拟传感器
使用阻性分压器
利用模拟输入控制模拟输出
本章小结
第2部分控制环境
第4章三极管与电机驱动
驱动直流电机
操作大电流感性负载
利用PWM控制电动机转速
使用H-桥控制直流电机的方向
驱动伺服电机
理解连续旋转伺服电机和标准伺服电机的区别
理解伺服电机控制
控制伺服电机
制作扫描式距离传感器
本章小结
第5章发出声音
理解扬声器的工作原理
声音的性质
扬声器是如何发声的
使用tone（）发出声音
包含定义文件
给扬声器接线
产生声音序列
理解tone（）函数的限制
制作一架微型钢琴
本章小结
第6章USB和串口通信
理解Arduino的串口通信功能
使用内置或外置USB-串口转换器的Arduino板卡
使用次级含USB功能ATMegaMCU来模拟串口转换器的Arduino板卡
使用单个带USB功能MCU的Arduino板卡
带有USB-Host功能的Arduino板卡
监听Ardu
使用print语句
使用特殊字符
改变数据类型表示
与Arduino通信
从计算机或其他串口设备上读取信息
与桌面应用程序通信
与Processing通信
学习ArduinoLeonardo（及其他基于32U4的Arduino）的特殊技巧
模拟键盘
模拟鼠标
本章小结
第7章移位寄存器
理解移位寄存器
发送并行和串行数据
使用74HC595移位寄存器
使用Arduino进行串行移位输出
在二进制和十进制间转换
用移位寄存器控制灯光动画
搭建“光骑士”
用LED条形图响应输入
本章小结
第3部分Arduino通信接口
第8章I2C总线
I2C总线的历史
I2C硬件设计
通信方案与ID值
硬件要求和上拉电阻
与I2C测温探头通信
设置硬件
参考数据手册
编写软件
将移位寄存器、串口通信和I2C通信结合
为温度监控系统搭建硬件
修改嵌入式程序
编写Processing程序
本章小结
第9章SPI总线
SPI总线概述
SPI硬件和通信设计
硬件配置
通信方案
比较SPI与
与SPI数字电位器通信
从数据手册中获取信息
设置硬件
编写软件
用SPI数字电位器制作视听显示系统
设置硬件
修改软件
本章小结
第10章连接液晶显示器
设置LCD
使用LiquidCrystal库写入LCD
向显示器输出文本
创建特殊符号和动画
制作一个私人自动恒温器
设置硬件
用按键调节设定值
添加声音报警和电扇
整合：完整的程序
升级项目
本章小结
第11章使用XBee收发器进行线通信
理解XBee线通信
XBee线收发器
XBee线收发器扩展板和串口连接
配置
用扩展板或USB适配器配置
选择Xbee设置并将XBee连到主机上
用X-CTU配置X
用串口终端配置
与计算机线通信
为远程Arduino供电
回顾串口示例：用电位器控制Process
回顾串口示例：控制一个RGB
与另一个Arduino通信：制作线门铃
系统设计
发射器硬件
接收器硬件
发射器软件
接收器软件
本章小结
第4部分高级的话题和项目
第12章硬件和定时器中断
使用硬件中断
理解轮询和中断间的折中
理解Arduino的硬件中断能力
搭建并测试硬件消抖动的按键中断电路
使用定时器中断
理解定时器中断
获取软件库
近乎于同时地执行两个任务
搭建一个中断驱动的音响
音响硬件
音响软件
本章小结
第13章用SD卡记录数据
数据记录的准备工作
用CSV文件格式化数据
为数据记录准备SD卡
将SD卡接入Ard
SD卡扩展板
SD卡SPI接口
写入SD卡
读取SD卡
使用一个实时时钟
理解实时时钟
使用实时时钟
做一个入口记录仪
记录仪硬件
记录仪软件
数据分析
本章小结
第14章将你的Arduino联网
互联网、Arduino和你
网络术语
客户端与服务器
将Arduino联网
在网上控制Ard
准备I/O控制硬件
设计一个简易网页
编写Arduino服务器程序
通过网络控制Ardu
把实时数据发送给绘图服务
在Xively上创建实时数据源
添加数据源组件
本章小结
附录ATMega数据手册和Arduino原理图揭秘
阅读数据手册
分解数据手册
理解器件引脚定义
理解Arduino原理图