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| 編輯推薦： |
本书是作者在教学改革实践中成果的总结。目前市场上出版的Arduino开源硬件图书多面向开发者，而针对创新创业、开源硬件教学的图书比较缺乏。本书的讲解力求理论联系实际，注重培养读者分析问题和程序设计的能力，具体体现在如下四个方面：
? 受众广泛 本书介绍了Arduino基础知识到开发的整个过程，即可作为本科生教材，也可作为智能硬件爱好者的创新手册，同时还可作为从事物联网、创新开发和设计人员的技术参考书。
? 习题丰富 每章配备了涵盖主要知识点的习题及答案，通过边学边练、学练结合的方式，帮助读者巩固所学知识，掌握应知必会的内容。
? 实用性强 采取与案例相结合的教学方法，将程序设计、方法和技巧贯穿在实际案例中，构建了完善的教学解决方案。一方面帮助读者加深理解所学内容，学以致用，另一方面逐步培养读者的实际操作技能。
? 循序渐进 讲解由浅入深，层层递进，简洁清晰，通俗易懂，能提高读者的学习兴趣，对初学者有很好的引领作用。
教学资源
? 微课视频
? 教学课件
? 程序代码
? 电路插图
? 课程设计
注：微课视频在本书文中扫码即可观看，其他教学资源可到清华大学出版社网站
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| 內容簡介： |
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本书在“大众创业，万众创新”的时代背景下，结合当前高等院校创新实践课程，总结基于Arduino开 源硬件的开发方法，并给出系统开发Arduino智能硬件产品的实际案例。主要内容包括: 开源硬件的发 展，常用的开发板及编程语言，Arduino硬件设计，Arduino入门程序设计，库文件的使用方法，外围设备、 传感器和模块的原理、电路连接和实例程序。 本书讲解由浅入深，引导读者先思考后实践，将创新思维与实践相结合，以满足不同层次人员的需求; 同时，本书提供实际项目的电路图、实验代码、视频讲解、授课课件、案例实战、习题答案等配套资源。 本书可作为各大院校信息与通信工程及相关专业的本科生教材，也可作为智能硬件爱好者的创新手 册或从事物联网、创新开发和设计的专业技术人员的参考书，还可以为创客分析产品、设计生产、产品实现 提供帮助。
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| 關於作者： |
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李永华: 北京邮电大学教授，拥有超过10年的软硬件开发经验，长期致力于物联网、云计算与人工智能的研究工作。在教学中以兴趣为导向，激发学生的创造性；以素质教育为目的，提高自身教学水平；以科研为手段，促进教学理念的转变，在教学与科研实践中指导学生实现300余个创新案例。主持30余项课题的研究工作，在国内外学术期刊及会议发表论文100余篇，申请专利50余项，出版图书20余部。
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| 目錄：
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第0章开源硬件概述
0.1Arduino
0.2Raspberry Pi
0.3BeagleBone
0.4Cubieboard
0.5乐鑫开源硬件
0.5.1ESP8266系列
0.5.2ESP32系列
0.5.3ESP32S系列
0.5.4ESP32C系列
本章习题
第1章Arduino开源硬件
1.1Arduino UNO开发板
1.1.1Arduino UNO概述
1.1.2Arduino UNO技术规范
1.2Arduino YUN开发板
1.2.1Arduino YUN概述
1.2.2Arduino YUN技术规范
1.3Arduino DUE开发板
1.3.1Arduino DUE概述
1.3.2Arduino DUE技术规范
1.4Arduino MEGA 2560开发板
1.4.1Arduino MEGA 2560概述
1.4.2Arduino MEGA 2560技术规范
1.5Arduino LEONARDO开发板
1.5.1Arduino LEONARDO概述
1.5.2Arduino LEONARDO技术规范
1.6Arduino ETHERNET开发板
1.6.1Arduino ETHERNET概述
1.6.2Arduino ETHERNET技术规范
1.7Arduino ROBOT开发板
1.7.1Arduino ROBOT概述
1.7.2Arduino ROBOT技术规范
1.8Arduino NANO开发板
1.8.1Arduino NANO概述
1.8.2Arduino NANO技术规范
本章习题
第2章Arduino软件开发平台
2.1Arduino平台特点
2.2Arduino IDE的安装
2.3Arduino IDE的使用
2.4Arduino程序结构
2.5Arduino程序控制
2.5.1基本语法
2.5.2控制结构语句
2.5.3运算符
2.6Arduino数据结构
2.6.1常量定义
2.6.2数据类型
2.6.3变量修饰
本章习题
第3章Arduino函数
3.1Arduino函数概述
3.2数字I/O函数
3.3模拟I/O函数
3.4高级I/O函数
3.5时间函数
3.6中断函数
3.7串口通信函数
3.8数学函数
3.9字符处理函数
3.10位/字节函数
3.11字符串函数
3.12USB函数
本章习题
第4章Arduino硬件设计平台
4.1Fritzing软件简介
4.1.1主界面
4.1.2项目视图
4.1.3工具栏
4.2Fritzing使用方法
4.2.1查看元件库已有元件
4.2.2添加新元件到元件库
4.2.3添加新元件库
4.2.4添加或删除元件
4.2.5添加元件间连线
4.3Arduino电路设计
4.4Arduino开发平台样例与编程
本章习题
第5章Arduino开发基础
5.1Arduino入门开发示例
5.1.1Blink
5.1.2AnalogReadSerial
5.1.3DigitalReadSerial
5.1.4Fade
5.1.5ReadAnalogVoltage
5.2数字信号处理开发示例
5.2.1BlinkWithoutDelay
5.2.2Button
5.2.3Debounce
5.2.4DigitalInputPullup
5.2.5StateChangeDetection
5.2.6toneKeyboard
5.2.7toneMelody
5.2.8toneMultiple
5.2.9tonePitchFollower
5.3模拟信号处理开发示例
5.3.1AnalogInOutSerial
5.3.2AnalogInput
5.3.3AnalogWriteMEGA
5.3.4Calibration
5.3.5Fading
5.3.6Smoothing
本章习题
第6章Arduino库文件
6.1概述
6.1.1Arduino库文件导入
6.1.2Arduino开发板管理
6.2EEPROM库文件
6.3显示屏库文件
6.3.1LCD库文件
6.3.2OLED库文件
6.4舵机库文件
6.5SPI库文件
6.6步进电机库文件
6.7Wire库文件
6.8SoftwareSerial库文件
6.9Ethernet/WiFi库文件
6.9.1Ethernet类
6.9.2Server类
6.9.3Client类
6.9.4EthernetUDP类
本章习题
第7章Arduino数据采集
7.1温湿度采集
7.1.1原理
7.1.2电路图
7.1.3实验代码
7.2水位采集
7.2.1原理
7.2.2电路图
7.2.3实验代码
7.3光强采集
7.3.1原理
7.3.2电路图
7.3.3实验代码
7.4气体传感器
7.4.1原理
7.4.2电路图
7.4.3实验代码
7.5超声波传感器
7.5.1原理
7.5.2电路图
7.5.3实验代码
7.6压力传感器
7.6.1原理
7.6.2电路图
7.6.3实验代码
7.7PIR运动传感器
7.7.1原理
7.7.2电路图
7.7.3实验代码
7.8声音传感器
7.8.1原理
7.8.2电路图
7.8.3实验代码
7.9三轴加速传感器
7.9.1原理
7.9.2电路图
7.9.3实验代码
本章习题
第8章Arduino显示控制
8.1LED
8.1.1原理
8.1.2电路图
8.1.3实验代码
8.2数码管
8.2.1原理
8.2.2电路图
8.2.3实验代码
8.3点阵
8.3.1原理
8.3.2电路图
8.3.3实验代码
8.4LCD
8.4.1原理
8.4.2电路图
8.4.3实验代码
8.5OLED
8.5.1原理
8.5.2电路图
8.5.3实验代码
本章习题
第9章Arduino电流控制
9.1直流电机
9.1.1原理
9.1.2电路图
9.1.3实验代码
9.2步进电机
9.2.1原理
9.2.2电路图
9.2.3实验代码
9.3舵机
9.3.1原理
9.3.2电路图
9.3.3实验代码
9.4继电器
9.4.1原理
9.4.2电路图
9.4.3实验代码
本章习题
第10章Arduino通信控制
10.1SPI通信
10.1.1原理
10.1.2电路图
10.1.3实验代码
10.2红外线通信
10.2.1原理
10.2.2电路图
10.2.3实验代码
10.3RFID通信
10.3.1原理
10.3.2电路图
10.3.3实验代码
10.4以太网通信
10.4.1原理
10.4.2电路图
10.4.3实验代码
10.5WiFi通信
10.5.1原理
10.5.2电路图
10.5.3实验代码
10.6蓝牙通信
10.6.1原理
10.6.2电路图
10.6.3实验代码
本章习题
视频目录
视 频 名 称时长/分钟位置
第1集0.1280.1节节首
第2集1.1251.1节节首
第3集1.2121.2节节首
第4集1.3111.3节节首
第5集1.4101.4节节首
第6集1.571.5节节首
第7集1.651.6节节首
第8集1.7101.7节节首
第9集1.871.8节节首
第10集2.1~2.4152.1节节首
第11集2.5252.5节节首
第12集2.6172.6节节首
第13集3.173.1节节首
第14集3.2113.2节节首
第15集3.3163.3节节首
第16集3.4213.4节节首
第17集3.573.5节节首
第18集3.6163.6节节首
第19集3.7283.7节节首
第20集3.853.8节节首
第21集3.943.9节节首
第22集3.1043.10节节首
第23集3.11123.11节节首
第24集3.12133.12节节首
第25集4.1~4.4184.1节节首
第26集5.1165.1节节首
第27集5.2395.2节节首
第28集5.3225.3节节首
第29集6.1106.1节节首
第30集6.286.2节节首
第31集6.3.1206.3.1节节首
第32集6.3.2176.3.2节节首
第33集6.486.4节节首
第34集6.5146.5节节首
第35集6.656.6节节首
第36集6.7116.7节节首
第37集6.8146.8节节首
第38集6.9276.9节节首
第39集7.157.1节节首
第40集7.247.2节节首
第41集7.347.3节节首
第42集7.457.4节节首
第43集7.557.5节节首
第44集7.647.6节节首
第45集7.747.7节节首
第46集7.897.8节节首
第47集7.957.9节节首
第48集8.148.1节节首
第49集8.278.2节节首
第50集8.378.3节节首
第51集8.4178.4节节首
第52集8.558.5节节首
第53集9.1109.1节节首
第54集9.2119.2节节首
第55集9.359.3节节首
第56集9.4119.4节节首
第57集10.11510.1节节首
第58集10.2710.2节节首
第59集10.31310.3节节首
第60集10.41510.4节节首
第61集10.51810.5节节首
第62集10.61510.6节节首
注： 共62集750分钟
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自21世纪以来，信息技术的发展日新月异，特别是经过近五年的快速发展，移动互联网、物联网、智能硬件给社会带来了巨大的影响，个性化、定制化和时尚化的智能硬件设备已经成为未来发展的趋势。大学作为传播知识、科研创新、服务社会的主要机构，为社会培养具有创新思维的现代化人才责无旁贷，而具有时代特色的教材又是培养现代化人才的基础，所以教材的重要性不言而喻。
工业的发展使人类社会经历了大规模机械化生产、电气化生产、自动化生产、智能定制化生产的阶段。不同的发展阶段对人才的需求是不同的，因此，人才培养模式在不同的时代背景下，应该具有不同的要求。作者依据当今信息社会的发展趋势，结合智能硬件的发展需求，基于工程教育教学经验，探索工程教育的基本方法，力求编写出适合我国国情的具有自身特色的创新实践教材。
本书针对实践教学，总结了开源硬件的发展，并详细介绍了Arduino开源硬件的开发方法，给出了系统开发Arduino智能开源硬件产品的实际案例。主要内容包括三个方面： 第0～3章介绍了Arduino开源硬件的发展、常用的开发板、Arduino IDE的使用和相关的编程语言等基本知识； 第4～6章介绍了Arduino开发产品的基本方法，包括硬件设计Fritzing的使用、Arduino入门程序设计和扩展板的使用； 第7～10章介绍了外围设备、传感器的使用方法及各种传感器模块，从原理、电路连接和实验方法进行描述，希望对教育教学有所帮助，起到抛砖引玉的作用。
本书的内容和素材（除了引用的参考文献之外）主要来源于以下几个方面： 作者所在学校近几年承担的和北京市的教育、教学改革项目与成果； 作者指导的研究生在物联网和智能硬件方面的研究工作及成果总结； 北京邮电大学信息工程专业的创新实践，该专业的学生通过基于CDIO工程教育方法，实现了创新产品，不但学到了知识，提高了能力，而且为本书提供了第一手素材和资料，在此向信息工程专业的所有学生表示感谢。
本书的编写得到了电子信息类专业教学指导委员会、信息工程专业国家第一类特色专业建设项目、信息工程专业国家第二类特色专业建设项目、CDIO工程教育模式研究与实践项目、本科教学工程项目、信息工程专业北京市特色专业项目、北京高等学校教育教学改革项目的大力支持； 本书得到北京邮电大学教学综合改革项目（2020JC03）资助，在此表示感谢！
由于作者水平有限，书中不当之处在所难免，衷心地希望各位读者多提宝贵意见，以便作者进一步修改和完善书稿。
李永华
2023年2月于北京邮电大学
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