Arduino開發入門與創意應用

本書是基於作者多年的軟硬件平台設計和教學經驗撰寫的Arduino Uno開發入門指導，指導初學者做出自己喜歡的實驗，同時幫助有經驗的工程師更有效率地開發應用專題。

本書的核心內容包括：引導讀者使用Arduino Uno開發板輕鬆創建自己的創意實驗平台；基於自己動手製作（DIY）的實驗平台，解碼和開發穩定的紅外線遙控器、聲音控制器，完成功能完備的項目專題製作和產品原型機的開發；利用Arduino基本I/O功能，實現包括七節顯示器、按鍵掃描、串行通信接口、繼電器及音樂控制等項目應用。

本書的技術探討部分深入淺出，實驗項目貼近實際應用，既適合初學者自學實踐，也適合有經驗的工程師用於項目開發的參考。

第1章  認識Arduino 1
1.1  Arduino軟硬體設計的開源電子原型平臺 1
1.2  Arduino開發板的硬體架構 2
1.3  需要的開發板及實驗方式 5
1.4  安裝開發環境及使用 9
1.5  安裝開發板驅動程式 14
1.6  習題  16

第2章  Arduino開發環境 17
2.1  內置示例程式的研究 17
2.2  編寫基本測試程式 19
2.3  小電路設計板功能的擴充 22
2.4  善用C語言的移植性來開發程式 22
2.5  建立LCD功能的開發平臺 27
2.6  建立遙控設備功能的開發平臺 28
2.7  習題 29

第3章  認識Arduino C語言 30
3.1  C語言的特色 30
3.2  C語言程式的架構 31
3.3  Arduino程式架構 31
3.4  C語言的識別字及保留字 32
3.5  資料類型 32
3.6  常數的聲明 35
3.7  基本算數運算 36
3.8  資料類型的轉換 36
3.9  關係運算子和邏輯運算子 37
3.10  流程控制 38
3.11  陣列 43
3.12  函數的使用 45
3.13  預處理巨集指令 48
3.14  習題 50

第4章  基本IO控制 52
4.1  延遲時間控制 52
4.2  開發板上的LED工作指示燈 54
4.3  走馬燈控制一 55
4.4  走馬燈控制二 57
4.5  壓電揚聲器測試 59
4.6  按鍵 60
4.7  七節數字顯示器控制 62
4.8  繼電器控制介面 64
4.9  習題 66

第5章  串口控制 67
5.1  串列資料傳輸原理 67
5.2  RS232串口介紹 69
5.3  Arduino串口 71
5.4  使用Arduino傳送資料到電腦 72
5.5  Arduino串列輸出格式 73
5.6  Arduino接收資料控制LED燈 75
5.7  Arduino串口輸出亂數 77
5.8  習題 78

第6章  LCD介面控制 79
6.1  LCD介紹 79
6.2  LCD介面設計 84
6.3  LCD顯示器的測試 84
6.4  自訂LCD字模 86
6.5  LCD倒計時器 87
6.6  習題 91

第7章  模數轉換器 92
7.1  模數轉換器的應用 92
7.2  模數轉換器的工作流程 93
7.3  Arduino模數轉換 93
7.4   LCD電壓表 94
7.5  光敏電阻控制LED亮和滅 96
7.6  習題 97

第8章  數模轉換器 98
8.1  數模轉換器的應用 98
8.2  數模轉換器的工作流程 99
8.3  Arduino數模轉換控制 99
8.4  測量輸出電壓 100
8.5  通過可變電阻調整LED亮度 101
8.6  習題 102

第9章  Arduino感測器實驗 103
9.1  顯示溫濕度值的實驗 103
9.2  人體移動偵測實驗 105
9.3  超聲波測距實驗 107
9.4  超聲波測距警示實驗 110
9.5  磁簧開關實驗 112
9.6  振動開關實驗 114
9.7  水滴土壤濕度實驗 117
9.8  瓦斯煙霧實驗 120
9.9  習題 123

第10章  音樂音效控制 124
10.1  音調測試 124
10.2  音效控制 126
10.3  音階控制 127
10.4  演奏歌曲 129
10.5  習題 132

第11章  紅外線遙控器實驗 133
11.1  紅外線遙控的應用 133
11.2  紅外線遙控器的工作原理 134
11.3  紅外線遙控器解碼實驗 137
11.4  紅外線遙控器解碼顯示機 139
11.5  習題 141

第12章  舵機控制 142
12.1  舵機介紹 142
12.2  舵機的控制方式 143
12.3  舵機控制實驗 146
12.4  習題 148

第13章  Arduino說中文 149
13.1  中文語音合成模組介紹 149
13.2  Arduino語音合成模組實驗1 150
13.3  Arduino語音合成模組實驗2 154
13.4  習題 156

第14章  Arduino控制學習型遙控器模組 157
14.1  學習型遙控器模組介紹 157
14.2  Arduino控制學習型遙控器 159
14.3  有人移動發射紅外線信號 162
14.4  Arduino控制史賓機器人實驗 165
14.5  Arduino控制發射飛鏢玩具機器人實驗 168
14.6  Arduino控制遙控風扇實驗 169
14.7  習題 170

第15章  Arduino不限定語言聲控設計 171
15.1  基本聲控技術介紹 171
15.2  聲控模組介紹 173
15.3  Arduino控制聲控模組 174
15.4  Arduino聲控亮燈 176
15.5  習題 183

第16章  Arduino控制中文聲控模組 184
16.1  中文聲控模組介紹 184
16.2  遙控設備免改裝變為聲控設備的實驗 185
16.3  Arduino控制中文聲控模組 186
16.4  Arduino聲控玩具實驗 190
16.5  Arduino聲控風扇實驗 194
16.6  習題 197

第17章  Arduino專題作品的製作 198
17.1  遙控音樂盒 198
17.2  遙控倒計時器 203
17.3  智能盆栽澆灌器 207
17.4  紅外線遙控車 211
17.5  Arduino中文聲控車 216
17.6  Android手機遙控車 221
17.7  Arduino聲控譜曲 231
17.8  Arduino控制家中的電視機 236
17.9  Arduino聲控電視機 240

附錄A 247
A.1  ASCII對照表 247
A.2  簡易穩壓電源的製作 249
A.3  自製Arduino實驗板 250
A.4  L51學習型遙控器模組特性的說明 253
A.5  L51學習型遙控器的使用 254
A.6  L51學習型遙控模組的遙控器信號分析及應用 257
A.7  VI中文聲控模組的使用 259
A.8  VCMM特定人語音聲控模組的使用 261
A.9  本書實驗所需的零部件及模組 263

陳明熒，系統研發工程師，成功大學電機所碩士班畢業，技術學院電子系講師15年，20年單晶片程式設計經驗，研究方向為語音辨認、單晶片專利產品開發。目前擔任偉克多微電腦工作室開發顧問，擁有臺灣4項聲控產品專利，致力於聲控技術應用研發及相關應用教材設計。