Arduino 開發設計解析手冊

第1 篇 基礎
CHAPTER 1 初識Arduino
CHAPTER 2 撰寫Arduino 程式
CHAPTER 3 Arduino 的基本函數
CHAPTER 4 Arduino 硬體平台

第2 篇 Arduino 基本擴充模組
CHAPTER 5 Arduino 基本擴充模組
CHAPTER 6 Arduino 的擴充函數庫
CHAPTER 7 無線模組的應用

第3 篇 應用篇
CHAPTER 8 Arduino 基本擴充模組
CHAPTER 9 仿生機器人

附錄
附錄A Arduino 接腳與AVR 微控制器接腳對應關係
附錄B Arduino 擴充板
附錄C 其他可擴充模組

 

序

　　在2011 年舉行的Google I/O 開發者大會上，Google 發佈了以Arduino 為基礎的Android Open Accessory 標準和ADK 工具，這使得大家對Arduino 的前景十分看好。Phillip Torrone 大膽地預測Google 將用Android+Arduino 的形式掀起自己的“Kinect 模式”浪潮。目前重視Arduino 的人越來越多，但介紹Arduino 的書籍卻很少。筆者由於工作的關係，接觸Arduino 較早，所以希望透過自己的努力讓更多的人了解Arduino，在近一年的時間裡，透過不斷學習、查閱Arduino 相關知識，終於完成了書稿的撰寫工作。但在書稿完成之後，心中卻一直忐忑不安，Arduino是一個介於軟體與硬體之間的產品，系統性不是很強，加上筆者水準有限，拙著中一定存在不少的缺點與漏洞，為此，筆者先為書中的不足之處致以真誠的歉意，同時誠摯地歡迎讀者們提出寶貴的意見並不吝賜教。

　　本書的內容及目標讀者

　　Arduino 是一個注重實際動手操作的產品，所以本書以實際應用為樞紐將各個章節關聯起來。本書共9 章，首先介紹Arduino 的一些基礎知識，接著針對實際應用介紹了一些擴充板以及Arduino 擴充函數庫，最後應用之前的內容完成了具有視訊監控功能的履帶車、遙控機械臂以及雙足機器人的製作。因為Arduino 本身具有簡單好用的特點，所以本書針對的讀者是所有有興趣使用Arduino 進行專案開發的人。

　　當然，根據讀者的情況不同，本書的閱讀方式也不同。

　　如果讀者是一個之前沒有進行過微控制器開發也沒有進行過軟體開發的人，現在想使用Arduino 來實現自己的一些想法，首先要閱讀本書的前兩章，了解一些簡單的程式設計思想以及程式結構，接下來閱讀第3 章的目錄，了解Arduino 都有什麼基本函數，實際內容可以先不用看，當你之後使用這些函數遇到問題時再回過頭來看一看對應的函數說明。然後將Arduino 接到你的電腦上，翻開第4章，根據書中的內容，邊學習邊實作，4.5 節可以跳過不看。第5 ∼ 7 章介紹了Arduino 週邊的資源，以便幫助你儘快地實現想法，這3 章的內容也可以採用跳躍式的閱讀方式。第8、9 章會告訴你前3 章的內容是如何結合起來的，建議按照書中的內容至少動手完成一個專案的製作。

　　如果讀者之前進行過AVR 微控制器的開發，想了解Arduino 一些底層的知識，第2 章的知識就可以跳過了，在簡單地翻閱第3 章的內容後，直接進入第4 章，把Arduino 連到電腦上實作一下，再回過頭閱讀第3 章中關於Arduino 的基本函數，結合本身已有的AVR 微控制器的知識了解Arduino 底層的工作機制。需要說明的是，這裡需要讀者自己花一些精力，可能還需要學習一些C++ 方面的知識。第5章對Arduino 硬體原理進行了詳細介紹，若讀者之前學習過，這一章可以選擇性學習。第6 章介紹的是Arduino 的擴充函數庫，如果讀者也想開發一些Arduino擴充板，並以函數庫的形式提供擴充板的軟體資源，建議先學習最後一節，再從6.1 節開始學習，深入地了解這些擴充函數庫是如何與Arduino 結合在一起的。至於剩下幾章的內容，如果用開發微控制器的想法來完成也是不難的，所以閱讀的重點是看看如何用Arduino 的想法進行專案的製作。

　　如果讀者之前是做純電腦軟體開發工作的，即使用C++ 非常熟練，在閱讀完第1章後，可以直接跳到第4 章，感受一下Arduino 給純軟體開發人員帶來的那種完成硬體製作的感覺，然後仔細閱讀第5 章，看看目前都有哪些擴充板可以為自己所用，控制馬達、控制液晶之類別的，硬體知識哪怕我們不用，也還是要了解一些的。接下來，對於第6 章，可以仔細閱讀一下與硬體關係不太大的擴充函數庫以及如何建立自己的函數庫，在今後底層硬體函數庫不斷豐富完整的情況下，開發一些注重應用、與底層關係不是太緊密的函數庫時，這就是我們的用武之地。第7 ∼ 9 章的內容會告訴我們前面的知識是如何結合起來的—用純軟體的想法，同樣建議按照書中的內容至少動手完成一個專案的製作，做純軟體開發工作的人開發硬體也是很容易的。