具体描述
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本书从构思、设计到实现，深入理解Arduino项目开发！《Arduino案例实战》系统论述了Arduino开源硬件的开发方法和技术。书中以丰富Arduino设计实例，介绍了智能硬件的物联网应用。在处理嵌入式系统的开发过程中，使用Arduino开源平台，将事半功倍，极大提高效率。本书涉及的主题：
(1) 智能控制类开发案例
(2) 人机交互类开发案例
(3) 生活便捷类开发案例
(4) 物联网络类开发案例
(5) 其他创意类开发案例
本书突出的特点：
(6) 典型场景的创新应用
(7) 智能开源的编程实践
(8) 不同领域的经典案例
(9) 多种产品的功能实现
注：本书提供配套学习资源，下载地址为清华大学出版社本书页面。
内容简介
本书以“大众创业，万众创新”为时代背景，以物联网和智能开源硬件发展为技术背景，总结信息时代的创新模式、创新方法和创新产品。以Conceive�睤esign�睮mplement�睴perate（CDIO）方法为指导，构建创新产品，将北京邮电大学信息工程专业同学的创新产品开发案例进行总结，主要内容有Arduino设计基础及开发案例，包括智能控制类开发案例，生活便捷类开发案例，物联网络类开发案例，人机交互类开发案例和其他创意类开发案例。本书主要对创新产品的实际开发案例进行描述，包括软件设计流程图、硬件电路图、各种传感器和模块，从功能、使用方法、电路连接和实例程序等方面介绍其使用方法； 综合应用各种技术，提高产品的总体性能和可实现性。本书案例的内容由总到分、先模块后代码，创新思维与实践案例相结合，以满足不同层次人员的需求。同时，本书附有实际项目的硬件设计图和软件实现代码，可供读者自我学习和提高使用。
本书可作为大学信息与通信工程及相关专业的本科生教材，也可以作为智能硬件爱好者的创新手册使用，还可以为创客的需求产生、分析产品、设计生产、实现产品等方面提供帮助。对于从事物联网、创新开发和设计的专业技术人员，也可以作为主要的技术参考书。
作者简介
作者简介李永华 现执教于北京邮电大学，拥有超过10年的嵌入式开发经验，致力于物联网和智能硬件的研究开发工作。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，提高学生独立思考问题、发现问题、解决问题的能力，激发学生的创造激情。在研发及教学实践中指导学生实现200余个创新案例，并指导着一支物联网开发团队，曾在物联网、开源硬件等技术领域进行了多场学术报告，并且出版了《AllJoyn技术原理及物联网程序开发指南》《Arduino实战指南——游戏开发、智能硬件、人机交互、智能家居与物联网设计30例》《Arduino软硬件协同设计实战指南》等多部物联网技术方向的著作。
目录
目录
前言Ⅰ
第1章Arduino项目设计基础
1.1开源硬件概述
1.2Arduino开源硬件
1.2.1Arduino开发板
1.2.2Arduino扩展板
1.3Arduino软件开发平台
1.3.1Arduino平台特点
1.3.2Arduino IDE的安装
1.3.3Arduino IDE的使用
1.4Arduino编程语言
1.4.1Arduino编程基础
1.4.2数字I/O口的操作函数
1.4.3模拟I/O口的操作函数
1.4.4高级I/O PulseIn(pin,state,timeout)
1.4.5时间函数
1.4.6中断函数
1.4.7串口通信函数
1.4.8Arduino的库函数
1.5Arduino硬件设计平台
1.5.1Fritzing软件简介
1.5.2Fritzing使用方法
1.5.3Arduino电路设计
1.5.4Arduino样例与编程
第2章变声器
2.1项目背景
2.2创新描述
2.3功能及总体设计
2.3.1功能介绍
2.3.2总体设计
2.3.3模块介绍
2.4产品展示
2.5故障及问题分析
2.6元器件清单
第3章自动浇花机
3.1项目背景
3.2创意描述
3.3功能及总体设计
3.3.1功能介绍
3.3.2总体设计
3.3.3模块介绍
3.4产品展示
3.5故障及问题分析
3.6元器件清单
第4章移动花盆
4.1项目背景
4.2创意描述
4.3功能及总体设计
4.3.1功能介绍
4.3.2总体设计
4.3.3模块介绍
4.4产品展示
4.5故障及问题分析
4.6元器件清单
第5章智能花盆
5.1项目背景
5.2创意描述
5.3功能及总体设计
5.3.1功能介绍
5.3.2总体设计
5.3.3模块介绍
5.4产品展示
5.5故障及问题分析
5.6元器件清单
第6章植物精灵
6.1项目背景
6.2创意描述
6.3功能及总体设计
6.3.1功能介绍
6.3.2总体设计
6.3.3模块介绍
6.4产品展示
6.5故障及问题分析
6.6元器件清单
第7章测温加热杯
7.1项目背景
7.2创意描述
7.3功能及总体设计
7.3.1功能介绍
7.3.2总体设计
7.3.3模块介绍
7.4产品展示
7.5故障及问题分析
7.6元器件清单
第8章Audio Visualizer
8.1项目背景
8.2创意描述
8.3功能及总体设计
8.3.1功能介绍
8.3.2总体设计
8.3.3模块介绍
8.4产品展示
8.5故障及问题分析
8.6元器件清单
第9章温湿度环境监测仪
9.1项目背景
9.2创意描述
9.3功能及总体设计
9.3.1功能介绍
9.3.2总体设计
9.3.3模块介绍
9.4产品展示
9.5故障及问题分析
9.6元器件清单
第10章基于体表温度的自动调速风扇
10.1项目背景
10.2创意描述
10.3功能及总体设计
10.3.1功能介绍
10.3.2总体设计
10.3.3模块介绍
10.4产品展示
10.5故障及问题分析
10.6元器件清单
第11章多功能加湿器
11.1项目背景
11.2创意描述
11.3功能及总体设计
11.3.1功能介绍
11.3.2总体设计
11.3.3模块介绍
11.4产品展示
11.5故障及问题分析
11.6元器件清单
第12章基于语音芯片的MP3
12.1项目背景
12.2创意描述
12.3功能及总体设计
12.3.1功能介绍
12.3.2总体设计
12.3.3模块介绍
12.4产品展示
12.5故障及问题分析
12.6元器件清单
第13章Virtual Drum Kit（虚拟架子鼓）
13.1项目背景
13.2创意描述
13.3功能及总体设计
13.3.1功能介绍
13.3.2总体设计
13.3.3模块介绍
13.4产品展示
13.5故障及问题分析
13.6元器件清单
第14章智能实物架子鼓
14.1项目背景
14.2创意描述
14.3功能及总体设计
14.3.1功能介绍
14.3.2总体设计
14.3.3模块介绍
14.4产品展示
14.5故障及问题分析
14.6元器件清单
第15章音乐心情助手
15.1项目背景
15.2创意描述
15.3功能及总体设计
15.3.1功能介绍
15.3.2总体设计
15.3.3模块介绍
15.4产品展示
15.5故障及问题分析
15.6元器件清单
第16章基于计算机的模拟架子鼓
16.1项目背景
16.2创意描述
16.3功能及总体设计
16.3.1功能介绍
16.3.2总体设计
16.3.3模块介绍
16.4产品展示
16.5故障及问题分析
16.6元器件清单
第17章The Beats音乐游戏
17.1项目背景
17.2创意描述
17.3功能及总体设计
17.3.1功能介绍
17.3.2总体设计
17.3.3模块介绍
17.4产品展示
17.5故障及问题分析
17.6元器件清单
第18章音乐灯
18.1项目背景
18.2创意描述
18.3功能及总体设计
18.3.1功能介绍
18.3.2总体设计
18.3.3模块介绍
18.4产品展示
18.5故障及问题分析
18.6元器件清单
第19章智能门禁刷卡系统
19.1项目背景
19.2创意描述
19.3功能及总体设计
19.3.1功能介绍
19.3.2总体设计
19.3.3模块介绍
19.4产品展示
19.5故障及问题分析
19.6元器件清单
第20章高温预警模拟
20.1项目背景
20.2创意描述
20.3功能及总体设计
20.3.1功能介绍
20.3.2总体设计
20.3.3模块介绍
20.4产品展示
20.5故障及问题分析
20.6元器件清单
参考文献
精彩书摘
第5章智能花盆5.1项目背景
在日常生活中，人们一方面想在家中养些花花草草，让他们在白天能够吸收二氧化碳清新室内空气的同时净化有毒气体； 另一方面因为工作太忙或者经常出差，没空浇水导致花草长势不好甚至枯死，又影响了室内的装饰效果。
本项目设计者为李明正、高原、赵雳欧。
因此，设计一种能实时监测多盆花的土壤温湿度，实现智能浇水的智能花盆，让花卉在人们无暇顾及时也能得到及时的照顾。
5.2创意描述
相比于普通的花盆，首先，它可以通过按键输入阈值(即所养花卉的适宜湿度)，通过实时监控土壤湿度并与阈值作比较来决定是否开启自动浇水以及浇水量； 其次，通过一个程序完成同时控制多个花盆的功能，使养花更方便、更智能。
它的创新点有： 按键输入阈值，方便快捷； 实时监控土壤湿度，浇水量准确，节约水资源，避免过量浇水对花卉的伤害； 同时控制多个花盆，对多个花卉的生长状况一目了然，掌控更方便。
5.3功能及总体设计
本作品主要分为三个部分进行设计： 按键模块、浇水系统以及LCD显示模块。按键部分的主要功能是可以选择花盆手动设置阈值； 浇水系统由水泵、水箱、自制“喷头”、继电器以及电源构成，保证浇水随时待命； LCD显示模块可以在设置过程中显示下一步的选项，实时显示土壤湿度以及空气的温湿度。
5.3.1功能介绍
本项目的智能花盆可以通过手动按键分别设置多盆花卉的适宜土壤湿度，满足同时照顾多盆花卉的需要。通过每十秒对土壤连续十次的湿度采样取均值与阈值比较来判断花卉是否处于缺水状态，进而控制水泵抽水浇水，直至均值达到阈值时停止。同时LCD可以显示空气中的温湿度，也可以让主人根据花卉的生长条件进行相应的操作。
5.3.2总体设计
要实现上述功能，需要将作品分成三个部分来设计： 按键部分、浇水系统以及LCD显示部分。
1. 整体框架图
项目的整体框架，如图5��1所示。
图5��1项目整体框架图
其中，4×4按键板、LCD显示屏、DHT11温湿度传感器以及整个浇水系统都连接在Arduino板上，由MK227土壤温湿度传感器控制继电器常开端是否闭合，控制水泵是否工作。
2. 系统流程图
系统流程如图5��2所示。
前言/序言
前言
物联网、智能硬件和大数据技术给社会带来了巨大的冲击，个性化、定制化和智能化的硬件设备成为未来的发展趋势。中国制造2025计划，德国的工业4.0，美国的工业互联网，都是将人、数据和机器连接起来，其本质是工业的深度信息化，为未来智能社会的发展提供制造技术基础。
在“大众创业，万众创新”的时代背景下，人才的培养方法和模式，也应该满足当前的时代需求。作者试图依据当今信息社会的发展趋势，结合Arduino开源硬件的发展及智能硬件的发展要求，采取激励创新的工程教育方法，培养可以适应未来工业4.0发展的人才。因此，尝试探索基于创新工程教育的基本方法，并将其提炼为适合我国国情、具有自身特色的创新实践教材。本书将实际教学中应用智能硬件的创新工程教学经验进行总结，包括具体的创新方法和开发案例，希望对教育、教学及工业界有所帮助，起到抛砖引玉的作用。
本书系统地介绍了如何利用Arduino开发平台进行产品开发，包括相关的设计、实现与产品的应用。传统Arduino方面的书籍仅侧重介绍具体硬件开发平台的实现方法，而很少关注具体创新案例的开发及工程教育方法应用。本书则试图面向未来的工业创新与发展，通过CDIO的工程教育方法，以智能开源硬件平台为基础，培养面向工业4.0的创新型人才。
本书的内容和素材，主要来自于作者所在的学校近几年承担的教育部和北京市的教育、教学改革项目和成果，是北京邮电大学信息工程专业的所有同学的成果。通过基于CDIO工程教育方法的实施，同学们创新产品的整个过程得到了实现，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。本书的主要内容包括Arduino项目设计基础及开发案例，涉及智能控制类开发案例，生活便捷类开发案例，物联网络类开发案例，人机交互类开发案例和其他创意类开发案例。
书中对于每个案例都从项目背景、创意描述、功能及总体设计、具体电路图、系统流程图、子模块介绍、产品展示、故障及问题分析以及每个案例所用元器件进行详细讲解，使读者可以从不同层面对开发案例进行分析、理解和具体实现。
本书的编写得到了教育部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、教育部CDIO工程教育模式研究与实践项目、教育部本科教学工程项目、信息工程专业北京市特色专业建设、北京市教育教学改革项目、北京邮电大学教学综合改革项目的大力支持，在此表示感谢！
同时，也特别感谢林家儒教授的鼎力支持和悉心指导，感谢郑铖、谭扬、黄旭新、顾铁玥等研究生同学的大力协助，感谢北京邮电大学信息工程专业所有同学，感谢父母妻儿在精神上给予的支持与鼓励，才使得本书得以问世！
本书由北京市教育科学“十二五”规划重点课题（优先关注）、北京市职业教育产教融合专业建设模式研究（ADA15159）资助，特此表示感谢！
由于作者的水平有限，书中不当及错误之处在所难免，衷心地希望各位读者多提宝贵意见及具体的整改措施，以便作者进一步修改和完善。
李永华于北京邮电大学
2017年7月
用户评价
收到《Arduino案例实战（卷Ⅲ）》这本书，我立刻就被它“清华开发者书库”的出品身份所吸引。这几个字在我看来，几乎等同于品质和深度的保证，尤其是在技术书籍领域。我一直认为，好的技术书籍，不仅要传授知识，更要启迪思维，引导读者去探索更广阔的技术前沿。《卷Ⅲ》这个命名，让我感觉这本书并非泛泛之辈，而是对Arduino技术有着更深入、更系统化的阐述。我个人特别看重书籍在项目设计思路上的讲解，而不只是提供一行行代码。我希望这本书能教会我如何从一个模糊的需求出发，一步步分解问题，选择合适的硬件模块，并最终构建出一个稳定可靠的Arduino系统。例如，书中是否会涉及到电源管理、信号处理、或者嵌入式系统调试等更底层但却至关重要的技术点？我之前在做一个涉及到多传感器协同工作的项目时，就遇到了很多关于数据同步和干扰的问题，如果这本书能提供一些相关的解决方案或设计原则，那将对我帮助巨大。此外，对于一些工业物联网场景下的应用，比如环境监测、智能农业等，如果能有相关的案例分析，那我真是太幸运了。
评分拿到《Arduino案例实战（卷Ⅲ）》这本书，我第一时间就被它“清华开发者书库”的出版身份所吸引。这意味着这本书在内容质量和技术深度上，应该有着相当的保证。我一直对Arduino的潜力充满好奇，也尝试过一些基础的开发，但总觉得离真正“实战”还有一段距离。市面上的Arduino书籍，很多都停留在基础原理和简单示例的阶段，而“实战”二字，则暗示着这本书能够提供更接近真实项目开发场景的内容。《卷Ⅲ》的命名，也让我联想到它可能是在前两卷的基础上，深入探讨一些更高级的应用，比如嵌入式系统的性能优化、低功耗设计、或者与其他硬件平台（如树莓派）的协同工作。我非常希望书中能有一些关于如何设计和实现复杂传感器网络、如何进行数据采集与分析、甚至是如何将Arduino项目集成到更大型的物联网解决方案中的案例。如果能有关于实际工业应用或者前沿技术（例如边缘计算、AIoT）的案例分析，那这本书的价值将得到极大的提升。我期待它能为我提供系统性的指导，让我能够独立完成更具挑战性的Arduino项目。
评分作为一名在电子爱好者群体里摸爬滚打多年的老兵，市面上关于Arduino的书籍，我大概也算阅览了不少。这次看到《Arduino案例实战（卷Ⅲ）》这本书，名字就带点“江湖地位”的意味，让我不禁好奇它究竟能在“实战”上下多少功夫。我印象最深的是之前接触的一些Arduino教程，虽然入门容易，但往往止步于“闪烁LED”或者“读取按钮”，再往深一点就得自己去海量的网络资料里大海捞针，效率不高。而“卷Ⅲ”这个后缀，足以让人联想到它可能已经跨越了基础入门的阶段，直接触及一些更贴近实际应用、甚至是工业级应用的概念。我非常期待里面能有一些关于高级通信协议（比如MQTT、CoAP）的实操，或者是在嵌入式系统安全方面的一些基础探讨。毕竟，在物联网时代，安全和高效的数据传输是至关重要的。再者，如果能有一些结合云平台（如阿里云IoT、AWS IoT）的案例，那简直就是锦上添花了，可以直接将Arduino项目接入到更广阔的物联网生态中。我对这本书的期望值很高，希望它能真正做到“实战”，而不仅仅是理论的堆砌，能够让我学完之后，真的能做出一些“拿得出手”的项目。
评分刚拿到这本书，名字就特别吸引人——《Arduino案例实战（卷Ⅲ）》。卷三这个字眼，让我对里面内容的深度和广度充满了期待。我一直对Arduino的物联网应用很感兴趣，毕竟现在智能家居、远程控制这些概念已经深入人心。这本书的封面设计也挺简洁大气的，一看就是出自专业出版社（清华开发者书库），品质应该有保证。翻了几页，发现排版很舒服，代码块和文字的区分很清晰，这对于我这种喜欢边看边动手实践的读者来说，太友好了。我个人觉得，市面上关于Arduino的书籍很多，但很多都停留在基础教学，要么就是一些零散的小项目，很难形成一个系统性的学习路径。《卷Ⅲ》这个名字，暗示着它很有可能是在前面两卷的基础上，深入讲解更复杂的应用，或者提供一些更具挑战性的实战案例。我特别希望里面能有一些关于传感器网络、数据采集与处理、甚至是一些简单的人工智能应用的实践，比如用Arduino连接摄像头进行图像识别，或者构建一个小型天气监测站。总而言之，我对这本书的初步印象非常好，觉得它很有可能是我在Arduino学习道路上，又一个重要的里程碑。
评分《Arduino案例实战（卷Ⅲ）》这本书，它的名字本身就充满了吸引力。我是一名对嵌入式开发充满热情但又常常感到无从下手的爱好者。市面上关于Arduino的书籍确实不少，但很多都停留在基础知识的讲解，真正能带我进入“实战”的却不多。《卷Ⅲ》这个后缀，让我觉得这本书可能已经不是简单的入门读物，而是更加侧重于实际应用和项目开发。我特别希望这本书能提供一些关于如何构建复杂系统的思路，比如如何整合多个传感器，如何实现设备间的通信，甚至是如何将Arduino项目连接到互联网，实现远程控制和数据可视化。我之前尝试过一些DIY项目，但常常在系统集成和稳定性方面遇到瓶颈。如果这本书能够针对这些痛点，提供一些实用的技巧和案例，那将是无价之宝。我尤其关注书中在物联网应用方面的讲解，比如如何利用Arduino搭建智能家居系统、环境监测站，或者一些更具挑战性的应用。我对这本书的期待，是它能带我走出理论的迷宫，真正走进实际的项目开发。
评分我是汽车人，你信不？
评分书还是可以的，就是要认真学习了！???
评分印刷精美，案例比较多，适合我这种初学者
评分内容还不错，质量可以，快递不错
评分书挺好的，为正版书，看了之后能学到一些知识，相信京东
评分正在学习中，图书质量很好。
评分不错，有程序源代码，不过LCD5110貌似有点问题，需要把basic.cpp导进去才能点亮
评分是时候走进物联网时代了，这是本不错的书籍。
评分可以，不错，信赖京东，下次继续
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