Processing是一种开源编程语言，专门为电子艺术和视觉交互设计而创建，其目的是通过可视化的方式辅助编程，并在此基础之上表达数字创意。Arduino是一款便捷灵活、方便上手的开源电子原型平台，包含硬件(各种型号的Arduino板)和软件(Arduino IDE)。Processing和Arduino都是简单易学的开发平台，前者是软件平台，后者是硬件平台,两者结合，把电子技术、单片机技术和图形编程技术更好地融合在一起，可以实现更多有趣的应用。本书提供了一些Arduino与Processing互动的例子，包括读取各类传感器，以及与各类传感器或控制装置结合P的互动小游戏。

首本完全针对Processing和Arduino互动编程的书籍。
配合传感器和Arduino平台，在Processing上实现各种有趣的案例和游戏开发例程。

Processing通过视觉展现物理世界，而Arduino充当外部设备来控制Processing的视觉展现，Processing和Arduino的搭配可以让图形化界面和硬件产生互动。本书将Processing与Arduino的开发相结合，实现了软件平台和硬件平台的联合编程，提供了大量的实例和趣味性较强的游戏开发示例程序，方便读者通过实践巩固和提高互动编程水平。书中虽跨越了软、硬件开发平台，还涉及了传感器技术的应用，但由于浅显易懂，入门简单，信息工程、电子科学与技术、电气、自动化和计算机等专业的学生可很容易地获得互动开发方面的技能，其他学科背景的创客们也可以循序渐进，轻松掌握互动编程技术。

本书特色
趣味性强，丰富的传感器实例和游戏开发实例引导读者迅速掌握Processing和Arduino的联合开发方法。
源码丰富，大量的源码和各种资源可以作为读者进行实践和二次开发的素材。
快速上手，实例精简，从易到难，循序渐进。
软硬兼施，软件开发平台和电子硬件平台的无缝拼接，让读者轻松掌握软、硬件平台协同开发的方法。

前
黄文恺　广州大学创新创业学院教师，长期从事创客教育和3D打印技术、智能服务机器人的研究工作，2008年建立机器人团队，并创办机器人制作训练实验室。现已主持市级以上科研课题11项，横向课题5项；出版专著一本，编著教材四本；申请国家专利55项，27项已授权。作为发起人之一创办广州市创客协会，任首届会长。

吴 羽　供职于广州大学，从事电子技术、机器人技术的实验教学与研究工作，主持广州市教育科学课题1项，参与国家、省部级科研项目3项，获专利四项、软件著作权一项。作为发起人之一创办广州市创客协会，任秘书长。

Processing是一种具有革命性和前瞻性的新兴计算机语言，该语言设计的初衷是为了使编程实现交互式图形更容易。该语言是以数字艺术为背景的程序设计语言，是Java语言的延伸，支持许多现有的Java语言架构，但在语法上简易许多。它具有跨平台的特性（支持Windows、iOS和Android），对OpenCV和Kinect有良好的支持，除了可以很方便地创作震撼的视觉表现及互动媒体作品以外，还可以快速实现诸如图形处理和人工智能等高级应用。
Arduino是一款便捷灵活、方便上手的开源电子原型平台，包含硬件（各种型号的Arduino板）和软件（Arduino IDE）。Arduino能通过各种各样的传感器来感知环境，通过控制灯光、电机和其他的装置来反馈、影响环境。Arduino同样适用于互动设计，来自全球的爱好者逐渐拓展其应用范围，使其在开源的无人机和3D打印机上都发挥了良好的作用。
Processing和Arduino都是简单易学的开发平台，两者的结合把电子技术、单片机技术和图形编程技术更好地融合在一起，使编程设计更加人性化。传统的电子工程师想将获取的信号转换为图形界面显示是比较困难的，需要掌握较多的编程知识，并熟悉开发界面。而借助Processing，可以非常简单地创建各种图形界面显示。机器人爱好者也可以借助Processing实现实时操作或远程控制机器人的电机或关节，借助Kinect或者Xtion可以实现机器人与操纵者的肢体动作同步。
本书提供了一些Arduino与Processing互动的例子，既包括读取各类传感器，也包括用各类传感器或控制装置结合Processing的互动小游戏。本书侧重于通过实例让读者更好地掌握Arduino和Processing的编程技巧，若读者想了解Arduino和Processing的入门知识，请参考笔者的《Arduino开发实战指南·机器人卷》。
本书的主要内容及读者对象
本书是侧重于搭载硬件并进行实例编程的书籍，适合有一定基础的读者阅读，如电子信息、机械电子、互动技术、通信工程和计算机等专业的学生，也同样适合机器人爱好者阅读。全书分为入门篇、互动篇和游戏开发篇。第一篇介绍了Processing与Arduino的入门及通信方式，通过串口编程实现两者的互通。第二篇主要介绍如何读取一些传感器并在Processing上进行显示，也讲述了如何使用摇杆、重力传感器等来控制物体，还涉及如何使用Processing来控制电机的转速等知识。第三篇介绍利用一些传感器来开发互动小游戏的方法，如使用敲击传感器的“击鼓大师”，利用水银倾斜开关控制弹珠台，采用声音传感器来控制火柴人跨越障碍，以及用PS2摇杆来开发“太空大战小蜜蜂”的射击类游戏。
致谢
首先要感谢刘嘉杰、黄海锋、潘强、陈思强，他们牺牲了节假日时间帮助我整理书稿内容，并对每一个程序进行了验证。特别感谢韩杰威为本书制作了游戏所需要的各种图片。
其次要感谢“广州市教育局青少年科技教育计划”对本书的撰写、器材的购置提供的资助。
最后要感谢读者朋友，感谢您肯花费时间和精力阅读本书。
由于时间有限，书中难免存在疏漏与错误，敬请批评指正。希望有更多志同道合的朋友加入到互动技术的应用和机器人的制作与开发中来！

黄文恺
2016年1月于广州大学

计算机\多媒体

Processing通过视觉展现物理世界，而Arduino充当外部设备来控制Processing的视觉展现，Processing和Arduino的搭配可以让图形化界面和硬件产生互动。本书将Processing与Arduino的开发相结合，实现了软件平台和硬件平台的联合编程。本书提供了大量的实例和趣味性较强的游戏开发示例程序，方便读者在实践的基础上进行巩固和提高。书中虽跨越了软、硬件开发平台，还涉及了传感器技术的应用，但由于浅显易懂，入门简单，方便信息工程、电子科学与技术、电气、自动化和计算机等专业的学生获得互动开发方面的技能；其他学科背景的创客们也可以循序渐进，轻松掌握互动编程技术。

本书特色：
趣味性强，丰富的传感器实例和游戏开发实例引导读者迅速掌握Processing和Arduino的联合开发方法。
源码丰富，大量的源码和各种资源可以作为读者进行实践和二次开发的素材。
快速上手，实例精简，从易到难，循序渐进。
软硬兼施，软件开发平台和电子硬件平台的无缝拼接，让读者掌握软、硬件平台协同开发的方法。

黄文恺 吴羽 编著：作者简介：黄文恺，广州大学创新创业学院教师，长期从事创客教育，3D打印技术和智能服务机器人的研究工作，2008年建立机器人团队，并创办机器人制作训练实验室。现已主持市级以上科研课题11项，横向课题5项；出版专著一本，编著教材四本；申请国家专利55项，27项已授权。作为发起人之一创办广州市创客协会，任首届会长。

作者简介：吴羽，供职于广州大学从事电子技术、机器人技术的实验教学与研究工作，主持广州市教育科学课题1项，参与国家、省部级科研项目3项，获专利四项，软件著作权一项。作为发起人之一创办广州市创客协会，任秘书长。

前言
第一篇　入门篇
第1章　Processing与Arduino快速入门　2
1.1　Processing快速入门　2
1.2　Arduino快速入门　4
第2章　Processing与Arduino通信　8
2.1　串口简介　8
2.2　Processing串口编程　10
2.3　Arduino串口编程　11
2.4　Processing与Arduino通信编程　13
第二篇　互动篇
第3章　声音振幅读取与显示　22
3.1　声音传感器简介　22
3.2　Arduino读取声音传感器　22
3.3　Processing绘制振动条　24
3.4　声音振幅显示　25
第4章　旋转编码器控制播放音乐　28
4.1　旋转编码器简介　28
4.2　Arduino读取编码器值　29
4.3　Processing读取音乐文件　31
4.4　调节音量大小　32
第5章　跟随环境光变化的太阳　35
5.1　光敏传感器简介　35
5.2　Arduino读取光敏传感器　35
5.3　Processing绘制太阳　37
5.4　根据亮度调节太阳的颜色　39
第6章　超声波测距传感器的读取与显示　41
6.1　超声波测距传感器简介　41
6.2　Arduino读取超声波传感器　42
6.3　Processing绘制距离值与提示　43
6.4　超声波读取值显示　45
第7章　控制彩色LED灯　47
7.1　RGB彩色LED模块简介　47
7.2　Arduino 控制LED灯亮度和颜色　47
7.3　Processing进度条绘制　48
7.4　调节彩色LED灯　50
第8章　温湿度检测提示　54
8.1　温湿度传感器简介　54
8.2　Arduino读取温湿度传感器　54
8.3　Processing绘制温湿度显示计　57
8.4　温湿度检测显示　58
第9章　液位检测与提示　65
9.1　液位传感器简介　65
9.2　Arduino读取液位传感器　65
9.3　Processing绘制液位高度与阈值　66
9.4　液位检测与液位阈值提示　67
第10章　摇杆控制坦克　69
10.1　PS2摇杆简介　69
10.2　Arduino读取摇杆数值　70
10.3　Processing绘制坦克和键盘控制移动　70
10.4　摇杆控制坦克移动　73
第11章　平衡球　78
11.1　MPU6050传感器简介　78
11.2　Arduino读取MPU6050传感器　79
11.3　Processing绘制平衡球和边界　82
11.4　控制平衡球　83
第12章　电机控制　89
12.1　L298N电机驱动模块简介　89
12.2　Arduino电机转速控制　90
12.3　Processing绘制速度控制条　92
12.4　控制电机转速　95
第三篇　游戏开发篇　101
第13章　击鼓大师　102
13.1　设计思想　102
13.2　物料清单　102
13.3　电路接线　103
13.4　软件设计　103
13.4.1　功能分析与实现　103
13.4.2　程序流程图　104
13.4.3　难点与技巧　105
13.4.4　界面设计　106
13.5　游戏使用说明　107
13.6　源代码　107
第14章　变脸弹珠台　124
14.1　设计思想　124
14.2　物料清单　124
14.3　电路接线　124
14.4　软件设计　125
14.4.1　功能分析与实现　125
14.4.2　程序流程图　126
14.4.3　界面设计　127
14.5　游戏使用说明　128
14.6　源代码　128
第15章　奔跑的火柴人　141
15.1　设计思想　141
15.2　物料清单　141
15.3　电路接线　141
15.4　软件设计　142
15.4.1　功能分析与实现　142
15.4.2　程序流程图　143
15.4.3　难点与技巧　143
15.5　界面设计　145
15.6　游戏使用说明　146
15.7　源代码　146
第16章　太空飞船大战小蜜蜂　153
16.1　设计思想　153
16.2　物料清单　153
16.3　电路接线　153
16.4　软件设计　154
16.4.1　功能分析与实现　154
16.4.2　程序流程图　155
16.4.3　难点与技巧　155
16.5　界面设计　160
16.6　游戏使用说明　161
16.7　源代码　161