初学者的Arduino入门指南
每个创客都需要的核心技艺

本书假设你对Arduino或在Arduino IDE里编程一无所知。首先，介绍关于Arduino板、基础电路、安全、工具、焊接等知识。然后，通过作品来揭示Arduino强大的感知和控制环境的能力。
本书主要内容：
用面包板快速创建电路
制作激光/红外阻断探测来保护居所不受入侵
用蓝牙和XBee制作门铃
从头写出有用的、可靠的Arduino程序
使用Arduino的超声波、温度、压力和光线传感器
制作针对环境做出反应的作品
制作自己的浇花机器人
控制直流电动机、伺服电动机和步进电动机
制作掌握时间的作品
安全地控制高压电路
从旧电器中获得有用的元件

前
John Baichtal　是从Wired的GeekDad博客网站，以及DIY迷的《MAKE》杂志开始他的写作生涯的。从那里开始，他开枝散叶般地写出了关于玩具、工具、机器人和电子爱好者的系列书籍。他是《The Cult of Lego》（《乐高神话》，由No Starch出版社出版）的作者之一，也是《Hack This: 24 Incredible Hackerspace Projects from the DIY Movement》和《Basic Robot Building with LegoMindstorm,s NXT 2.0》的作者（这两本书都是Que出版社出版的）。

后
翁 恺　计算机博士，浙江大学计算机学院教师，ACM-ICPC优秀教练奖得主，2011世界总决赛金牌教练。专业方向为嵌入式操作系统和嵌入式系统应用，是国内Arduino和树莓派应用的倡导者，翻译出版了多本相关书籍。广泛参与国内众多创客社区活动，是西湖创客汇的创会理事。主要讲授包括C、C++、Java程序设计、程序设计语言原理、计算机体系结构、嵌入式系统等课程。获得过多次国家和省教学成果奖，曾获浙江省教学技能竞赛一等奖、浙江大学唐立新教学名师奖等。
2004年前后的Java教学视频在网络上流传甚广，现在在网易云课堂上开设有Java、C++、Arduino等多门课程，在中国大学MOOC开设了C语言程序设计、Java语言程序设计等课程。他所开设的课程是目前选课人数最多、最活跃的课程之一。他也是累计选课人数最多的教师。

去商店买电子小玩意儿时，你有没有想过自己也可以做？甚至说自己做会不会更有趣？
学习曲线可能是吓人的。你得学习电路，学习每个元器件的作用，以及如何用单片机来控制这些元器件。为了把这些元器件连起来，你得学习焊接。为了给单片机写程序，你得学习编程。为了做出电路板的外壳，你得学习一定的车间技艺。
听起来很吓人？
有一种能让这些梦想不仅能实现而且充满乐趣的技术，就是Arduino，它是一块易于学习、便于编程的小型单片机电路板。它让你能操纵电机、获得传感器的输入，让你能做出想要的作品来！
本书的目的是帮助你做出这些作品 —— 不仅包括电路板，还包括外壳。你会学到车间技艺，熟悉大量工具和设备。所有这些作品都使用了容易学习的Arduino UNO单片机。
本书对我而言是丰富的学习体验，我希望对你也是如此。你可以用Arduino做出很多很酷的东西，书中的这些作品只是开始。祝你好运，也祝你收获快乐！
本书主要内容
本书的目标是快速带领初学者学习大量和电路、工具及编程相关的知识。
第1章简单介绍了Arduino和本书所用的电子元器件。
第2章带你实际制作一个电子作品（激光阻断报警器）。使用的是无焊面包板这一方便的装置。
第3章教你如何用电烙铁来焊接电子元器件。这一章的作品包括给茶几装上LED灯带。
第4章介绍几种用无线信号控制作品的不同方法。学完了这些，就可以尝试该章的作品，做出一个无线门铃。
第5章告诉你用上传到板子上的程序来控制Arduino的基础知识。该章会带着你一行一行地理解Arduino程序，这样你就能学会它的工作原理了。
第6章描述了各种传感器，解释了数字传感器和模拟传感器之间的区别。该章的作品是一个心情灯，能根据环境来变换颜色。
第7章告诉读者三种泵出液体的方式，然后把这些技术组合起来做了一个浇花机器人。
第8章是关于工具的速成课程，包括从组成超级工具箱到组建木工或金工车间所需的一切。
第9章讲述如何用听不见的声音脉冲来描绘出障碍物并测量其间的距离。这一章的作品是一个猫咪玩具，传感器检测到猫咪的时候，会在它的鼻子上方垂挂一个绒球。
第10章告诉你如何用Arduino做出悦耳的电子音乐（也可以是噪声）。这里的作品告诉你如何纯手工打造一个手持发声器。
第11章解释了Arduino掌握时间的三种方法。然后展示了如何制作一个会准点敲响的“室内风铃”。
第12章告诉你三种安全用电的方法。你会做出一个有趣的熔岩灯控制器，按照时间计划启动和停止熔岩灯，而且还可以用遥控器来触发它。
第13章解释了Arduino控制电机的手段。然后你可以用新学到的技术做一个吹泡泡的机器人！
读者对象
本书适合Arduino初学者，对于读者没有什么预先要求掌握的知识，所需的只是好奇心和应对挑战的欲望。
下载示例代码
读者不需要自己输入书中的代码。
可登录华章官网（http://www.hzbook.com）来下载书中的代码和其他相关的文件。

嵌入式

本书假设你对于Arduino或在Arduino IDE里编程一无所知。John Baichtal是让新人快速掌握DIY硬件的专家。首先，他指导你逐步开始学习，教授你所需的关于Arduino板、基础电路、安全、工具、焊接等等的知识。然后，他带着你一步一步地通过作品来揭示Arduino强大的感知和控制环境的能力 —— 这些作品激发你创造、发明和构建未来！

本书主要内容：
• 用面包板快速创建电路而不需要焊接
• 做出激光/红外阻断探测来保护你家不受入侵
• 用蓝牙和XBee来做门铃
• 从头写出有用的、可靠的Arduino程序
• 使用Arduino的超声波、温度、压力和光线传感器
• 制作针对环境做出反应的作品
• 制作自己的浇花机器人
• 控制直流电机、伺服电机和步进电机
• 制作掌握时间的作品
• 安全地控制高压电路
• 从旧电器中获得有用的元件

[美] 约翰·白赫泰 (John Baichtal) 著：暂无简介

翁恺 译：暂无简介

作者简介
前言
第1章　Arduino临阵磨枪　1
1.1　Arduino Uno：初学者易于
上手的单片机　1
1.2　其他Arduino产品　3
1.3　电子元器件　4
1.3.1　发光二极管　5
1.3.2　按钮与开关　5
1.3.3　电位器　5
1.3.4　电阻　5
1.3.5　电容　6
1.3.6　电机　6
1.3.7　电磁铁　7
1.3.8　蜂鸣器　8
1.3.9　7段数码管　8
1.3.10　继电器　8
1.3.11　集成电路　9
1.3.12　温度传感器　9
1.3.13　压力传感器　10
1.3.14　光线传感器　10
1.3.15　超声波传感器　11
1.4　安全规则　11
1.5　下一章　12
第2章　面包板电路　13
2.1　用面包板搭电路　13
2.1.1　理解电源和接地　14
2.1.2　使用跳线　15
2.2　作品：面包板上闪烁的灯　16
2.3　作品：激光阻断报警器　17
2.3.1　组装激光模块　20
2.3.2　组装传感器模块　20
2.3.3　制作外壳　22
2.3.4　激光阻断报警器的代码　25
2.3.5　安装阻断报警器　26
2.4　可选作品：红外探测器　26
2.4.1　连线PIR和蜂鸣器　27
2.4.2　红外探测器的代码　28
2.5　下一章　28
第3章　如何焊接　29
3.1　集齐焊接装备　30
3.1.1　选择烙铁　30
3.1.2　选择焊锡　32
3.1.3　获得所需的其他东西　33
3.2　焊接　36
3.3　除焊　38
3.4　清洁　40
3.5　作品：用LED带装饰的茶几　41
3.5.1　准备灯带　41
3.5.2　把灯带装到茶几上　43
3.6　做外壳　44
3.7　LED灯带代码　47
3.8　下一章　53
第4章　无线通信　54
4.1　XBee无线模块　54
4.1.1　XBee还是XBee Pro　55
4.1.2　1系列还是2系列　55
4.2　XBee小板　56
4.3　XBee的结构　56
4.4　其他无线模块　57
4.4.1　Freakduino Chibi　57
4.4.2　JeeLabs JeeNode　57
4.5　作品：无线LED灯　58
4.6　无线LED代码　60
4.7　作品：蓝牙门铃　61
4.7.1　按钮　62
4.7.2　门铃接线的步骤　63
4.7.3　做门铃的外壳　65
4.8　无线门铃的代码　69
4.8.1　按钮单元的代码　69
4.8.2　蜂鸣器代码　70
4.9　下一章　71
第5章　给Arduino编程　72
5.1　Arduino开发环境　72
5.1.1　编程窗口　73
5.1.2　菜单　74
5.2　Blink（闪灯）程序　77
5.3　从示例代码中学习　79
5.3.1　调整代码　80
5.3.2　找到示例代码　81
5.4　更多功能和语法　84
5.4.1　算术运算　84
5.4.2　数组　84
5.4.3　比较运算符　85
5.4.4　for语句　85
5.4.5　include命令　86
5.4.6　递增/递减　86
5.4.7　中断　86
5.4.8　if/else　87
5.4.9　映射　87
5.4.10　随机数　87
5.4.11　switch/case　87
5.4.12　while　88
5.5　用串口监视器来调试　88
5.6　关于库　90
5.7　学习编程的资源　91
5.7.1　书籍　91
5.7.2　网站　92
5.8　下一章　92
第6章　感知世界　93
6.1　学习：传感器　93
6.1.1　数字与模拟　94
6.1.2　连接数字传感器和模拟传感器　95
6.2　了解传感器　95
6.2.1　加速度计　95
6.2.2　气压传感器　96
6.2.3　编码器　96
6.2.4　煤气传感器　96
6.2.5　霍尔效应　97
6.2.6　红外　97
6.2.7　压电蜂鸣器（敲击传感器）　97
6.2.8　声音传感器　98
6.2.9　倾斜传感器　99
6.3　作品：心情灯　99
6.3.1　教程　101
6.3.2　心情灯的代码　103
6.4　另外的作品：切槽弯折　105
6.5　下一章　106
第7章　控制液体　107
7.1　教程：控制液体的流动　107
7.1.1　电磁阀　107
7.1.2　压力容器　108
7.1.3　蠕动泵　109
7.2　迷你作品：做一个压力容器　109
7.2.1　步骤　110
7.2.2　压力容器的代码　111
7.3　作品：植物浇水机器人　112
7.3.1　步骤　114
7.3.2　植物浇水机器人的电路　117
7.3.3　植物浇水机器人的外壳　118
7.3.4　植物浇水机器人的代码　121
7.4　下一章　122
第8章　工具箱　123
8.1　创客的终极工具箱　123
8.1.1　基础万用表　124
8.1.2　万用工具　124
8.1.3　卷尺　125
8.1.4　电烙铁　125
8.1.5　数字游标卡尺　126
8.1.6　剪刀　126
8.1.7　X-Acto刻刀　127
8.1.8　螺丝刀　127
8.1.9　五金件　128
8.1.10　剥线钳　129
8.1.11　超级胶　129
8.1.12　迷你手电筒　129
8.1.13　热胶枪　130
8.1.14　放大镜　130
8.1.15　书写工具　131
8.1.16　草稿本　131
8.1.17　充电线　132
8.2　做木工　133
8.2.1　激光切割机　134
8.2.2　手钻　135
8.2.3　空气压缩机和附件　135
8.2.4　电钻　135
8.2.5　加工中心　136
8.2.6　台锯　137
8.2.7　车床　138
8.2.8　磨床　138
8.3　做塑料件　139
8.3.1　3D打印机　139
8.3.2　乐高　140
8.3.3　万能粘土　140
8.3.4　真空成形机　141
8.3.5　压挤机　142
8.3.6　田宫　142
8.4　做金工　143
8.4.1　等离子切割机　143
8.4.2　带锯机　144
8.4.3　磨床　144
8.4.4　电焊机　145
8.4.5　铝型材　145
8.5　创客空间　148
8.6　软件　150
8.6.1　GIMP　151
8.6.2　Inkscape　151
8.6.3　Fritzing　152
8.6.4　KiCad PCB布局软件　152
8.6.5　MakerCase　153
8.7　电路工具与技术　153
8.7.1　万用表　154
8.7.2　电子拾荒　155
8.7.3　元器件标识　156
8.7.4　电路图符号　159
8.8　下一章　160
第9章　超声波检测　161
9.1　教程：超声波检测　161
9.2　迷你作品：做一个超声波夜灯　163
9.3　作品：猫咪玩具　164
9.3.1　指南　166
9.3.2　外壳　167
9.4　车床入门　175
9.5　车床安全　176
9.6　下一章　177
第10章　发出声音　178
10.1　电路中的声音　178
10.1.1　Thingamagoop　179
10.1.2　Tactile Metronome　180
10.1.3　LushOne合成器　180
10.2　迷你作品：Pushbutton Melody　181
10.2.1　步骤　182
10.2.2　Pushbutton Melody的代码　182
10.3　作品：Noisemaker　184
10.3.1　步骤　185
10.3.2　Noisemaker的代码　190
10.4　下一章　191
第11章　测量时间　192
11.1　时间服务器　192
11.1.1　Arduino的定时器　193
11.1.2　真实时钟（RTC）模块　194
11.2　迷你作品：数字钟　194
11.2.1　步骤　195
11.2.2　数字钟的代码　196
11.3　作品：室内风铃　197
11.3.1　伺服电机的摆臂　198
11.3.2　步骤　198
11.3.3　代码　205
11.4　计算机数控工具　206
11.5　下一章　207
第12章　高压电安全操作　208
12.1　教程：控制高压电　208
12.1.1　PowerSwitch Tail　209
12.1.2　EMSL简易继电器盾板　209
12.1.3　Beefcake继电器控制板　210
12.2　迷你作品：做一个风扇控制器　211
12.2.1　步骤　212
12.2.2　风扇控制器的代码　213
12.3　作品：做一个熔岩灯伙伴　213
12.3.1　解码红外　215
12.3.2　步骤　215
12.3.3　熔岩灯伙伴的代码　217
12.4　下一章　220
第13章　控制电机　221
13.1　如何控制电机　221
13.1.1　Adafruit电机盾板　222
13.1.2　Shmalz Haus EasyDriver　222
13.1.3　Bricktronics MegaShield　222
13.2　用TIP-120给电机供电　223
13.3　另一个作品：步进电机旋转器　225
13.3.1　步骤　225
13.3.2　步进电机旋转器的代码　226
13.4　作品：泡泡机　228
13.4.1　步骤　229
13.4.2　泡泡机的代码　232