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Maker系列

Arduino程式教學(常用模組篇):Arduino Programming (37 Modules)

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Arduino程式教學(常用模組篇):Arduino Programming (37 Modules)

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出版日期:2015-03-08
出版:渥瑪數位(渥瑪數位有限公司)
作者: 曹永忠、許智誠、蔡英德
語言: 繁體中文(台灣)
檔案格式:PDF
頁數:435

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內容簡介

在克里斯.安德森(Chris Anderson)所著『自造者時代:啟動人人製造的第三次工業革命』提到,過去幾年,世界來到了一個重要里程碑:實體製造的過程愈來愈像軟體設計,開放原始碼創造了軟體大量散佈與廣泛使用,如今,實體物品上也逐漸發生同樣的效應。網路社群中的程式設計師從Linux作業系統出發,架設了今日世界上絕大部分的網站(Apache WebServer),到使用端廣受歡迎的FireFox瀏覽器等,都是開放原始碼軟體的最佳案例。
現在自造者社群(Maker Space)也正藉由開放原始碼硬體,製造出電子產品、科學儀器、建築物,甚至是3C產品。其中如Arduino開發板,銷售量已遠超過當初設計者的預估。連網路巨擘Google Inc.也加入這場開放原始碼運動,推出開放原始碼電子零件,讓大家發明出來的硬體成品,也能與Android軟體連結、開發與應用。
目前全球各地目前有成千上萬個「自造空間」(makerspace)─光是上海就有上百個正在籌備中,多自造空間都是由在地社群所創辦。如聖馬特奧市(SanMateo)的自造者博覽會(Maker Faire),每年吸引數10萬名自造者前來朝聖,彼此觀摩學習。但不光是美國,全球各地還有許多自造者博覽會,台灣一年一度也於當地舉辦Maker Fair Taiwan,數十萬的自造者(Maker)參予了每年一度的盛會。
世界知名的歐萊禮(O'Reilly)公司,也於2005年發行的《Make》雜誌,專門出版自造者相關資訊,Autodesk, Inc.主導的Instructables - DIY How To Make Instruc-tions(http://www.instructables.com/),也集合了全球自造者分享的心得與經驗,舉凡食物、玩具、到3C產品的自製經驗,也分享於網站上,成為全球自造者最大、也最豐富的網站。
本系列『Maker系列』由此概念而生。面對越來越多的知識學子,也希望成為自造者(Make),追求創意與最新的技術潮流,筆著因應世界潮流與趨勢,思考著『如何透過逆向工程的技術與手法,將現有產品開發技術轉換為我的知識』的思維,如果我們可以駭入產品結構與設計思維,那麼了解產品的機構運作原理與方法就不是一件難事了。更進一步我們可以將原有產品改造、升級、創新,並可以將學習到的技術運用其他技術或新技術領域,透過這樣學習思維與方法,可以更快速的掌握研發與製造的核心技術,相信這樣的學習方式,會比起在已建構好的開發模組或學習套件中學習某個新技術或原理,來的更踏實的多。
本系列的書籍,因應自造者運動的世界潮流,希望讀者當一位自造者,將現有產品的產品透過逆向工程的手法,進而了解核心控制系統之軟硬體,再透過簡單易學的Arduino單晶片與C語言,重新開發出原有產品,進而改進、加強、創新其原有產品的架構。如此一來,因為學子們進行『重新開發產品』過程之中,可以很有把握的了解自己正在進行什麼,對於學習過程之中,透過實務需求導引著開發過程,可以讓學子們讓實務產出與邏輯化思考產生關連,如此可以一掃過去陰霾,更踏實的進行學習。
作者出版了許多的Arduino系列的書籍,深深覺的,基礎乃是最根本的實力,所以回到最基礎的地方,希望透過最基本的程式設計教學,來提供眾多的Makers在入門Arduino時,如何開始,如何攥寫自己的程式,主要的目的是希望學子可以學到程式設計的基礎觀念與基礎能力。作者們的巧思,希望讀者可以了解與學習到作者寫書的初衷。
本書是『Arduino程式教學』的第二本書,主要是給讀者熟悉Arduino的屠龍寶刀-周邊模組。Arduino開發板最強大的不只是它的簡單易學的開發工具,最強大的是它封富的周邊模組與簡單易學的模組函式庫,幾乎Maker想到的東西,都有廠商或Maker開發它的周邊模組,透過這些周邊模組,Maker可以輕易的將想要完成的東西用堆積木的方式快速建立,而且最強大的是這些周邊模組都有對應的函式庫,讓Maker不需要具有深厚的電子、電機與電路能力,就可以輕易駕御這些模組。
所以本書要介紹市面上最完整、最受歡迎的37件Arduino模組,讓讀者可以輕鬆學會這些常用模組的使用方法,進而提升各位Maker的實力。

章節目錄

自序 ii
自序 iv
目 錄 vi
圖目錄 x
表目錄 xx
Maker系列 1
Arduino 簡介 5
什麼是Arduino 7
Arduino特色 7
Arduino硬體-Duemilanove 8
Arduino硬體-UNO 9
Arduino硬體-Mega 2560 11
Arduino硬體- Arduino Pro Mini控制器 13
Arduino硬體- Arduino ATtiny85 控制器 15
Arduino硬體- Arduino LilyPad控制器 16
Arduino硬體- Arduino Esplora 控制器 17
Arduino硬體- Appsduino UNO 控制板 20
Arduino硬體- Appsduino Shield V2.0擴充板 21
86Duino One 開發版 23
Arduino硬體- Doctor duino 開發版 54
章節小結 69
Arduino 開發環境 71
Arduino開發IDE安裝 71
Arduino函式庫安裝 84
Doctor duino開發環境安裝教學 98
如何燒錄Bootloader 106
章節小結 121
Arduino 程式語法 123
官方網站函式網頁 123
Arduino程式主要架構 124
區塊式結構化程式語言 126
註解 129
變數 129
型態轉換 135
邏輯控制 139
算術運算 145
輸入輸出腳位設定 149
時間函式 166
數學函式 168
亂數函式 173
通訊函式 174
章節小結 181
基礎實驗 183
Hello World 183
讀取使用者文字顯示於USB通訊監控畫面 185
讀取使用者文字顯示十六進位值於USB通訊監控畫面 191
讀取使用者文字顯示八進位值於USB通訊監控畫面 194
章節小結 197
基本模組 199
雙色LED模組 200
全彩LED模組 203
七彩自動閃爍LED模組 206
紅光雷射模組 209
光敏電阻模組 212
水銀開關模組 215
傾斜開關模組 219
振動開關模組 224
磁簧開關模組 229
按壓開關模組 234
按鈕開關模組 239
章節小結 243
進階模組 245
敲擊感測模組 245
光電開關模組(光遮斷感應器) 250
有源峰鳴器模組 256
無源峰鳴器模組 259
溫度感測模組(DS18B20) 262
溫度感測模組(LM35) 269
類比溫度傳感器模組 273
火燄感測器模組 276
繼電器模組 282
高感度麥克風模組 286
麥克風模組 291
溫濕度感測模組(DHT11) 296
人體觸摸感測模組 304
人體紅外線感測器(PIR Sensor) 309
XY 搖桿模組 316
章節小結 322
高階模組 324
旋轉編碼器模組 324
紅外線避障感測器模組 330
尋跡感測模組 335
魔術光杯模組 340
紅外線發射接收模組 345
手指測心跳模組 349
線性霍爾磁力感測模組(A3144) 354
類比霍爾磁力感測模組(49E) 360
可調線性霍爾磁力感測模組(49E) 365
章節小結 370
本書總結 370
作者介紹 372
附錄 373
電阻色碼表 373
DallasTemperature函式庫 374
繼電器原廠資料 402
四通道繼電器模組線路圖 404
LCD 1602函數用法 405
DallasTemperature函數用法 408
參考文獻 409

作者介紹

曹永忠 (Yung-Chung Tsao):目前為台灣資訊傳播學會秘書長與自由作家,專研於軟體工程、軟體開發與設計、物件導向程式設計,商品攝影及人像攝影。長期投入資訊系統設計與開發、企業應用系統開發、軟體工程、新產品開發管理、商品及人像攝影等領域,並持續發表作品及相關專業著作。
Email:prgbruce@gmail.com ,Line ID:dr.brucetsao
Arduino部落格:http://taiwanarduino.blogspot.tw/
範例原始碼網址:https://github.com/brucetsao/Arduino_37_Modules/
臉書社群(Arduino.Taiwan):https://www.facebook.com/groups/Arduino.Taiwan/
Arduino活動官網:http://arduino.kktix.cc/
Youtube:https://www.youtube.com/channel/UCcYG2yY_u0m1aotcA4hrRgQ


許智誠 (Chih-Cheng Hsu),美國加州大學洛杉磯分校(UCLA) 資訊工程系博士,曾任職於美國IBM等軟體公司多年,現任教於中央大學資訊管理學系專任副教授,主要研究為軟體工程、設計流程與自動化、數位教學、雲端裝置、多層式網頁系統、系統整合。
Email: khsu@mgt.ncu.edu.tw


蔡英德 (Yin-Te Tsai),國立清華大學資訊科學系博士,目前是靜宜大學資訊傳播工程學系教授、台灣資訊傳播學會理事長、靜宜大學計算機及通訊中心主任,主要研究為演算法設計與分析、生物資訊、軟體開發。
Email:yttsai@pu.edu.tw

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王怡敦 2016-12-05 10:41
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