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Maker系列

Arduino Dino自走車(入門篇):Arduino Dino Car(Basic Skills & Assembly)

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Arduino Dino自走車(入門篇):Arduino Dino Car(Basic Skills & Assembly)

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出版日期:2015-04-30
出版:渥瑪數位(渥瑪數位有限公司)
語言: 繁體中文(台灣)
檔案格式:PDF
頁數:395

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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。

章節目錄

推薦序 ii
自序 iii
自序 v
目 錄 vii
圖目錄 xii
表目錄 xxvi
Maker系列 1
Arduino 簡介 4
什麼是Arduino 6
Arduino特色 6
Arduino硬體-Yun 雲 7
Arduino硬體-Duemilanove 12
Arduino硬體-UNO 13
Arduino硬體-Mega 2560 15
Arduino硬體- Arduino Pro Mini控制器 17
Arduino硬體- Arduino ATtiny85 控制器 19
Arduino硬體- Arduino LilyPad控制器 20
Arduino硬體- Arduino Esplora 控制器 21
86Duino One 開發版 24
86Duino ZERO 開發版 53
86Duino EduCake 開發版 89
章節小結 114
Appsduino DINO 928硬體 116
Appsduino DINO 928套件介紹 116
Appsduino UNO 控制板 118
Appsduino Shield V2.0擴充板 119
Appsduino L298N馬達控制板 123
藍牙通訊模組 126
馬達轉速編碼器與編碼盤 127
超音波模組(HC-SR04) 128
紅外線尋跡模組 130
章節小結 132
Arduino 開發環境 134
Arduino開發IDE安裝 134
Arduino函式庫安裝 147
如何燒錄Bootloader 161
章節小結 175
Arduino 程式語法 177
官方網站函式網頁 177
Arduino程式主要架構 178
區塊式結構化程式語言 179
註解 182
變數 183
型態轉換 188
邏輯控制 193
算術運算 199
輸入輸出腳位設定 203
時間函式 220
數學函式 222
亂數函式 227
通訊函式 228
章節小結 235
基礎實驗 237
Hello World 237
讀取使用者文字顯示於USB通訊監控畫面 238
讀取使用者文字顯示十進位值於USB通訊監控畫面 241
讀取使用者文字顯示十六進位值於USB通訊監控畫面 244
讀取使用者文字顯示八進位值於USB通訊監控畫面 247
讓Led燈亮起來 250
調整Led燈亮度 252
章節小結 255
基本實驗 257
內建範例Blink 259
雙閃燈練習 264
綠紅藍燈閃爍實驗 266
按鈕實驗(Key Pressed) 269
解決彈跳問題實驗 271
電壓檢測實驗 273
設計可以量測非從Vin輸入電壓的多用途電表實驗 274
光敏電阻實驗 278
使用可變電阻元件控制LED 漸亮/漸暗實驗 280
使用PWM類比輸出控制LED 漸亮/漸暗實驗 282
蜂鳴器發聲(Buzzer)實驗 285
外接喇叭發聲實驗 287
使用DS18B20數位溫度計取得環境溫度實驗 292
溫控實驗 294
章節小結 296
組裝Appsduino DINO 928自走車 298
Appsduino DINO 928套件介紹 298
拆開車體底板 300
車體底板支柱安裝 302
車體底板六角銅柱安裝 303
底座萬向輪組立 303
車體底板馬達組立 304
旋轉編碼器安裝 307
輪子安裝 308
車體底板配線 309
實驗板安裝 310
電池盒安裝 310
馬達驅動板安裝 311
馬達與電源接線安裝 315
車體電源開關安裝 316
超音波感測器安裝 316
紅外線尋跡感測器 317
章節小節 321
自走車元件實驗 323
控制馬達簡單旋轉 323
控制馬達正、反轉 325
控制馬達轉速 329
章節小結 334
紅外線尋跡避障實驗 336
紅外線感測實驗 336
循黑線的自走車 339
自動閃避懸崖的自走車 343
自動閃避障礙物的車子 346
章節小節 349
軌跡校正 351
計算旋轉碼盤轉動的脈衝數 352
由旋轉編碼器的脈衝輸入計算車子前進距離 354
章節小節 359
本書總結 359
作者介紹 360
附錄 361
電阻色碼表 361
DallasTemperature函數用法 362
參考文獻 363

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/eDINO/
Arduino活動官網:http://arduino.kktix.cc/

臉書社群(Arduino.Taiwan):https://www.facebook.com/groups/Arduino.Taiwan/
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,現任教于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、數位元教學、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、臺灣資訊傳播學會理事長、靜宜大學計算器及通訊中心主任,主要研究為演算法設計與分析、生物資訊、軟體發展。
Email:yttsai@pu.edu.tw

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