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Maker系列

Arduino程式教學(RFID模組篇):Arduino Programming (RFID Sensors Kit)

Arduino程式教學(RFID模組篇):Arduino Programming (RFID Sensors Kit)

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出版日期:2015/04/08
出版:渥瑪數位 / 渥瑪數位有限公司
作者:曹永忠、許碩芳、許智誠、蔡英德
語言:繁體中文(台灣)
頁數:665
產品類型:電子書
檔案格式:PDF(適合平板)

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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 In-structions(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』的第三本書,主要是給讀者熟悉Arduino的擴充元件-RFID無線射頻模組。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RFID無線射頻模組,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 xii
表目錄 xxiv
Maker系列 - 1 -
Arduino 簡介 - 4 -
什麼是Arduino - 6 -
Arduino特色 - 6 -
Arduino硬體-Duemilanove - 7 -
Arduino硬體-UNO - 8 -
Arduino硬體-Mega 2560 - 10 -
Arduino硬體- Arduino Pro Mini控制器 - 12 -
Arduino硬體- Arduino ATtiny85 控制器 - 14 -
Arduino硬體- Arduino LilyPad控制器 - 15 -
Arduino硬體- Arduino Esplora 控制器 - 16 -
Arduino硬體- Appsduino UNO 控制板 - 19 -
Arduino硬體- Appsduino Shield V2.0擴充板 - 20 -
86Duino One 開發版 - 22 -
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 - 125 -
Arduino 程式語法 - 127 -
官方網站函式網頁 - 127 -
Arduino程式主要架構 - 128 -
區塊式結構化程式語言 - 130 -
註解 - 133 -
變數 - 133 -
型態轉換 - 139 -
邏輯控制 - 143 -
算術運算 - 149 -
輸入輸出腳位設定 - 153 -
時間函式 - 169 -
數學函式 - 171 -
亂數函式 - 176 -
通訊函式 - 177 -
章節小結 - 184 -
基礎實驗 - 186 -
Hello World - 186 -
讀取使用者文字顯示於USB通訊監控畫面 - 188 -
讀取使用者文字顯示十六進位值於USB通訊監控畫面 - 194 -
讀取使用者文字顯示八進位值於USB通訊監控畫面 - 198 -
讓Led燈亮起來 - 201 -
調整Led燈亮度 - 204 -
章節小結 - 207 -
基本實驗 - 209 -
HelloWorld - 211 -
LED閃爍實驗 - 213 -
LED燈實驗原理圖 - 214 -
流水燈效果實驗 - 216 -
交通燈設計實驗 - 219 -
按鍵控制LED實驗 - 223 -
搶答器設計實驗 - 228 -
蜂鳴器發聲實驗 - 232 -
類比接腳讀取實驗 - 236 -
數位電壓表實驗 - 240 -
光控聲音實驗 - 245 -
PWM 調控燈光亮度實驗 - 249 -
感光燈實驗 - 254 -
章節小結 - 257 -
基本模組 - 259 -
全彩LED模組 - 261 -
光敏電阻 - 264 -
滾珠振動開關 - 273 -
按壓開關模組 - 284 -
按鈕開關模組 - 288 -
LCD 1602 - 293 -
LCD 1602 I2C版 - 300 -
顯示七段顯示器 - 304 -
顯示二位數七段顯示器 - 311 -
顯示四位數七段顯示器 - 320 -
顯示8x8 Led點陣顯示器 - 329 -
滑動顯示8x8 Led點陣顯示器 - 335 -
章節小結 - 343 -
進階模組 - 345 -
有源峰鳴器模組 - 345 -
無源峰鳴器模組 - 347 -
溫度感測模組(DS18B20) - 351 -
溫度感測模組(LM35) - 356 -
高感度麥克風模組 - 360 -
溫濕度感測模組(DHT11) - 365 -
XY 搖桿模組 - 372 -
繼電器模組 - 378 -
電磁繼電器的工作原理和特性 - 380 -
繼電器運作線路 - 381 -
章節小結 - 387 -
高階模組 - 389 -
紅外線發射模組 - 389 -
紅外線接收模組 - 390 -
RTC I2C 時鐘模組 - 398 -
RTC DS1307函數用法 - 404 -
EEPROM 簡介 - 406 -
EEPROM 簡單測試 - 406 -
EEPROM函數用法 - 408 -
EEPROM EEPROM 24C08 - 409 -
薄膜矩陣鍵盤模組 - 416 -
Mini按鈕鍵盤模組 - 421 -
矩陣鍵盤函式說明 - 425 -
使用矩陣鍵盤輸入數字串 - 431 -
ULN2003 步進馬達驅動板 - 437 -
使用時序圖方式驅動步進馬達 - 441 -
章節小結 - 450 -
電子標簽(RFID Tag) - 452 -
MIFARE卡介紹 - 453 -
儲存結構介紹 - 455 -
工作原理介紹 - 459 -
章節小結 - 461 -
無線射頻讀取模組 - 463 -
Mifare MF RC522規格 - 463 -
Mifare MF RC522連接方法 - 465 -
使用MFRC522 RFID模組 - 467 -
使用插斷讀取MFRC522 RFID模組 - 471 -
使用MF RC522 RFID模組讀取區塊資料 - 475 -
RFID函數用法 - 478 -
章節小結 - 479 -
門禁管制機介紹 - 481 -
何謂門禁系統 - 481 -
門禁系統的架構 - 481 -
研究主題 - 483 -
章節小結 - 484 -
實作RFID門禁管制機 - 486 -
電控鎖 - 486 -
驅動MF RC522 RFID模組 - 487 -
RFID卡控制開鎖 - 492 -
寫入RFID卡號到內存記憶體 - 500 -
透過內存RFID卡號控制開鎖 - 506 -
加入聲音通知使用者 - 523 -
章節小結 - 543 -
本書總結 - 544 -
作者介紹 - 545 -
附錄 - 547 -
電阻色碼表 - 547 -
RFID函式庫 - 548 -
MFRC522函式庫 - 567 -
繼電器原廠資料 - 626 -
四通道繼電器模組線路圖 - 628 -
LCD 1602函數用法 - 629 -
DallasTemperature函數用法 - 632 -
參考文獻 - 633 -

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_RFID_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




許碩芳 (Shuo-Fang Hsu),逢甲大學畢,靜宜大學資訊傳播工程學系研究所研究生,主要研究為Arduino、程式開發與設計、網頁設計、系統整合。
Email: d9830725@mail.fcu.edu.tw




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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