Arduino实战指南 游戏开发、智能硬件、人机交互、智能家居与物联网设计30例/清华开发者书库 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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李永华，王思野，高英 著

图书标签:

• Arduino
• 嵌入式开发
• 游戏开发
• 智能硬件
• 人机交互
• 物联网
• 智能家居
• DIY
• 项目实战
• 清华大学出版社

出版社： 清华大学出版社

ISBN：9787302446392

版次：1

商品编码：12048086

包装：平装

丛书名： 清华开发者书库

开本：16开

出版时间：2016-09-01

用纸：胶版纸

页数：381

字数：618000

正文语种：中文

编辑推荐

　　本书系统论述了Arduino开源硬件的开发方法。详尽介绍了Arduino开发板种类、扩展板类型、软件开发环境、Arduino编程语言、Arduino硬件设计方法，以及30个完整项目开发案例。全书提供了五大类共计30个完整商业案例，这些案例均可二次开发：智能控制类开发案例8个、生活便捷类开发案例6个、物联网络类开发案例8个、人机交互类开发案例5个、其他创意类开发案例3个。
　　本书配套赠送硬件设计图和源代码，下载地址为清华大学出版社网站本书页面。

内容简介

　　本书系统论述了Arduino开源硬件的开发方法及30个完整项目开发案例。全书内容包括以下六部分：Arduino项目设计基础、智能控制类开发案例、生活便捷类开发案例、物联网络类开发案例、人机交互类开发案例、其他创意类开发案例。
　　全书项目开发案例部分，详尽论述了实际开发案例，包括项目背景、功能及总体设计（含软件设计流程图、硬件电路图）、各种传感器和模块等。此外，对于所有实例，也给出了实际制作的产品机械结构、故障及问题分析、元器件清单等。本书案例的叙述采用由整体到部分，先模块后代码，创新思维与实践设计相结合，以符合读者的学习认知规律；同时，本书配套提供了项目案例的硬件设计图和源代码，供读者动手实践，二次开发。
　　本书可作为电子信息类专业的本科生教材，也可以作为智能硬件爱好者的参考用书；对于从事物联网、创新开发和设计的工程技术人员，也极具参考价值。

作者简介

　　李永华，执教于北京邮电大学信息与通信工程学院，北京邮电大学师德标兵，从事物联网和智能硬件的研究开发，以及教学改革和教学研究工作，曾参与多个教育部、北京市及北京邮电大学的教育及教学改革项目。在教学中以兴趣为导向，激发学生的创造性；以素质为基础，提高自身教学水平；以科研为手段，促进教学理念转变。通过信息工程专业综合改革，探索了以“学生学为中心”的教学模式，营造生动活泼的学习方法，提高学生独立的思考问题，发现问题和解决问题的能力，激发学生的创造激情。出版畅销图书《Arduino软硬件协同设计实战指南》和《AllJoyn技术原理及物联网程序开发指南》。

内页插图

目录

第1章Arduino项目设计基础
1.1开源硬件简介
1.2Arduino开源硬件
1.2.1Arduino开发板
1.2.2Arduino扩展板
1.3Arduino软件开发平台
1.3.1Arduino平台特点
1.3.2Arduino IDE的安装
1.3.3Arduino IDE的使用
1.4Arduino编程语言
1.4.1Arduino编程基础
1.4.2数字I/O口的操作函数
1.4.3模拟I/O口的操作函数
1.4.4高级I/O Pulseln(pin,state,timeout)
1.4.5时间函数
1.4.6中断函数
1.4.7串口通信函数
1.4.8Arduino的库函数
1.5Arduino硬件设计平台
1.5.1Fritzing软件简介
1.5.2Fritzing使用方法
1.5.3Arduino电路设计
1.5.4Arduino样例与编程
第2章智能控制类开发案例
2.1项目1： 六足机器人
2.1.1项目背景
2.1.2创意描述
2.1.3功能及总体设计
2.1.4产品展示
2.1.5故障及问题分析
2.1.6元器件清单
参考文献
2.2项目2: 实时模仿人手动作的机械手
2.2.1项目背景
2.2.2创意描述
2.2.3功能及总体设计
2.2.4产品展示
2.2.5故障及问题分析
2.2.6元器件清单
参考文献
2.3项目3: 自动调酒机
2.3.1项目背景
2.3.2创意描述
2.3.3功能及总体设计
2.3.4产品展示
2.3.5故障及问题分析
2.3.6元器件清单
参考文献
2.4项目4: 自跟随小车
2.4.1项目背景
2.4.2创意描述
2.4.3功能及总体设计
2.4.4产品展示
2.4.5故障及问题分析
2.4.6元器件清单
参考文献
2.5项目5: 智能颜色识别追踪小车
2.5.1项目背景
2.5.2创意描述
2.5.3功能及总体设计
2.5.4产品展示
2.5.5故障及问题分析
2.5.6元器件清单
参考文献
2.6项目6: 自平衡小车
2.6.1项目背景
2.6.2创意描述
2.6.3功能及总体设计
2.6.4产品展示
2.6.5故障及问题分析
2.6.6元器件清单
参考文献
2.7项目7: 智能清洁小车
2.7.1项目背景
2.7.2创意描述
2.7.3功能及总体设计
2.7.4产品展示
2.7.5故障及问题分析
2.7.6元器件清单
参考文献
2.8项目8: 多功能智能玩具小车
2.8.1项目背景
2.8.2创意描述
2.8.3功能及总体设计
2.8.4产品展示
2.8.5故障及问题分析
2.8.6元器件清单
参考文献
第3章生活便捷类开发案例
3.1项目9: “懒人”垃圾桶
3.1.1项目背景
3.1.2创意描述
3.1.3功能及总体设计
3.1.4产品展示
3.1.5故障及问题分析
3.1.6元器件清单
参考文献
3.2项目10: 星伞
3.2.1项目背景
3.2.2创意描述
3.2.3功能及总体设计
3.2.4产品展示
3.2.5故障及问题分析
3.2.6元器件清单
参考文献
3.3项目11: 强密码生成器
3.3.1项目背景
3.3.2创意描述
3.3.3功能及总体设计
3.3.4产品展示
3.3.5故障及问题分析
3.3.6元器件清单
参考文献
3.4项目12: 智能教室
3.4.1项目背景
3.4.2创意描述
3.4.3功能及总体设计
3.4.4产品展示
3.4.5故障及问题分析
3.4.6元器件清单
参考文献
3.5项目13: 智能分类垃圾桶
3.5.1项目背景
3.5.2创意描述
3.5.3功能及总体设计
3.5.4产品展示
3.5.5故障及问题分析
3.5.6元器件清单
参考文献
3.6项目14: 语音控制台灯
3.6.1项目背景
3.6.2创意描述
3.6.3功能及总体设计
3.6.4产品展示
3.6.5故障及问题分析
3.6.6元器件清单
参考文献
第4章物联网络类开发案例
4.1项目15: 皮肤温湿度微博播报器
4.1.1项目背景
4.1.2创意描述
4.1.3功能及总体设计
4.1.4产品展示
4.1.5故障及问题分析
4.1.6元器件清单
参考文献
4.2项目16: 微信智能家居监测控制中心
4.2.1项目背景
4.2.2创意描述
4.2.3功能及总体设计
4.2.4产品展示
4.2.5故障及问题分析
4.2.6元器件清单
参考文献
4.3项目17: 红外网络双控窗帘
4.3.1项目背景
4.3.2创意描述
4.3.3功能及总体设计
4.3.4产品展示
4.3.5故障及问题分析
4.3.6元器件清单
参考文献
4.4项目18: 实时红外监测系统
4.4.1项目背景
4.4.2创意描述
4.4.3功能及总体设计
4.4.4产品展示
4.4.5故障及问题分析
4.4.6元器件清单
参考文献
4.5项目19: 微型气象站
4.5.1项目背景
4.5.2创意描述
4.5.3功能及总体设计
4.5.4产品展示
4.5.5故障及问题分析
4.5.6元器件清单
参考文献
4.6项目20: 乐联智能家居
4.6.1项目背景
4.6.2创意描述
4.6.3功能及总体设计
4.6.4产品展示
4.6.5故障及问题分析
4.6.6元器件清单
参考文献
4.7项目21: 智能开关
4.7.1项目背景
4.7.2创意描述
4.7.3功能及总体设计
4.7.4产品展示
4.7.5故障及问题分析
4.7.6元器件清单
参考文献
4.8项目22: 微信控制智能插排
4.8.1项目背景
4.8.2创意描述
4.8.3功能及总体设计
4.8.4产品展示
4.8.5故障及问题分析
4.8.6元器件清单
参考文献
第5章人机交互类开发案例
5.1项目23: 可穿戴智能盲人导航系统
5.1.1项目背景
5.1.2创意描述
5.1.3功能及总体设计
5.1.4产品展示
5.1.5故障及问题分析
5.1.6元器件清单
参考文献
5.2项目24: 老年人的“哆啦A梦”
5.2.1项目背景
5.2.2创意描述
5.2.3功能及总体设计
5.2.4产品展示
5.2.5故障及问题分析
5.2.6元器件清单
参考文献
5.3项目25: 运动手环
5.3.1项目背景
5.3.2创意描述
5.3.3功能及总体设计
5.3.4产品展示
5.3.5故障及问题分析
5.3.6元器件清单
参考文献
5.4项目26: 星空墙壁灯
5.4.1项目背景
5.4.2创意描述
5.4.3功能及总体设计
5.4.4产品展示
5.4.5故障及问题分析
5.4.6元器件清单
参考文献
5.5项目27: 智能导盲棍
5.5.1项目背景
5.5.2创意描述
5.5.3功能及总体设计
5.5.4产品展示
5.5.5故障及问题分析
5.5.6元器件清单
参考文献
第6章其他创意类开发案例
6.1项目28: 水幕时钟
6.1.1项目背景
6.1.2创意描述
6.1.3功能及总体设计
6.1.4产品展示
6.1.5故障及问题分析
6.1.6元器件清单
参考文献
6.2项目29: 智能鱼缸
6.2.1项目背景
6.2.2创意描述
6.2.3功能及总体设计
6.2.4产品展示
6.2.5故障及问题分析
6.2.6元器件清单
参考文献
6.3项目30: 音乐天才
6.3.1项目背景
6.3.2创意描述
6.3.3功能及总体设计
6.3.4产品展示
6.3.5故障及问题分析
6.3.6元器件清单
参考文献

《Arduino实战指南：游戏开发、智能硬件、人机交互、智能家居与物联网设计30例》 作者： [作者姓名，如：张伟、李娜等，此处可根据实际情况虚构或留空] 出版社： 清华大学出版社 系列： 清华开发者书库 图书简介 在信息技术飞速发展的今天，Arduino作为一款开源的电子原型开发平台，以其简单易学、功能强大、社区活跃等特点，吸引了全球无数的开发者、创客以及对电子技术充满兴趣的学习者。本书《Arduino实战指南：游戏开发、智能硬件、人机交互、智能家居与物联网设计30例》正是基于这一趋势，为广大读者提供了一本集理论、实践与创新于一体的Arduino开发宝典。本书不仅涵盖了Arduino的基础知识，更通过精心设计的30个涵盖游戏开发、智能硬件、人机交互、智能家居与物联网设计等多个热门领域的实战项目，带领读者一步步深入Arduino的奇妙世界，掌握实际应用开发的关键技能。 核心内容与亮点 本书的编排匠心独运，力求在理论讲解与项目实践之间取得完美的平衡，确保读者既能扎牢基础，又能快速上手，解决实际问题。 一、 Arduino基础理论，通俗易懂 在进入精彩纷呈的实战项目之前，本书首先对Arduino的硬件和软件基础知识进行了系统而详细的介绍。我们深知，对于初学者而言，理解硬件结构、熟悉开发环境是至关重要的第一步。 Arduino硬件概览： 我们将详细解析Arduino Uno、Mega等主流开发板的核心组件，如微控制器（MCU）、电源管理、输入输出（I/O）接口、通信接口（USB、SPI、I2C、UART）等。通过图文并茂的方式，让读者清晰地了解Arduino板上的每一个部分的作用，以及它们如何协同工作。 Arduino IDE使用指南： Arduino集成开发环境（IDE）是编写、上传和调试Arduino代码的强大工具。本书将从安装、界面布局、常用功能（代码编辑器、串口监视器、库管理器、校验）等方面，手把手地教您如何熟练使用IDE，让编程过程更加顺畅高效。 C/C++编程基础与Arduino语法： Arduino编程语言基于C/C++，本书将在必要之处回顾和讲解C/C++的基础语法，重点突出Arduino特有的函数和库，例如`setup()`、`loop()`、`pinMode()`、`digitalWrite()`、`digitalRead()`、`analogRead()`、`analogWrite()`等。通过清晰的代码示例，让读者快速掌握Arduino编程的核心要领。 常用传感器与执行器介绍： 无论是读取环境数据，还是控制设备运行，都离不开传感器和执行器的配合。本书将对LED、蜂鸣器、按钮、电位器、光敏电阻、温湿度传感器（DHT11/DHT22）、超声波测距传感器、舵机、步进电机等常用元器件进行详细的讲解，介绍其工作原理、电气特性以及如何在Arduino项目中连接和使用它们。 二、 30个精心设计的实战项目，全面覆盖热门领域 本书的灵魂在于其30个精心挑选的实战项目。这些项目不仅具备实际的应用价值，更代表了当前电子技术发展的前沿方向。每个项目都遵循“问题提出-原理分析-硬件连接-代码实现-调试优化-拓展应用”的完整流程，让读者在解决具体问题的过程中，学到知识、掌握技能。 1. 游戏开发类项目 趣味电子骰子： 利用LED矩阵或数码管模拟骰子点数，通过按钮触发随机数生成，体验简单直观的互动乐趣。 简易反应速度测试器： 通过LED指示灯和按钮，测量玩家的反应速度，开发一款经典的休闲游戏。 电子迷宫游戏： 结合摇杆或按钮控制小球在LED矩阵上移动，挑战玩家的精细操作。 循迹赛车小车（基础版）： 通过红外传感器检测地面线条，让小车能够自动沿着路线行驶，为更复杂的机器人项目打下基础。 2. 智能硬件类项目 自动浇水系统： 使用土壤湿度传感器检测土壤干湿，控制水泵实现定时或按需浇水，打造智能植物管家。 智能光控台灯： 利用光敏电阻，让台灯能够根据环境光线强度自动亮起或熄灭，节能环保。 温湿度监控与报警器： 结合温湿度传感器和蜂鸣器、LED，实现对环境温湿度的实时监测，并在超出预设范围时发出警报。 智能风扇控制器： 通过温度传感器检测室内温度，自动调节风扇的转速或开关，创造舒适的室内环境。 3. 人机交互类项目 手势识别控制： 利用红外传感器阵列或姿态传感器，实现通过手势来控制LED、舵机等设备，体验新颖的交互方式。 语音控制LED： 结合语音识别模块，通过简单的语音指令来控制LED的开关，感受智能语音的魅力。 触控音乐播放器： 利用触摸感应模块，设计一个简单的触控界面，控制音乐的播放、暂停、切换。 表情显示屏： 使用OLED或LCD屏幕，根据传感器输入或预设逻辑，显示不同的表情，实现趣味性的人机交流。 4. 智能家居类项目 智能门禁系统： 结合RFID读卡器或密码键盘，实现非接触式或密码身份验证，为家庭安全提供保障。 智能窗帘控制器： 通过光线传感器和电机，实现根据日照情况自动开关窗帘，实现节能与舒适。 远程环境监测： 利用ESP8266/ESP32等Wi-Fi模块，将温湿度、空气质量等数据发送到云端平台，实现远程查看与分析。 智能灯光控制（APP控制）： 结合蓝牙或Wi-Fi模块，通过手机APP发送指令，远程控制家中灯光的开关、亮度、颜色。 5. 物联网（IoT）设计类项目 智能垃圾桶： 利用超声波传感器检测垃圾桶状态，当接近满时自动发送通知，或者配备自动开盖功能。 智能宠物喂食器： 通过定时器和伺服电机，实现定时定量喂食，并可通过APP进行远程控制。 环境污染监测节点： 集成多种传感器（如CO2、PM2.5、VOCs），将采集的数据上传到云平台，构建分布式环境监测网络。 共享单车/物品追踪器： 结合GPS模块和通信模块，实现对资产的实时定位与追踪。 智能农业监测系统： 整合土壤湿度、光照、温度、湿度传感器，构建能够远程监控和管理农作物生长环境的物联网系统。 本书的特色与价值 循序渐进，体系完整： 从基础概念到高级应用，逻辑清晰，层层递进，适合不同水平的读者。 项目驱动，学以致用： 30个实战项目，涵盖了当下最热门的领域，让读者在实践中巩固知识，提升解决实际问题的能力。 代码详细，注释清晰： 提供的所有代码都经过精心设计和测试，并附带详细的中文注释，方便读者理解和修改。 图文并茂，直观易懂： 大量使用电路图、实物连接图和代码截图，力求将抽象的概念具象化，降低学习难度。 拓展思路，激发创新： 在每个项目结束后，都提供了一些可行的拓展方向和创新思路，鼓励读者在掌握基础之上进行二次开发。 社区支持，资源丰富： 指导读者如何利用Arduino庞大的开源社区获取更多学习资源和技术支持。 目标读者 本书的目标读者广泛，包括但不限于： 电子爱好者与创客： 希望将创意变为现实，动手制作各种智能设备的DIYer。 大学生与在校学生： 学习嵌入式系统、物联网、机器人等相关专业的学生，以及对电子技术感兴趣的跨专业学生。 初学者： 对Arduino和电子开发感兴趣，但缺乏基础的入门者。 嵌入式开发者： 希望快速掌握Arduino开发，并将其应用于实际项目中的开发者。 教师与教育工作者： 寻找Arduino教学素材和实践项目的教育工作者。 结语 《Arduino实战指南：游戏开发、智能硬件、人机交互、智能家居与物联网设计30例》不仅仅是一本技术书籍，更是一扇通往智能世界的大门。无论您是怀揣着奇思妙想的创客，还是渴望提升技能的开发者，亦或是对未知充满好奇的学习者，本书都将是您在Arduino探索之旅中不可或缺的伙伴。让我们一起，用Arduino点亮创意，创造无限可能！

评分☆☆☆☆☆

作为一名对智能硬件领域跃跃欲试的开发者，我一直想找一本能系统性介绍Arduino在实际应用中潜力的书籍。这本书的出现，简直是及时雨！它并没有仅仅停留在基础的Arduino知识点上，而是将目光投向了更广阔的智能硬件、人机交互、智能家居以及物联网的应用场景。书中关于智能家居的案例，让我看到了如何利用Arduino搭建一个属于自己的智能生活系统，这其中的技术细节和实现逻辑，都给我带来了不少启发。尤其是它涵盖了30个具体案例，每个案例都有详尽的步骤和代码示例，让我能够清晰地理解每个项目的设计理念和实现方式。这种“授人以渔”的学习方式，让我不仅学会了如何复制，更重要的是学会了如何根据自己的需求进行创新和扩展。

评分☆☆☆☆☆

作为一名有一定开发经验的工程师，我一直在寻找一本能够拓展我视野，将Arduino应用于更复杂、更具创新性的项目中的书籍。这本书完全满足了我的需求。《Arduino实战指南》提供的30个案例，涵盖了从游戏开发到智能家居，再到物联网设计的广泛领域，让我看到了Arduino在不同场景下的实际应用。书中对于一些高级应用的讲解，比如传感器数据的采集与分析，以及如何通过网络将数据传输到云端，都给我带来了很大的启发。我特别喜欢书中对于系统设计的思考，它不仅仅是简单的代码堆砌，而是更注重整体的解决方案和技术架构。这本书为我提供了丰富的实践灵感，让我能够将Arduino的知识应用到更具挑战性的项目中。

评分☆☆☆☆☆

这本书简直是打开了我新世界的大门！一直对Arduino这个平台充满了好奇，但又觉得无从下手。这本《Arduino实战指南》就像一位经验丰富的向导，把我从茫然无措的状态中解救出来。书中的案例设计得非常贴合实际，从简单的LED闪烁到复杂的传感器应用，每一步都讲解得细致入微，甚至连我这种初学者都能理解。我特别喜欢书里关于游戏开发的章节，那些小游戏的设计思路和实现方法，让我第一次感受到用代码创造乐趣的成就感。而且，它不仅仅局限于理论，很多例子都提供了完整的硬件连接图和代码，我可以直接照着动手实践，这种即学即用的感觉真的太棒了！通过这些案例，我不仅掌握了Arduino的基本编程技巧，还学会了如何将想法转化为实际的电子项目。

评分☆☆☆☆☆

这本书的内容丰富度和实用性，远远超出了我的预期。我之前接触过一些Arduino的书籍，但大多都比较零散，无法形成一个完整的知识体系。《Arduino实战指南》则不同，它将游戏开发、智能硬件、人机交互、智能家居与物联网这些看似独立的领域，巧妙地通过Arduino这个平台串联起来，展示了Arduino强大的应用潜力。我尤其对书中关于物联网设计的案例印象深刻，它不仅讲解了如何连接设备，更重要的是讲解了如何构建一个完整的物联网系统，这为我后续深入学习物联网技术打下了坚实的基础。书中的30个案例，每一个都独具匠心，让我能够从不同的角度去理解和运用Arduino。

评分☆☆☆☆☆

我是一名刚刚接触Arduino不久的学生，对技术的热情很高，但苦于找不到合适的入门书籍。很多市面上的Arduino书籍要么过于理论化，要么案例陈旧，无法满足我学习最新技术的需求。《Arduino实战指南》这本书真的是我学习路上的一个重要里程碑。它以大量的实战案例为驱动，将枯燥的编程概念融入到有趣的项目中，让我不再觉得学习Arduino是一件痛苦的事情。特别是人机交互的章节，让我对如何设计用户友好的界面有了更深的理解，并且能够通过Arduino实现这些交互逻辑。书中提供的代码清晰易懂，并且有很多注释，让我能够快速理解代码的含义，从而加速我的学习进程。

评分☆☆☆☆☆

终于收到我需要的宝贝了，东西很好，价美物廉，谢谢掌柜的！说实在，这是我购物来让我最满意的一次购物。无论是掌柜的态度还是对物品，我都非常满意的。掌柜态度很专业热情，有问必答，回复也很快，我问了不少问题，他都不觉得烦，都会认真回答我，这点我向掌柜表示由衷的敬意，这样的好掌柜可不多。再说宝贝，正是我需要的，收到的时候包装完整，打开后让我惊喜的是，宝贝比我想象中的还要好！不得不得竖起大拇指。下次需要的时候我还会再来的，到时候麻烦掌柜给个优惠哦！

评分☆☆☆☆☆

我为什么喜欢在京东买东西，因为今天买明天就可以送到。我为什么每个商品的评价都一样，因为在京东买的东西太多太多了，导致积累了很多未评价的订单，所以我统一用段话作为评价内容。京东购物这么久，有买到很好的产品，也有买到比较坑的产品，如果我用这段话来评价，说明这款产品没问题，至少85分以上，而比较垃~圾的产品，我绝对不会偷懒到复制粘贴评价，我绝对会用心的差评，这样其他消费者在购买的时候会作为参考，会影响该商品销量，而商家也会因此改进商品质量。

评分☆☆☆☆☆

很好，参考着看挺不错，速度很快

评分☆☆☆☆☆

好用！！！！！！！！！！

评分☆☆☆☆☆

很实际，内容充实，操作性很强，值得购买！

评分☆☆☆☆☆

刚买回来还没看，有时间学学

评分☆☆☆☆☆

囤着好好看看，很多人推荐，学习一下

评分☆☆☆☆☆

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评分☆☆☆☆☆

内容很有趣，儿子应该会很喜欢吧