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中国电子学会著 著

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店铺： 兰兴达图书专营店

出版社： 北京航空航天大学出版社

ISBN：9787512426047

商品编码：28510390128

包装：平装-胶订

出版时间：2018-01-01

基本信息

书名：智能硬件项目教程———基于 Arduino

：65.00元

作者：中国电子学会著

出版社：北京航空航天大学出版社

出版日期：2018-01-01

ISBN：9787512426047

字数：

页码：

版次：1

装帧：平装-胶订

开本：16开

商品重量：0.4kg

编辑推荐

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智能硬件项目教程

内容提要

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目录

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作者介绍

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文摘

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序言

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《智械工坊：硬件启蒙与创意实现》 一、 踏入智能硬件的奇妙世界 本书是一本面向青少年，旨在点燃其对智能硬件和电子创意兴趣的入门指南。它并非专注于某个特定的考试体系，而是致力于带领读者从零开始，探索电子元件的奥秘，理解编程逻辑的魅力，并将这些知识转化为看得见、摸得着的创新作品。我们相信，真正的学习源于动手实践，而好奇心则是驱动创新的不竭动力。 本书的核心理念： “Why”与“How”并重： 不仅教授“怎么做”，更深入讲解“为什么这样做”。理解基础原理，才能融会贯通，举一反三。 循序渐进，层层递进： 从最基础的电子概念和工具使用，逐步过渡到传感器、执行器、微控制器等核心模块的认知与应用，最终引导读者完成复杂的项目设计。 创意驱动，项目导向： 学习的最终目的是为了创造。本书通过一系列生动有趣、贴近生活的设计项目，让读者在解决问题的过程中巩固知识，激发灵感。 软硬结合，逻辑思维： 强调硬件与软件（编程）的协同工作。读者将学习如何通过编写程序来控制硬件的行为，培养严谨的逻辑思维能力。 开放探索，无界创新： 鼓励读者在掌握基础知识后，大胆尝试，修改现有项目，甚至构思全新的创意。技术的边界，在于想象的广度。 二、 核心内容与学习路径 本书的学习内容围绕着“感知”、“决策”和“行动”这三大智能系统的基本要素展开，通过理论讲解与实践项目相结合的方式，构建完整的学习闭环。 第一篇：硬件基础与电路初探 安全第一： 在开始任何动手实践之前，我们会强调安全的重要性。了解电路中的潜在风险，掌握安全的操作规范，是每一位创客必备的素养。 工具与材料： 熟悉常用的电子工具，如万用表、剥线钳、烙铁（如有需要，会讲解基础焊接技巧）等，以及各种基础电子元器件的特性和作用，如电阻、电容、LED、开关等。 电路基本定律： 浅显易懂地介绍欧姆定律、串联电路和并联电路的特点，帮助读者理解电流、电压、电阻之间的关系。 面包板的魔法： 掌握面包板的使用方法，这是进行电路原型搭建的利器，无需焊接即可快速连接元器件，便于调试和修改。 传感器世界： 认识各类常用的传感器，它们是赋予硬件“感知”能力的眼睛和耳朵。我们将详细介绍： 光感系列： 光敏电阻（LDR），感知光线的强弱，用于自动夜灯、光控开关等。 温湿度系列： DHT11/DHT22等温湿度传感器，测量环境的温度和湿度，可以制作环境监测站。 距离系列： 超声波传感器（HC-SR04），测量物体间的距离，是实现避障功能的基础。 运动与方向系列： PIR（人体红外传感器），检测人体的移动；倾斜开关，检测物体的倾倒角度。 声音系列： 声音传感器，感知环境中的声响大小，可用于声控装置。 触摸与压力系列： 触摸传感器，感应手指的触摸；压力传感器，感应施加的压力。 执行器驱动： 了解如何让硬件“行动”起来，控制各种执行器完成具体任务： 发光二极管（LED）： 最基础的发光元件，学习如何控制其亮度、颜色（RGB LED）。 蜂鸣器： 发出声音，用于提示、警报或演奏简单的旋律。 直流电机与舵机： 实现旋转和精确角度控制，是制作机器人移动、手臂等部件的关键。 继电器： 控制大电流设备的开关，如小风扇、台灯等。 第二篇：编程思维与微控制器入门 可视化编程初步： 对于初学者，我们会从易于上手的可视化编程环境开始，例如类似Scratch的积木式编程，让读者熟悉逻辑流程和指令顺序，理解“如果…那么…”、“重复”、“循环”等基本编程概念。 文本编程语言（以Arduino IDE为例）： 逐步过渡到使用Arduino IDE进行C/C++语言编程。我们将深入浅出地讲解： 变量与数据类型： 如何存储和处理数字、字符等信息。 控制结构： 条件语句（if-else）、循环语句（for, while），实现程序的逻辑判断和重复执行。 函数： 封装代码块，提高代码的复用性和可读性。 输入/输出（I/O）操作： 如何读取传感器的数据（输入），如何控制LED、电机等（输出）。 库的使用： 介绍如何调用预先编写好的代码库，快速实现复杂功能（如控制特定传感器）。 微控制器核心： 深入了解微控制器（如Arduino Uno）的工作原理，它就像是智能硬件的“大脑”。学习其引脚功能、ADC（模数转换）、PWM（脉冲宽度调制）等概念。 第三篇：综合项目实践与创意挑战 将硬件知识与编程技能融会贯通，通过一系列精心设计的项目，带领读者完成从构思到实现的完整过程。每个项目都将包含： 项目目标与应用场景： 清晰阐述项目要解决的问题或要实现的功能，并展示其在现实生活中的应用潜力。 所需元器件清单： 列出完成项目所需的具体电子元器件和微控制器。 硬件连接图： 提供清晰、易懂的电路连接示意图，指导读者正确连接元器件。 程序代码详解： 逐行或分段讲解控制程序，解释每段代码的功能和逻辑。 调试与优化： 引导读者进行代码调试，找出错误并进行修正，同时鼓励读者思考如何优化程序性能。 拓展与创新： 在完成基础项目后，提出可行的拓展方向，鼓励读者在此基础上进行二次创新，设计出更具个性的作品。 部分项目示例（不限于以下，鼓励自由发挥）： 智能小夜灯： 利用光敏电阻和LED，制作一个能够感应环境亮度自动亮起或熄灭的小夜灯。 环境监测仪： 结合温湿度传感器和LCD显示屏，实时监测并显示室内温湿度。 智能避障小车： 使用超声波传感器和直流电机，制作一辆能够自动检测并避开前方障碍物的小车。 DIY数字时钟/计时器： 利用实时时钟模块（RTC）和LED数码管，制作一个功能丰富的时间显示装置。 声控灯光秀： 通过声音传感器，实现根据音乐节奏或声音大小来控制LED灯的闪烁模式。 互动游戏装置： 设计一个简单的游戏，例如通过按钮或触摸传感器来控制游戏角色，增加趣味性。 自动浇水系统： 结合土壤湿度传感器，制作一个能够根据土壤湿度自动启动水泵浇水的简易园艺助手。 简单的机器人手臂： 利用舵机来模拟机器人手臂的运动，学习控制多自由度的机械结构。 第四篇：进阶探索与未来展望 更多传感器与执行器： 介绍一些更高级的传感器（如加速度计、陀螺仪、GPS模块）和执行器（如步进电机），为读者打开更广阔的创新空间。 无线通信基础（如蓝牙/Wi-Fi）： 简要介绍如何实现设备间的无线通信，让作品能够联网或通过手机进行远程控制。 项目集成与系统化： 学习如何将多个独立的小项目组合起来，构建更复杂的智能系统。 创新思维与问题解决： 强调在项目开发过程中，如何进行需求分析，如何分解复杂问题，以及如何从失败中学习。 资源与社区： 提供一些持续学习和获取灵感的资源链接，如官方文档、在线论坛、创客社区等，鼓励读者加入更广阔的创客群体。 三、 学习本书将获得什么？ 扎实的硬件基础： 能够认识、理解并正确使用各种基础电子元器件和传感器。 稳健的编程能力： 掌握使用Arduino IDE进行C/C++编程，理解代码逻辑和结构。 出色的动手能力： 能够独立完成电路的搭建、程序的编写和调试。 敏锐的逻辑思维： 在解决实际问题的过程中，培养严谨的分析和推理能力。 无限的创意火花： 掌握将想法转化为实际作品的方法，敢于挑战未知，勇于创新。 对科技的深刻理解： 从“使用者”转变为“创造者”，更深入地理解现代科技的运作原理，为未来的学习和发展奠定坚实基础。 本书特色： 语言通俗易懂： 避免使用过于专业和晦涩的术语，力求让不同年龄段的读者都能轻松理解。 图文并茂： 大量配图、示意图和代码示例，直观生动，方便学习。 实用性强： 所有项目都经过精心设计和测试，具有较高的实践意义和趣味性。 开放性与灵活性： 鼓励读者根据自身兴趣和已有条件进行个性化修改和拓展。 无论你是对电子技术充满好奇的初学者，还是渴望将奇思妙想变为现实的年轻创客，《智械工坊：硬件启蒙与创意实现》都将是你探索智能硬件世界的最佳伙伴。让我们一起，用双手和智慧，点亮创意的火花，构建属于你的智能未来！

评分☆☆☆☆☆

我是一名对科技产品充满好奇心的家长，希望能够引导我的孩子接触机器人技术，培养他们的动手能力和科学素养。在选择启蒙书籍时，我非常看重其内容的趣味性、易懂性以及是否能够激发孩子的兴趣。这本《包邮 全国青少年机器人技术等级考试三四级指定教材 智能硬件项目教程 基于 Arduino》完全符合我的期望。首先，这本书的封面设计就非常吸引人，色彩鲜艳，充满了科技感，很容易引起孩子的注意。翻开书页，里面的插图和实物图片都非常精美，让抽象的技术概念变得生动形象。我让我的孩子跟着书中的指导，一起制作了一个简单的“遥控小车”，他参与了连接线路、安装元器件、调试代码的每一个环节，整个过程都充满了乐趣。书中的项目设计都很贴合孩子的认知水平，比如用简单的 LED 组合来制作闪烁效果，用蜂鸣器发出不同的声音，这些都能够让孩子在游戏中学习。而且，这本书还提供了很多关于如何将 Arduino 和各种创意玩具结合的思路，让我和孩子都能从中获得灵感。最重要的是，这本书在教授技术的同时，也注重培养孩子的逻辑思维能力和解决问题的能力。当遇到一些小问题时，书中的讲解能够帮助孩子理解原因，并尝试自己动手去解决。这本教材不仅是一本学习 Arduino 的工具书，更是一本亲子互动、激发孩子创造力的优质读物，让我看到了孩子身上无限的可能性。

评分☆☆☆☆☆

作为一个对智能硬件和物联网充满热情的大三学生，我一直在寻找能够真正提升我项目实战能力的书籍。市面上关于 Arduino 的资料琳琅满目，但很多都停留在初级阶段，对于一些更高级的应用和调试技巧，要么语焉不详，要么需要自己花费大量时间去试错。这本《包邮 全国青少年机器人技术等级考试三四级指定教材 智能硬件项目教程 基于 Arduino》则给了我惊喜。我被它严谨的逻辑结构和高质量的项目设计所折服。书中不仅涵盖了 Arduino 的核心知识点，更侧重于如何将这些知识转化为实际可用的智能硬件项目。我印象深刻的是关于数据采集和处理的章节，它详细讲解了如何利用 Arduino 连接各种传感器，并将采集到的数据进行初步分析和可视化，这对于我后续开发更复杂的物联网应用非常有帮助。此外，书中关于蓝牙和Wi-Fi通信模块的介绍和实践，也让我受益匪浅，让我能够轻松实现设备的远程控制和数据交互。书中的代码示例清晰易懂，并且提供了详细的解释，即使是对于一些比较晦涩的概念，也能通过代码的逻辑逐步理解。我特别喜欢其中关于智能家居控制系统的项目，它展示了如何将 Arduino 和各种传感器、执行器巧妙地结合起来，构建一个功能完善的智能家居原型。这本书让我深刻体会到，理论与实践相结合的重要性，它不仅仅是一本技术手册，更是一本激发创造力的指南。

评分☆☆☆☆☆

作为一名在校的计算机科学专业的学生，我一直致力于将课堂上学到的理论知识与实际的硬件开发相结合，以期能够提升我的工程实践能力。在寻找能够系统性介绍 Arduino 硬件项目开发的书籍时，我偶然发现了这本《包邮 全国青少年机器人技术等级考试三四级指定教材 智能硬件项目教程 基于 Arduino》。令我惊喜的是，这本书的内容深度和广度都超出了我的预期。书中不仅仅停留在 Arduino 的基础语法和常用库函数，而是深入探讨了许多在实际项目中会遇到的关键技术点。例如，书中关于PID控制算法的介绍和在电机控制中的应用，让我对如何精确控制电机运动有了更深刻的理解。此外，关于串行通信（UART）、I2C和SPI协议的详细讲解，以及如何利用它们连接各种高性能传感器和外部设备，为我后续开发更复杂的系统打下了坚实的基础。书中的项目设计都非常有启发性，将理论知识巧妙地融入到实际操作中，例如，它通过一个“环境监测站”的项目，详细展示了如何整合多个传感器，并将数据通过网络发送到云端，这对于我学习物联网开发具有极大的指导意义。这本书不仅能够帮助我扎实地掌握 Arduino 平台下的智能硬件项目开发技能，更能为我参加机器人技术等级考试和未来的项目开发提供宝贵的参考。

评分☆☆☆☆☆

这本书简直让我眼前一亮！我一直对机器人技术充满好奇，尤其是在 Arduino 领域，但总觉得市面上很多教材要么过于理论化，要么就是零散的教程，很难系统地构建起完整的知识体系。这本《包邮 全国青少年机器人技术等级考试三四级指定教材 智能硬件项目教程 基于 Arduino》的出现，恰好填补了我的这个空白。我是一名高中生，平时喜欢捣鼓一些电子小玩意儿，但对于如何将这些想法变成一个有实际功能的机器人，一直有些迷茫。收到这本书后，我迫不及待地翻开，首先就被其清晰的排版和丰富的插图吸引了。书中的每一个项目都设计得非常巧妙，从基础的传感器应用，到更复杂的电机控制和通信协议，都循序渐进地展开。更重要的是，它并没有仅仅停留在“怎么做”，而是深入浅出地解释了“为什么这样做”，让我能够理解背后的原理，而不是死记硬背。我特别喜欢其中关于光敏传感器和超声波传感器的项目，通过书中的指导，我成功地用 Arduino 制作了一个能够避障的小车，这让我非常有成就感！而且，书中所提到的很多项目都紧密结合了青少年机器人等级考试的要求，这对于我准备考试来说，简直是如虎添翼。我能感受到作者在编纂这本书时，付出了极大的心血，无论是内容的深度、广度，还是实际操作的可行性，都做得非常出色。这本书不仅仅是一本教材，更像是一位循循善诱的老师，引领我在机器人世界的道路上越走越远。

评分☆☆☆☆☆

我是一名科技爱好者，虽然没有专业背景，但一直对机器人技术抱有浓厚的兴趣，尤其是能够动手实践的部分。平时关注了一些关于机器人比赛的信息，也看到很多需要用到 Arduino 的项目，但总感觉自己基础不够扎实，很多东西一知半解。在朋友的推荐下，我入手了这本《包邮 全国青少年机器人技术等级考试三四级指定教材 智能硬件项目教程 基于 Arduino》。收到书后，我最直观的感受就是它的“接地气”。书中的语言风格非常通俗易懂，没有太多晦涩难懂的专业术语，这对于像我这样的初学者来说，简直是福音。我最喜欢的是它从最基础的 Arduino 板介绍开始，然后逐步深入到各种常用元器件（比如LED、按键、电位器等）的使用，再到比较复杂的传感器（比如温湿度传感器、光照传感器、土壤湿度传感器等）的连接和控制。每一个项目都附有详细的电路图和代码，而且作者在解释代码时，会把每一行代码的作用都讲清楚，让我能够理解程序的运行逻辑。我尝试着跟着书中的教程，搭建了一个简单的“智能浇水系统”，通过土壤湿度传感器来判断植物是否需要浇水，然后通过继电器控制水泵，整个过程都非常顺畅，成就感爆棚！这本书让我觉得，机器人制作并没有想象中那么难，只要有好的指导，人人都能成为创客。