本书是笔者开发Arduino及指导本科生参加全国教育机器人大赛的经验总结，包括Arduino驱动和开发环境、语法规则，程序结构和基本函数，红外、温度、湿度、人体红外感应、超声波测距等多种传感器的应用及编程实例，直流电动机、舵机、步进电动机的驱动控制及显示模块、无线模块的应用等硬件资源，智能搬运小车、智能气象站、飞行器、六足机器人等设计实例。本书结构清晰，内容完善，适合初学者学习，也可作为创客/极客、电子爱好者的培训和参考用书。

原高校教师，主讲课程：“电子技术”、“低频电子线路”、“脉冲与数字电路”、“电机学”等；负责本校大学生电子设计竞赛培训和参赛的组织与实施，指导学员获安徽省一等奖5项、二等奖3项；个人获国家科技进步二等奖1项，军队科技进步一、二、三等奖各1项；发表交流学术论文50余篇，EI检索18篇。

第1章 初识Arduino
1.1 什么是Arduino
1.2 为何要使用Arduino
1.3 Arduino家族
1.4 Arduino IDE
1.4.1 选择开发板
1.4.2 选择接口
1.4.3 编写程序代码
1.4.4 保存程序代码
1.4.5 程序代码的编译和烧录
1.5 Arduino资源

第2章 Arduino程序设计基础
2.1 Arduino语言
2.2 基本数据类型
2.2.1 整型
2.2.2 浮点型
2.2.3 布尔型
2.2.4 字符型
2.2.5 字节型
2.3 数组和字符串
2.3.1 数组
2.3.2 字符串
2.4 运算符
2.4.1 赋值运算符
2.4.2 算术运算符
2.4.3 关系运算符
2.4.4 逻辑运算符
2.4.5 递增/减运算符
2.5 程序结构
2.5.1 顺序结构
2.5.2 选择结构
2.5.3 循环结构

第3章 Arduino基本函数
3.1 数字接口函数
3.1.1 pinMode函数
3.1.2 digitalRead函数
3.1.3 digitalWrite函数
3.2 模拟接口函数
3.2.1 模拟输入
3.2.2 PWM模拟输出
3.3 数学函数
3.4 时间函数
3.4.1 millis（）
3.4.2 delay（ms）
3.4.3 delayMicroseconds（value）
3.5 随机函数
3.5.1 random(howsmall，howbig)
3.5.2 randomSeed(seed)
3.6 位操作函数
3.6.1 bitRead（val，num）
3.6.2 bitWrite（val，num1，num2）
3.7 串口通信函数
3.7.1 Serial.begin(speed)
3.7.2 Serial.available()
3.7.3 Serial.read()
3.7.4 Serial.write()
3.7.5 Serial.print()和Serial.println()
3.7.6 Serial.end()
3.8 中断函数
3.8.1 中断的概念
3.8.2 中断的分类
3.8.3 中断的使用
3.9 SPI接口函数
3.9.1 概述
3.9.2 SPI接口的数据传输
3.9.3 Arduino SPI接口
3.9.4 SPI类及其成员函数

第4章 Arduino硬件资源
4.1 电子元器件及开发板的扩展
4.1.1 电子元器件
4.1.2 开发板的扩展
4.2 数字I/O接口
4.3 模拟I/O接口
4.4 PWM接口
4.5 串口通信接口
4.6 中断接口

第5章 传感器模块
5.1 红外传感器模块
5.1.1 红外避障传感器
5.1.2 红外寻线传感器
5.1.3 红外测距传感器
5.1.4 红外遥控传感器
5.2 DHT11数字温/湿度传感器模块
5.3 人体红外感应模块
5.4 超声波测距传感器模块
5.4.1 HC-SR04型超声波测距传感器模块
5.4.2 利用串口输出超声波的测距实例

第6章 电动机驱动控制
6.1 直流电动机驱动控制
6.1.1 有刷直流电动机（永久磁铁型）
6.1.2 无刷直流电动机
6.1.3 H桥控制电路
6.1.4 程序设计
6.2 舵机驱动控制
6.2.1 舵机的控制信号和接线方式
6.2.2 舵机的控制程序
6.3 步进电动机驱动控制
6.3.1 步进电动机的主要技术参数
6.3.2 步进电动机的接线
6.3.3 步进电动机的驱动板
6.3.4 步进电动机的程序设计

第7章 显示模块
7.1 LCD1602显示模块
7.1.1 常用工作指令
7.1.2 硬件连接
7.1.3 程序调试
7.2 MINILCD12864显示模块
7.2.1 通信方式
7.2.2 使用u8glib进行驱动

第8章 无线模块
8.1 HC-06蓝牙模块
8.1.1 HC-06蓝牙模块与计算机之间进行通信
8.1.2 Arduino UNO开发板通过HC-06蓝牙模块与手机连接
8.2 ESP8266模块
8.2.1 ESP8266模块的介绍
8.2.2 ESP8266模块的调试
8.2.3 Arduino UNO开发板结合ESP8266模块访问远程服务器

第9章 Arduino智能搬运小车的设计
9.1 总体设计方案
9.1.1 智能搬运小车的结构
9.1.2 智能搬运小车的功能
9.2 硬件设计
9.2.1 伺服电动机
9.2.2 QTI寻迹传感器
9.2.3 超声波传感器
9.2.4 颜色识别传感器
9.3 软件设计
9.3.1 软件总体设计
9.3.2 颜色识别传感器的寻迹算法
9.3.3 超声波传感器定位算法
9.3.4 白平衡和颜色识别算法
9.3.5 搬运过程
9.4 设计心得

第10章 智能气象站的设计
10.1 总体设计方案
10.1.1 主要功能
10.1.2 工作原理
10.2 硬件设计
10.2.1 主控模块
10.2.2 DHT11数字温/湿度传感器
10.2.3 角位移传感器
10.2.4 BMP085压力传感器
10.2.5 BH1750FVI光强度传感器
10.2.6 硬件连接
10.3 软件设计
10.3.1 总体流程图
10.3.2 DHT11数字温/湿度传感器采集温/湿数据
10.3.3 BH1750FVI光强度传感器采集光强度数据
10.3.4 角位移传感器采集风向数据
10.3.5 BMP085压力传感器采集气压数据
10.3.6 本地存储数据

第11章 Arduino飞行器的设计
11.1 总体设计方案
11.1.1 主要功能
11.1.2 工作原理
11.1.3 实现方案
11.2 硬件设计
11.2.1 机架
11.2.2 电动机
11.2.3 电子调速器
11.2.4 螺旋桨
11.2.5 电池
11.2.6 飞行控制系统
11.2.7 遥控器
11.3 组装调试
11.3.1 选择导线并预穿导线
11.3.2 安装无刷空心杯电动机
11.3.3 安装电子调速器
11.3.4 安装飞行控制系统
11.3.5 QQ飞行控制系统与Arduino Mega 2560主控模块的连接
11.4 软件设计

第12章 Arduino六足机器人的设计
12.1 总体设计方案
12.1.1 主要功能
12.1.2 肢体结构
12.1.3 控制系统
12.1.4 步态分析
12.2 硬件及其组装
12.2.1 Arduino主控制板
12.2.2 舵机
12.2.3 舵机控制板
12.2.4 遥控器
12.2.5 组装
12.2.6 PS2遥控器的接收器与舵机控制器的连接
12.2.7 六足机器人与Arduino主控制板的连接
12.3 软件设计
12.3.1 舵机上位机软件
12.3.2 六足机器人超声波避障
12.3.3 六足机器人穿越障碍物
12.3.4 六足机器人红外遥控
12.3.5 六足机器人红外防跌落
参考文献