本書是根據本科物聯網工程專業(yè)的教學需求,結合Arduino開源硬件的架構和運作原理編寫的。書中詳細闡述了Arduino的架構原理、開發(fā)策略,并探討了短距離無線通信技術的運用。全書共10章,分為理論篇和實踐篇,理論篇的主要內容包括Arduino基礎、硬件設計平臺、編程語法基礎以及短距離無線通信技術;實踐篇的主要內容包括基于Arduino的藍牙雙色LED燈、RFID門禁系統、紅外智能遙控臺燈、Wi-Fi遠程控制,以及智能家居和智慧教室系統的設計與實現。
本書語言清晰易懂,重點突出了創(chuàng)新產品項目設計的內容。適合應用型本科院;蚋呗氃盒5奈锫摼W工程、嵌入式系統等專業(yè),可以作為“物聯網通信技術”“創(chuàng)新產品開發(fā)實訓”等課程的配套教材。
理 論 篇
第1章 Arduino基礎知識 2
1.1 Arduino概述 2
1.2 典型的Arduino開發(fā)板 4
1.3 Arduino擴展板 9
1.4 Arduino IDE 11
本章小結 16
練習與思考 17
第2章 Arduino硬件設計平臺——Fritzing 18
2.1 Fritzing簡介 18
2.2 Fritzing軟件的安裝與使用 18
2.2.1 Fritzing軟件的下載與安裝 18
2.2.2 Fritzing軟件介紹 21
2.2.3 Fritzing的常見使用技巧 26
2.3 使用Fritzing進行Arduino電路設計 32
本章小結 43
練習與思考 43
第3章 Arduino的語法基礎——C語言 44
3.1 Arduino程序概述 44
3.2 變量與常量 46
3.2.1 變量定義 47
3.2.2 數據類型 47
3.2.3 數據類型的轉換 48
3.2.4 變量的聲明 48
3.2.5 變量的分類 49
3.2.6 常量 51
3.3 運算符和表達式 52
3.3.1 算術運算符 52
3.3.2 關系運算符 53
3.3.3 布爾運算符 54
3.3.4 位運算符 55
3.3.5 復合運算符 55
3.3.6 運算符優(yōu)先級 56
3.4 Arduino控制語句 56
3.4.1 條件控制語句 56
3.4.2 循環(huán)控制語句 61
3.4.3 break與continue語句 64
3.5 數組 65
3.6 預處理 67
3.7 函數 68
3.7.1 通信函數 68
3.7.2 數字I/O函數 72
3.7.3 模擬I/O函數 74
3.7.4 高級I/O函數 76
3.7.5 時間函數 77
3.7.6 數學函數 80
3.7.7 外部中斷函數 83
本章小結 84
練習與思考 84
第4章 短距離無線通信技術 86
4.1 短距離無線通信技術概述 86
4.1.1 物聯網的起源與發(fā)展 86
4.1.2 物聯網的概念 87
4.1.3 物聯網的體系結構 88
4.1.4 短距離無線通信技術概覽 89
4.1.5 物聯網的應用領域 90
4.2 藍牙通信技術 92
4.2.1 藍牙技術的發(fā)展 92
4.2.2 藍牙技術協議的體系結構 93
4.2.3 藍牙技術的組網 96
4.2.4 藍牙技術的特點與應用領域 97
4.3 ZigBee通信技術 99
4.3.1 ZigBee技術的發(fā)展 99
4.3.2 ZigBee技術協議的體系結構 100
4.3.3 ZigBee技術的網絡連接 102
4.3.4 ZigBee技術的特點及應用 103
4.4 無線局域網通信技術 104
4.4.1 WLAN的發(fā)展 105
4.4.2 WLAN物理層協議 105
4.4.3 WLAN的拓撲結構 108
4.4.4 WLAN的MAC層協議 109
4.4.5 WLAN技術的特點及應用 111
4.5 RFID通信技術 112
4.5.1 RFID的發(fā)展歷程 112
4.5.2 RFID的系統組成 112
4.5.3 RFID的工作原理 113
4.5.4 RFID技術的特點及應用 114
本章小結 115
練習與思考 115
實 踐 篇
第5章 基于Arduino的藍牙遙控雙色LED燈的
設計與實踐 118
5.1 設計流程 118
5.2 設計實施 118
5.2.1 材料準備 118
5.2.2 硬件連接 121
5.2.3 程序設計 122
5.2.4 程序測試 123
本章小結 124
練習與思考 125
第6章 基于Arduino的RFID門禁系統的
設計與實踐 126
6.1 設計流程 126
6.2 設計實施 126
6.2.1 材料準備 126
6.2.2 硬件連接 131
6.2.3 程序設計 132
6.2.4 程序測試 135
本章小結 137
練習與思考 137
第7章 基于Arduino的紅外遙控智能臺燈的
設計與實踐 138
7.1 設計流程 138
7.2 設計實施 138
7.2.1 材料準備 138
7.2.2 硬件連接 142
7.2.3 程序設計 142
7.2.4 程序測試 145
本章小結 146
練習與思考 147
第8章 基于Arduino的Wi-Fi遠程控制的
設計與實踐 148
8.1 設計流程 148
8.2 設計實施 148
8.2.1 材料準備 148
8.2.2 硬件連接 150
8.2.3 程序設計 151
8.2.4 程序測試 157
本章小結 159
練習與思考 159
第9章 基于Arduino的智能家居系統的
設計與實踐 160
9.1 設計流程 160
9.2 設計實施 160
9.2.1 材料準備 160
9.2.2 硬件連接 163
9.2.3 程序設計 164
9.2.4 程序測試 170
本章小結 171
練習與思考 171
第10章 基于Arduino的智慧教室系統的
設計與實踐 172
10.1 設計流程 172
10.2 設計實施 172
10.2.1 材料準備 172
10.2.2 硬件連接 175
10.2.3 程序設計 176
10.2.4 程序測試 182
本章小結 185
練習與思考 185
參考文獻 186