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Arduino程序設計與應用--基於Wokwi的虛擬模擬(高等院校信息技術系列教材)

  • 作者：編者:劉安東//竺功財//倪洪傑|責編:袁勤勇//薛陽
  • 出版社：清華大學
  • ISBN：9787302698876
  • 出版日期：2025/08/01
  • 裝幀：平裝
  • 頁數：173
人民幣：RMB 48 元      售價：元
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內容大鋼
    本書是一本將Arduino虛擬模擬介紹、C與C++程序設計和基於Arduino的多感測器實驗案例分析結合在一起的教材。考慮到Arduino實際使用的普及性，本書以Arduino虛擬模擬為主線，圍繞「低成本」「經典模擬案例分析」「模擬實驗自主設計」展開。主要介紹Arduino工程建立、C與C++程序設計以及模擬案例分析，將其作為教材的基礎；在此基礎上，使用虛擬平台中多種感測器自主設計相關實驗案例，如定時中斷交通燈、步進電機外部中斷串口通信控制、超聲波智能避障小車及智能紅外遙控小車等；Arduino的I/O口基本驅動、中斷、定時器以及串口通信的基本應用為貫穿本書的主線；將Arduino中實際使用的C與C++編程技巧，通信協議解析以及模擬元器件控制邏輯等作為本書的重點，使學生掌握Arduino關鍵技術要點和應用方法。
    本書可作為高等院校「Arduino程序設計與應用」課程的通用教材，也可作為電子信息和自動化類專業學生的「C與C++語言程序設計」或「Arduino程序設計與應用」課程的教材。
作者介紹
編者:劉安東//竺功財//倪洪傑|責編:袁勤勇//薛陽
目錄
第1章  初識Wokwi
  1.1  什麼是Wokwi
    1.1.1  編輯組件
    1.1.2  編輯連線
    1.1.3  鍵盤快捷鍵說明
    1.1.4  編輯器鍵盤快捷鍵
  1.2  為什麼使用Wokwi作為開發平台
  1.3  認識Wokwi模擬平台各類Arduino主控晶元
    1.3.1  ArduinoUNO晶元介紹
    1.3.2  ArduinoMEGA晶元介紹
    1.3.3  小型化的ArduinoNano
  1.4  認識Wokwi模擬平台各類元器件
    1.4.1  基本元器件
    1.4.2  顯示元器件
    1.4.3  輸入元器件
    1.4.4  感測元器件
    1.4.5  輸出元器件
  1.5  認識Wokwi工程文件的創建、導入及運行
    1.5.1  單個工程文件的創建
    1.5.2  單個工程文件的導入與運行
  1.6  認識模擬運行調試界面
  1.7  Wokwi的HelloWorld
第2章  編程語言基礎
  2.1  Arduino語言以及程序結構
    2.1.1  Arduino語言
    2.1.2  Arduino程序結構
  2.2  C/C++語言基礎
    2.2.1  主要數據類型
    2.2.2  運算符
    2.2.3  表達式
    2.2.4  數組
    2.2.5  字元串
    2.2.6  註釋
    2.2.7  用流程圖表示程序
    2.2.8  順序結構
    2.2.9  選擇結構
    2.2.10  循環結構
第3章  使用和編寫類庫
  3.1  C++相關知識點擴展
  3.2  編寫並使用函數
  3.3  使用基於Arduino案例開發
    3.3.1  編寫頭文件
    3.3.2  文件包含
    3.3.3  編寫cpp文件
    3.3.4  建立示常式序
  3.4  Wokwi的文件導入與配置
第4章  基於Wokwi的感測器簡單應用
  4.1  光電阻感測器模塊
    4.1.1  應用背景
    4.1.2  軟硬體使用介紹

    4.1.3  模擬測試
  4.2  被動紅外感測器
    4.2.1  應用背景
    4.2.2  軟硬體使用介紹
    4.2.3  模擬測試
  4.3  MPU60506軸加速和陀螺儀感測器
    4.3.1  應用背景
    4.3.2  軟硬體使用介紹
    4.3.3  模擬測試
  4.4  旋轉編碼器模塊
    4.4.1  應用背景
    4.4.2  軟硬體使用介紹
    4.4.3  模擬測試
  4.5  DHT22數字濕度和溫度感測器
    4.5.1  應用背景
    4.5.2  軟硬體使用介紹
    4.5.3  模擬測試
  4.6  模擬溫度感測器
    4.6.1  應用背景
    4.6.2  軟硬體使用介紹
    4.6.3  模擬測試
  4.7  HC-SR04超聲波距離感測器
    4.7.1  應用背景
    4.7.2  軟硬體使用介紹
    4.7.3  模擬測試
第5章  基於Wokwi的Arduino與外設的通信應用
  5.1  串口通信
    5.1.1  Arduino與電腦通信的相關配置
    5.1.2  Arduino串口通信函數
    5.1.3  串口通信案例
  5.2  I2C匯流排通信
    5.2.1  I2C匯流排通信的主要特點
    5.2.2  I2C主機、從機和引腳
    5.2.3  Wire類庫成員函數
    5.2.4  I2C連接方法
    5.2.5  I2C匯流排通信案例
  5.3  SPI匯流排通信
    5.3.1  SPI類庫成員函數
    5.3.2  SPI匯流排通信案例
第6章  基於Wokwi的Arduino模擬實驗設計
  6.1  基於定時中斷的交通燈
    6.1.1  案例描述
    6.1.2  硬體需求
    6.1.3  軟體需求
    6.1.4  程序流程圖分析
    6.1.5  實現步驟
    6.1.6  測試和調試
    6.1.7  優化和擴展
  6.2  PWM與時間控制函數的應用
    6.2.1  PWM

    6.2.2  延時函數
    6.2.3  PMW定時控制電機運動
    6.2.4  基於舵機控制的電子保險箱
  6.3  按鍵與LED記憶小遊戲
    6.3.1  案例描述
    6.3.2  硬體需求
    6.3.3  軟體需求
    6.3.4  程序流程圖分析
    6.3.5  實現步驟
    6.3.6  測試和調試
    6.3.7  優化和擴展
  6.4  串口控制RGB調光
    6.4.1  案例描述
    6.4.2  硬體需求
    6.4.3  軟體需求
    6.4.4  程序流程圖分析
    6.4.5  實現步驟
    6.4.6  測試和調試
    6.4.7  優化和擴展
  6.5  外部中斷觸發光感感測器點燈
    6.5.1  案例描述
    6.5.2  硬體需求
    6.5.3  軟體需求
    6.5.4  程序流程圖分析
    6.5.5  實現步驟
    6.5.6  測試和調試
    6.5.7  優化和擴展
  6.6  步進電機外部中斷串口通信控制
    6.6.1  案例描述
    6.6.2  硬體需求
    6.6.3  軟體需求
    6.6.4  程序流程圖分析
    6.6.5  實現步驟
    6.6.6  測試和調試
    6.6.7  優化和擴展
  6.7  超聲波智能避障小車
    6.7.1  案例描述
    6.7.2  硬體需求
    6.7.3  軟體需求
    6.7.4  程序流程圖分析
    6.7.5  實現步驟
    6.7.6  測試和調試
    6.7.7  優化和擴展
  6.8  智能紅外遙控小車
    6.8.1  案例描述
    6.8.2  硬體需求
    6.8.3  軟體需求
    6.8.4  程序流程圖分析
    6.8.5  實現步驟
    6.8.6  測試和調試

    6.8.7  優化和擴展
參考文獻

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