圖書描述
本書有三個部分：〈著手使用Arduino〉、〈8個Arduino專題〉與〈附錄〉。在第一個部分，您會學到第二部分專題所需要的一切基本知識，所以在開始練習之前請先閱讀第一部分。第二部分的專題是彼此相關的，程式碼、零件都可能通用。
每一章的開始都會列齣完成該章提到之專案所需要的零件與工具，也有許多照片與圖片展示這些零件如何組裝。而側欄中則收錄瞭現實世界中有人做過的Arduino專題，相信您會從中得到許多靈感。
然而天有不測之風雲，因此當有綫路接錯需要檢查時，這就成瞭一件苦差事。所以每一章最後都有〈萬一無法成功運作〉這一節，裏麵會有許多常見問題說明與排解方式。
在閱讀〈萬一無法成功運作〉之前，請嘗試自行解決問題，因為對學習而言，那會是更有效的方式，不論在任何時候，疑難排解都是重要的學習。而每章的最後，也提供瞭許多練習題讓您來嘗試。
本書中的所有專題都在Arduino Uno、ArduinoDuemilanove上測試過，使用的是Arduino IDE 0018到0021版，但如果可以的話，請盡量使用最新的版本。
本書特色
您準備要發明什麼瞭呢？
Arduino平颱是切入嵌入式係統很好的齣發點，而本書就是您的指路地圖。從入門基礎到復雜的感測器，甚至遊戲控製器等等，書中提供的範例發人深省，讓人有無限創意。除瞭知識傳授之外，更能引起讀者著手去作專題的慾望，對軟體工程師來說是極佳的入門教材。
本書有多種有趣而實用的Arduino專題，您在幾分鍾之內就可開始親手製作一些小玩意，隻要一步一步跟著書中的指令與照片，即使沒有電子學相關經驗也可以直接開始！
您將學到如何使用三軸加速度計來製作動作感測遊戲手把，將Arduino連上網路並設計客戶伺服端應用程式，以及使用Arduino加上少許便宜零件就能完成的萬用遙控器。除此之外，您還能自製防盜警報器，隻要有人在客廳中移動，就會自動傳送電子郵件給您，還有能在專題中整閤任天堂Wii NunChuk搖桿、二進位骰子、焊接技術等等更多內容。
書中還會談到現實中許多有趣的Arduino應用專題，每章末段的練習題則幫助您靈活運用所學。而〈萬一無法成功運作〉小節，則能幫您解決一些常見的問題。
作者簡介
梅剋．施密特 Maik Schmidt
擔任軟體開發人員超過15年以上，為中型企業建立過許多復雜的解決方案。除瞭日常工作之外，還替電腦科學雜誌撰寫書評及文章，並為開源軟體編寫程式碼。在業餘時間，喜愛閱讀、寫部落格以及潛水。著有《Enterprise Recipes with Ruby and Rails》與《Enterprise Integration with Ruby》等書。
著者信息
圖書目錄
緻謝
序
所需材料
Ⅰ 著手使用Arduino
1 歡迎來到Arduino的世界
2 深入Arduino內部
Ⅱ 八個Arduino專題
3 二進位骰子
4 建立摩斯電碼産生器函式庫
5 感測我們周遭的世界
6 建立動作感測遊戲控製器
7 改造Wii Nunchuk
8 與網路連結
9 萬用遙控器
10 用Arduino控製馬達
Ⅲ 附錄
附錄A 電子學入門
附錄B 進階Arduino程式撰寫
附錄C 進階序列程式設計
附錄D 參考書目
圖書序言
序
歡迎來到Arduino的世界，也歡迎來到實體運算的國度中。Arduino是一個開放式的硬體與軟體專題計劃，這計劃原本是為瞭設計一個原型構思平颱給設計師與藝術傢作為互動設計之用。然而到瞭現在，全世界的業餘愛好者與專傢都會使用它來創造自己的專題，您當然也可以做到！
Arduino可讓我們「動手」用電腦做到自1980年代我們能自己拚裝電腦以來一直無法做到的事，它讓自製電子專題計劃變得容易許多，不管是簡單的原型或是較復雜的儀器都能夠透過Arduino來完成。你不再需為瞭要讓一顆LED燈閃起來而去閱讀成堆的電子學理論，或是艱澀的程式語言瞭，甚至去電機係修什麼進階課程。現在完成第一個Arduino計劃隻需要幾分鍾就行瞭。
事實上，閱讀本書前完全不需要有電子學知識基礎，馬上就能直接動手操作。從翻開本書開始，您不隻會學到一些最關鍵的電子零件使用方法，也會學到如何為硬體加入生命的程式寫作技巧。
本書強調理論的執行麵，在每一個章節中都會有實作的部分。我會針對本書專題所需的基本知識作詳細講解，而每一章節最後麵也會有一節，特彆針對可能發生的問題做說明。
本書是一本快速上手指南，希望能使您立刻上手，馬上就能做齣自己的專題計劃！
圖書試讀
Arduino原本是為瞭設計師與藝術傢而開發的——這些人並不是什麼程式設計專傢，但他們即使沒有程式開發的相關經驗，也能夠用Arduino創造復雜的概念原型和互動藝術作品。所以，Arduino要上手這件事對於一般人來說是非常簡單，更不用說那些具有科技背景的人。
然而，將基礎打穩非常重要，您得對Adruino開發闆、它的開發環境、序列通訊等，有所瞭解之後，纔能充分運用這項産品。
在開始之前，需要先瞭解一個重要概念，也就是實體運算。如果您之前使用過電腦，或許會覺得納悶，畢竟電腦本身就是實體物件，也需要依靠滑鼠、鍵盤等實體物件來輸入訊號，而輸齣的聲音與影像也是透過實體的喇叭與顯示器來進行，那是否可以說所有的運算都是實體運算呢？
原則上，一般運算是實體運算的一部分：鍵盤與滑鼠是真實世界輸入資料的感測器。但要用一般電腦來控製感測器與驅動器非常睏難，如果使用Arduino開發闆，控製復雜甚至某些詭異的裝置就變得簡單許多。這些方法您都會在本書其他章節裏學習到。而在這一章裏，您開始會接觸實體運算，學習如何控製Arduino、所需工具、安裝程式與組裝硬體的方法等等。接下來很快地便會進入有趣的部分：開始您Arduino程式的處女作。
材料
●Arduino開發闆1塊，像是Uno、Duemilanove或Diecimila等。
●連接Arduino與電腦的USB纜綫1條。
●LED燈1顆。
●Arduino IDE，由於每一章都會用到，之後不再贅述。
到底什麼是Arduino開發闆？
剛開始接觸Arduino企劃的入門玩傢常會覺得納悶，當他們在尋找Arduino開發闆時，會聽到或是看到像是Uno、Duemilanove、Diecimila、LilyPad、Seeduino等等奇怪的名字，奇怪的是，好像沒有一個東西名子就叫做Arduino。
幾年前Arduino開發團隊設計齣一個微處理器電路闆，並以開放原始碼的理念免費授權任何人生産電路闆的復製品。您可以在一些電子商店中購買組裝好的電路闆，但許多電子玩傢會從網路上下載它的電路圖後自行組裝。
在往後的幾年裏，Arduino團隊不斷改進開發闆的設計，並發錶瞭一些新的版本，這些新的闆子通常都是以義大利文命名，例如：Uno、Duemilanove、Diecimila等。您可以在網路上找到Arduino一係列版本的列錶，這是Arduino團隊在網路上建立並持續更新的。
而Arduino團隊不僅持續改進硬體設計，同時也發明瞭一些特殊用途的裝置。舉例來說，他們創造瞭Arduino LilyPad，這是一款把微處理器電路闆嵌入織品中，可以用來製作互動型T-shirts。
除瞭這些官方格式的Arduino開發闆之外，網路上也可以找到許多復製品，因為Arduino允許自由開發與改造，許多人擁有自己版本的Arduino相容電路闆，比如說Freeduino、Seeduino、Boarduino，還有瞭不起的Paperduino，這個Paperduino的所有零件不是附著在印刷電路闆上，而是附著在普通的紙上。
Arduino是一個註冊商標，也就是說隻有官方齣版的電路闆纔能稱作為「Arduino」，而復製品則常常在名子的尾端加上「duino」。您可以放心地使用所有的Arduino復製品，它們與官方版的Arduino毫無差彆，都可以用來完成本書內容所提到的企劃。
探索Arduino開發闆
首先是USB接頭，通常我們使用USB連接綫來連接Arduino與電腦，因此它有以下幾種功能：
●將新軟體上傳至開發闆。
●Arduino與電腦間的溝通。
●提供Arduino開發闆所需電源。
●請注意較舊版的Arduino（像是Arduino-NG和Diecimila）不會自動切換外接電源與USB電源模式，您會需要手動將標有PWR_SEL的電源跨接器設為EXT（外接）或USB模式。
現在您知道如何供應Arduino電源瞭。Arduino並不貪心，它會將電源與其他裝置分享，有一排與電源供應相關的插槽（也可以稱為針腳，因為這些針腳會從內部與微控製器的針腳連接）：
●使用標有3.3 V 與5V的針腳，就可以為外接裝置提供與連接針腳相同電壓的電源。
●標有GND接地的針腳有兩根，這可以使外接裝置與Arduino共同接地。
●有些企劃是設計成可攜式的，因此必須要使用像電池這類的可攜式電源。您可以將電池匣這樣的外部電源連接到Vin和GND針腳。
如果您使用AC變壓器與Arduino的電源接頭連接，就可以透過針腳提供該變壓器所標示的伏特數電源瞭。
在電路闆的右下角，可以看到六根類比輸入針腳，編號從A0到A5，您可以用來連接類比訊號感測器。它們會將得到的資料轉換成0到1023之間的數字。第五章〈感測周遭的世界〉當中，就會使用這些針腳與溫度感測器連接。
而電路闆上方有14個數位I/O針腳，編號從D0到D13，這些針腳可以依需求調整為數位輸入或輸齣用，您可以用它來讀取按鈕的資料，或是開關LED等等。
其中，D3、D5、D6、D9、D10與D11這六個針腳也可以做為類比輸齣針腳，在這個模式中，它們可以將0到255的數值轉換成類比電壓。
用户评价
身為一個從來沒有接觸過電子學和程式設計的「門外漢」，《Arduino快速上手指南》這個書名聽起來就很有吸引力！我一直很羨慕那些能夠用手邊的材料，變齣各種有趣小 gadgets 的人，覺得他們好像擁有一種神奇的超能力。但現實是，我連最基本的電子元件都叫不齣名字，更別說要自己組閤齣一個能夠運作的東西瞭。所以我最期待的就是這本書能用最簡單、最生活化的語言，來解釋那些看起來很嚇人的電子和程式術語。例如，它會不會把電壓、電流、電阻這些概念，用生活中的水流來比喻？程式碼的部分，我希望它能從「教你寫指令」開始，而不是一開始就丟一堆複雜的程式碼給我。最好能有「一步一步跟著做」的教學模式，讓我可以邊看邊動手，就像在玩一個益智遊戲一樣。我一直對製作一些有互動性的東西很有興趣，例如，一個可以根據光線明暗自動調節亮度的檯燈，或者一個可以發齣不同聲音的音樂盒。如果這本書能帶領我完成這樣的專案，那種成就感肯定爆棚！我還想知道，書中會不會介紹一些比較「颱灣在地化」的應用，例如，結閤颱灣夜市常見的小玩意，或者製作一個與颱灣在地文化相關的小裝置？這樣會讓我覺得學習起來更有親切感，也更能激發我的創作靈感。我希望這本書能讓我從一個對電子一竅不通的「小白」，變成一個能夠享受DIY樂趣的小小創客！
评分身為一個對創客文化一直躍躍欲試，但又怕被複雜的電子零件和程式碼嚇倒的「潛力股」讀者，這本《Arduino快速上手指南》我真的等瞭好久！颱灣的創客社群越來越活躍，看到很多朋友都能用Arduino做齣各種酷炫的產品，心裡真的好羨慕。但是，要從零開始，到能夠獨立解決問題，這中間的門檻總是讓人卻步。我特別欣賞「快速上手」這個標語，它傳達齣一種「你也可以！」的信心，而且不會讓你感覺被過度的學術理論淹沒。我期待這本書能在程式設計的部分，用最直觀、最容易理解的方式來解釋，例如，不用一下子就講到物件導嚮或是複雜的演算法，而是從簡單的「如果…就…」邏輯開始，一步一步培養我的程式思維。另外，硬體的部分，我希望它能詳細介紹各種常用的感測器和執行器，並且清楚地說明它們的功能、接線方式，以及如何與Arduino闆進行互動。最好能附上清晰的電路圖，讓我這個「手殘黨」也能輕鬆上手。我一直夢想著有一天能夠做齣一個屬於自己的智能傢居小設備，例如一個可以遠端控製的燈光開關，或是偵測到有人經過時就會自動亮起的感應燈。如果這本書能引導我完成這些目標，那它絕對是我入門Arduino的最佳選擇。我還很想知道，它會不會介紹一些社群資源，讓我未來在遇到問題的時候，可以找到同好交流，一起學習、一起成長？
评分這本《Arduino快速上手指南》光是書名就讓我眼睛一亮！我本身就對程式設計有一些基礎，但對於實際硬體操作，例如焊接、電路連接等等，還是處於一個摸索階段。很多時候，即使程式寫好瞭，但因為硬體接線齣瞭問題，整個專案就卡住瞭，那種挫摺感真的讓人很無力。所以我非常期待這本書能在硬體部分給予我實質的幫助，不隻是理論上的介紹，而是希望能有更具體的實作步驟和技巧。例如，它會不會教我如何選擇閤適的感測器，如何判斷感測器的類比或數位訊號，以及如何使用麵包闆進行快速原型開發？我對製作一些與環境互動的專案特別感興趣，比如，一個可以監測空氣品質的設備，或是能偵測水位高度的裝置。如果這本書能提供相關的範例和程式碼，並且詳細解釋每個步驟的原理，那對我來說將會是非常寶貴的學習資源。我還想知道，它會不會涵蓋一些關於電路保護的知識，例如防止短路或過載的方法，這對新手來說非常重要，可以避免燒毀昂貴的Arduino闆。另外，如果書中能提及一些常見的除錯技巧，例如如何使用序列埠監控來查看程式執行的狀態，或者如何透過LED閃爍來判斷程式是否正常運行，這些都會大大提升我的學習效率。我希望這本書能讓我從一個「懂程式碼」的人，變成一個「會動手做」的創客！
评分這本《Arduino快速上手指南》對我來說，簡直是開啟電子世界大門的金鑰匙！我一直以來都對各種新奇的科技產品充滿好奇，但總覺得那些東西離我太遙遠，自己完全沒有能力去理解或製作。看到市麵上很多arduino 的相關書籍，但往往都太過學術化，或者需要一定的電子基礎，這讓我望而卻步。這本書的「快速上手」標語，就像一盞指路明燈，讓我看到瞭入門的希望。我期待這本書能夠循序漸進地引導我，從最基本的 Arduino 闆介紹，到各種常用模組的使用。例如，它會不會教我如何正確連接感測器，如何讀取感測器的數值，以及如何利用這些數值來控製執行器，例如馬達或喇叭？我對製作一些能與環境互動、甚至能產生有趣聲光的裝置特別感興趣。例如，一個能偵測到有人靠近就發齣音樂的門鈴，或者一個能隨著音樂節奏閃爍的燈光秀。我希望這本書能提供豐富的範例，並且詳細解釋每個範例的原理和程式碼，讓我能夠理解「為什麼這樣做」而不是死記硬背。此外，我還想知道，這本書會不會涵蓋一些基本的程式除錯技巧，或者提供一些常見問題的解決方案，讓我在學習過程中遇到睏難時，能夠自行解決。我一直夢想著能夠親手製作齣屬於自己的獨特小發明，而這本《Arduino快速上手指南》，讓我看到瞭實現這個夢想的可能性，我已經迫不及待想開始我的 Arduino 之旅瞭！
评分哇！拿到這本《Arduino快速上手指南》真的是太驚喜瞭！我一直對電子、程式設計那些東西充滿好奇，但又覺得好像很遙遠、很難入門。以前也零星看過一些國外的教學影片，但總覺得語言隔閡，加上東西拆散來看，好像永遠拼湊不起來。這本書就像及時雨一樣，讓我看到瞭希望！最吸引我的是它強調「快速上手」，這對我這種時間有限、又有點「三分鐘熱度」的學習者來說，簡直是福音。我對它的封麵設計就很有好感，看起來專業又不失親切感，讓我第一次接觸Arduino就不會覺得有壓力。我非常期待裡麵的內容，希望它能從最基礎的感測器、LED控製開始，循序漸進地引導我，讓我可以自己動手做齣一些有趣的小專案。畢竟，光是看再多理論，不如自己親手做一遍來得印象深刻，也更有成就感。如果書裡能提供一些實際的範例，比如製作一個簡單的自動澆水係統，或是控製燈光變化，那我真的會覺得物超所值！我很想知道，它會不會教我一些比較進階的操作，像是跟藍牙模組連接，做齣手機App來控製Arduino？或者，能不能透過它來學習如何處理更複雜的數據，例如製作一個溫濕度監測器，然後把數據傳輸到雲端？我真的很想把Arduino變成我生活中的一個小幫手，用它來解決一些生活上的小問題，或者隻是單純地為瞭好玩。這本書的齣現，讓我覺得這個夢想好像變得觸手可及瞭！
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