Arduino自走車最佳入門與應用：打造輪型機器人輕鬆學 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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圖書標籤:

• Arduino
• 機器人
• 自走車
• 輪型機器人
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• DIY
• 電子製作
• STEM教育
• 青少年編程
• 硬件開發

　附DVD一片

　　小成本，創造無限可能！
　　軟硬整閤的經典範例，易學易用的初學指引！

　　《Arduino自走車最佳入門與應用》是為瞭對於機器人自走車有興趣，卻又苦於沒有足夠知識、經驗與技術能力去開發設計的學習者而編寫。透由本書淺顯易懂的圖文解說，隻要按圖施工，就能快速入門。

　　除瞭軟硬體資訊與所需基本電路原理外，書中已經涵蓋大多數機器人自走車的控製範例，如使用紅外綫循跡模組、RFID模組、超音波模組、紅外綫遙控器、十字搖桿模組、手機觸控、手勢操控等控製方式，並且透過紅外綫、RF、XBee、藍牙、Wi-Fi等無綫通訊連綫控製機器人自走車，另附有自走車範例組裝解說PDF與影片，為最全麵的實戰經典。

　　本書特色如下：
　　■最完整的自走車(輪型機器人)實例
　　■全書可連貫學習，每單元也可獨立練習
　　■軟、硬體知識及相關技術都有詳細圖文解說
　　■使用一般標準元件開發完整自走車
　　■多項搖控方式，並涵蓋一般自走車競賽項目
　　■可延伸智慧傢電實作學習

　　書附光碟內容：
　　範例檔/Arduino自走車範例組裝說明PDF與組裝教學影片/燒錄ATmega開機啓動程式解說PDF/相關外掛函式庫

《創客時代：從零構建你的第一個嵌入式項目》 導論：通往硬件創新的鑰匙 在這個技術日新月異的時代，理解和掌握嵌入式係統的核心原理已不再是專業工程師的專屬領域。它如同掌握瞭一把鑰匙，能開啓通往物聯網（IoT）、自動化控製乃至人工智能應用的大門。本書旨在為所有對電子硬件、編程邏輯和動手實踐充滿熱情的學習者提供一份詳盡的、側重於實踐操作的指南。我們不局限於單一平颱的特定應用，而是緻力於構建一套通用的、可遷移的嵌入式項目構建思維體係。 本書將帶領讀者深入瞭解微控製器（MCU）的工作原理，探究如何高效地利用傳感器、執行器和通信模塊搭建功能完整的係統。我們關注的重點是如何將抽象的編程概念轉化為實際可見的物理世界交互，強調從概念設計到最終實現的全過程。 第一部分：嵌入式係統基礎構建模塊 第一章：微控製器架構與生態解析 本章將係統地介紹主流微控製器架構的底層邏輯，包括CPU寄存器、內存映射、中斷處理機製等。我們將詳細對比不同係列微控製器（如基於ARM Cortex-M係列，或特定廠商的8位/32位架構）在性能、功耗和生態係統支持上的差異。重點在於理解固件的編譯、燒錄流程，以及如何利用集成開發環境（IDE）進行高效的代碼調試。我們將探討實時操作係統（RTOS）的基本概念，為後續復雜任務調度打下理論基礎。 第二章：傳感器數據采集與信號調理 傳感器是嵌入式係統的“感官”。本章將深入探討各類常用傳感器的物理原理和數字輸齣機製。我們會詳細解析模擬信號到數字信號的轉換過程（ADC/DAC），並講解如何進行必要的信號調理，例如濾波、放大和綫性化處理，以確保數據采集的準確性。內容涵蓋溫度、濕度、光照、距離測量等常見傳感器的選型、接綫規範及驅動庫的使用。此外，還將介紹如何處理高速數據流和確保時序同步。 第三章：執行器驅動與功率控製 如果說傳感器是輸入，那麼執行器就是輸齣，它們負責將指令轉化為物理動作。本章聚焦於如何安全有效地驅動各類執行器件。我們將詳細講解晶體管、MOSFET作為開關的使用方法，重點分析如何控製直流電機、步進電機和舵機的速度與位置。對於需要更高功率驅動的負載，如繼電器或高功率LED陣列，我們將剖析隔離電路和電機驅動芯片的選擇與應用，確保係統穩定性和安全性。 第二部分：項目設計與通信協議實踐 第四章：人機交互界麵（HMI）的構建 一個完整的嵌入式係統需要有效的交互方式。本章將指導讀者如何設計和實現各種用戶界麵。從簡單的LCD字符顯示到圖形化的OLED/TFT屏幕驅動，我們將覆蓋顯示內容的刷新策略和圖形渲染技術。同時，鍵盤矩陣、觸摸感應輸入的設計與去抖動處理也將被詳細討論。目標是實現信息的高效展示和靈活的參數配置。 第五章：串行通信協議的深度應用 現代嵌入式項目幾乎都涉及與其他設備或模塊的通信。本章將集中講解工業和消費電子領域最常用的串行通信協議。我們將不僅僅停留在“如何發送數據”，而是深入探討SPI、I2C、UART的總綫仲裁、錯誤校驗機製以及時序圖的精確解讀。通過實際案例演示，掌握如何利用這些協議與外部存儲器、高精度傳感器或無綫射頻模塊進行高效雙嚮通信。 第六章：無綫連接與物聯網基礎 連接性是當前嵌入式係統的核心競爭力。本章聚焦於低功耗無綫通信技術。我們將詳細介紹藍牙低功耗（BLE）的配對與數據包結構，以及Wi-Fi模塊（如ESP係列）的網絡棧配置與接入流程。重點在於如何設計高效的數據打包格式，以及如何實現穩定的斷綫重連機製，為構建可靠的邊緣計算節點奠定基礎。 第三部分：高級係統集成與調試技巧 第七章：嵌入式係統的時間管理與並發處理 隨著項目復雜度的提升，單一的循環執行模式（Super-Loop）會暴露其局限性。本章引入任務調度和中斷優先級管理的概念。我們將詳細闡述如何利用軟件定時器和硬件中斷來精確控製任務執行時序，避免競態條件。通過實例演示，讀者將學會如何利用有限的資源實現多任務並發處理，顯著提升係統的響應速度和可靠性。 第八章：功耗優化與低功耗設計策略 對於電池供電設備而言，能效至關重要。本章將係統地介紹嵌入式係統中的主要功耗來源，包括CPU時鍾、外設待機和I/O驅動。我們將探討深度睡眠模式（Deep Sleep）、喚醒機製的配置，以及如何根據任務需求動態調整係統工作頻率。讀者將學習到實用的電流測量技巧和電源管理單元（PMU）的閤理配置方法。 第九章：健壯性設計與固件可靠性 一個好的項目不僅要能工作，更要能長期、穩定地工作。本章關注係統的健壯性設計。我們將討論看門狗（Watchdog Timer）的正確配置與作用、內存泄漏的排查方法，以及如何實現固件的OTA（Over-The-Air）升級機製，確保設備在現場部署後的維護升級路徑暢通無阻。通過係統化的調試流程和錯誤日誌記錄，讓你的項目更加專業可靠。 結語：邁嚮更廣闊的硬件創新領域 本書提供瞭一個堅實的框架，幫助讀者建立從底層硬件到上層應用邏輯的完整認知鏈條。掌握瞭這些基礎知識和實踐方法，你將能自信地應對各類嵌入式挑戰，將腦海中的創意轉化為觸手可及的智能硬件産品。接下來的學習旅程，將由你自己定義。

作者簡介
　　
楊明豐
　　
　　近30年電子電機背景的豐厚資曆，擁有許多相關暢銷著作。
　　緻力編寫齣讓初學者可以更快入門，並逐步具備紮實能力的好書。
　　
　　【證照】
　　‧儀錶甲級技術士
　　‧儀錶乙級技術士
　　‧工業電子丙級技術士監評
　　‧國際技能競賽中華民國技能競賽裁判
　　
　　【著作】
　　‧Arduino最佳入門與應用
　　‧數位邏輯(含實習)總復習
　　‧8051入門--組閤語言輕鬆學(第三版)
　　‧8051入門--C語言輕鬆學
　　‧電子學(含實習)滿分總復習(上)(下)
　　‧CPLD數位邏輯設計實務(第二版)
　　‧電子學實習I、II攻略本
　　‧基本電學I、II
　　‧基本電學I、II應考攻略手冊
　　‧8051單晶片C語言設計實務第2版
　　‧8051單晶片設計實務—組閤語言版
　　‧電子學I、II攻略本
　　‧數位邏輯實習
　　‧數位邏輯
　　‧電子學I、II
　　‧電子實習I、II
　　‧80x86組閤語言
　　‧8051單晶片設計實務
　　‧計算機概論與微電腦實習考前指引
　　‧8051單晶片實作入門與應用

01 Arduino快速入門
1-1 認識Arduino
1-2 Arduino硬體介紹
1-3 Arduino軟體介紹
1-4 Arduino語言基礎

02 基本電路原理
2-1 電的基本概念
2-2 數字係統
2-3 認識基本手工具
2-4 認識三用電錶
2-5 認識基本電子元件

03 自走車實習
3-1 認識機器人
3-2 認識自走車
3-3 認識自走車組件
3-4 自造自走車

04 紅外綫循跡自走車實習
4-1 認識紅外綫
4-2 認識紅外綫循跡模組
4-3 認識紅外綫循跡自走車
4-4 自造紅外綫循跡自走車

05 紅外綫遙控自走車實習
5-1 認識無綫通訊
5-2 認識紅外綫發射模組
5-3 認識紅外綫接收模組
5-4 認識紅外綫遙控自走車
5-5 自造紅外綫遙控自走車

06 手機藍牙遙控自走車實習
6-1 認識藍牙
6-2 認識藍牙模組
6-3 認識手機藍牙模組
6-4 認識手機藍牙遙控自走車
6-5 自造手機藍牙遙控自走車

07 RF遙控自走車實習
7-1 認識RF
7-2 認識RF模組
7-3 認識RF遙控自走車
7-4 自造RF遙控自走車

08 XBee遙控自走車實習
8-1 認識ZigBee
8-2 認識XBee模組
8-3 認識XBee遙控自走車
8-4 自造XBee遙控自走車

09 加速度計遙控自走車實習
9-1 認識加速度計
9-2 認識加速度計模組
9-3 認識加速度計遙控自走車
9-4 自造加速度計遙控自走車
9-5 認識手機加速度計
9-6 認識手機加速度計遙控自走車
9-7 自造手機加速度計遙控自走車

10 超音波避障自走車實習
10-1 認識超音波
10-2 認識超音波模組
10-3 認識超音波避障自走車
10-4 自造超音波避障自走車

11 RFID導航自走車實習
11-1 認識聲音
11-2 認識RFID
11-3 認識RFID模組
11-4 認識RFID導航自走車
11-5 讀取RFID標簽卡號
11-6 自造RFID導航自走車

12 Wi-Fi遙控自走車實習
12-1 認識電腦網路
12-2 認識Ethernet模組
12-3 自造Ethernet網路傢電控製電路
12-4 認識Wi-Fi模組
12-5 認識Wi-Fi遙控自走車
12-6 自造Wi-Fi遙控自走車
12-7 認識ESP8266 Wi-Fi模組
12-8 認識ESP8266 Wi-Fi遙控自走車
12-9 自造ESP8266 Wi-Fi遙控自走車

Appendix A 實習材料錶
A-1 如何購買本書材料
A-2 全書實習材料錶
A-3 各章實習材料錶

Appendix B 燒錄 Atmega 開機啓動程式
(本章為PDF檔，請見書附光碟)
B-1 認識啓動程式(Bootloader)
B-2 認識Arduino UNO闆腳位
B-3 使用ArduinoISP燒錄ATmega啓動程式

Appendix C Arduino自走車組裝說明
(本章為PDF檔，請見書附光碟)
C-1 自走車的車體組裝
C-2 Arduino控製闆及原型擴充闆組裝
C-3 超音波模組及伺服馬達組裝
C-4 紅外綫循跡模組組裝

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看到這本《Arduino自走車最佳入門與應用：打造輪型機器人輕鬆學》的封麵，我腦中立刻浮現齣小時候對電子玩具的著迷，那種從零開始，一步步讓零件活起來的感覺。雖然我現在已經是個朝九晚五的上班族，但心中那股對新奇事物的好奇心從未熄滅。這本書的標題就深深吸引瞭我，它似乎在承諾，即使是像我這樣可能有點生疏的「入門者」，也能透過它，親手打造齣屬於自己的輪型機器人。我特別期待書中對於「最佳入門」的定義，是會從最基礎的電學概念開始講起，還是直接切入Arduino的核心？我希望它能循序漸進，不用我再額外花時間去補習那些枯燥的理論。而且「輕鬆學」這三個字，更是打動瞭我，我不想一開始就被一堆複雜的程式碼和電子元件嚇倒，而是希望能在玩樂中學習，就像在組裝樂高一樣，每完成一個步驟，都有成就感。書中提到「打造輪型機器人」，這聽起來就很有畫麵感，我腦中已經開始想像，我的機器人會長什麼樣子，它可以走多快，能不能避開障礙物，甚至能不能跟隨我的指令行動。我希望書中能提供一些實際的應用範例，讓我知道，我學到的知識不僅僅是紙上談兵，而是真的能做齣一些有趣、有用的東西。想想看，以後在傢裡，我就可以讓我的小機器人幫我送個遙控器，或者陪我傢的小寵物玩耍，光是想像就覺得很過癮。

评分☆☆☆☆☆

身為一位對 DIY 和生活應用充滿熱情的傢庭主婦，我一直認為科技不應該隻存在於高深的實驗室裡，而應該是人人都能觸及、都能玩轉的。看到《Arduino自走車最佳入門與應用：打造輪型機器人輕鬆學》這本書，我眼睛都亮瞭！「最佳入門」這幾個字，對我來說太重要瞭，我沒有時間去讀那些艱澀的技術手冊，我需要的是一本能夠讓我輕鬆上手、直接進入狀況的書。我非常期待書中能用非常生活化、貼近我們日常的語言來解釋 Arduino 的概念，而不是用一堆專業術語把我弄得暈頭轉嚮。而且「輕鬆學」這三個字，更是讓我安心，我希望我可以和我的孩子一起，在週末的午後，一起動手做一個屬於我們傢的機器人。我對「打造輪型機器人」這個主題特別感興趣，我希望書中能提供一些可愛、實用的機器人設計，例如可以幫忙拿遙控器，或者在傢裡巡邏、播放音樂的小助手。我希望書中能夠提供詳細的圖解，清楚地展示每一個步驟，包含如何連接電線、如何安裝零件，以及如何輸入簡單的程式碼。如果書中能有一些關於如何發揮創意的建議，教我們如何根據自己的需求，修改和升級機器人的功能，那就更棒瞭！我希望這本書能開啟我和傢人對科技的興趣，讓學習變成一件有趣又充滿成就感的事情。

评分☆☆☆☆☆

我是一位在學的國中生，對科技領域充滿瞭嚮往，尤其看到同學分享他們用Arduino做的各種酷炫小玩意，心裡更是躍躍欲試。可惜我之前接觸到的Arduino資源，大多是以英文為主，光是理解那些專業術語就讓我吃瞭不少苦頭，更別說要實際動手做瞭。這本《Arduino自走車最佳入門與應用：打造輪型機器人輕鬆學》的齣現，簡直是及時雨！「最佳入門」這幾個字，讓我看到瞭希望，我希望它能用最淺顯易懂的方式，一步步引導我進入Arduino的世界。我特別好奇書中對於「輪型機器人」的設計，是不是有不同的難度等級可以選擇？比如，我能不能先從一個簡單的、隻能前進後退的機器人開始？然後再慢慢挑戰更進階的功能，像是感測器應用，讓我的機器人可以偵測牆壁、避開障礙物，甚至跟隨光線移動。我認為，如果書中能夠提供詳細的零件清單，以及購買管道的建議，那就更棒瞭，這樣我就可以一次性備齊所有需要的材料，不用東奔西跑的尋找。而且，如果書中能有附帶的程式碼範例，並且對每一行程式碼都做詳細的解釋，那就更好瞭。我希望學習的過程是「輕鬆學」，而不是讓我感到壓力山大。我希望我能透過這本書，學會如何將我的創意變成現實，讓我的機器人不僅僅是一個玩具，更是一個能和我一起學習、一起成長的夥伴。

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身為一位對創客文化略有接觸的退休人士，我一直對各種新奇的科技玩意兒充滿興趣，但礙於年紀和過去的學習經驗，總覺得自己在這方麵有些力不從心。《Arduino自走車最佳入門與應用：打造輪型機器人輕鬆學》這本書名，立刻勾起瞭我的好奇心。我特別欣賞「最佳入門」這個說法，因為我希望能找到一本真正適閤初學者的教材，它不應該假設我擁有深厚的電子或程式設計背景，而是能夠從最基本、最容易理解的概念開始。我希望書中能詳細介紹Arduino開發闆的各個部分，以及常用的電子元件，例如馬達、感測器、電池等等，並且說明它們的功能和接線方式。更重要的是，「輕鬆學」這個詞，給瞭我信心。我希望書中的講解能圖文並茂，步驟清晰，最好還能提供一些實際操作的影音資源，讓我可以更直觀地學習。我對「打造輪型機器人」這個主題也十分感興趣，我希望能學會如何為機器人選擇閤適的輪子、馬達，以及如何控製它們的運動。我希望能看到一些由淺入深的專案設計，從一個隻能直線前進的簡單機器人，逐步挑戰更複雜的迷宮探索、循跡控製等應用，讓我能一步步纍積經驗和成就感。

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我是一位在資訊科技產業打滾多年的工程師，雖然工作接觸許多程式和硬體，但對於Arduino這樣一個軟硬體整閤的平颱，卻一直沒有機會深入研究。《Arduino自走車最佳入門與應用：打造輪型機器人輕鬆學》這本書名，對於我來說，有著一種「重新啟濛」的意味。我曾經在網路上零星接觸過一些Arduino的教學，但總覺得缺乏係統性，而且許多專案都比較偏嚮「展示」而非「教學」。我希望這本書能夠提供一個紮實的入門框架，讓我在快速掌握Arduino核心概念的同時，也能理解背後的原理。我特別看重「應用」這個詞，我認為學習一項新技術，最終是要能落地應用的。因此，我期待書中不僅止於基礎的指令教學，更能透過「打造輪型機器人」這個具體的範例，帶領我深入瞭解如何整閤感測器、驅動馬達，並撰寫齣能夠實現特定功能的程式碼。我希望書中能提供一些關於硬體選擇、電路設計的建議，並且在軟體方麵，能夠有更深入的程式架構和除錯技巧的探討。我希望這本書能幫助我跳脫過去碎片化的學習經驗，建立起一套完整的Arduino開發思維，讓我能更有效率地將我的想法實現齣來。