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本書基於Atmel Studio+Arduino IDE開發平臺和Proteus硬件仿真平臺，精心編寫了100項Arduino C語言程序設計案例並分別提出了難易適中的實訓目標。全書基礎設計類案例涵蓋Arduino最基本的端口I/O、定時控制、A/D轉換、中斷控制、串口通信等程序設計；硬件應用類案例涵蓋編/解碼器件，串/並與並/串轉換器件，LED顯示及驅動器件，字符/圖形液晶，TFT彩屏，實時日曆時鐘器件，I2C/SPI/1-Wire總線器件，電動機，溫/濕度、壓力、雷達傳感器，SD卡等器件；綜合設計類案例包括大量實用型項目設計，如多功能電子萬年曆、計算器、電子秤、密碼鎖、大幅面LED點陣屏設計、交流電壓檢測、K型熱電偶及鉑電阻溫度計、GPS、紅外遙控、測距、溫室監控、遊戲設計、Arduino Web應用等，因全書大量案例基於庫進行設計，很多複雜的程序均可通過便捷的代碼實現。
作者簡介
彭偉，畢業於華中理工大學計算機及應用專業，現任武漢城市職業學院電子信息工程系教授、高級程序員，長期從事C/C++/C#語言程序設計、數據結構與算法設計，單片機C語言程序設計、嵌入式系統設計，計算機接口軟件設計課程教學，多次被評為省市級優秀教師和先進個人；發表過多篇學術論文，出版的多部教材以實踐指導性強，廣受讀者歡迎。
目次
目 錄
第1章 Arduino C語言程序設計概述 1
1.1 Arduino簡介 1
1.2 Arduino開發環境 2
1.3 Arduino開發語言 6
1.4 Arduino程序結構 6
1.5 基本數據類型、有符號數與無符號數的應用及位相關操作 8
1.6 數組、字符串與指針應用 11
1.7 全局變量、靜態變量、外部變量及修飾符 13
1.8 運算符的優先級 14
1.9 關於中英文、數字字符的編碼處理及應用 15
1.10 Arduino的常用函數 20
1.11 Arduino的特殊寄存器 21
1.12 Arduino相關在線資源 22
第2章 Proteus操作基礎 24
2.1 Proteus操作界面簡介 24
2.2 仿真電路原理圖設計 25
2.3 選擇元件 27
2.4 仿真運行 31
第3章 基礎程序設計 32
3.1 閃爍的LED 32
3.2 雙向來回的流水燈 35
3.3 花樣流水燈 36
3.4 LED模擬交通燈 38
3.5 分立式數碼管循環顯示0～9 40
3.6 集成式數碼管動態掃描顯示 42
3.7 按鍵控制LED開關 45
3.8 按鍵消抖處理 46
3.9 按鍵調節數碼管閃爍增/減顯示 49
3.10 繼電器及雙向晶閘管控制照明設備 53
3.11 數碼管顯示4×4鍵盤矩陣按鍵 54
3.12 INT0中斷計數 58
3.13 INT0～INT3中斷計數 62
3.14 Timer0控制LED閃爍 65
3.15 使用TimerOne庫實現Timer1控制LED閃爍 72
3.16 Timer1定時器中斷控制數碼管動態顯示 75
3.17 Timer1定時器中斷控制5×7 LED點陣屏顯示 77
3.18 Timer2控制門鈴聲音輸出 79
3.19 使用FreqencyTimer2庫實現Timer2控制音階演奏 83
3.20 使用MsTimer2庫實現Timer2控制交通指示燈 86
3.21 Timer1、Timer2及INT0控制報警器與旋轉燈 89
3.22 按鍵控制定時器選播多段音樂 92
3.23 用模擬與數字輸出方法實現PWM控制LED漸變 94
3.24 模數轉換與數碼管顯示 97
3.25 通過A/D轉換實現5路按鍵檢測 100
3.26 硬件及軟件串口應用 103
3.27 雙機串口雙向通信 106
3.28 PC與Arduino雙向串口通信 111
3.29 Arduino內置EEPROM讀/寫測試 117
3.30 Flash數據訪問 120
第4章 硬件應用 124
4.1 74HC138譯碼器與反向緩衝器控制數碼管顯示 124
4.2 用74HC164驅動多位數碼管顯示 127
4.3 串入並出芯片74HC595控制數碼管顯示4位數字 129
4.4 並/串轉換器74HC165的應用 133
4.5 用74HC148擴展中斷 135
4.6 串行發送數據到2片8×8點陣屏滾動顯示 138
4.7 數碼管BCD解碼驅動器CD4511與DM7447的應用 140
4.8 撥碼開關及74HC245的應用 142
4.9 14段與16段數碼管演示 144
4.10 16鍵解碼芯片74C922的應用 148
4.11 1602字符液晶工作於8位模式切換顯示 150
4.12 1602字符液晶工作於4位模式顯示 162
4.13 LGM12864(KS0108)液晶屏顯示測試 163
4.14 UG-2864(SSD1306)OLED屏顯示測試 170
4.15 Nokia5110(PCD8544)液晶屏顯示測試 175
4.16 PG160128A(T6963C)液晶屏圖文演示 178
4.17 EADOGS102液晶屏顯示測試 182
4.18 TFT彩屏ILI9341顯示測試 184
4.19 WS2812串行全彩燈顯示測試 190
4.20 DS1302實時時鐘應用 196
4.21 I2C接口時鐘日曆芯片DS1307的應用 200
4.22 日曆時鐘芯片PCF8583的應用 206
4.23 I2C接口存儲器AT24C04的讀/寫與顯示(4片) 210
4.24 用I2C存儲器設計的中文硬件字庫的應用 217
4.25 I2C接口DS1621溫度傳感器測試 220
4.26 用I2C接口芯片PCF8574驅動LM044L液晶屏 224
4.27 I2C接口數字電位器AD5242的應用 226
4.28 用兼容I2C接口的MAX6953驅動4片5×7點陣顯示器 228
4.29 用I2C接口控制MAX6955驅動16段數碼管顯示 232
4.30 用帶I2C接口的MCP23017擴展16位通用I/O端口 235
4.31 使用I2C接口器件PCA9555擴展接口 239
4.32 I2C接口18位ADC芯片MCP3421的應用 244
4.33 SPI接口存儲器AT25F1024的讀/寫與顯示 249
4.34 SPI接口數字電位器AD5206的應用測試 258
4.35 SPI接口串行共陰驅動器MAX7219控制4+2+2數碼管顯示 260
4.36 8位數碼管段位複用串行驅動芯片MAX6951的應用 264
4.37 SPI接口溫度傳感器TC72的應用測試 270
4.38 NTC熱敏電阻應用測試 273
4.39 溫度傳感器LM35全量程應用測試 275
4.40 8路12位模數轉換芯片MCP3208的應用 278
4.41 壓力傳感器MPX4250的應用 282
4.42 直流電動機正/反轉及PWM調速控制 284
4.43 ULN2803驅動單極步進電動機的正/反轉 287
4.44 L298N驅動雙極步進電動機運行 292
4.45 伺服電動機控制測試 296
4.46 用M145026與M145027設計的無線收發系統 299
4.47 溫/濕度傳感器DHT22的應用 302
4.48 SRF04雷達測距傳感器的應用 307
4.49 DS18B20溫度傳感器的測試 309
4.50 SD卡FAT文件系統讀/寫測試 315
第5章 綜合設計 324
5.1 帶日曆時鐘及溫度顯示的電子萬年曆 324
5.2 簡易計算器設計 329
5.3 電子秤仿真設計 333
5.4 簡易加密電子密碼鎖 337
5.5 用T6963C液晶與DS1302設計的可調指針式電子鐘 342
5.6 溫度控制L298N驅動直流電動機調節轉速 349
5.7 ULN2003驅動5路繼電器及74HC595控制電梯數字點陣屏滾動顯示 351
5.8 用74LS595與74LS154及反向驅動器7406控制16×16LED點陣屏顯示 354
5.9 紅外遙控收發仿真 358
5.10 交流電壓檢測與數字顯示仿真 363
5.11 3端可調正穩壓器LM317應用測試 367
5.12 GP2D12紅外測距傳感器的應用 370
5.13 帶液晶顯示的K型熱電偶溫度計 377
5.14 用MCP3421與RTD-PT100設計的鉑電阻溫度計 381
5.15 T6963C液晶顯示的模擬射擊訓練遊戲 388
5.16 簡易飛船遊戲 392
5.17 可接收串口信息的帶中英文硬字庫的80×16LED點陣屏 399
5.18 GPS導航系統仿真 405
5.19 溫室綜合監控系統仿真設計 409
5.20 Arduino Web服務應用 415
第1章 Arduino C語言程序設計概述 1
1.1 Arduino簡介 1
1.2 Arduino開發環境 2
1.3 Arduino開發語言 6
1.4 Arduino程序結構 6
1.5 基本數據類型、有符號數與無符號數的應用及位相關操作 8
1.6 數組、字符串與指針應用 11
1.7 全局變量、靜態變量、外部變量及修飾符 13
1.8 運算符的優先級 14
1.9 關於中英文、數字字符的編碼處理及應用 15
1.10 Arduino的常用函數 20
1.11 Arduino的特殊寄存器 21
1.12 Arduino相關在線資源 22
第2章 Proteus操作基礎 24
2.1 Proteus操作界面簡介 24
2.2 仿真電路原理圖設計 25
2.3 選擇元件 27
2.4 仿真運行 31
第3章 基礎程序設計 32
3.1 閃爍的LED 32
3.2 雙向來回的流水燈 35
3.3 花樣流水燈 36
3.4 LED模擬交通燈 38
3.5 分立式數碼管循環顯示0～9 40
3.6 集成式數碼管動態掃描顯示 42
3.7 按鍵控制LED開關 45
3.8 按鍵消抖處理 46
3.9 按鍵調節數碼管閃爍增/減顯示 49
3.10 繼電器及雙向晶閘管控制照明設備 53
3.11 數碼管顯示4×4鍵盤矩陣按鍵 54
3.12 INT0中斷計數 58
3.13 INT0～INT3中斷計數 62
3.14 Timer0控制LED閃爍 65
3.15 使用TimerOne庫實現Timer1控制LED閃爍 72
3.16 Timer1定時器中斷控制數碼管動態顯示 75
3.17 Timer1定時器中斷控制5×7 LED點陣屏顯示 77
3.18 Timer2控制門鈴聲音輸出 79
3.19 使用FreqencyTimer2庫實現Timer2控制音階演奏 83
3.20 使用MsTimer2庫實現Timer2控制交通指示燈 86
3.21 Timer1、Timer2及INT0控制報警器與旋轉燈 89
3.22 按鍵控制定時器選播多段音樂 92
3.23 用模擬與數字輸出方法實現PWM控制LED漸變 94
3.24 模數轉換與數碼管顯示 97
3.25 通過A/D轉換實現5路按鍵檢測 100
3.26 硬件及軟件串口應用 103
3.27 雙機串口雙向通信 106
3.28 PC與Arduino雙向串口通信 111
3.29 Arduino內置EEPROM讀/寫測試 117
3.30 Flash數據訪問 120
第4章 硬件應用 124
4.1 74HC138譯碼器與反向緩衝器控制數碼管顯示 124
4.2 用74HC164驅動多位數碼管顯示 127
4.3 串入並出芯片74HC595控制數碼管顯示4位數字 129
4.4 並/串轉換器74HC165的應用 133
4.5 用74HC148擴展中斷 135
4.6 串行發送數據到2片8×8點陣屏滾動顯示 138
4.7 數碼管BCD解碼驅動器CD4511與DM7447的應用 140
4.8 撥碼開關及74HC245的應用 142
4.9 14段與16段數碼管演示 144
4.10 16鍵解碼芯片74C922的應用 148
4.11 1602字符液晶工作於8位模式切換顯示 150
4.12 1602字符液晶工作於4位模式顯示 162
4.13 LGM12864(KS0108)液晶屏顯示測試 163
4.14 UG-2864(SSD1306)OLED屏顯示測試 170
4.15 Nokia5110(PCD8544)液晶屏顯示測試 175
4.16 PG160128A(T6963C)液晶屏圖文演示 178
4.17 EADOGS102液晶屏顯示測試 182
4.18 TFT彩屏ILI9341顯示測試 184
4.19 WS2812串行全彩燈顯示測試 190
4.20 DS1302實時時鐘應用 196
4.21 I2C接口時鐘日曆芯片DS1307的應用 200
4.22 日曆時鐘芯片PCF8583的應用 206
4.23 I2C接口存儲器AT24C04的讀/寫與顯示(4片) 210
4.24 用I2C存儲器設計的中文硬件字庫的應用 217
4.25 I2C接口DS1621溫度傳感器測試 220
4.26 用I2C接口芯片PCF8574驅動LM044L液晶屏 224
4.27 I2C接口數字電位器AD5242的應用 226
4.28 用兼容I2C接口的MAX6953驅動4片5×7點陣顯示器 228
4.29 用I2C接口控制MAX6955驅動16段數碼管顯示 232
4.30 用帶I2C接口的MCP23017擴展16位通用I/O端口 235
4.31 使用I2C接口器件PCA9555擴展接口 239
4.32 I2C接口18位ADC芯片MCP3421的應用 244
4.33 SPI接口存儲器AT25F1024的讀/寫與顯示 249
4.34 SPI接口數字電位器AD5206的應用測試 258
4.35 SPI接口串行共陰驅動器MAX7219控制4+2+2數碼管顯示 260
4.36 8位數碼管段位複用串行驅動芯片MAX6951的應用 264
4.37 SPI接口溫度傳感器TC72的應用測試 270
4.38 NTC熱敏電阻應用測試 273
4.39 溫度傳感器LM35全量程應用測試 275
4.40 8路12位模數轉換芯片MCP3208的應用 278
4.41 壓力傳感器MPX4250的應用 282
4.42 直流電動機正/反轉及PWM調速控制 284
4.43 ULN2803驅動單極步進電動機的正/反轉 287
4.44 L298N驅動雙極步進電動機運行 292
4.45 伺服電動機控制測試 296
4.46 用M145026與M145027設計的無線收發系統 299
4.47 溫/濕度傳感器DHT22的應用 302
4.48 SRF04雷達測距傳感器的應用 307
4.49 DS18B20溫度傳感器的測試 309
4.50 SD卡FAT文件系統讀/寫測試 315
第5章 綜合設計 324
5.1 帶日曆時鐘及溫度顯示的電子萬年曆 324
5.2 簡易計算器設計 329
5.3 電子秤仿真設計 333
5.4 簡易加密電子密碼鎖 337
5.5 用T6963C液晶與DS1302設計的可調指針式電子鐘 342
5.6 溫度控制L298N驅動直流電動機調節轉速 349
5.7 ULN2003驅動5路繼電器及74HC595控制電梯數字點陣屏滾動顯示 351
5.8 用74LS595與74LS154及反向驅動器7406控制16×16LED點陣屏顯示 354
5.9 紅外遙控收發仿真 358
5.10 交流電壓檢測與數字顯示仿真 363
5.11 3端可調正穩壓器LM317應用測試 367
5.12 GP2D12紅外測距傳感器的應用 370
5.13 帶液晶顯示的K型熱電偶溫度計 377
5.14 用MCP3421與RTD-PT100設計的鉑電阻溫度計 381
5.15 T6963C液晶顯示的模擬射擊訓練遊戲 388
5.16 簡易飛船遊戲 392
5.17 可接收串口信息的帶中英文硬字庫的80×16LED點陣屏 399
5.18 GPS導航系統仿真 405
5.19 溫室綜合監控系統仿真設計 409
5.20 Arduino Web服務應用 415
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