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　　本书有三个部分：〈着手使用Arduino〉、〈8个Arduino专题〉与〈附录〉。在第一个部分，您会学到第二部分专题所需要的一切基本知识，所以在开始练习之前请先阅读第一部分。第二部分的专题是彼此相关的，程式码、零件都可能通用。

　　每一章的开始都会列出完成该章提到之专案所需要的零件与工具，也有许多照片与图片展示这些零件如何组装。而侧栏中则收录了现实世界中有人做过的Arduino专题，相信您会从中得到许多灵感。

　　然而天有不测之风云，因此当有线路接错需要检查时，这就成了一件苦差事。所以每一章最后都有〈万一无法成功运作〉这一节，里面会有许多常见问题说明与排解方式。

　　在阅读〈万一无法成功运作〉之前，请尝试自行解决问题，因为对学习而言，那会是更有效的方式，不论在任何时候，疑难排解都是重要的学习。而每章的最后，也提供了许多练习题让您来尝试。

　　本书中的所有专题都在Arduino Uno、ArduinoDuemilanove上测试过，使用的是Arduino IDE 0018到0021版，但如果可以的话，请尽量使用最新的版本。

本书特色

　　您准备要发明什么了呢？

　　Arduino平台是切入嵌入式系统很好的出发点，而本书就是您的指路地图。从入门基础到复杂的感测器，甚至游戏控制器等等，书中提供的范例发人深省，让人有无限创意。除了知识传授之外，更能引起读者着手去作专题的慾望，对软体工程师来说是极佳的入门教材。

　　本书有多种有趣而实用的Arduino专题，您在几分钟之内就可开始亲手制作一些小玩意，只要一步一步跟着书中的指令与照片，即使没有电子学相关经验也可以直接开始！

　　您将学到如何使用三轴加速度计来制作动作感测游戏手把，将Arduino连上网路并设计客户伺服端应用程式，以及使用Arduino加上少许便宜零件就能完成的万用遥控器。除此之外，您还能自制防盗警报器，只要有人在客厅中移动，就会自动传送电子邮件给您，还有能在专题中整合任天堂Wii NunChuk摇桿、二进位骰子、焊接技术等等更多内容。

　　书中还会谈到现实中许多有趣的Arduino应用专题，每章末段的练习题则帮助您灵活运用所学。而〈万一无法成功运作〉小节，则能帮您解决一些常见的问题。

作者简介

梅克．施密特 Maik Schmidt

　　担任软体开发人员超过15年以上，为中型企业建立过许多复杂的解决方案。除了日常工作之外，还替电脑科学杂志撰写书评及文章，并为开源软体编写程式码。在业余时间，喜爱阅读、写部落格以及潜水。着有《Enterprise Recipes with Ruby and Rails》与《Enterprise Integration with Ruby》等书。

致谢
序
所需材料

Ⅰ　着手使用Arduino
1  欢迎来到Arduino的世界
2　深入Arduino内部

Ⅱ  八个Arduino专题
3　二进位骰子
4　建立摩斯电码产生器函式库
5　感测我们周遭的世界
6  建立动作感测游戏控制器
7　改造Wii Nunchuk
8　与网路连结
9　万用遥控器
10 用Arduino控制马达

Ⅲ  附录
附录A  电子学入门
附录B  进阶Arduino程式撰写
附录C  进阶序列程式设计
附录D  参考书目

欢迎来到Arduino的世界

Arduino原本是为了设计师与艺术家而开发的——这些人并不是什么程式设计专家，但他们即使没有程式开发的相关经验，也能够用Arduino创造复杂的概念原型和互动艺术作品。所以，Arduino要上手这件事对于一般人来说是非常简单，更不用说那些具有科技背景的人。

然而，将基础打稳非常重要，您得对Adruino开发板、它的开发环境、序列通讯等，有所了解之后，才能充分运用这项产品。

在开始之前，需要先了解一个重要概念，也就是实体运算。如果您之前使用过电脑，或许会觉得纳闷，毕竟电脑本身就是实体物件，也需要依靠滑鼠、键盘等实体物件来输入讯号，而输出的声音与影像也是透过实体的喇叭与显示器来进行，那是否可以说所有的运算都是实体运算呢？

原则上，一般运算是实体运算的一部分：键盘与滑鼠是真实世界输入资料的感测器。但要用一般电脑来控制感测器与驱动器非常困难，如果使用Arduino开发板，控制复杂甚至某些诡异的装置就变得简单许多。这些方法您都会在本书其他章节里学习到。而在这一章里，您开始会接触实体运算，学习如何控制Arduino、所需工具、安装程式与组装硬体的方法等等。接下来很快地便会进入有趣的部分：开始您Arduino程式的处女作。

材料
●Arduino开发板1块，像是Uno、Duemilanove或Diecimila等。
●连接Arduino与电脑的USB缆线1条。
●LED灯1颗。
●Arduino IDE，由于每一章都会用到，之后不再赘述。

到底什么是Arduino开发板？

刚开始接触Arduino企划的入门玩家常会觉得纳闷，当他们在寻找Arduino开发板时，会听到或是看到像是Uno、Duemilanove、Diecimila、LilyPad、Seeduino等等奇怪的名字，奇怪的是，好像没有一个东西名子就叫做Arduino。

几年前Arduino开发团队设计出一个微处理器电路板，并以开放原始码的理念免费授权任何人生产电路板的复制品。您可以在一些电子商店中购买组装好的电路板，但许多电子玩家会从网路上下载它的电路图后自行组装。

在往后的几年里，Arduino团队不断改进开发板的设计，并发表了一些新的版本，这些新的板子通常都是以义大利文命名，例如：Uno、Duemilanove、Diecimila等。您可以在网路上找到Arduino一系列版本的列表，这是Arduino团队在网路上建立并持续更新的。

而Arduino团队不仅持续改进硬体设计，同时也发明了一些特殊用途的装置。举例来说，他们创造了Arduino LilyPad，这是一款把微处理器电路板嵌入织品中，可以用来制作互动型T-shirts。

除了这些官方格式的Arduino开发板之外，网路上也可以找到许多复制品，因为Arduino允许自由开发与改造，许多人拥有自己版本的Arduino相容电路板，比如说Freeduino、Seeduino、Boarduino，还有了不起的Paperduino，这个Paperduino的所有零件不是附着在印刷电路板上，而是附着在普通的纸上。

Arduino是一个註册商标，也就是说只有官方出版的电路板才能称作为「Arduino」，而复制品则常常在名子的尾端加上「duino」。您可以放心地使用所有的Arduino复制品，它们与官方版的Arduino毫无差别，都可以用来完成本书内容所提到的企划。

探索Arduino开发板

首先是USB接头，通常我们使用USB连接线来连接Arduino与电脑，因此它有以下几种功能：

●将新软体上传至开发板。
●Arduino与电脑间的沟通。
●提供Arduino开发板所需电源。
●请注意较旧版的Arduino（像是Arduino-NG和Diecimila）不会自动切换外接电源与USB电源模式，您会需要手动将标有PWR_SEL的电源跨接器设为EXT（外接）或USB模式。

现在您知道如何供应Arduino电源了。Arduino并不贪心，它会将电源与其他装置分享，有一排与电源供应相关的插槽（也可以称为针脚，因为这些针脚会从内部与微控制器的针脚连接）：

●使用标有3.3 V 与5V的针脚，就可以为外接装置提供与连接针脚相同电压的电源。
●标有GND接地的针脚有两根，这可以使外接装置与Arduino共同接地。
●有些企划是设计成可携式的，因此必须要使用像电池这类的可携式电源。您可以将电池匣这样的外部电源连接到Vin和GND针脚。

如果您使用AC变压器与Arduino的电源接头连接，就可以透过针脚提供该变压器所标示的伏特数电源了。

在电路板的右下角，可以看到六根类比输入针脚，编号从A0到A5，您可以用来连接类比讯号感测器。它们会将得到的资料转换成0到1023之间的数字。第五章〈感测周遭的世界〉当中，就会使用这些针脚与温度感测器连接。

而电路板上方有14个数位I/O针脚，编号从D0到D13，这些针脚可以依需求调整为数位输入或输出用，您可以用它来读取按钮的资料，或是开关LED等等。

其中，D3、D5、D6、D9、D10与D11这六个针脚也可以做为类比输出针脚，在这个模式中，它们可以将0到255的数值转换成类比电压。

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