Arduino轻松入门：范例分析与实作设计 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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好学好用的Arduino实作指引 轻松上手Arduino

　　Arduino是进入门槛低、很容易学会的电子装置。本书为毫无基础、无电子与资讯相关背景的读者详细介绍Arduino，并提供丰富详实的范例与易懂的电路图，来帮助初学者快速了解Arduino电子原型开发平台，简简单单就能打造出互动设计作品。而且Arduino的开发成本低廉，实在是轻松发挥自我创意、多元实现生活应用的电子装置好物。

　　★打好Arduino的基础，快速进入Arduino的世界。
　　★软硬体完美结合，掌握电子零件的关键技术与程式码的互动设计。
　　★详解感测器的使用事项，如侦测气温、湿度、压力、弯曲程度。
　　★从基础到进阶，涵盖各层面的软硬体设计。
　　★LED、LCD、温湿度感测器、马达、红外线、蓝牙、WiFi实作。
　　★时钟、玩具钢琴、植栽监控器、保全系统、超音波自走车、物联网、环境自走车、双轮电动车等专案应用开发。
　　★大电压、大电流等进阶技术的掌握，让您的设计更具实用性。

本书特色

　　★入门简单
　　提供丰富详细的范例，快速引领上手。

　　★举一反三
　　步骤式教学，依本书内容实作，保证成功。了解电路构造之后，再发挥巧思，即可完成多项生活应用作品。

　　★多元运用
　　收录多个有趣专案，如石头砸鸡蛋、打鼓机、肺活量测试机、请你跟我这样做。

　　★范例提供
　　由简单的程式码着手，由浅入深，循序渐进，逐步学会进阶复杂的功能，并提供原始码档案下载。

电子制作的奇妙旅程：从基础到创新的实践指南 本书聚焦于现代电子制作领域中，一套面向初学者和有一定基础的爱好者，旨在系统性地引导读者掌握核心的电子元件知识、电路设计思维，以及动手实践能力的一套综合教程。它不局限于任何特定的微控制器平台，而是提供一个普适性的、强调动手操作与理论结合的实践框架。 --- 第一部分：电子世界的基础构建——元件与原理的透视 本部分将读者引入电子学的宏大叙事中，从最基础的概念出发，逐步深入到实际元件的特性与应用。我们深知，没有坚实的理论基础，再多的代码和板子也无法持久地发挥作用。 1. 基础概念的精确界定： 我们将清晰地阐述电压、电流、电阻、电容、电感这五大基本电学量的物理意义及其在电路中的作用。不同于枯燥的公式堆砌，本章侧重于通过生活中的类比和直观的实验演示，帮助读者建立对电学特性的“感觉”。例如，电阻如何像水管中的节流阀，电容如何像储水罐一样储存电荷等。 2. 关键无源元件的深度解析： 电阻的精细应用： 不仅介绍固定电阻，更深入探讨电位器（可变电阻）在信号分压和调节中的精确计算方法。同时，对热敏电阻（NTC/PTC）和光敏电阻（LDR）的阻值随环境变化的特性曲线进行详细描绘与分析，为传感器设计打下基础。 电容与时间常数： 讲解直流（DC）和交流（AC）电路中电容的不同表现。重点分析RC电路中的时间常数（τ）如何决定充放电速度，这对于设计定时器和滤波电路至关重要。还会涉及电解电容、陶瓷电容和薄膜电容的选型标准。 电感的角色与应用： 介绍电感在线圈中的作用，以及它在阻碍电流变化方面的特性。讨论变压器（Transformer）的工作原理，以及如何利用电感实现信号的耦合与隔离。 3. 半导体器件的突破性应用： 这是现代电子学的核心。 二极管家族的全面覆盖： 从最基本的整流二极管到齐纳二极管（Zener Diode）在稳压电路中的作用，再到发光二极管（LED）的驱动与亮度控制技巧。我们会详细分析二极管的“正向压降”与“反向击穿”的实际意义。 晶体管：电子开关与放大器： 本章是电路设计思维的转折点。我们将重点剖析双极性晶体管（BJT，如NPN/PNP）和场效应晶体管（MOSFET）作为开关和放大器的基本工作模式。通过图表清晰展示晶体管的输入阻抗、输出阻抗、电流放大倍数（Beta值）的概念，并指导读者如何搭建一个简单的公共发射极（Common Emitter）放大电路，计算其电压增益。 --- 第二部分：电路设计与系统构建的实践方法论 理论知识必须转化为可操作的设计方案。本部分关注的是“如何设计一个能稳定工作的电路”。 4. 实用电源管理方案： 稳定的电源是任何电子系统的生命线。 线性稳压与开关电源基础： 对比介绍使用三端稳压器（如LM78XX系列）构建线性电源的优缺点，以及开关电源（如Buck/Boost转换器）在效率上的优势。重点讲解输入滤波、输出平滑电容的选择依据。 电池供电与低功耗设计： 针对便携式设备，分析不同电池（锂离子、镍氢）的特性曲线，以及如何利用低功耗模式（Sleep Mode）延长设备续航时间的基本策略。 5. 信号处理与调理： 现实世界中的信号往往是嘈杂且微弱的。 滤波技术在实践中的应用： 深入探讨无源（RC）和有源滤波器（使用运算放大器构建的Sallen-Key结构）的原理。我们会展示如何设计一阶和二阶低通、高通、带通滤波器，以有效去除电源纹波或环境噪声。 运算放大器的多面手： 详细介绍理想运放的“虚短”和“虚断”特性，并在此基础上构建常见的应用电路：反相放大器、同相放大器、求和电路、电压跟随器，以及电压比较器。重点讲解如何通过反馈电阻精确设置增益。 6. 传感器接口与数据采集基础： 如何让电路“感知”世界。 模拟传感器接口设计： 针对常见的电阻式、电容式、热敏传感器，讲解如何使用惠斯通电桥（Wheatstone Bridge）进行高精度测量，以及如何通过电压跟随器隔离桥路与后续电路。 模数转换（ADC）的原理与误区： 讲解采样率、分辨率对采集精度的影响，并指导读者如何选择合适的基准电压和输入阻抗，以避免在数据采集过程中引入误差。 --- 第三部分：系统集成与项目化思维培养 本部分从纯电路思维转向系统级思维，强调模块化设计和故障排除能力。 7. 结构化布线与PCB基础： 优秀的电路需要良好的物理实现。 面包板与洞洞板的优化技巧： 教授如何正确地在面包板上进行连接，避免因接触不良或寄生电容引起的信号耦合问题。对于洞洞板（Perfboard）制作，重点介绍“飞线管理”和“地平面”的初步概念。 电路布局与电磁兼容性（EMC）初探： 介绍关键信号线（如高速时钟或敏感模拟信号）的布线原则，如何缩短地线回路以减少噪声干扰。 8. 调试与故障排除的系统流程： 电子制作中，调试占据了绝大部分时间。 工具的正确使用： 详细指导如何正确使用万用表进行电压、电阻、二极管测试；如何使用示波器（Oscilloscope）观察波形，识别上升沿、下降沿、过冲和振铃现象。 系统化排查步骤： 建立一套标准化的故障排除流程：先确认电源（Power-Up Check），再校验输入信号，最后检查关键节点的输出，帮助读者从“哪里出错了”迅速定位到“为什么会出错”。 9. 模块化设计与系统扩展： 鼓励读者跳出单一电路，思考如何将多个功能模块组合成一个完整系统。讲解接口标准（如UART、SPI、I2C等）在不同模块间的通信作用，为未来构建更复杂的设备打下坚实的结构化设计基础。 --- 本书的最终目标是培养读者将抽象的电路图纸转化为稳定运行的物理实体的能力。通过大量具体的、脱离特定微控制器的电路实例分析，读者将掌握电子设计中不可或缺的工程判断力与解决问题的能力。

作者简介

叶难

　　网路知名的部落格作家，对Raspberry Pi与Arduino特别感兴趣，常整理相关文章于部落格中发表（yehnan.blogspot.tw/）。是台湾本土出版Raspberry Pi书籍的第一人。

Chapter01　导论
Arduino导论，从零开始介绍Arduino这套开放原始码电子原型开发平台，自造者（Maker）运动、历史源流、细数官方推出的开发板、以及各种相容产品与模组，然后介绍Arduino的软体部分并在各作业系统上安装驱动程式，本章结束之时，您面前就会有一套准备就绪的软硬体开发环境。

Chapter02　电子零件与工具
介绍阅读本书需要的电子零件与设备，包括电阻、二极体、各种晶片、等等，以及手边需备齐的工具。若读者已有经验，可跳过这一章。

Chapter03　LED、开关与Arduino草稿码
正式进入Arduino的领域，这一章将从基础开始讲解如何运用最基本的零件：LED与开关，并开发软体程式，一步一步介绍关于硬体与软体的各种概念。

Chapter04　各种数位与类比输入
广泛介绍各种「输入」，包括数位输入与类比输入，诸如可变电阻、光敏电阻、压力感测器、磁力感测器、等等，皆有其适合的运用场合。

Chapter05　七段显示器、LED矩阵与文字型LCD
介绍各种「视觉」输出元件，包括可发出各种色彩的RGB LED、能显示数字的七段显示器、LED矩阵、以及文字型LCD；加上前一章的输入装置后，我们就可以制作各种有趣的小专案。

Chapter06　声音
介绍「听觉」方面的零件，包括能发出基本逼逼声的蜂鸣器，加装其他输入装置制作简单的玩具钢琴，然后是电容式麦克风，使得电路也能感知声音大小。

Chapter07　环境感测器：温度、湿度、气压、海拔高度
除了人为的输入形式，电子电路也能侦测周遭世界的各项环境数值，包括气温、湿度、大气压力、海拔高度、等等，运用这些感测器，就能随时监控植栽的状况、家居环境的温度变化、记录并观察气象等等有趣的专案。

Chapter08　红外线
红外线这种无线传输技术，运用领域非常广泛，价格低廉且用法简单，这一章将试着让Arduino遥控家里的电器、接收红外线遥控器并解读指令，最后会介绍动作侦测器，可用来建构保全系统，监控不明入侵者。

Chapter09　电源与驱动电路
介绍各种电力来源，以及如何驱动大电压与大电流，介绍电晶体、达灵顿配对、稳压器、准位调节器与相关原理。

Chapter10　马达
马达是非常重要的致动器，能将电能转为机械能，风扇、电动玩具车、光碟机等等，里头都有马达，本章将介绍直流马达、步进马达、伺服马达的原理与用法，并运用直流马达制作能自行避开障碍物的超音波自走车。

Chapter11　蓝牙、WiFi与以太网路
想要达成万物联网的梦想，就需要各种传输技术，本章将介绍蓝牙、以太网路、WiFi。

Chapter12　在面包板上自行建构Arduino
除了购买非常方便的Arduino 开发板之外，我们也能在面包板（或洞洞板）上建构属于自己的Arduino，本章将介绍USB 转序列传输介面、ISP 烧录器、自行制作便宜的并列埠烧路线。

Chapter13　延伸学习
这是最后一章，介绍本书未能收录的主题，以及在读完本书后，了解下一步可往哪些方向。

AppendixA　相关词汇
列出与微控制器开发相关的词汇与简短描述。

AppendixB　Uno与Leonardo的差异处
比较Uno 与Leonardo 这两块主流开发板的差异。

AppendixC　Arduino的C语言与核心函式
Arduino核心函式的参考资料。

AppendixD　Arduino IDE的设定与目录结构
介绍Arduino IDE 的设定与目录结构。

AppendixE　使用零件与材料表
介绍本书所使用的零件与材料。

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哇！光看书名《Arduino轻松入门：范例分析与实作设计》就觉得很吸引人欸！我平常就对这种能自己动手做出东西的项目很有兴趣，而且 Arduino 听起来就是个很酷的东西，好像能做出很多很厉害的装置。虽然我不是专业的工程师，但是这本书的副标题「范例分析与实作设计」让我觉得，它应该不是那种讲得很理论、很枯燥的教科书。我猜里面会有很多实际操作的例子，可以一步一步跟着学。特别是「范例分析」这四个字，感觉就像有老师在旁边手把手教你一样，把复杂的概念分解成容易理解的部分，然后还能从实际的例子中看到为什么这么做。我最怕的就是那种看完一堆理论，但完全不知道怎么动手的情况，这本书听起来就不会是这样！而且「实作设计」更是让我眼睛一亮，这不就代表我学完之后，真的可以自己设计出东西来吗？想到可以做出各种有趣的小玩意儿，像是自动浇花器、感应灯，甚至是更复杂的机器人，就觉得超兴奋的！这本书的定位感觉很适合我这种完全的新手，或者是有一点点基础但想深入了解的人。我真的很期待它能带我进入 Arduino 的世界，开启我的创客之旅！

评分☆☆☆☆☆

看到《Arduino轻松入门：范例分析与实作设计》这本书，我脑海里立刻浮现出我那堆积在角落的 Arduino 套件。一直以来，我都梦想着能用它做出一些酷炫的东西，但每次打开 Arduino IDE，面对一堆让人眼花缭乱的代码和接线图，就感觉像是在迷宫里打转，完全找不到方向。这本书的「范例分析」听起来就像是给我配备了一张地图和指南针！我非常好奇它会如何剖析那些经典的 Arduino 范例，是从最基础的“Hello World”开始，一步步深入到传感器的数据采集、电机控制、甚至是有趣的物联网应用？我希望它能像一位耐心的老师，把每一个代码块的功能、每一个电路连接的意义都解释得清清楚楚，让我不再只是“照葫芦画瓢”，而是真正理解背后的原理。而「实作设计」这部分，我期待它能提供给我一些可以让我发挥创意、进行个性化修改的项目。我不想止步于完成书中的范例，我希望能够在这个基础上，根据自己的需求和想法，创造出独一无二的作品。这本书的出现，让我觉得我的 Arduino 梦想终于有了可以落地的地方。

评分☆☆☆☆☆

收到《Arduino轻松入门：范例分析与实作设计》的消息，我的第一个反应是：「太好了！終於有針對台灣讀者寫的 Arduino 教材了！」市面上雖然有很多 Arduino 的書，但很多都是從國外翻譯過來的，有時候在材料的取得上、或是語意的理解上，會覺得少了一點親切感。這本書光是「台灣讀者」這個定位，就讓我感到很受用。而「范例分析与实作设计」這幾個字，更是精準點出了我的需求。我不是那種只想看著範例打字的人，我更希望能夠理解為什麼要這樣寫，為什麼這個參數要設定成這個值。書中如果能有詳細的範例拆解，把每一個程式碼的功能、每一個硬體的接線邏輯都講清楚，那對我來說是無價的。而且，「實作設計」這部分，我期待它能有不同難度的專案，從簡單的小功能到稍微複雜的系統整合，讓我可以循序漸進地提升自己的能力。最好能有一些能結合台灣在地生活情境的設計範例，例如結合智慧家庭、環境監測等等，這樣在實作的過程中會更有共鳴，也更能激發我的創意。

评分☆☆☆☆☆

《Arduino轻松入门：范例分析与实作设计》这个书名，简直就是为我量身定做的！我一直对电子制作和编程充满好奇，也知道 Arduino 是一个非常强大的平台，但是真的要开始动手时，却总是卡在“入门”这个阶段。网路上很多资源都太零散了，看得我头昏脑涨，更别提什么“设计”了，能把基础的范例跑起来就谢天谢地了！这本书的「范例分析」听起来就是我一直以来最需要的东西，它承诺要“分析”范例，这让我觉得不仅仅是告诉你怎么做，更会告诉你“为什么”这么做。我希望它能把一些看起来很复杂的代码和电路，分解成一个个小模块，用最直观的方式来解释。而且「实作设计」这部分，我真心期待它能带我走上真正的设计之路。我渴望能够不再仅仅被动地跟着教程做，而是能够主动思考，如何将不同的模块和功能整合起来，创造出有实际用途或者有趣的作品。这本书的出现，让我看到了一个更清晰、更平坦的 Arduino 学习路径，我迫不及待想要去探索它带来的可能性！

评分☆☆☆☆☆

天哪！《Arduino轻松入门：范例分析与实作设计》这书名听起来就让我觉得，我的 Arduino 学习之路终于有救了！之前尝试过几次想自己动手玩 Arduino，但是看了网路上零散的教学影片和文章，常常觉得跳跃太大，很多地方都云里雾里，不知道为什么这样接线，也不知道那个指令到底是什么意思。很多时候是跟着做完，但一遇到问题就卡住了，完全不知道怎么 debug。这本书的「范例分析」听起来就像是把那些我卡住的地方都一一解开了！我很好奇它会分析哪些具体的 Arduino 范例，是那种很基础的 LED 闪烁，还是稍微进阶一点的传感器应用？如果是后者，那真的太棒了！我一直很想学习怎么读取各种传感器的数值，比如温度、湿度、光线，然后根据这些数值来控制其他组件。而「实作设计」这部分，我猜它会教我们如何将不同的模块组合起来，设计出具有实际功能的装置。这对我来说是最重要的！我不想只是复制粘贴代码，我想要理解背后的逻辑，然后能够举一反三，根据自己的想法进行修改和创新。我希望这本书能提供给我清晰的设计思路和步骤，让我能够从零开始，慢慢构建出自己的 Arduino 项目。