Arduino互动设计超入门：用ArduBlock图形化控制真简单(附原厂授权之ArduBlock软体、相关工具与全书专案范例) pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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　　史上第一本完全以图形化工具直接开发当红硬体Arduino专案的全彩超图解简单入门书！
　　国内Arduino畅销书第一人全新惊艳之作！不会写程式，竟然也可以成为Arduino的玩家！

　　软硬通吃，玩Arduino，可以更简单！
　　免费开发工具 x 简易图形拖拉操作 x 可转换Arduino语言 x 可直接传至Arduino执行
　　有了ArduBlock，无程式背景也可以轻松打开Maker神器的开发大门！

　　现在全世界最红的硬体，非Arduino莫属，但初学者可能会面临程式的障碍，无法立即享受DIY的乐趣；但现在有了ArduBlock，再也没有不会写程式的借口。受到Arduino核心团队成员称赞与国际好评的ArduBlock，是基于Arduino IDE的图形介面，免费且具中文化，经由简单的拼图式操作，即可传至Arduino上执行，也可以转换成Arduino语言进行编辑，而且功能愈来愈强大。对Arduino有兴趣，却不会写程式吗？没关系，这个图形化工具马上帮你解决许多问题，加速入门的脚步。

　　本书如同ArduBlock一样的简单，现在就立即享受高速的专案开发体验！

　　■ 从入门解说与基础测试开始，透过ArduBlock中文图形化操作，轻松进入Arduino的缤纷世界。

　　■ 以生动有趣的文笔描述与应用实例切入Arduino的各种主题，如控制多颗LED灯光、LED跑马灯、七段显示器、上传Arduino讯息、接收电脑端讯息、透过电脑端讯息控制Arduino、显示电脑端讯息于LCD、密码锁、电压讯号量测(变化多端的可变电阻)、可随意操作的LED控制、温度量测读取、光影变化(光敏电阻)、寻找万磁王之南极还是北极(感测器)、自制转速计、距离猜猜看(超音波、红外线)、七彩夺目(RGB LED)、天籁美声(蜂鸣器)、马力充沛(步进马达)、自动凉风扇(伺服马达)、马达扭扭乐(直流马达)、马力加倍，以及闪闪惹人爱(LED矩阵)…

　　■ 附录加码介绍Arduino免费线上模拟工具，对于不想购买Arduino板子与准备一些电子零件，或者只是想先感受Arduino开发效能者来说，是一个超好用的免费练习资源。另外，亦提供了ArduBlock功能方块与Arduino程式快速对照表，以便进阶学习运用。而书中还有介绍Fritzing这一个非常简单的电路绘制软体，它将多数Arduino玩家会用到的元件与电路范例集结，还可以自行设计电路应用。

　　■ 随书附赠原厂授权之ArduBlock软体，以及Arduino、Fritzing工具与全书范例档，提供快速实现Arduino创意的工具懒人包！

深入探索电子原型制作与微控制器应用：超越入门的实践指南 本书旨在为那些已经掌握了基础微控制器编程概念（例如C/C++基础语法、基本输入输出操作，以及对Arduino平台的基本认识）的读者提供一个坚实的进阶平台。它不再侧重于解释“什么是微控制器”或“如何拖动图形化积木”，而是将焦点完全转移到复杂系统的构建、传感器数据的深度处理、通信协议的实际应用以及电子系统在现实世界中的集成。 本书假设读者已经能够熟练使用基础的编程环境，无论是基于文本的IDE还是特定的图形化工具的进阶功能。因此，我们将直接深入到那些决定项目成败的关键技术点上，旨在将读者的能力从“能让LED闪烁”提升到“能设计和部署一个功能完备的智能系统”。 第一部分：高级硬件接口与数据采集的精细化控制 本部分将专注于如何从复杂的传感器和执行器中提取高质量、低噪声的数据，并高效地驱动它们。我们不会仅仅介绍如何读取模拟值，而是探讨如何优化数据采集的准确性和可靠性。 1. 噪声抑制与信号调理的实战策略： 深入探讨传感器数据中常见的电磁干扰（EMI）和电源噪声的影响。我们将解析RC滤波器、硬件去抖动技术在不同频率环境下的应用场景。重点讲解如何利用微控制器的内部资源（如定时器中断）来实现软件滤波，包括一阶和二阶低通滤波器的精确C语言实现，并对比其在资源占用和响应速度上的权衡。 2. 多路数据采集与同步处理： 对于需要同时监控多个数据流的项目（例如，多点温湿度监测或多轴运动跟踪），本书将详细介绍如何利用硬件定时器（Timer/Counter）来精确控制ADC（模数转换器）的采样时序，确保数据采集的同步性。我们将深入研究不同Arduino平台（如Uno, Mega, Due）上定时器的寄存器级编程，以实现亚微秒级的采样精度，而非依赖于缓慢的`delay()`函数或基础库函数。 3. 步进电机与伺服电机的精确运动控制： 除了基础的脉冲输出，本章将侧重于闭环控制的概念。我们将实现PID（比例-积分-微分）控制器的完整软件模型，用于精确控制直流电机或步进电机的速度和位置。对于伺服电机，我们将探讨如何处理信号抖动问题，并通过优化PWM（脉冲宽度调制）的周期和分辨率来实现更平滑的动作。 第二部分：通信协议的深度应用与跨设备协作 现代嵌入式项目很少是孤立的。本部分将带领读者掌握主流的串行通信协议，并实现设备间的可靠数据交换和网络化。 4. I²C/SPI总线的底层优化与多设备管理： 读者将学会如何直接操作I²C和SPI的总线驱动器（而非仅依赖高层库）。我们将实现多主设备仲裁的逻辑，并解决在同一总线上连接多个具有相同地址的从设备（通过软件地址位控制或外部逻辑门）的技术难题。针对高速SPI通信，我们将详细分析时钟极性（CPOL）和相位（CPHA）的组合对数据传输正确性的影响，并优化传输缓冲区的使用。 5. 异步串行通信（UART）的流控制与校验： 本书将讨论在长距离或高错误率环境下，如何实现可靠的UART通信。内容包括软件定义的握手协议（RTS/CTS），以及实现CRC（循环冗余校验）算法，确保传输数据的完整性。我们将探讨如何处理异步中断下的数据缓冲溢出问题。 6. 进阶网络通信：MQTT与Websocket的基础架构： 对于希望项目接入物联网的读者，本部分将引入以太网和Wi-Fi模块（如ESP8266或W5100/W5500）。重点将放在MQTT协议的轻量级发布/订阅机制上。读者将学习如何构建一个健壮的MQTT客户端，包括质量等级（QoS）的选择、断线重连机制以及Payload（数据负载）的编码与解码，为构建真正的云端监控系统打下基础。 第三部分：系统级软件架构与资源管理 当项目复杂度增加时，代码的组织结构和对有限资源的有效管理至关重要。 7. 状态机设计（FSM）在复杂逻辑中的应用： 摒弃冗长的`if-else`结构，本书将详细介绍如何使用有限状态机（Finite State Machine, FSM）来管理具有多个操作模式（如初始化、待机、工作、错误恢复）的系统。我们将提供一个通用的C++类模板来实现可扩展、易于维护的状态转换逻辑，确保系统行为的确定性。 8. 中断驱动的实时性保证： 深入理解中断服务程序（ISR）的编写规范，特别是如何最小化ISR的执行时间，避免在ISR内调用会阻塞或可能调用其他库函数的代码。我们将对比外部中断（External Interrupts）和定时器中断的适用场景，并讲解如何安全地在ISR和主循环之间传递数据（例如使用volatile关键字和标志位）。 9. 存储器优化与固件部署策略： 对于资源受限的平台，内存管理是关键。我们将分析程序代码（Flash）和运行时变量（SRAM）的占用情况。讲解EEPROM的写入寿命限制及其应对策略，例如使用磨损均衡算法（Wear Leveling）。此外，还将探讨如何使用Bootloader进行空中升级（Over-The-Air, OTA）或更灵活的固件部署方式，以提高系统的可维护性。 10. 调试技巧与高级故障排除： 介绍高级调试方法，包括如何使用逻辑分析仪来抓取和解析I2C/SPI/UART的时序波形，以定位硬件或时序错误。讲解如何实现“软件示波器”——利用微控制器的高速PWM引脚输出感兴趣的内部变量值，并通过外部示波器观察，从而进行非侵入式的实时数据追踪。 本书是面向那些希望将原型设计能力转化为可靠、可扩展的嵌入式系统工程实践的工程师、高级爱好者和学生。它提供的不是简单的“如何做”的指令，而是理解“为什么如此做”的底层原理和架构设计方法。

作者简介

孙骏荣

　　国内第一本Arduino中文书，也是畅销书的作者

　　使用Arduino进行专案开发与相关研究已超过6年以上的经验，曾经使用Arduino进行数位艺术、自主运动载具等的实现，也使用过其他单晶片于机电整合的项目，目前从事工业自动化领域。近年来，也常受邀担任Arduino课程讲师，于学校与相关机构讲解其整合应用与软体实现。

01 认识 Arduino
介绍现在最热门的开放式硬体平台 Arduino，以及事前的准备工作。
1-1 Arduino
1-2 Arduino 准备好了，你呢？
1-3 周边电路规划
1-4 第一次动手

02 图形化控制介面 ArduBlock
数位讯号是 DIY 专案中最简单，但也是最常被运用到的领域。透过 ArduBlock 图形化的编辑环境，让 Maker 可以轻轻松松就进入 Arduino 的缤纷世界。
2-1 视觉化设计环境
2-2 ArduBlock 的第一个程式
2-3 控制多颗 LED 灯光
实作 2-1 多颗 LED 控制
实作 2-2 依照条件控制多颗 LED
实作 2-3 多颗 LED 跑马灯
实作 2-4 利用指拨开关控制多颗 LED
实作 2-5 利用指拨开关控制 LED 状态变化
实作 2-6 利用按键开关控制 LED
实作 2-8 七段显示器
实作 2-9 按钮控制七段显示器

03 通讯
让 Arduino 能有对外传送讯息的能力，可以帮助我们了解 Arduino 目前的情况，也可以针对不同的条件提供不同的讯息显示。
3-1 什么是 RS-232 串列通讯？
3-2 Arduino 中的串列埠
实作 3-1 Arduino 上传讯息
实作 3-2 LED闪烁范例加上状态讯息输出
实作 3-3 Arduino 接收电脑端讯息
实作 3-4 透过电脑端讯息控制 Arduino
实作 3-5 透过电脑端讯息控制七段显示器
3-3 LCD 液晶显示器
实作 3-6 显示电脑端讯息在 LCD
3-4 Arduino 私房储存空间
实作 3-7 不能说的秘密
实作 3-8 密码锁
 
04 类比讯号
类比讯号是最贴近人们的一种讯号变化，Arduino 内建六个类比接脚，让我们可以感受到外界随时的环境变化。
4-1 电压讯号的量测
4-2 可变电阻
实作 4-1 变化多端的可变电阻
实作 4-2 可随意操作的 LED 控制
4-3 温度量测
实作 4-3 LM35温度量测读取
实作 4-4 TMP36温度量测读取
4-4 光影的变化
实作 4-5 光影变化
4-5 寻找万磁王
实作 4-6 南极还是北极
实作 4-7 自制转速计
4-6 最远的距离
实作 4-8 距离猜猜看 1（进阶）
实作 4-9 距离猜猜看 2（进阶）
实作 4-10 距离猜猜看 3（进阶）

05 特殊输出
经由更多电路的组合，我们可以操控的东西也就越来越多，学习复杂的电路组成，才可以为专案注入更多活力。
5-1 脉冲宽度调变 PWM
实作 5-1 七彩夺目
5-2 天籁美声
实作 5-2 绝对不是天籁美声
5-3 马力充沛
实作 5-3 步进马达
实作 5-4 伺服马达
实作 5-5 控制伺服马达
实作 5-6 自动凉风扇（进阶）
实作 5-7 马达扭扭乐 1（进阶）
实作 5-8 马达扭扭乐 2（进阶）
实作 5-9 马力加倍（进阶）
实作 5-10 闪闪惹人爱（进阶）
实作 5-11 一眼明了（进阶）

appendix A Arduino 线上模拟
appendix B 各章节元件整理表
B-1零件整理
B-2认识元件
appendix C ArduBlock 功能方块与程式对照表

评分☆☆☆☆☆

说实话，当初买这本《Arduino互动设计超入门》纯粹是因为好奇。我平时就喜欢捣鼓一些新奇的小玩意儿，对那种能动能响的小装置特别感兴趣，但又对电子工程的理论知识一窍不通，更不用说复杂的编程了。看到这本书的书名，尤其是“用ArduBlock图形化控制真简单”这几个字，就觉得好像找到了救星。 这本书的优点实在太多了，一时半会儿还真不知道从何说起。首先，它的包装就很用心，附带的原厂授权ArduBlock软件和相关工具，省去了我很多麻烦，拿到手就能直接开始。然后，翻开书，我最喜欢的就是它的排版和插图。你知道，很多技术类的书，看着就让人头大，但这本书的图片特别清晰，而且色彩鲜艳，步骤也分得很细，感觉就像有老师在旁边手把手教你一样。 我最佩服的是它对ArduBlock的讲解。我一直以为图形化编程会很“简陋”，但ArduBlock的强大超出了我的想象。它把各种复杂的指令都转化成了易于理解的图形模块，通过简单的拖拽和组合，就能实现各种各样的功能。书中的专案范例更是让我大开眼界，从简单的让LED亮起来，到制作一个能发出不同声音的音乐播放器，再到更复杂的、能与人互动的感应装置，每一个专案都充满趣味性和创意。 更重要的是，这本书不仅仅是教你如何使用工具，它还非常注重基础概念的讲解。它会用非常通俗易懂的语言，解释Arduino的工作原理，以及各个元器件的功能。这让我觉得自己不仅学会了怎么“玩”，还真的“理解”了它。我不再是那个只会按部就班操作的小白，而是开始能理解为什么这样做，以及如果我想实现某个特定的效果，应该如何调整。这本书真的让我觉得，科技不再是遥不可及的，而是可以融入生活，甚至成为我表达创意的一种方式。它彻底打消了我对编程的恐惧，让我对未来的DIY项目充满了信心和期待。

评分☆☆☆☆☆

《Arduino互动设计超入门》这本书，绝对是我今年在科技类书籍中淘到的“遗珠”！我本身是做产品设计的，虽然不直接跟编程打交道，但对新技术的应用和用户体验一直很关注。Arduino一直在我“想玩玩看”的列表里，但总觉得它跟“设计”这个词有点距离，更偏向于理工科的硬核范畴。直到我看到这本书，它的名字就让我眼前一亮——“互动设计”，这不就是我一直在寻找的那个结合点吗？ 拿到书的质感就很好，纸张、印刷都属于比较高级的。重点是，里面的插图和范例项目，简直是为设计师量身定制的。它没有那种枯燥的技术术语堆砌，而是用非常直观的视觉语言来呈现。每个章节的介绍都像是“设计理念”的阐述，告诉你这个功能可以用来做什么，在实际的“互动设计”中能实现怎样的效果。 最令我惊喜的是，它在讲解Arduino的基本操作和ArduBlock的使用时，会经常穿插一些“设计思考”的引导。比如，在做一个能响应声音的互动装置时，它不仅告诉你怎么连接麦克风和控制LED，还会引导你去思考：这个声音的响应应该有多灵敏？LED的闪烁模式应该如何设计，才能更好地传达“声音存在”这个信息？甚至还会提到一些简单的用户反馈的考量。这让我觉得，这本书不是在教你“怎么让Arduino动起来”，而是在教你“怎么用Arduino创造有意义的互动体验”。 而且，它附带的ArduBlock图形化编程，真的是设计师的福音！我完全不用担心写错代码导致程序崩溃，而是可以像在设计软件里画草图一样，通过拖拽和组合模块来快速实现我的创意。书中的专案范例，很多都非常有启发性，比如制作一个会根据环境光线自动调节亮度的灯，或者一个能跟你玩“石头剪刀布”的小装置。这些项目不仅有趣，而且非常实用，让我能迅速将自己的设计想法落地。这本书彻底打消了我对Arduino的畏难情绪，让我觉得科技原来也可以如此“好玩”且“易于上手”，并且能与设计完美结合。

评分☆☆☆☆☆

我一直是个动手能力比较强的人，但总觉得自己在编程这块儿是个“小白”。以前也尝试过学一些编程语言，比如Python，但总觉得那些代码看得有点头晕，而且很多时候不知道为什么要那样写。这次买了这本《Arduino互动设计超入门》，主要是看中它“图形化控制”和“真简单”这几个关键词。我寻思着，就算代码不行，至少拖拽一下总会吧？ 没想到，这本书真的把我惊艳到了！它附带的ArduBlock软件，简直是为我这种“代码恐惧症”患者量身打造的。界面非常直观，各种功能模块都像乐高积木一样，可以轻松拖拽组合。我第一个尝试的项目是控制一个RGB LED变色，我之前想都不敢想的事情，竟然用ArduBlock几分钟就完成了。看着LED从红变绿再变蓝，我都有点不敢相信这是我做的！ 更重要的是，这本书不仅仅是教你如何使用ArduBlock，它还会非常有条理地讲解Arduino的基本原理。比如，它会告诉你什么是数字引脚、模拟引脚，为什么需要这些引脚，以及不同的传感器是如何工作的。这些讲解都非常浅显易懂，而且配合着书里精美的插图和实际的接线图，让人一看就懂。我终于明白，原来Arduino不是什么高深的魔法，它只是把一些电子元器件通过特定的方式连接起来，然后通过程序控制它们的行为。 书中的专案范例也非常精彩，从简单的LED闪烁，到更复杂的音乐盒、甚至是简单的机器人手臂，每一个项目都给了我巨大的成就感。而且，很多专案都留有“扩展”的空间，鼓励读者自己去尝试修改和创新。这让我觉得，这本书不仅是教我“怎么做”，更是在启发我“能做什么”。我感觉我的编程思维，在不知不觉中得到了提升，从一个只会“照猫画虎”的执行者，变成了一个能主动思考和创造的“小工匠”。这本书的实用性和趣味性都非常高，强烈推荐给所有想跨入电子DIY领域，但又害怕代码的同学！

评分☆☆☆☆☆

说实话，我买这本《Arduino互动设计超入门》的时候，心里是有点忐忑的。毕竟“超入门”这三个字，有时候也意味着内容会过于浅显，不够深入。我本身对电子工程和一些基础的逻辑思维还算有点底子，所以一开始担心这本书会不会让我觉得“太简单了”，没什么挑战性。然而，当我拿到书，并且认真翻阅之后，我的顾虑完全被打消了，甚至可以说是惊喜连连。 这本书的结构安排非常合理。它从最基础的Arduino硬件介绍开始，告诉你各种引脚是干嘛的，不同模块有什么功能，这部分虽然基础，但讲解得非常到位，不像有些书只是简单罗列，而是会用一些通俗易懂的比喻来解释，让你一下子就能理解。 最让我惊艳的是ArduBlock的部分。我之前也接触过一些图形化编程工具，但ArduBlock在逻辑性和功能性上都做得相当不错。它提供了非常丰富的模块，从基础的输入输出控制，到更复杂的传感器数据读取、逻辑判断、甚至是一些简单的通信协议，都能通过拖拽模块轻松实现。而且，它还能很方便地生成对应的Arduino C++代码，这对于想要进一步学习进阶编程的读者来说，是一个非常好的过渡。这本书的作者似乎很清楚初学者的学习路径，知道在图形化编程和代码编程之间如何自然地衔接。 我尤其喜欢书里那些“进阶思考”和“扩展应用”的部分。虽然书名是“超入门”，但它并没有止步于让你的Arduino动起来，而是引导你去思考“为什么会这样”，以及“我还能做什么”。比如，在完成一个基本项目后，它会提供一些思路，让你尝试添加新的传感器，或者修改程序逻辑，从而实现更复杂的功能。这让我觉得，这本书不仅教会了我如何入门，还为我打开了进一步探索Arduino世界的门，让我对未来的学习充满了期待。这本书的价值，远超其“入门”的定位，对于有一定基础，想要系统学习Arduino并希望有所突破的读者，也同样具有很高的参考价值。

评分☆☆☆☆☆

天啊，这本《Arduino互动设计超入门》简直是我近期最棒的购书体验了！一直以来都对Arduino这个小玩意儿有点跃跃欲试，但又怕编程代码会把我给吓退。你知道的，我们这年纪（虽然还没到老花眼的地步，但看着密密麻麻的代码确实有点眼晕），对于这种需要死记硬背的知识，总是提不起太大兴趣。这本书的出现，简直就是及时雨！ 当初在书店翻到它的时候，就被封面那个彩色的、看起来很友好的ArduBlock图形化界面吸引住了。你知道，很多Arduino的书，封面都黑乎乎的，代码看得让人头大。这本书就不一样，满满的科技感又带着亲切感，就像在说：“来吧，孩子，编程没那么难！” 拿到书回家，迫不及待地打开了。包装也很扎实，而且真的附带了原厂授权的ArduBlock软件，这点真的太重要了！省去了我到处找下载链接、担心版本兼容性问题的时间，直接就能上手。然后，就是全书的专案范例，每一页都图文并茂，步骤清晰得不行。不像有些书，看着图也看不懂，看着字也弄不明白。这本书是真的把每一步都拆解开来，甚至连接线图都画得非常精细，简直是为我这种动手能力“一般般”的读者量身定做的。 我从第一个专案开始，那个控制LED闪烁的，我竟然在不到半小时内就完成了！那种从无到有，亲手让一个小东西“活”起来的成就感，简直爆棚！用图形化的模块拖拽组合，就像搭积木一样，把指令“拼”出来，然后上传到Arduino板子上，看着LED开始闪烁，我简直想在家里开香槟庆祝！感觉自己瞬间从一个科技小白，变成了一个小小发明家。这本书真的太适合我这种想入门又怕困难的初学者了，强烈推荐给所有对Arduino感兴趣，但又被代码绊住脚的朋友们！