Arduino互動設計超入門：用ArduBlock圖形化控製真簡單(附原廠授權之ArduBlock軟體、相關工具與全書專案範例) pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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圖書標籤:

• Arduino
• ArduBlock
• 圖形化編程
• 互動設計
• 超入門
• 電子製作
• STEM教育
• 創客
• DIY
• 青少年編程

　　史上第一本完全以圖形化工具直接開發當紅硬體Arduino專案的全彩超圖解簡單入門書！
　　國內Arduino暢銷書第一人全新驚艷之作！不會寫程式，竟然也可以成為Arduino的玩傢！

　　軟硬通吃，玩Arduino，可以更簡單！
　　免費開發工具 x 簡易圖形拖拉操作 x 可轉換Arduino語言 x 可直接傳至Arduino執行
　　有瞭ArduBlock，無程式背景也可以輕鬆打開Maker神器的開發大門！

　　現在全世界最紅的硬體，非Arduino莫屬，但初學者可能會麵臨程式的障礙，無法立即享受DIY的樂趣；但現在有瞭ArduBlock，再也沒有不會寫程式的藉口。受到Arduino核心團隊成員稱贊與國際好評的ArduBlock，是基於Arduino IDE的圖形介麵，免費且具中文化，經由簡單的拼圖式操作，即可傳至Arduino上執行，也可以轉換成Arduino語言進行編輯，而且功能愈來愈強大。對Arduino有興趣，卻不會寫程式嗎？沒關係，這個圖形化工具馬上幫你解決許多問題，加速入門的腳步。

　　本書如同ArduBlock一樣的簡單，現在就立即享受高速的專案開發體驗！

　　■ 從入門解說與基礎測試開始，透過ArduBlock中文圖形化操作，輕鬆進入Arduino的繽紛世界。

　　■ 以生動有趣的文筆描述與應用實例切入Arduino的各種主題，如控製多顆LED燈光、LED跑馬燈、七段顯示器、上傳Arduino訊息、接收電腦端訊息、透過電腦端訊息控製Arduino、顯示電腦端訊息於LCD、密碼鎖、電壓訊號量測(變化多端的可變電阻)、可隨意操作的LED控製、溫度量測讀取、光影變化(光敏電阻)、尋找萬磁王之南極還是北極(感測器)、自製轉速計、距離猜猜看(超音波、紅外綫)、七彩奪目(RGB LED)、天籟美聲(蜂鳴器)、馬力充沛(步進馬達)、自動涼風扇(伺服馬達)、馬達扭扭樂(直流馬達)、馬力加倍，以及閃閃惹人愛(LED矩陣)…

　　■ 附錄加碼介紹Arduino免費綫上模擬工具，對於不想購買Arduino闆子與準備一些電子零件，或者隻是想先感受Arduino開發效能者來說，是一個超好用的免費練習資源。另外，亦提供瞭ArduBlock功能方塊與Arduino程式快速對照錶，以便進階學習運用。而書中還有介紹Fritzing這一個非常簡單的電路繪製軟體，它將多數Arduino玩傢會用到的元件與電路範例集結，還可以自行設計電路應用。

　　■ 隨書附贈原廠授權之ArduBlock軟體，以及Arduino、Fritzing工具與全書範例檔，提供快速實現Arduino創意的工具懶人包！

深入探索電子原型製作與微控製器應用：超越入門的實踐指南 本書旨在為那些已經掌握瞭基礎微控製器編程概念（例如C/C++基礎語法、基本輸入輸齣操作，以及對Arduino平颱的基本認識）的讀者提供一個堅實的進階平颱。它不再側重於解釋“什麼是微控製器”或“如何拖動圖形化積木”，而是將焦點完全轉移到復雜係統的構建、傳感器數據的深度處理、通信協議的實際應用以及電子係統在現實世界中的集成。 本書假設讀者已經能夠熟練使用基礎的編程環境，無論是基於文本的IDE還是特定的圖形化工具的進階功能。因此，我們將直接深入到那些決定項目成敗的關鍵技術點上，旨在將讀者的能力從“能讓LED閃爍”提升到“能設計和部署一個功能完備的智能係統”。 第一部分：高級硬件接口與數據采集的精細化控製 本部分將專注於如何從復雜的傳感器和執行器中提取高質量、低噪聲的數據，並高效地驅動它們。我們不會僅僅介紹如何讀取模擬值，而是探討如何優化數據采集的準確性和可靠性。 1. 噪聲抑製與信號調理的實戰策略： 深入探討傳感器數據中常見的電磁乾擾（EMI）和電源噪聲的影響。我們將解析RC濾波器、硬件去抖動技術在不同頻率環境下的應用場景。重點講解如何利用微控製器的內部資源（如定時器中斷）來實現軟件濾波，包括一階和二階低通濾波器的精確C語言實現，並對比其在資源占用和響應速度上的權衡。 2. 多路數據采集與同步處理： 對於需要同時監控多個數據流的項目（例如，多點溫濕度監測或多軸運動跟蹤），本書將詳細介紹如何利用硬件定時器（Timer/Counter）來精確控製ADC（模數轉換器）的采樣時序，確保數據采集的同步性。我們將深入研究不同Arduino平颱（如Uno, Mega, Due）上定時器的寄存器級編程，以實現亞微秒級的采樣精度，而非依賴於緩慢的`delay()`函數或基礎庫函數。 3. 步進電機與伺服電機的精確運動控製： 除瞭基礎的脈衝輸齣，本章將側重於閉環控製的概念。我們將實現PID（比例-積分-微分）控製器的完整軟件模型，用於精確控製直流電機或步進電機的速度和位置。對於伺服電機，我們將探討如何處理信號抖動問題，並通過優化PWM（脈衝寬度調製）的周期和分辨率來實現更平滑的動作。 第二部分：通信協議的深度應用與跨設備協作 現代嵌入式項目很少是孤立的。本部分將帶領讀者掌握主流的串行通信協議，並實現設備間的可靠數據交換和網絡化。 4. I²C/SPI總綫的底層優化與多設備管理： 讀者將學會如何直接操作I²C和SPI的總綫驅動器（而非僅依賴高層庫）。我們將實現多主設備仲裁的邏輯，並解決在同一總綫上連接多個具有相同地址的從設備（通過軟件地址位控製或外部邏輯門）的技術難題。針對高速SPI通信，我們將詳細分析時鍾極性（CPOL）和相位（CPHA）的組閤對數據傳輸正確性的影響，並優化傳輸緩衝區的使用。 5. 異步串行通信（UART）的流控製與校驗： 本書將討論在長距離或高錯誤率環境下，如何實現可靠的UART通信。內容包括軟件定義的握手協議（RTS/CTS），以及實現CRC（循環冗餘校驗）算法，確保傳輸數據的完整性。我們將探討如何處理異步中斷下的數據緩衝溢齣問題。 6. 進階網絡通信：MQTT與Websocket的基礎架構： 對於希望項目接入物聯網的讀者，本部分將引入以太網和Wi-Fi模塊（如ESP8266或W5100/W5500）。重點將放在MQTT協議的輕量級發布/訂閱機製上。讀者將學習如何構建一個健壯的MQTT客戶端，包括質量等級（QoS）的選擇、斷綫重連機製以及Payload（數據負載）的編碼與解碼，為構建真正的雲端監控係統打下基礎。 第三部分：係統級軟件架構與資源管理 當項目復雜度增加時，代碼的組織結構和對有限資源的有效管理至關重要。 7. 狀態機設計（FSM）在復雜邏輯中的應用： 摒棄冗長的`if-else`結構，本書將詳細介紹如何使用有限狀態機（Finite State Machine, FSM）來管理具有多個操作模式（如初始化、待機、工作、錯誤恢復）的係統。我們將提供一個通用的C++類模闆來實現可擴展、易於維護的狀態轉換邏輯，確保係統行為的確定性。 8. 中斷驅動的實時性保證： 深入理解中斷服務程序（ISR）的編寫規範，特彆是如何最小化ISR的執行時間，避免在ISR內調用會阻塞或可能調用其他庫函數的代碼。我們將對比外部中斷（External Interrupts）和定時器中斷的適用場景，並講解如何安全地在ISR和主循環之間傳遞數據（例如使用volatile關鍵字和標誌位）。 9. 存儲器優化與固件部署策略： 對於資源受限的平颱，內存管理是關鍵。我們將分析程序代碼（Flash）和運行時變量（SRAM）的占用情況。講解EEPROM的寫入壽命限製及其應對策略，例如使用磨損均衡算法（Wear Leveling）。此外，還將探討如何使用Bootloader進行空中升級（Over-The-Air, OTA）或更靈活的固件部署方式，以提高係統的可維護性。 10. 調試技巧與高級故障排除： 介紹高級調試方法，包括如何使用邏輯分析儀來抓取和解析I2C/SPI/UART的時序波形，以定位硬件或時序錯誤。講解如何實現“軟件示波器”——利用微控製器的高速PWM引腳輸齣感興趣的內部變量值，並通過外部示波器觀察，從而進行非侵入式的實時數據追蹤。 本書是麵嚮那些希望將原型設計能力轉化為可靠、可擴展的嵌入式係統工程實踐的工程師、高級愛好者和學生。它提供的不是簡單的“如何做”的指令，而是理解“為什麼如此做”的底層原理和架構設計方法。

作者簡介

孫駿榮

　　國內第一本Arduino中文書，也是暢銷書的作者

　　使用Arduino進行專案開發與相關研究已超過6年以上的經驗，曾經使用Arduino進行數位藝術、自主運動載具等的實現，也使用過其他單晶片於機電整閤的項目，目前從事工業自動化領域。近年來，也常受邀擔任Arduino課程講師，於學校與相關機構講解其整閤應用與軟體實現。

01 認識 Arduino
介紹現在最熱門的開放式硬體平颱 Arduino，以及事前的準備工作。
1-1 Arduino
1-2 Arduino 準備好瞭，你呢？
1-3 周邊電路規劃
1-4 第一次動手

02 圖形化控製介麵 ArduBlock
數位訊號是 DIY 專案中最簡單，但也是最常被運用到的領域。透過 ArduBlock 圖形化的編輯環境，讓 Maker 可以輕輕鬆鬆就進入 Arduino 的繽紛世界。
2-1 視覺化設計環境
2-2 ArduBlock 的第一個程式
2-3 控製多顆 LED 燈光
實作 2-1 多顆 LED 控製
實作 2-2 依照條件控製多顆 LED
實作 2-3 多顆 LED 跑馬燈
實作 2-4 利用指撥開關控製多顆 LED
實作 2-5 利用指撥開關控製 LED 狀態變化
實作 2-6 利用按鍵開關控製 LED
實作 2-8 七段顯示器
實作 2-9 按鈕控製七段顯示器

03 通訊
讓 Arduino 能有對外傳送訊息的能力，可以幫助我們瞭解 Arduino 目前的情況，也可以針對不同的條件提供不同的訊息顯示。
3-1 什麼是 RS-232 串列通訊？
3-2 Arduino 中的串列埠
實作 3-1 Arduino 上傳訊息
實作 3-2 LED閃爍範例加上狀態訊息輸齣
實作 3-3 Arduino 接收電腦端訊息
實作 3-4 透過電腦端訊息控製 Arduino
實作 3-5 透過電腦端訊息控製七段顯示器
3-3 LCD 液晶顯示器
實作 3-6 顯示電腦端訊息在 LCD
3-4 Arduino 私房儲存空間
實作 3-7 不能說的秘密
實作 3-8 密碼鎖
 
04 類比訊號
類比訊號是最貼近人們的一種訊號變化，Arduino 內建六個類比接腳，讓我們可以感受到外界隨時的環境變化。
4-1 電壓訊號的量測
4-2 可變電阻
實作 4-1 變化多端的可變電阻
實作 4-2 可隨意操作的 LED 控製
4-3 溫度量測
實作 4-3 LM35溫度量測讀取
實作 4-4 TMP36溫度量測讀取
4-4 光影的變化
實作 4-5 光影變化
4-5 尋找萬磁王
實作 4-6 南極還是北極
實作 4-7 自製轉速計
4-6 最遠的距離
實作 4-8 距離猜猜看 1（進階）
實作 4-9 距離猜猜看 2（進階）
實作 4-10 距離猜猜看 3（進階）

05 特殊輸齣
經由更多電路的組閤，我們可以操控的東西也就越來越多，學習復雜的電路組成，纔可以為專案注入更多活力。
5-1 脈衝寬度調變 PWM
實作 5-1 七彩奪目
5-2 天籟美聲
實作 5-2 絕對不是天籟美聲
5-3 馬力充沛
實作 5-3 步進馬達
實作 5-4 伺服馬達
實作 5-5 控製伺服馬達
實作 5-6 自動涼風扇（進階）
實作 5-7 馬達扭扭樂 1（進階）
實作 5-8 馬達扭扭樂 2（進階）
實作 5-9 馬力加倍（進階）
實作 5-10 閃閃惹人愛（進階）
實作 5-11 一眼明瞭（進階）

appendix A Arduino 綫上模擬
appendix B 各章節元件整理錶
B-1零件整理
B-2認識元件
appendix C ArduBlock 功能方塊與程式對照錶

评分☆☆☆☆☆

說實話，當初買這本《Arduino互動設計超入門》純粹是因為好奇。我平時就喜歡搗鼓一些新奇的小玩意兒，對那種能動能響的小裝置特彆感興趣，但又對電子工程的理論知識一竅不通，更不用說復雜的編程瞭。看到這本書的書名，尤其是“用ArduBlock圖形化控製真簡單”這幾個字，就覺得好像找到瞭救星。 這本書的優點實在太多瞭，一時半會兒還真不知道從何說起。首先，它的包裝就很用心，附帶的原廠授權ArduBlock軟件和相關工具，省去瞭我很多麻煩，拿到手就能直接開始。然後，翻開書，我最喜歡的就是它的排版和插圖。你知道，很多技術類的書，看著就讓人頭大，但這本書的圖片特彆清晰，而且色彩鮮艷，步驟也分得很細，感覺就像有老師在旁邊手把手教你一樣。 我最佩服的是它對ArduBlock的講解。我一直以為圖形化編程會很“簡陋”，但ArduBlock的強大超齣瞭我的想象。它把各種復雜的指令都轉化成瞭易於理解的圖形模塊，通過簡單的拖拽和組閤，就能實現各種各樣的功能。書中的專案範例更是讓我大開眼界，從簡單的讓LED亮起來，到製作一個能發齣不同聲音的音樂播放器，再到更復雜的、能與人互動的感應裝置，每一個專案都充滿趣味性和創意。 更重要的是，這本書不僅僅是教你如何使用工具，它還非常注重基礎概念的講解。它會用非常通俗易懂的語言，解釋Arduino的工作原理，以及各個元器件的功能。這讓我覺得自己不僅學會瞭怎麼“玩”，還真的“理解”瞭它。我不再是那個隻會按部就班操作的小白，而是開始能理解為什麼這樣做，以及如果我想實現某個特定的效果，應該如何調整。這本書真的讓我覺得，科技不再是遙不可及的，而是可以融入生活，甚至成為我錶達創意的一種方式。它徹底打消瞭我對編程的恐懼，讓我對未來的DIY項目充滿瞭信心和期待。

评分☆☆☆☆☆

《Arduino互動設計超入門》這本書，絕對是我今年在科技類書籍中淘到的“遺珠”！我本身是做産品設計的，雖然不直接跟編程打交道，但對新技術的應用和用戶體驗一直很關注。Arduino一直在我“想玩玩看”的列錶裏，但總覺得它跟“設計”這個詞有點距離，更偏嚮於理工科的硬核範疇。直到我看到這本書，它的名字就讓我眼前一亮——“互動設計”，這不就是我一直在尋找的那個結閤點嗎？ 拿到書的質感就很好，紙張、印刷都屬於比較高級的。重點是，裏麵的插圖和範例項目，簡直是為設計師量身定製的。它沒有那種枯燥的技術術語堆砌，而是用非常直觀的視覺語言來呈現。每個章節的介紹都像是“設計理念”的闡述，告訴你這個功能可以用來做什麼，在實際的“互動設計”中能實現怎樣的效果。 最令我驚喜的是，它在講解Arduino的基本操作和ArduBlock的使用時，會經常穿插一些“設計思考”的引導。比如，在做一個能響應聲音的互動裝置時，它不僅告訴你怎麼連接麥剋風和控製LED，還會引導你去思考：這個聲音的響應應該有多靈敏？LED的閃爍模式應該如何設計，纔能更好地傳達“聲音存在”這個信息？甚至還會提到一些簡單的用戶反饋的考量。這讓我覺得，這本書不是在教你“怎麼讓Arduino動起來”，而是在教你“怎麼用Arduino創造有意義的互動體驗”。 而且，它附帶的ArduBlock圖形化編程，真的是設計師的福音！我完全不用擔心寫錯代碼導緻程序崩潰，而是可以像在設計軟件裏畫草圖一樣，通過拖拽和組閤模塊來快速實現我的創意。書中的專案範例，很多都非常有啓發性，比如製作一個會根據環境光綫自動調節亮度的燈，或者一個能跟你玩“石頭剪刀布”的小裝置。這些項目不僅有趣，而且非常實用，讓我能迅速將自己的設計想法落地。這本書徹底打消瞭我對Arduino的畏難情緒，讓我覺得科技原來也可以如此“好玩”且“易於上手”，並且能與設計完美結閤。

评分☆☆☆☆☆

說實話，我買這本《Arduino互動設計超入門》的時候，心裏是有點忐忑的。畢竟“超入門”這三個字，有時候也意味著內容會過於淺顯，不夠深入。我本身對電子工程和一些基礎的邏輯思維還算有點底子，所以一開始擔心這本書會不會讓我覺得“太簡單瞭”，沒什麼挑戰性。然而，當我拿到書，並且認真翻閱之後，我的顧慮完全被打消瞭，甚至可以說是驚喜連連。 這本書的結構安排非常閤理。它從最基礎的Arduino硬件介紹開始，告訴你各種引腳是乾嘛的，不同模塊有什麼功能，這部分雖然基礎，但講解得非常到位，不像有些書隻是簡單羅列，而是會用一些通俗易懂的比喻來解釋，讓你一下子就能理解。 最讓我驚艷的是ArduBlock的部分。我之前也接觸過一些圖形化編程工具，但ArduBlock在邏輯性和功能性上都做得相當不錯。它提供瞭非常豐富的模塊，從基礎的輸入輸齣控製，到更復雜的傳感器數據讀取、邏輯判斷、甚至是一些簡單的通信協議，都能通過拖拽模塊輕鬆實現。而且，它還能很方便地生成對應的Arduino C++代碼，這對於想要進一步學習進階編程的讀者來說，是一個非常好的過渡。這本書的作者似乎很清楚初學者的學習路徑，知道在圖形化編程和代碼編程之間如何自然地銜接。 我尤其喜歡書裏那些“進階思考”和“擴展應用”的部分。雖然書名是“超入門”，但它並沒有止步於讓你的Arduino動起來，而是引導你去思考“為什麼會這樣”，以及“我還能做什麼”。比如，在完成一個基本項目後，它會提供一些思路，讓你嘗試添加新的傳感器，或者修改程序邏輯，從而實現更復雜的功能。這讓我覺得，這本書不僅教會瞭我如何入門，還為我打開瞭進一步探索Arduino世界的門，讓我對未來的學習充滿瞭期待。這本書的價值，遠超其“入門”的定位，對於有一定基礎，想要係統學習Arduino並希望有所突破的讀者，也同樣具有很高的參考價值。

评分☆☆☆☆☆

天啊，這本《Arduino互動設計超入門》簡直是我近期最棒的購書體驗瞭！一直以來都對Arduino這個小玩意兒有點躍躍欲試，但又怕編程代碼會把我給嚇退。你知道的，我們這年紀（雖然還沒到老花眼的地步，但看著密密麻麻的代碼確實有點眼暈），對於這種需要死記硬背的知識，總是提不起太大興趣。這本書的齣現，簡直就是及時雨！ 當初在書店翻到它的時候，就被封麵那個彩色的、看起來很友好的ArduBlock圖形化界麵吸引住瞭。你知道，很多Arduino的書，封麵都黑乎乎的，代碼看得讓人頭大。這本書就不一樣，滿滿的科技感又帶著親切感，就像在說：“來吧，孩子，編程沒那麼難！” 拿到書迴傢，迫不及待地打開瞭。包裝也很紮實，而且真的附帶瞭原廠授權的ArduBlock軟件，這點真的太重要瞭！省去瞭我到處找下載鏈接、擔心版本兼容性問題的時間，直接就能上手。然後，就是全書的專案範例，每一頁都圖文並茂，步驟清晰得不行。不像有些書，看著圖也看不懂，看著字也弄不明白。這本書是真的把每一步都拆解開來，甚至連接綫圖都畫得非常精細，簡直是為我這種動手能力“一般般”的讀者量身定做的。 我從第一個專案開始，那個控製LED閃爍的，我竟然在不到半小時內就完成瞭！那種從無到有，親手讓一個小東西“活”起來的成就感，簡直爆棚！用圖形化的模塊拖拽組閤，就像搭積木一樣，把指令“拼”齣來，然後上傳到Arduino闆子上，看著LED開始閃爍，我簡直想在傢裏開香檳慶祝！感覺自己瞬間從一個科技小白，變成瞭一個小小發明傢。這本書真的太適閤我這種想入門又怕睏難的初學者瞭，強烈推薦給所有對Arduino感興趣，但又被代碼絆住腳的朋友們！

评分☆☆☆☆☆

我一直是個動手能力比較強的人，但總覺得自己在編程這塊兒是個“小白”。以前也嘗試過學一些編程語言，比如Python，但總覺得那些代碼看得有點頭暈，而且很多時候不知道為什麼要那樣寫。這次買瞭這本《Arduino互動設計超入門》，主要是看中它“圖形化控製”和“真簡單”這幾個關鍵詞。我尋思著，就算代碼不行，至少拖拽一下總會吧？ 沒想到，這本書真的把我驚艷到瞭！它附帶的ArduBlock軟件，簡直是為我這種“代碼恐懼癥”患者量身打造的。界麵非常直觀，各種功能模塊都像樂高積木一樣，可以輕鬆拖拽組閤。我第一個嘗試的項目是控製一個RGB LED變色，我之前想都不敢想的事情，竟然用ArduBlock幾分鍾就完成瞭。看著LED從紅變綠再變藍，我都有點不敢相信這是我做的！ 更重要的是，這本書不僅僅是教你如何使用ArduBlock，它還會非常有條理地講解Arduino的基本原理。比如，它會告訴你什麼是數字引腳、模擬引腳，為什麼需要這些引腳，以及不同的傳感器是如何工作的。這些講解都非常淺顯易懂，而且配閤著書裏精美的插圖和實際的接綫圖，讓人一看就懂。我終於明白，原來Arduino不是什麼高深的魔法，它隻是把一些電子元器件通過特定的方式連接起來，然後通過程序控製它們的行為。 書中的專案範例也非常精彩，從簡單的LED閃爍，到更復雜的音樂盒、甚至是簡單的機器人手臂，每一個項目都給瞭我巨大的成就感。而且，很多專案都留有“擴展”的空間，鼓勵讀者自己去嘗試修改和創新。這讓我覺得，這本書不僅是教我“怎麼做”，更是在啓發我“能做什麼”。我感覺我的編程思維，在不知不覺中得到瞭提升，從一個隻會“照貓畫虎”的執行者，變成瞭一個能主動思考和創造的“小工匠”。這本書的實用性和趣味性都非常高，強烈推薦給所有想跨入電子DIY領域，但又害怕代碼的同學！