C语言程式设计:使用Arduino C 趣玩mBot机器人附范例档(最新版)

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具体描述

1.适用对象:想要学C语言的初学者,没有相关背景也容易入门。
  2.使用Arduino C玩mBot机器人,边玩边学程式,让学习更有趣。
  3. mBot机器人价格亲民又有趣,是最适当的初学型机器人。
  4.循序打好C语言基础,范例程式码短,流程图搭配程式码,训练逻辑思考。
  5.渐进式的学习,从改范例的实作参数练习,范例增加几行多个功能,衍生新的题目。
  6.在各主题后用C语言的不同语法,结合mBot的不同功能做介绍。
 
《C语言程式设计:使用Arduino C 趣玩mBot机器人附范例档(最新版)》图书简介 本书是一本面向初学者与进阶爱好者的综合性教程,旨在通过结合C语言编程基础与Arduino平台的实践应用,带领读者深入了解嵌入式系统的魅力,特别是如何利用广受欢迎的mBot机器人平台进行创意实现。本书内容编排严谨,结构清晰,从编程基础概念逐步过渡到复杂的机器人控制与传感器应用,确保读者能够扎实地掌握核心知识并快速上手实践。 第一部分:C语言编程基础与环境搭建 本部分将作为读者进入微控制器编程世界的基石。我们不会停留在枯燥的理论讲解上,而是将C语言的学习紧密地嵌入到硬件操作的语境中。 首先,对C语言的核心语法进行系统梳理,涵盖数据类型、变量声明、运算符、流程控制结构(顺序、选择、循环)。重点在于培养读者对C语言结构化编程思维的理解,这对后续编写高效、可维护的嵌入式代码至关重要。我们将详细介绍函数的使用,包括标准库函数的调用以及自定义函数的编写,强调模块化编程的重要性。 随后,本书会引导读者完成Arduino开发环境的安装与配置。这包括IDE的下载、安装,以及如何正确识别和配置不同的开发板(特别是Arduino UNO系列,作为mBot平台的核心基础)。我们采用“边学边做”的模式,通过一系列经典的入门示例,如点亮LED、串口通信调试等,让读者快速熟悉代码的编写、上传和调试流程。这些基础练习不仅巩固了C语言知识,更为后续与硬件交互打下坚实基础。 第二部分:Arduino基础与硬件接口 在掌握了C语言语法后,我们将重点转向Arduino特有的“Wiring”框架,即Arduino C/C++环境。这一部分是连接软件与硬件的桥梁。 详细讲解Arduino的程序结构——`setup()`和`loop()`函数的生命周期,以及Arduino特有的全局变量和宏定义。我们将深入探讨数字I/O和模拟I/O的操作,这是控制任何外部设备的基础。如何使用`digitalWrite()`、`digitalRead()`、`analogRead()`和`analogWrite()`函数,以及`pinMode()`的配置,都将配有详尽的代码解析和电路图示例。 本书特别关注基础电子元件的驱动。我们将涵盖如何使用电阻、电容等基本元件进行电路保护和信号处理,并通过实践项目学习如何驱动蜂鸣器、按键、光敏电阻等常见输入输出设备。对于PWM(脉冲宽度调制)的原理及其在舵机和电机控制中的应用,有专门的章节进行深入剖析,为控制mBot的运动打下理论和实践基础。 第三部分:mBot机器人硬件解析与底层控制 本部分将视角转向mBot机器人平台本身。我们会对mBot的结构、主要组成部分(如主控板、电机驱动模块、传感器接口)进行详细的硬件拆解与功能说明。理解硬件架构是实现精确控制的前提。 重点讲解如何利用Arduino C代码直接操作mBot上的核心部件: 1. 直流电机驱动: 深入分析L298N或等效电机驱动模块的工作原理。如何通过控制引脚的高低电平组合,实现电机的正转、反转、停止,以及速度的精确调节(结合PWM技术)。提供封装好的电机控制函数库示例,使读者能够轻松调用。 2. 红外循迹传感器: 解析反射式和透射式红外传感器的测量原理。展示如何读取传感器数据,并编写滤波和阈值判断的C代码,以应对不同光照环境下的循迹需求。 3. 超声波测距模块(如HC-SR04): 详细介绍声波的发射与接收时序,计算距离的数学公式,并将这些逻辑转化为高效的C语言函数,实现实时避障功能。 4. 光线/亮度传感器: 学习如何将模拟信号转化为实际光照强度值,并应用这些数据到自动调节LED亮度或控制机器人行为的场景中。 第四部分:mBot机器人综合应用与进阶实践 在掌握了底层控制后,本书将引导读者进行更具挑战性的综合项目,充分发挥C语言的效率优势。 自动循迹小车实现: 结合PID(比例-积分-微分)控制算法的初步介绍。虽然我们不深入复杂的数学推导,但会提供一个简化的、基于C语言实现的PID控制框架,用于优化mBot的循迹精度,减少摆动,实现平稳转弯。 蓝牙/无线通信模块集成: 讲解如何通过串口协议(UART)与外部模块(如HC-05/06蓝牙模块)进行数据交换。编写C代码以接收来自手机App或其他设备的控制指令,实现远程遥控功能。 状态机设计: 引入有限状态机(FSM)的概念,并用C语言的`switch-case`结构来实现复杂的机器人行为逻辑。例如,设计一个机器人可以顺序执行“巡逻” -> “检测到障碍物” -> “绕行” -> “返回巡逻”的完整流程。 代码优化与资源管理: 嵌入式编程对内存和执行效率要求较高。本部分会提供关于如何优化C代码、减少不必要的内存分配,以及如何利用编译器特性提高程序运行速度的实用技巧。 附录:工具链与故障排除 附录部分提供全面的资源支持,包括mBot所有常用模块的引脚定义速查表、Arduino IDE的高级调试技巧、常见编译错误与硬件连接错误的排查指南。所有范例文件均附带清晰的注释,方便读者对照学习和修改,真正做到“趣玩”与“精通”并重。 本书致力于提供一个全面、实用、易于上手的学习路径,让读者不仅学会“如何让mBot动起来”,更能理解背后的C语言逻辑和硬件交互原理,为未来深入物联网(IoT)或更复杂的机器人项目打下坚实的基础。

著者信息

图书目录

主题1  C语言与mBot轮型机器人基本介绍及使用
1-1  程式语言基本介绍
1-2  C/C++语言架构
1-3  mBot轮型机器人基本介绍
1-4  专案开发流程
1-5  mBot的第一个C语言程式

主题2  C语言程式架构与mBot机器人马达物件基本介绍及使用
2-1  Arduino C程式架构介绍
2-2  mBot机器人之马达物件介绍与使用
2-3  mBot机器人+ Arduino C 实习

主题3  变数与mBot机器人全彩LED物件基本介绍及使用
3-1  Arduino C变数介绍
3-2  资料型态实习
3-3  运算式与运算子
3-4  mBot机器人之全彩LED物件介绍与使用
3-5  mBot机器人+ Arduino C 实习

主题4  if、序列埠通讯与红外线遥控物件的介绍与使用
4-1  Arduino C的序列埠通讯、关系运算子与三元运算子
4-2  Arduino C 之流程指令:if
4-3  mBot机器人之红外线遥控器物件的介绍与使用
4-4  mBot机器人+ Arduino C 实习

主题5  while与红外线循迹物件的介绍与使用
5-1  逻辑运算子与多条路径的if
5-2  while
5-3  do while
5-4  红外线循迹物件的介绍与使用
5-5  以mBot机器人+ Arduino C实习

主题6  switch与超音波物件的介绍与使用
6-1  switch
6-2  位元运算子与各运算子的优先顺序
6-3  超音波物件的介绍与使用
6-4  以mBot机器人+ Arduino C实习

主题7  for回圈与按键的介绍与使用
7-1  字串型态
7-2  for回圈
7-3  按键的介绍与使用
7-4  以mBot机器人+ Arduino C实习

主题8  阵列与蜂鸣器的介绍与使用
8-1  一维阵列
8-2  多维阵列
8-3  气泡排序法与二分搜寻法
8-4  蜂鸣器的介绍与使用
8-5  以mBot机器人+ Arduino C实习

主题9  指标与光线感测物件的介绍与使用
9-1  指标
9-2  动态记忆体配置与指标
9-3  光线感测物件的介绍与使用
9-4  以mBot机器人+ Arduino C实习

主题10  公用函式
10-1  函式基本型态与乱数函式
10-2  数学函式
10-3  延迟函式
10-4  字串的处理
10-5  计时器与中断的处理(FlexiTimer2)
10-6  以mBot机器人+ Arduino C实习

主题11  自订函式
11-1  自订函式
11-2  参数说明
11-3  变数存取范围
11-4  以mBot机器人+ Arduino C实习

主题12  结构与类别
12-1  结构
12-2  类别
12-3  继承
12-4  多表单开发
12-5  以mBot机器人+ Arduino C实习

附录一  习题参考答案
附录二  ASCII码
附录三  除错方法
 

图书序言

图书试读

用户评价

评分

我是一位家長,我的孩子對科技產品和程式設計表現出濃厚的興趣,我一直想找一本能引導他學習的優質教材。《C语言程式设计:使用Arduino C 趣玩mBot机器人附范例档(最新版)》這本書,從書名上的「趣玩mBot機器人」幾個字,就讓我看到了希望。我希望這本書能以一種有趣、易懂的方式,讓我的孩子在玩樂中學習程式設計。我特別看重「最新版」這個標籤,代表著內容應該比較新穎,不會太過時。我也非常在意「附範例檔」這點,因為對孩子來說,光看文字是很枯燥的,如果能有實際的程式碼和操作指南,讓他們可以跟著做,親眼看到機器人動起來,那種學習的樂趣和成就感會是無與倫比的。我希望書中的教學內容能夠循序漸進,從最基本的 C 語言概念開始,然後逐步引導如何使用 Arduino C 來控制 mBot 機器人的各種功能。我希望書中能有一些讓孩子覺得驚喜的範例,例如讓 mBot 做出各種有趣的動作,或是完成一些簡單的任務,這樣才能激發他們持續學習的熱情。更重要的是,我希望這本書能培養孩子對邏輯思考、問題解決能力的訓練,而不僅僅是學習如何打程式碼。如果書中還能稍微提及一些關於程式倫理或安全使用的觀念,那就更完美了。

评分

我是一個對手工藝和DIY有濃厚興趣的人,平常沒事就喜歡自己動手做一些小東西。最近聽朋友說起 Arduino 和 mBot 機器人,覺得很有意思,好像可以結合我對電子零件和程式邏輯的初步了解,做出一些會動、會思考的小玩意兒。這本《C语言程式设计:使用Arduino C 趣玩mBot机器人附范例档(最新版)》 kitab, 封面上鮮豔的設計和「趣玩」兩個字,立刻吸引了我。我希望這本書能提供一個非常親民的入門途徑,讓像我這樣對程式碼不太熟悉的人,也能透過實際操作,慢慢理解 C 語言的邏輯。我特別看重「範例檔」的部分,因為我不太擅長從零開始構思一個專案,如果能有一個現成的範例,我可以先從模仿開始,再慢慢修改和延伸,這對我來說是非常重要的學習方式。我希望書中的範例能包含一些讓 mBot 做出有趣的動作,像是跳舞、唱歌,或是完成一些簡單的任務,這樣才符合「趣玩」的感覺。而且,我對 mBot 的感測器和執行器很有興趣,希望書中能詳細介紹如何運用這些零件,並提供一些結合它們的範例,例如如何利用超音波感測器讓 mBot 避開牆壁,或是利用馬達讓它做出精確的運動。我希望這本書能讓我感受到,原來學習程式設計和控制機器人,可以是一件這麼有趣又充滿成就感的事情。

评分

身為一個在資訊科技領域摸爬滾打多年的老鳥,看到這本《C语言程式设计:使用Arduino C 趣玩mBot机器人附范例档(最新版)》時,腦中閃過的念頭是:「這會不會又是一本換湯不換藥的 Arduino 教材?」畢竟市面上這類的書真的不少,很多都只是把官方文件翻譯一下,或是把一些網路上的範例蒐集起來。不過,「趣玩mBot」這個定位,倒是引起了我一點點興趣。mBot 機器人我也有所了解,它確實是一個不錯的入門級教育機器人,適合用來教授程式設計和工程概念。而這本書既然結合了 C 語言和 Arduino C,並且以 mBot 為載體,我想它至少在實作性上會比較有看頭。我比較關注的是,這本書對於 C 語言基礎的掌握程度要求有多高?是需要讀者本身已經具備一定的 C 語言功底,還是會從頭開始講解?如果它能深入淺出地介紹 C 語言的關鍵概念,並且巧妙地與 Arduino 的硬體介面結合,那對許多想跨足嵌入式開發的讀者來說,會是一大福音。另外,「附範例檔」這點,我認為是這本書能否脫穎而出的關鍵。如果這些範例檔不僅僅是簡單的「點亮 LED」或「讀取感測器」,而是能設計出一些更有挑戰性、更有趣味性的 mBot 應用,例如結合 AI 視覺辨識、或是與雲端互動等等,那這本書的價值就大大提升了。我希望它能提供一些讓 mBot 表現出「聰明」的技巧,而不只是被動的執行指令。

评分

對於本身已經有 C 語言基礎,但對嵌入式開發和機器人領域還不太熟悉的開發者來說,《C语言程式设计:使用Arduino C 趣玩mBot机器人附范例档(最新版)》這本書提供了一個很好的切入點。我過去主要接觸的是軟體應用開發,對於硬體層面的互動比較陌生。Arduino 作為一個開源的硬體平台,加上 C 語言的程式設計,剛好可以滿足我學習新技能的需求。我特別看重「Arduino C」這個關鍵字,這代表著它不僅僅是 C 語言的理論講解,而是直接與硬體互動的實用技術。而 mBot 機器人作為一個載體,則提供了一個具體的實踐對象。我希望書中能清晰地闡述 Arduino 的開發環境設置、基本的電路連接概念,以及如何透過 C 語言程式碼來控制 mBot 的各種功能,例如馬達、LED 燈、感測器等等。我認為「範例檔」的價值在於,它們能夠幫助我們快速驗證學習成果,並提供進一步擴展的基礎。如果範例能涵蓋一些進階的應用,例如簡單的機器學習、通訊協定,或是與其他裝置的整合,那對於有一定基礎的開發者來說,將會非常有啟發性。我希望這本書能幫助我將 C 語言的知識,有效地轉化為實際的硬體控制能力,並在 mBot 這個平台上,探索更多創新的可能性。

评分

这本《C语言程式设计:使用Arduino C 趣玩mBot机器人附范例档(最新版)》的书,光是书名就让人眼睛一亮!身為一個對程式設計和機器人有點興趣,但又怕太過艱澀的讀者,看到「趣玩mBot」這幾個字,就覺得這本書很可能打開新世界的大門。我一直覺得 Arduino 聽起來很酷,但要怎麼入門,又是另一個讓人卻步的點。而這本書明確指出了 Arduino C,讓我覺得目標明確,不用再大海撈針。更重要的是「附範例檔」,這點真的太重要了!對我這種實作派的人來說,光看理論很容易睡著,但有範例檔,就可以照著做,看著程式碼跑起來,那種成就感是無可取代的。而且「最新版」這個標籤,也讓人安心不少,畢竟科技產品更新換代太快,買到過時的教材,那真的會讓人很沮喪。我特別期待它在 mBot 機器人上的應用,這個可愛的機器人之前看過介紹,覺得它很有教育意義,可以讓小朋友(當然也包括我這種大朋友)輕鬆接觸程式和機器人的世界。希望這本書能提供一些很棒的點子,讓 mBot 不只是一個玩具,而是可以實現更多有趣功能的平台。我對書中會不會有一些循序漸進的教學,讓一個完全沒有 Arduino 基礎的人也能慢慢上手,感到非常好奇。如果能搭配一些實際生活中的應用情境,那就更完美了,例如如何讓 mBot 避開障礙物、循跡等等,這些都是讓學習更有動力的關鍵。

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