內容簡介
本書以物聯網和智慧型開源硬體的發展為背景，按照CDIO的產品設計與實現思路，系統地介紹了基於Arduino的硬體創新產品構思、設計、實現與運營。全書主要內容包括四個部分： 構思篇(第1~2章)，介紹常用的創新模式及常用的創新方法； 設計篇(第3~4章)，介紹創新產品的設計方法，包括軟體設計方法和硬體設計方法； 實現篇(第5~10章)，介紹開源智慧型硬體平台和各種感測器及模組，並詳盡介紹它們的功能、使用方法、電路連線和實例程式； 套用篇(第11~15章)，介紹遊戲類產品開發、控制類產品開發、互動類產品開發和物聯網開發。
本書將創新思維與實踐案例相結合，由淺入深，循序漸進，以滿足不同層次讀者的學習需求； 同時，本書提供了實際項目的硬體設計圖和軟體實現代碼，便於讀者快速動手實踐。
圖書目錄
第一篇構思篇
第1章CDIO概述
1.1什麼是CDIO
1.2CDIO工程教育方法簡介
1.2.1CDIO課程大綱
1.2.2CDIO方法標準
1.2.3CDIO方法特點
1.3CDIO在中國的發展
1.4CDIO發展面臨的問題
第2章創新概述
2.1什麼是創新
2.2創新模式
2.2.1Living Lab
2.2.2TRIZ
2.2.3Fab Lab
2.3創新思維方法
2.3.1頭腦風暴法
2.3.2思維導圖法
2.3.3列舉法
2.3.4六頂思考帽法
2.3.5移植法
2.3.6設問法、QFD等創新方法
第二篇設計篇
第3章程式設計方法
3.1流程圖
3.1.1流程圖示準符號
3.1.2流程圖基本結構
3.2NS圖
3.3PAD圖
第4章EDA設計工具
4.1Fritzing
4.1.1軟體簡介
4.1.2軟體用法簡介
4.1.3Arduino電路示例
4.1.4Arduino樣例支持與編程
4.2Virtual Breadboard
4.2.1軟體簡介
4.2.2軟體用法簡介
4.3Proteus
4.3.1軟體簡介
4.3.2軟體用法簡介
4.3.3Arduino示例
4.4EAGLE
4.4.1軟體簡介
4.4.2軟體用法簡介
4.4.3Arduino元件庫導入
第三篇實現篇
第5章開源硬體的概述
5.1開源硬體的概念
5.2主流開源硬體簡介
5.2.1Arduino
5.2.2Raspberry Pi
5.2.3BeagleBone
5.2.4Netduino
第6章Arduino平台
6.1Arduino的特點
6.2Arduino開發環境
6.2.1Arduino IDE的安裝
6.2.2Arduino IDE的使用
6.3程式語言
6.3.1Arduino編程基礎
6.3.2數字I/O口的操作函式
6.3.3模擬I/O口的操作函式
6.3.4高級I/O Pulseln(pin,state,timeout)
6.3.5時間函式
6.3.6中斷函式
6.3.7串口通信函式
6.3.8Arduino的庫函式
第7章Arduino數據採集
7.1溫濕度採集
7.1.1原理
7.1.2實驗代碼
7.2水位採集
7.2.1原理
7.2.2實驗代碼
7.3光強採集
7.3.1原理
7.3.2實驗代碼
7.4氣體感測器
7.4.1原理
7.4.2實驗代碼
7.5超音波感測器
7.5.1原理
7.5.2實驗代碼
7.6壓力感測器
7.6.1原理
7.6.2實驗代碼
7.7風速感測器
7.7.1原理
7.7.2實驗代碼
7.8拍照模組
7.8.1原理
7.8.2實驗代碼
第8章Arduino顯示控制
8.1LED
8.1.1原理
8.1.2電路圖
8.1.3實驗代碼
8.2數碼管
8.2.1原理
8.2.2電路圖
8.2.3實驗代碼
8.3點陣
8.3.1原理
8.3.2點陣的使用方法
8.3.3實驗代碼
8.4液晶LCD
8.4.1原理
8.4.2電路圖
8.4.3引腳擴展
8.4.4實驗代碼
第9章Arduino電流控制
9.1直流電機
9.1.1原理
9.1.2電路圖
9.1.3實驗代碼
9.2步進電機
9.2.1原理
9.2.2電路圖
9.2.3實驗代碼
9.3舵機
9.3.1原理
9.3.2電路圖
9.3.3實驗代碼
9.4繼電器
9.4.1原理
9.4.2電路圖
9.4.3實驗代碼
第10章Arduino通信控制
10.1SPI串口通信
10.1.1原理
10.1.2電路圖及使用
10.1.3實驗代碼
10.2紅外線通信
10.2.1原理
10.2.2電路圖及使用
10.2.3實驗代碼
10.3RFID通信
10.3.1原理
10.3.2電路圖及使用
10.3.3實驗代碼
10.4Ethernet通信
10.4.1原理
10.4.2電路圖及使用
10.4.3實驗代碼
10.5WiFi通信
10.5.1原理
10.5.2電路圖及使用
10.5.3實驗代碼
10.6BlueTooth通信
10.6.1原理
10.6.2電路圖及使用
10.6.3實驗代碼
10.7XBee通信
10.7.1原理
10.7.2電路圖及使用
10.7.3實驗代碼
第四篇套用篇
第11章遊戲類開發
11.1Jumping Pong
11.1.1功能構思
11.1.2設計原理
11.1.3參考代碼
11.2打地鼠遊戲機
11.2.1功能構思
11.2.2設計原理
11.2.3參考代碼
第12章控制類開發
12.1藍牙控制智慧型車
12.1.1功能構思
12.1.2設計原理
12.1.3參考代碼
12.2可抓取機械手臂
12.2.1功能構思
12.2.2設計原理
12.2.3參考代碼
第13章互動類開發
13.1虛擬架子鼓
13.1.1功能構思
13.1.2設計原理
13.1.3參考代碼
13.2觸摸按鍵互動設計
13.2.1功能構思
13.2.2設計原理
13.2.3參考代碼
第14章物聯網開發
14.1植物生長助手
14.1.1功能構思
14.1.2設計原理
14.1.3參考代碼
14.2環境信息採集系統
14.2.1功能構思
14.2.2設計原理
14.2.3參考代碼
14.3家居燈光控制系統
14.3.1功能構思
14.3.2設計原理
14.3.3參考代碼
第15章智慧農業設計與開發
15.1簡介
15.2系統邏輯結構圖
15.3開發板選型
15.3.1開發板簡介
15.3.2參考代碼
15.4感知層的設計
15.4.1流程圖
15.4.2Arduino的GET、POST程式
15.5平台層的設計
15.5.1創建RESTFul WCF服務
15.5.2相關資料庫設計
15.5.3平台數據接口開發
15.5.4Fiddler測試REST服務
15.5.5編寫平台圖片數據接收
15.5.6Arduino請求平台
附錄AFritzing安裝流程
附錄BVirtual Breadboard安裝流程
附錄CProteus安裝流程
附錄DEAGLE安裝流程
附錄E麵包板的使用
參考文獻
