正版 Arduino单片机高级开发:微课视频版 王洪源,陈慕羿,任世卿

基础篇 单片机基础与Arduino作品快速开发


第1章 单片机基础


1.1 单片机基础技术知识


1.1.1 从计算机到单片机


1.1.2 单片机内部组成结构


1.1.3 单片机程序是如何执行的


1.2 单片机有哪些应用


1.2.1 单片机应用实例


1.2.2 参加大学生科技竞赛


1.3 单片机主要知名厂商及产品


1.3.1 Intel（英特尔）公司的MCS-51系列单片机


1.3.2 MicroChip（微芯）公司的PIC系列单片机


1.3.3 Atmel公司的AVR系列单片机


1.3.4 STC（宏晶）公司的STC系列单片机


1.3.5 全国大学生电子设计竞赛曾指定的单片机


1.4 AVR单片机产品系列及开发方法


1.4.1 AVR单片机采用的主要技术


1.4.2 AVR单片机产品系列


1.4.3 AVR单片机开发方法


第2章 Arduino开源平台


2.1 Arduino的产生


2.1.1 Arduino的技术特点


2.1.2 开源性


2.2 Arduino UNO开发板


2.2.1 电路图和PCB


2.2.2 Arduino与ATmega328内部对应关系


2.2.3 Arduino UNO板引脚安排


2.2.4 Arduino UNO板的供电


2.3 加载运行第一个Arduino程序


2.3.1 IDE安装与功能介绍


2.3.2 快速入门——加载第一个示例程序


2.3.3 第一个程序的背后


第3章 简洁的Arduino语言


3.1 语言概览


3.2 Arduino语言基础


3.2.1 程序的架构


3.2.2 数据类型


3.2.3 数据运算


3.3 程序结构


3.3.1 顺序结构


3.3.2 选择结构


3.3.3 循环结构


3.4 函数的使用


3.4.1 自己封装函数


3.4.2 函数中的参数传递


3.4.3 非空类型的函数


第4章 数字输入/输出


4.1 Arduino的数字输入/输出口


4.1.1 数字I/O口配置语句


4.1.2 数字输出语句


4.1.3 数字I/O口输入语句


4.2 简单数字输入/输出实验


4.2.1 按键开关控制LED灯亮灭


4.2.2 用一体化结构蜂鸣器模拟救护车笛声


4.3 复杂的数字I/O实验


4.3.1 多彩广告灯实验


4.3.2 LED数码管循环显示1～8，每个数字显示2s


4.3.3 4位八段LED数码管显示“2019”


第5章 Arduino便捷的模拟/数字转换


5.1 Arduino UNO板上的A/D转换


5.1.1 逐次逼近模数转换技术


5.1.2 Arduino UNO上的A/D引脚


5.1.3 Arduino中的A/D转换语句


5.1.4 A/D转换器主要技术参数


5.2 A/D转换基本实验


5.2.1 读取模拟引脚上的模拟值并显示出来


5.2.2 使用A/D转换器进行按键输入判别


5.2.3 使用A/D转换器读取键盘值的抢答器


第6章 Arduino的时间函数和PWM


6.1 Arduino中的时间函数


6.1.1 delay()


6.1.2 delayMicroseconds()


6.1.3 millis()


6.1.4 micros()


6.2 独立于CPUCore的音调产生与脉冲宽度测量


6.2.1 tone()与noTone()


6.2.2 pulseIn()


6.3 用PWM实现数字/模拟转换


6.3.1 PWM基础


6.3.2 Arduino的模拟输出


6.3.3 读取电位器的阻值控制LED的闪烁间隔和亮度


6.3.4 混合应用：调用pulseIn()显示来自analogWrite()的高低电平脉冲持续时间


第7章 中断


7.1 中断系统基本概念


7.1.1 ATmega328的中断系统


7.1.2 Arduino中使用的中断


7.2 中断与轮询的对比实验


7.2.1 轮询按键实验






7.2.2 使用中断按键的实验




……

　王洪源，沈阳理工大学通信工程专业主任/教授，曾在某大型电子研究设计院从事电子系统工程设计和电子装备开发工作14年。主要研究方向包括模拟训练系统与技术、信息智能处理技术。主要完成项目有沈阳北站综合电子系统、某大型综合电子信息系统、PCM数字微波通信系统、东北地区卫星数字电子汇兑系统、铁道部东北电子备用中心系统等。自20世纪80年代后期开始进行多种型号的单片机系统开发，获军队科学技术进步奖三等奖，WPD96无线时频平面调车系统获辽宁省科学技术进步奖三等奖。另获辽宁省科学技术进步奖二等奖和三等奖各1项、获1项辽宁省科学技术进步奖一等奖，1项沈阳市科学技术进步奖二等奖，1项国家科技新产品奖，3项辽宁省教学成果三等奖。

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——雷为民教授，博导东北大学通信与电子工程系主任、东北大学通信网络与智能业务研究所所长

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——谢义波，威海金山游乐设备有限公司董事长（20世纪80年代未曾使用单片机开发出首代军用激光模拟射击训练系统）

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——纪有礼，教授级高工、北京冶自欧博科技发展有限公司（冶金自动化大仪表中心）常务副总

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——梁威，长沙博为软件技术股份有限公司创始人，董事长，2017年国际大规模大数据赛事——中国国际大数据大赛冠军，2019年入选北京大学“70年70人”，湖南省科技创新领军人才

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——黄新，深圳巴伦检测技术股份有限公司创始人，董事

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目前大多数“单片机”教材以MCS-51为主要内容，即“8051”+“汇编语言”+“接口芯片”，其技术水平停留在20世纪八九十年代，实际应用越来越少。当前应用产品多数采用AVR、STM32、ARM等系列单片机，但是以上述芯片为基准讲授单片机原理则太烦琐复杂，不适合作为教材使用。

Arduino软硬件完全开放，复杂的任务可以利用大量封装库来完成（如读写SD记忆卡、解析GPS报文等），在此基础上进行简单的修改，即可完成比较复杂、功能多样化的作品，特别适用于低年级本科生，在高起点上进行编程、设计，设计的深度和广度是学习MCS-51单片机所远远不及的。

虽然目前许多Arduino相关图书大多是作品设计实例，缺少对单片机内部机理、内部结构、寄存器操作等内容的讲解。

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