Arduino项目开发：智能家居/清华开发者书库

从构思、设计到实现，深入理解Arduino项目开发

《Arduino案例实战》系统论述了Arduino开源硬件的开发方法和技术。书中以丰富的Arduino设计实例，介绍了智能硬件的物联网应用。在处理嵌入式系统的开发过程中，使用Arduino开源平台，将事半功倍，极大提高效率。

本书突出的特点

 典型场景的创新应用

 智能开源的编程实践

 不同领域的经典案例

 多种产品的功能实现

注：本书提供配套学习资源，下载地址为清华大学出版社本书页面。

　　《Arduino项目开发：智能家居/清华开发者书库》系统论述了Arduino开源硬件的架构、原理、开发方法及18个完整的项目设计案例。
　　《Arduino项目开发：智能家居/清华开发者书库》共19章，内容包括Arduino设计基础、智能饮水机项目设计、智能谷歌眼镜项目设计、远程遥控空调项目设计、百分百起床闹铃项目设计、手机支架提醒器项目设计、睡眠伴侣项目设计、绿植培养日记项目设计、环境温湿度自动调节器项目设计、室内智能环境助手项目设计、喂宠神器项目设计、智能小管家项目设计、智能晾衣架项目设计、智能微家居项目设计、睡眠监控闹钟项目设计、温湿度监测项目设计、智能植物管家项目设计、智能浇花装置项目设计、空调温度自动调节项目设计。
　　在内容组织上，全书侧重对创新产品的项目设计过程进行介绍，分别从需求分析、设计与实现等角度论述硬件电路、软件设计和传感器等，并剖析产品的功能、使用、电路连接和程序代码。
　　《Arduino项目开发：智能家居/清华开发者书库》可作为高校电子信息类专业“开源硬件设计”“电子系统设计”“创新创业”等课程的教材，也可作为创客及智能硬件爱好者的参考用书，还可作为从事物联网、创新开发和设计专业人员的技术参考书。

　　李永华，现执教于北京邮电大学，拥有超过10年的嵌入式开发经验，目前致力于物联网、云计算与大数据的研究工作。在教学中善于以兴趣为导向，激发学生的创造性；以素质为基础，提高自身教学水平；以科研为手段，促进教学理念的转变。在研发及教学实践中指导学生实现300个创新案例，参与了30余项国家与企业横向课题的研究工作，在国内外学术期刊及会议发表论文60余篇，申请专利40余项，出版教材10余部。

　　★《Arduino项目开发——智能家居》是一部内容丰富且极具实用性的著作。内容丰富体现在三个方面：一，涵盖了产品开发的全部过程，包括构思、设计、实现及应用等方面；第二，在每个案例中，全面介绍了软件与硬件协同设计、编程与实现、集成与测试、开发管理应用等；第三，案例的涵盖面广，给出了Arduino在多个典型领域的应用。
　　——史卓琦
　　
　　★《Arduino项目开发——智能家居》是一部针对Arduino开源硬件实践开发的指导性著作，是Arduino在不同领域应用的创新案例总结，是目前针对智能硬件实现的崭新案例。读者可以是初学者，也可以是高级研究和开发人员。作者在Arduino领域的应用开发经验积累和系统总结，都浓缩在这部著作中。
　　——许亮斌
　　
　　★Arduino开源硬件是嵌入式系统的快速实现平台，《Arduino项目开发——智能家居》聚焦于当前物联网业界的需求，深入浅出地分享了相关实践。例如，书中有关智能家居及远程控制都是当前物联网的应用热点。书中案例在很多领域中都能够应用，是一部实用的Arduino开发工程专著，无论初学者还是一线应用工程师都会从书中获益。
　　——陈岭
　　
　　★《Arduino项目开发——智能家居》汇集了作者在智能家居领域开发的具体案例，书中详尽讲述了基于Arduino的开发方法和技术。例如，系统架构、硬件设计、软件设计、基于模块的开发、系统集成和应用等。对于从事物联网及嵌入式系统开发的技术人员，具有很好的参考价值。
　　——吴飞
　　
　　★Arduino开源硬件是目前国际上非常流行的嵌入式开发平台，《Arduino项目开发——智能家居》提供了Arduino在智能家居领域的丰富应用，全面论述了Arduino的系统开发方法。该书为读者分享了作者基于Arduino平台而进行的创新实践，可以抛砖引玉，优化用户开发智能家居系统的工作，是一本关于Arduino平台的佳作！
　　——赵君杰
　　
　　★智能家居系统需要快速进行设计和实现，Arduino就是这样一个非常实用的平台！《Arduino项目开发——智能家居》的出版恰逢其时，它比较全面地总结了当前智能家居应用的热门领域，总结了Arduino创新实践的应用成果，是一本实用著作，必将成为物联网应用领域的经典读物。
　　——尹珊

第1章 Arduino设计基础
1．1 开源硬件简介
1．2 Arduino开源硬件
1．2．1 Arduino开发板
1．2．2 Arduino扩展板
1．3 Arduino软件开发平台
1．3．1 Arduino平台特点
1．3．2 ArduinoIDE的安装
1．3．3 ArduinoIDE的使用
1．4 Arduino编程语言
1．4．1 Arduino编程基础
1．4．2 数字I/O引脚的操作函数
1．4．3 模拟I/O引脚的操作函数
1．4．4 高级I/O引脚的操作函数
1．4．5 时间函数
1．4．6 中断函数
1．4．7 串口通信函数
1．4．8 Arduino的库函数
1．5 Arduino硬件设计平台
1．5．1 Fritzing软件简介
1．5．2 Fritzing使用方法
1．5．3 Arduino电路设计
1．5．4 Arduino开发平台样例与编程

第2章 智能饮水机项目设计
2．1 功能及总体设计
2．2 模块介绍
2．2．1 饮水机智能出水模块
2．2．2 预约制冷、加热模块
2．2．3 手机APP模块
2．3 产品展示
2．4 元件清单

第3章 智能谷歌眼镜项目设计
3．1 功能及总体设计
3．2 模块介绍
3．2．1 主程序模块
3．2．2 HC-06蓝牙模块
3．2．3 0LED屏幕显示模块
3．3 产品展示
3．4 元件清单

第4章 远程遥控空调项目设计
4．1 功能及总体设计
4．2 模块介绍
4．2．1 Arduino开发板模块
4．2．2 ESP8266模块
4．2．3 红外模块
4．2．4 服务器模块
4．2．5 微信小程序模块
4．3 产品展示
4．4 元件清单

第5章 百分百起床闹铃项目设计
5．1 功能及总体设计
5．2 模块介绍
5．2．1 FPM10A指纹模块
5．2．2 可调时钟及显示部分
5．3 产品展示
5．4 元件清单
……
第6章 手机支架提醒器项目设计
第7章 睡眠伴侣项目设计
第8章 绿植培养日记项目设计
第9章 环境温湿度自动调节器项目设计
第10章 室内智能环境助手项目设计
第11章 喂宠神器项目设计
第12章 智能小管家项目设计
第13章 智能晾衣架项目设计
第14章 智能微家居项目设计
第15章 睡眠监控闹钟项目设计
第16章 温湿度监测项目设计
第17章 智能植物管家项目设计
第18章 智能浇花装置项目设计
第19章 空调温度自动调节项目设计

参考文献

　　物联网、智能硬件和大数据技术给社会带来了巨大的冲击，个性化、定制化和智能化的硬件设备成为未来的发展趋势。“中国制造2025”计划、德国的“工业4.0”及美国的“工业互联网”都是将人、数据和机器连接起来，其本质是工业的深度信息化，为未来智能社会的发展提供制造技术基础。
　　在“大众创业，万众创新”的时代背景下，人才的培养方法和模式也应该满足当前的时代需求。依据当今信息社会的发展趋势，结合Arduino开源硬件的发展及智能硬件的发展要求，采取激励创新的工程教育方法，培养可以适应“中国制造2025”计划的人才。因此，作者试图探索基于创新工程教育的基本方法，并将其提炼为适合我国国情、具有自身特色的创新实践教材。本书是对实际教学中应用智能硬件的创新工程教学经验的总结，包括具体的创新方法和开发案例，希望对教育教学及工业界有所帮助，起到抛砖引玉的作用。
　　本书的内容和素材主要来源于作者所在学校近几年承担的教育部和北京市的教育、教学改革项目和成果，也是北京邮电大学信息工程专业的同学创新产品的设计成果。书中系统地介绍了如何利用Arduino平台进行产品开发，包括相关的设计、实现与产品应用，主要内容包括Arduino设计基础及智能家居开发案例。
　　本书由北京邮电大学创新创业教育精品课程项目资助，得到了教育部电子信息类专业教学指导委员会、信息工程专业国家第一类特色专业建设项目、信息工程专业国家第二类特色专业建设项目、教育部CDIO工程教育模式研究与实践项目、教育部本科教学工程项目、信息工程专业北京市特色专业建设、北京市教育教学改革项目、北京邮电大学创新创业教育精品课程的大力支持。在此一并表示感谢！
　　为了便于读者高效学习，及时掌握Arduino开发方法，本书配套提供项目设计的硬件电路图、程序代码、实现过程中出现的问题及解决方法，可供读者举一反三，二次开发。
　　由于作者水平有限，书中不妥之处在所难免，衷心希望各位读者多提宝贵意见，以便作者进一步修改和完善。