Arduino晉級應用指南：了不起的Arduino制作項目

目　錄
第1章　了不起的Arduino　1
1．0　一次一個Arduino　1
1．1　通篇都談傳感器　2
1．2　Arduino的模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換接口　2
1．2．1　模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換過程　3
1．2．2　改變參考電壓　3
1．3　分壓電路　4
1．4　設(shè)計傳感器系統(tǒng)原型的策略　6
1．4．1　了解傳感器　6
1．4．2　推導所需公式　7
1．4．3　編寫簡單的串口工程　7
1．4．4　傳感器標定　8
1．4．5　通過傳感器函數(shù)將傳感器代碼整合到實際工程　8
1．4．6　盡可能地省電　9
1．5　所需材料和工具　9
1．6　搭建面包板電路　10
1．7　總結(jié)　12
第2章　蜘蛛溫度計　13
2．0　有6條腿的溫度測量工具　13
2．1　所需硬件　13
2．1．1　零件清單　14
2．1．2　可選　15
2．2　制作過程　15
2．2．1　結(jié)構(gòu)部分　18
2．2．2　推導溫度公式　19
2．2．3　測試代碼　20
2．3　蜘蛛溫度計的基本代碼　21
2．3．1　系統(tǒng)測試　25
2．3．2　蜘蛛溫度計，再次閃亮登場：標定　25
2．4　增加顯示功能　28
2．5　用電池供電　32
2．6　打包封裝　34
2．7　各種變種　36
2．8　結(jié)論　36
第3章　電源叢林　37
3．0．0　讓Arduino動起來　37
3．1　各種各樣的能量源　38
3．1．1　太陽能　38
3．1．2　風能　39
3．1．3　水力發(fā)電　39
3．1．4　能量采集　39
3．2　電源系統(tǒng)的三個方面　39
3．2．1　輸入(電池、充電控制器和免費能源)　40
3．2．2　整定選項　41
3．3　選擇你的Arduino傳感器　43
3．4　優(yōu)化系統(tǒng)提高電池壽命的小技巧　45
3．4．1　降低工作電壓　45
3．4．2　用穩(wěn)壓二極管來驅(qū)動Aref　46
3．4．3　讓Arduino休眠　47
3．4．4　在有可能的條件下關(guān)閉LED指示燈　49
3．5　搭建系統(tǒng)　49
3．5．1　組件　50
3．5．2　搭建流程　52
3．5．3　測量電流消耗　52
3．5．4　確定工作周期(讓Arduino打盹)　56
3．5．5　更多關(guān)于電池的內(nèi)容　59
3．5．6　太陽能面板的選擇　59
3．6　安裝　60
3．6．1　準備太陽能面板　60
3．6．2　連接電源供應子系統(tǒng)　61
3．6．3　安裝電池盒并連接電源　61
3．6．4　安裝傳感器　62
3．6．5　搭建時鐘電路　62
3．7　軟件　63
3．7．0　代碼　64
3．8　測試驗證　67
3．9　將系統(tǒng)置于盒內(nèi)　68
第4章　遠程感知　69
4．0　長距離測量的無線通信　69
4．1　獲取地形　69
4．2　對消息流和硬件制定計劃　70
4．2．1　一個簡單的網(wǎng)絡(luò)　70
4．2．2　一個復雜的網(wǎng)絡(luò)　71
4．3　一些可用的無線電選項　72
4．3．1　串行調(diào)幅/調(diào)頻廣播　72
4．3．2　藍牙UART/串口調(diào)制解調(diào)器　73
4．3．3　Zigbee和Xbee　73
4．3．4　Freakduino　75
4．3．5　天線的選擇　76
4．4　建立兩個節(jié)點的傳感器網(wǎng)絡(luò)　76
4．4．1　Freakduino- Chibi版本的硬件　76
4．4．2　Xbee版本硬件(Stalker 2．0版本)　91
4．5　數(shù)據(jù)處理程序　120
4．5．1　添加記錄功能　123
4．5．2　將數(shù)據(jù)讀入電子表格　127
4．5．3　總結(jié)　128
第5章　貢獻于群體智能　129
5．0　將數(shù)據(jù)提交至在線服務(wù)　129
5．1　在線數(shù)據(jù)聚合服務(wù)簡介　130
5．1．1　Pachube．com　130
5．1．2　Google．com/powermeter　130
5．1．3　Sensorpedia．com　131
5．1．4　Open．Sen．se　131
5．2　Pachube細觀　131
5．2．1　術(shù)語和賬戶限制　132
5．2．2　Pachube遇見Arduino　133
5．3　入門　134
5．3．1　安裝Processing和各種庫文件　135
5．3．2　搭建　136
5．3．3　建立Pachube的一個源　137
5．3．4　Arduino程序：Firmata　139
5．3．5　PC側(cè)：Processing和EEML　142
5．3．6　把所有的一切放到一起　145
5．4　更進一步　146
5．5　總結(jié)　146
第6章　質(zhì)量效應　147
6．0　用數(shù)字地震儀測量地震　147
6．1　數(shù)據(jù)　149
6．2　項目　150
6．2．0　地震儀技術(shù)　150
6．3　微機電系統(tǒng)加速度計的工作原理　151
6．4　搭建硬件　152
6．4．0　搭建原型機　155
6．5　軟件　156
6．5．1　Arduino代碼　158
6．5．2　Processing　160
6．6　搭建最終的傳感器系統(tǒng)　164
6．6．1　一些考慮　165
6．6．2　線纜方面的考慮　165
6．6．3　部件清單　166
6．6．4　準備工作　167
6．6．5　由三個系統(tǒng)組成的大系統(tǒng)　168
6．6．6　另一種方案：使用Pro Mini　172
6．6．7　MAX232電路板　173
6．6．8　計算機端的MAX232電路板　175
6．7　測試和裝配　177
6．8　安裝　179
6．9　進一步的工作　180
第7章　用電量監(jiān)控　187
7．0　記錄用電量　187
7．1　交流電是什么？　187
7．2　能量監(jiān)控硬件部分　189
7．2．1　分裂鐵芯電流變壓器　189
7．2．2　交流電/交流電適配器　190
7．2．3　液晶顯示器　190
7．2．4　三線延長線插線板　190
7．2．5　零件清單　191
7．3　動手組裝　192
7．3．1　電流和電壓感應　193
7．3．2　連接顯示屏　194
7．3．3　制作導線　194
7．3．4　收尾工作　195
7．4　能量監(jiān)控代碼　196
7．4．1　常量　199
7．4．2　setup()和loop()　200
7．4．3　calculatePower()　200
7．4．4　displayPower()　201
7．5　標定　202
7．5．1　電流設(shè)置　202
7．5．2　電壓設(shè)置　203
7．5．3　輸入數(shù)值　205
7．5．4　收工　206
7．6　更進一步　206
7．6．1　能量監(jiān)視器和SD卡協(xié)同工作的代碼　207
7．6．2　代碼總結(jié)　211
7．6．3　再進一步？　213
7．7　總結(jié)　213