Arduino v akci - Martin Evans, Joshua Noble, Jordan Hochenbaum

Obsah

Úvod (11)

Poděkování (13)

O knize (15)

ČÁST I. ZAČÍNÁME (19)

Kapitola 1. Dobrý den, Arduino (21)

• 1.1. Stručná historie Arduina (22)
• 1.2. Arduino (23)
  
  • 1.2.1. Arduino Uno (23)
  • 1.2.2. Arduino Duemilanove (24)
  • 1.2.3. Arduino Ethernet (24)
  • 1.2.4. Arduino Mega (25)
  • 1.2.5. Další verze Arduina (25)
  • 1.2.6. Útok klonů (27)
  • 1.2.7. Začneme pracovat s Arduino (28)
• 1.3. Příprava pracovního prostředí (28)
  
  • 1.3.1. Software pro Arduino (28)
  • 1.3.2. Základní nastavení hardwaru (29)
  • 1.3.3. Váš Arduino Toolbox (29)
• 1.4. Nechť se něco stane! (třicet)
  
  • 1.4.1. Vaše první LED bliká (30)
  • 1.4.2. Náčrt blikající diody emitující světlo (30)
  • 1.4.3. Dali jsme to všechno dohromady (31)
  • 1.4.4. Nahrání a testování programu (32)
• 1.5. Poznáváme integrované vývojové prostředí (33)
  
  • 1.5.1. Editor kódu (34)
  • 1.5.2. Monitor sériového portu (34)
  • 1.5.3. Chytání chyb (36)
  • 1.5.4. Zpracování kódu
• 1.6. Sestavení náčrtu (37)
  
  • 1.6.1. Postup „nastavení“ (37)
  • 1.6.2. Nekonečná smyčka (37)
• 1.7. Komentování Kodexu
• 1.8. Shrnutí (39)

Kapitola 2. Digitální vstupy a výstupy (41)

• 2.1. Začínáme (41)
  
  • 2.1.1. Použití kontaktní desky (42)
  • 2.1.2. Schéma zapojení (42)
  • 2.1.3. LED diody (44)
  • 2.1.4. Připojení (44)
  • 2.1.5. Blikající skica pěti LED (44)
  • 2.1.6. Nahrát a otestovat (47)
• 2.2. Převzetí kontroly (47)
  
  • 2.2.1. Schéma zapojení (47)
  • 2.2.2. Připojení (47)
  • 2.2.3. Rušivé přerušení (49)
  • 2.2.4. Náčrt ovládání LED pomocí tlačítka (49)
  • 2.2.5. Nahrát a otestovat (52)
  • 2.2.6. Čas na přestávku (52)
  • 2.2.7. Nahrát a otestovat (53)
• 2.3. Reflexní měřič (53)
  
  • 2.3.1. Schéma zapojení (53)
  • 2.3.2. Připojení (53)
  • 2.3.3. Náčrt měřicího reflexu (53)
  • 2.3.4. Nahrát a otestovat (56)
• 2.4. Reflexní měřič - kdo je opravdu nejrychlejší? (56)
  
  • 2.4.1. Náčrt měřicího reflexu (57)
  • 2.4.2. Nahrát a otestovat (58)
• 2.5. Shrnutí (58)

Kapitola 3. Jednoduché vzory: Vstup a výstup 61

• 3.1. Je čas pro analogový svět (62)
  
  • 3.1.1. Jaký je rozdíl mezi analogovým a digitálním signálem? (62)
  • 3.1.2. Čtení signálu z potenciometru (63)
  • 3.1.3. Spojovací součásti (64)
  • 3.1.4. Skica pro čtení nastavení potenciometru (64)
  • 3.1.5. Nahrát a otestovat (66)
• 3.2. Piezoelektrický měnič (67)
  
  • 3.2.1. Schéma zapojení (68)
  • 3.2.2. Připojení (69)
  • 3.2.3. Skica pro měření pulsů z piezoelektrického měniče (70)
  • 3.2.4. Nahrát a otestovat (72)
  • 3.2.5. Obvod s přidaným reproduktorem (72)
  • 3.2.6. Připojení (72)
  • 3.2.7. Skica pro generování zvuku (74)
  • 3.2.8. Nahrát a otestovat (74)
• 3.3. Konstrukce pentatonické hudební klávesnice (75)
  
  • 3.3.1. Schéma zapojení (75)
  • 3.3.2. Připojení (75)
  • 3.3.3. Náčrt podporující pentatonickou klávesnici (77)
  • 3.3.4. Nahrát a otestovat (78)
• 3.4. Shrnutí (79)

ČÁST II. ZASAHOVÁNÍ ARDUINO DO PRÁCE (81)

Kapitola 4. Rozšíření Arduina 83

• 4.1. Zvýšení schopností Arduina pomocí dalších programovacích knihoven (84)
• 4.2. Základní knihovna (84)
• 4.3. Standardní knihovny (85)
  
  • 4.3.1. Otestujte design pomocí knihovny ArduinoTestSuite (85)
  • 4.3.2. Ukládání hodnot do EEPROM (86)
  • 4.3.3. Ukládání většího množství dat na SD karty (87)
  • 4.3.4. Připojení k síti Ethernet (89)
  • 4.3.5. Sériová komunikace pomocí protokolu Firmata (90)
  • 4.3.6. Zobrazení informací pomocí knihovny LiquidCrystal (91)
  • 4.3.7. Ovládání serva (92)
  • 4.3.8. Ovládání krokového motoru (92)
  • 4.3.9. Komunikace se zařízeními na sběrnici SPI (93)
  • 4.3.10. 2vodičová komunikace po sběrnici (95)
  • 4.3.11. Získání více sériových portů pomocí knihovny SoftwareSerial
• 4.4. Knihovny sdílené uživateli (98)
  
  • 4.4.1. Instalace nové knihovny (98)
• 4.5. Rozšiřování Arduina pomocí štítů (99)
  
  • 4.5.1. Populární překryvy (99)
  • 4.5.2. Trap: bude to fungovat s mým Arduino? (102)
• 4.6. Shrnutí (103)

Kapitola 5. Arduino v pohybu 105

• 5.1. Zrychlení pomocí stejnosměrných motorů (106)
  
  • 5.1.1. Startování a vypnutí motoru (107)
  • 5.1.2. Náčrt pro spuštění a zastavení malého stejnosměrného motoru (108)
  • 5.1.3. Spojovací součásti (108)
  • 5.1.4. Nahrajte a otestujte skicu (110)
• 5.2. Regulace otáček a otáčení motoru vzad (111)
  
  • 5.2.1. Na pomoc přichází modulace PWM (112)
  • 5.2.2. H-můstek pro řízení motoru (112)
  • 5.2.3. Čip L293D (114)
  • 5.2.4. Spojovací prvky (115)
  • 5.2.5. Náčrt ovládání systému L293D (116)
  • 5.2.6. Nahrajte a otestujte náčrt (117)
  • 5.2.7. Změna otáček motoru (117)
  • 5.2.8. Nahrajte a otestujte náčrt (118)
• 5.3. Krokové motory: jeden krok po druhém (119)
  
  • 5.3.1. Bipolární a unipolární motory (119)
  • 5.3.2. Spojovací součásti (122)
  • 5.3.3. Funkce knihovny krokových motorů (123)
  • 5.3.4. Náčrt ovládání krokového motoru (125)
  • 5.3.5. Nahrajte a otestujte skicu (126)
• 5.4. Serva nejsou tak děsivá (126)
  
  • 5.4.1. Ovládání serva (126)
  • 5.4.2. Funkce a metody ovládání serva (127)
  • 5.4.3. Skica pro ovládání serva (128)
  • 5.4.4. Spojovací součásti (129)
  • 5.4.5. Načíst a otestovat skicu (129)
• 5.5. Velká síla malého střídavého motoru (130)
  
  • 5.5.1. Proč žádné kartáče (130)
  • 5.5.2. Ovládací prvky (131)
  • 5.5.3. Skica pro ovládání střídavého motoru (132)
  • 5.5.4. Připojovací komponenty (134)
  • 5.5.5. Nahrajte a otestujte skicu 134
  • 5.5.6. Otáčení proti směru hodinových ručiček (135)
  • 5.5.7. Náčrt pro změnu směru otáčení střídavého motoru (135)
  • 5.5.8. Připojovací komponenty (136)
  • 5.5.9. Nahrajte a otestujte náčrt (136)
• 5.6. Štít ovládající více motorů (136)
• 5.7. Shrnutí (137)

Kapitola 6. Zjištění položek 139

• 6.1. Ultrazvuková detekce objektů (139)
  
  • 6.1.1. Výběr ultrazvukového senzoru (140)
  • 6.1.2. Tři nebo čtyři vodiče (141)
  • 6.1.3. Náčrtky pro detekci ultrazvukových objektů (142)
  • 6.1.4. Spojovací prvky (144)
  • 6.1.5. Nahrajte a otestujte skicu (145)
• 6.2. Měření infračervené vzdálenosti (145)
  
  • 6.2.1. Připojení infračervených a ultrazvukových senzorů (146)
  • 6.2.2. Sharp GP2D12 senzor (146)
  • 6.2.3. Nelineární algoritmus vzdálenosti 146
  • 6.2.4. Náčrt pro měření vzdáleností (147)
  • 6.2.5. Spojovací prvky (149)
  • 6.2.6. Nahrajte a otestujte skicu (149)
• 6.3. Pasivní infračervená detekce pohybu (149)
  
  • 6.3.1. Používání senzoru paralaxy (151)
  • 6.3.2. Náčrt infračervené detekce pohybu (151)
  • 6.3.3. Spojovací prvky (152)
  • 6.3.4. Nahrajte a zkontrolujte náčrt (153)
• 6.4. Shrnutí (154)

Kapitola 7. LCD displeje (155)

• 7.1. Úvod do LCD displejů (156)
  
  • 7.1.1. Řetězce: Řetězcové a char proměnné 156
• 7.2. Paralelní displej Hitachi HD44780 znaků (158)
  
  • 7.2.1. 4bitový nebo 8bitový displej? (159)
  • 7.2.2. Knihovna a funkce (159)
  • 7.2.3. Schéma systému (159)
  • 7.2.4. Připojení komponent ve 4bitovém režimu 160
  • 7.2.5. Náčrt ovládání displeje Hitachi HD44780 (162)
  • 7.2.6. Načíst a otestovat skicu (163)
• 7.3. Meteorologická stanice se sériovým LCD displejem (164)
  
  • 7.3.1. Sériové a paralelní displeje (164)
  • 7.3.2. Knihovna SerLCD a její funkce (165)
  • 7.3.3. Teplotní senzor Maxim DS18B20 (166)
  • 7.3.4. OneWire a DallasTeplotní knihovny (167)
  • 7.3.5. Schéma systému (167)
  • 7.3.6. Připojení všech komponent (167)
  • 7.3.7. Náčrt meteorologické stanice s LCD displejem (169)
  • 7.3.8. Nahrajte a otestujte skicu (170)
• 7.4. Grafický displej Samsung KS0108 (171)
  
  • 7.4.1. Knihovna a funkce (171)
  • 7.4.2. Schéma zapojení (171)
  • 7.4.3. Připojení všech komponent 172
  • 7.4.4. Náčrt nakreslený na grafickém displeji (173)
  • 7.4.5. Nahrajte a otestujte náčrt 175
• 7.5. Shrnutí (176)

Kapitola 8. Komunikace 177

• 8.1. Technologie Ethernet (178)
  
  • 8.1.1. Knihovna Ethernet (179)
  • 8.1.2. Ethernetové překrytí s SD kartou (180)
• 8.2. Arduino webový server (181)
  
  • 8.2.1. Konfigurace serveru (181)
  • 8.2.2. Skica pro nastavení webového serveru (182)
  • 8.2.3. Nahrajte a otestujte skicu (184)
  • 8.2.4. Odstraňování problémů (184)
• 8.3. Ćwir, ćwir - komunikace s Twitterem (184)
  
  • 8.3.1. Twitter a žetony (185)
  • 8.3.2. Knihovny a funkce (185)
  • 8.3.3. Schéma rozložení a připojení komponent (185)
  • 8.3.4. Náčrt pro odeslání tweetu po stisknutí tlačítka (186)
  • 8.3.5. Načíst a otestovat skicu (187)
• 8.4. Připojení Wi-Fi (188)
  
  • 8.4.1. Arduino WiFi štít (189)
  • 8.4.2. WiFi knihovna a její funkce (190)
  • 8.4.3. Pohyby těla a bezdrátové akcelerometry (192)
  • 8.4.4. Spojovací součásti (192)
  • 8.4.5. Náčrt komunikace Bluetooth (193)
  • 8.4.6. Nahrajte a otestujte skicu (196)
• 8.5. Bezdrátové připojení Bluetooth (196)
  
  • 8.5.1. Deska ArduinoBT (196)
  • 8.5.2. Přidání modulu Bluetooth (198)
  • 8.5.3. Navázání připojení Bluetooth (198)
  • 8.5.4. Náčrt komunikace Bluetooth (199)
• 8.6. SPI rozhraní (200)
  
  • 8.6.1. Knihovna SPI (200)
  • 8.6.2. SPI zařízení a digitální potenciometry (201)
  • 8.6.3. Schéma systému a připojení prvků (202)
  • 8.6.4. Náčrt digitálního ovladače LED (203)
• 8.7. Protokolování dat (204)
  
  • 8.7.1. Druhy paměti (205)
  • 8.7.2. SD karty a SD knihovna (205)
  • 8.7.3. Náčrt pro záznam dat senzoru na SD kartu (206)
• 8.8. Xively (207)
  
  • 8.8.1. Vytvoření účtu a stažení klíče API (208)
  • 8.8.2. Vytvoření nového datového kanálu 208
  • 8.8.3. Skica pro záznam dat senzoru na Xively (209)
  • 8.8.4. Načíst a otestovat skicu (211)
• 8.9. Shrnutí (212)

Kapitola 9. Herní čas (213)

• 9.1. Zdraví vás Nintendo Wii (213)
  
  • 9.1.1. Ovladač Wii Nunchuk (214)
  • 9.1.2. Připojení k ovladači Nunchuk (216)
  • 9.1.3. Wii začíná mluvit (218)
  • 9.1.4. Testy Wii (226)
• 9.2. Spuštění konzoly Xbox (227)
  
  • 9.2.1. Připojení (228)
  • 9.2.2. USB hostitelská knihovna (229)
  • 9.2.3. Získání informací o ovladači Xbox pomocí USB hostitele (229)
  • 9.2.4. Ohlašovací povinnost ovladače Xbox (231)
  • 9.2.5. Čas do běhu (233)
  • 9.2.6. Připojení podle kódu (233)
  • 9.2.7. Skica Xboxhid.ino (235)
  • 9.2.8. Připojovací a testovací obvody (239)
• 9.3. Shrnutí (239)

Kapitola 10. Integrace Arduina se zařízeními iOS (241)

• 10.1. Připojení zařízení iOS k Arduinu (243)
  
  • 10.1.1. Sériový kabel Redpark (243)
  • 10.1.2. Konečné připojení (244)
• 10.2. Kód IOS (245)
  
  • 10.2.1. Vytvoření aplikace s jedním oknem v Xcode 245
  • 10.2.2. Vytvoření kódu 250
• 10.3. Angažujeme Arduino (253)
  
  • 10.3.1. Náčrt pro ovládání LED ze zařízení iOS (253)
  • 10.3.2. Testování náčrtu
• 10.4. Pojďme udělat víc s Xcode 255
  
  • 10.4.1. Přidání ovládacího prvku Slider 255
• 10.5. Podpora posuvníků Arduino (259)
  
  • 10.5.1. Čip Arduino pro manipulaci s jezdcem (260)
  • 10.5.2. Testování systému (261)
• 10.6. Odesílání dat do zařízení iOS (262)
  
  • 10.6.1. Kódování v Xcode 262
  • 10.6.2. Infračervený snímač vzdálenosti GP2D12 (265)
  • 10.6.3. Test (267)
• 10.7. Shrnutí (267)

Kapitola 11. Elektronické přístroje (269)

• 11.1. Úvod do disku LilyPad (270)
  
  • 11.1.1. Příslušenství LilyPad (271)
  • 11.1.2. Vodivé nitě a textilie (272)
• 11.2. Bunda s vypínači (274)
• 11.3. Osobní piano (276)
• 11.4. Deska Arduino Pro Mini (279)
• 11.5. Inteligentní sluchátka (280)
• 11.6. Bunda s kompasem (282)
• 11.7. Shrnutí (286)

Kapitola 12. Použití šablon 287

• 12.1. Základní informace o překryvných vrstvách
• 12.2. Štítek motoru Adafruit (288)
  
  • 12.2.1. Knihovna AFMotor (289)
  • 12.2.2. Použití stínění motoru s krokovým motorem (290)
  • 12.2.3. Použití stínění motoru se stejnosměrným motorem (292)
  • 12.2.4. Nákup krytu motoru (294)
• 12.3. Jak vytvořit vlastní překryv (295)
  
  • 12.3.1. Paměť (295)
  • 12.3.2. Řadicí páky (296)
  • 12.3.3. Držák SD karty (296)
  • 12.3.4. Připojení SD karty k desce Arduino (297)
  • 12.3.5. Příprava děrovaného plechu (299)
  • 12.3.6. Test překrytí (302)
• 12.4. Shrnutí (303)

Kapitola 13. Integrace softwaru (305)

• 13.1. Sériový komunikační kanál (306)
• 13.2. Servo pro sledování obličeje (307)
  
  • 13.2.1. Instalace mechanismu sledování obličeje (308)
  • 13.2.2. Kód pro sledování obličeje (309)
• 13.3. Používání firmwaru k sestavení ekvalizéru (313)
  
  • 13.3.1. Použití Firmata ve vaší aplikaci (314)
  • 13.3.2. Analýza zvuku ve zpracování (315)
  • 13.3.3. Sestavení komponent ekvalizéru (315)
  • 13.3.4. Kód ekvalizéru (316)
• 13.4. Použití Pure Data k sestavení syntezátoru (319)
  
  • 13.4.1. Sestavení komponent syntetizátoru (320)
  • 13.4.2. Kód syntetizátoru (320)
• 13.5. Použití Pythonu k měření teploty 324
  
  • 13.5.1. Sériová knihovna v Pythonu
  • 13.5.2. Sestavení součástí teploměru (325)
  • 13.5.3. Kód pro sledování teploty (326)
• 13.6. Shrnutí (328)

Dodatek A. Instalace Arduino IDE (329)

• A.1. Windows (329)
  
  • A.1.1. Instalace ovladačů pro desku Arduino (329)
• A.2. Mac OS X (332)
• A.3. Linux (333)

Dodatek B. Manuál pro kódování (337)

• B.1. Historie jazyka Arduino (337)
• B.2. Proměnné (338)
  
  • B.2.1. Druhy proměnných
  • B.2.2. Stoly (340)
  • B.2.3. Řetězce (341)
  • B.2.4. Pevné (341)
  • B.2.5. Rozsah proměnných (342)
• B.3. Převzetí kontroly (343)
  
  • B.3.1. Pokud, jinak, jinak pokud Příkazy 344
  • B.3.2. Prohlášení případu 346
  • B.3.3. Logičtí operátoři 347
• B.4. Smyčky (348)
  
  • B.4.1. Pro smyčku
  • B.4.2. Zatímco smyčka 349
  • B.4.3. Smyčka do while (350)
• B.5. Funkce (350)
• B.6. Shrnutí (351)

Dodatek C. Knihovny

• C.1. Anatomie knihovny (353)
  
  • C.1.1. Soubor .h (záhlaví) (353)
  • C.1.2. Soubor CPC 354
• C.2. Používání knihovny (355)
• C.2.1. Použití knihovny na skicu (355)
• C.2.2. Distribuce knihovny (356)

Dodatek D. Seznam součástí 357

Dodatek E. Užitečné odkazy

Rejstřík (363)