Arduino程式教學（常用模組篇）Arduino Programming （37 Modules）

面對越來越多的知識學子，也希望成為自造者（Make），追求創意與最新的技術潮流，筆著因應世界潮流與趨勢，思考著「如何透過逆向工程的技術與手法，將現有產品開發技術轉換為我的知識」的思維，如果我們可以駭入產品結構與設計思維，那麼瞭解產品的機構運作原理與方法就不是一件難事了，更進一步我們可以將原有產品改造、升級、創新，並可以將學習到的技術運用其它技術或新技術領域。
本系列的書籍，因應自造者運動的世界潮流，希望讀者當一位自造者，將現有產品的產品透過逆向工程的手法，進而瞭解核心控制系統之軟硬體，再透過簡單易學的Arduino單晶片與C語言，重新開發出原有產品，進而改進、加強、創新其原有產品的架構。
本書是「Arduino程式教學」的第二本書，主要是給讀者熟悉Arduino的屠龍寶刀-周邊模組。Arduino開發板最強大的不只是它的簡單易學的開發工具，最強大的是它豐富的周邊模組與簡單易學的模組函式庫，幾乎Maker想到的東西，都有廠商或Maker開發它的周邊模組，透過這些周邊模組，Maker可以輕易的將想要完成的東西用堆積木的方式快速建立，而且最強大的是這些周邊模組都有對應的函式庫，讓Maker不需要具有深厚的電子、電機與電路能力，就可以輕易駕馭。
本書介紹市面上最完整、最受歡迎的37件Arduino模組，讓讀者可以輕鬆學會這些常用模組的使用方法，進而提升讀者Maker的實力。

曹永忠 （Yung-Chung Tsao），國立中央大學資訊管理學系博士，專研於軟體工程、軟體開發與設計、物件導向程式設計。現為自由作家，長期投入資訊系統設計與開發、企業應用系統開發、軟體工程、新產品開發管理、商品及人像攝影等領域，並持續發表作品及相關專業著作。
Email:prgbruce@gmail.com
網址：http://www.cs.pu.edu.tw/～yctsao/

許智誠 （Chih-Cheng Hsu），美國加州大學洛杉磯分校（UCLA） 資訊工程系博士，曾任職於美國IBM等軟體公司多年，現任教於中央大學資訊管理學系，主要研究為軟體工程、設計流程與自動化、數位教學、雲端裝置、多層式網頁系統、系統整合。
Email: khsu@mgt.ncu.edu.tw

蔡英德 （Yin-Te Tsai），國立清華大學資訊科學系博士，目前是靜宜大學資訊傳播工程學系教授、台灣資訊傳播學會理事長、靜宜大學計算機及通訊中心主任，主要研究為演算法設計與分析、生物資訊、軟體開發。
Email:yttsai@pu.edu.tw

系統分析是國內資管與資工科系在大學時，必修的課程，其目的是希望學生在修完課業後，能自行針對不同的系統需要，執行必要的分析與設計，並利用建立模型，跟客戶與接下來的程式師做進一步的分析確認。然後使用常見的架構來實作模型，以提高實作時成功的機會，同時在實作的過程中，因為有多位程式師的參與，所以如何使大家寫程式的方式能有一致性，以利往後的程式維護。最後當然要將程式好好的測試一番，如此才能有成功上線的可能。成功上線是一個軟體在一開始開發時的唯一目標，可是卻是在系統分析的課程中最被忽略的目標。
以上所描述的是真實在軟體業界的人，每天都在面對與奮戰的實務情境，但是將這樣一連串的實務內容實際放到國內的系統分析或甚至軟體工程的教科書來看，我們幾乎很難看到有任何一本教科書能運用足夠複雜度的範例，來探討這樣一連串的實務發展。這實在是台灣軟體教育的一個大遺憾。
本人自1998年UCLA資工所博士畢業後，在美國的軟體業從事實務發展工作約七年，然後2004年回到台灣的中央大學資管系任教，到今天已經八年多了。本人執教的科目主要是研究所的軟體工程，中央資管研究所的學生很多都已經是國內大學所訓練出來的菁英了，可是在上軟體工程時，還是常常覺得同學們在大學時系統分析的基本功頗為不足。
曹永忠博士曾經是本人的博士生，他在台灣的軟體業服務多年，具有充足的軟體實務成功經驗，當他在博士班修習本人的軟體工程課程時，即嶄露其充足的軟體實務經驗，同時在討論中，我們也都感覺到台灣國內軟體教育在系統分析實務上的不足。
當時我們的結論是至少要先有一個運用足夠複雜度的範例，來探討軟體發展中，由系統需求到測試這一連串的實務發展。這個範例要能夠展現在這序列的發展中所會遇到的許多棘手的問題，並使用範例來說明解決這些棘手問題的原則。
各位讀者現在所看到的這本書就是曹永忠博士與本人在這個實務方向的努力成果，我們希望這個拋磚引玉的書本能夠給讀者許多啟發，並能夠使讀者對發展軟體系統的實務更快上手，不要大學或研究所讀完了，居然連一個頗具複雜度的軟體案例都沒做過。
各位讀者，如果你是自詡為資管或資訊專業的人，而連一個頗具複雜度的軟體案例都沒做過，那我會推薦您好好地讀完本書的這些例子，把書中的模型圖自己好好畫一畫，體會一下，這樣至少您可以跟別人講，您有做過一個夠複雜的軟體專案了。而如果您是奮力了許久，跌跌撞撞才學會軟體分析與發展實務的，也請您花些時間，看看這本書的案例分析，看看是否您如果早點看到這本書，就可以省下許多寶貴的青春了，如果是，還請您多多推薦本書給需要的人。

許志誠　於中壢雙連坡中央大學

自序
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目錄
圖目錄
表目錄
Maker系列
Arduino 簡介
什麼是Arduino
Arduino特色
Arduino硬體-Duemilanove
Arduino硬體-UNO
Arduino硬體-Mega 2560
Arduino硬體- Arduino Pro Mini控制器
Arduino硬體- Arduino ATtiny85 控制器
Arduino硬體- Arduino LilyPad控制器
Arduino硬體- Arduino Esplora 控制器
Arduino硬體- Appsduino UNO 控制板
Arduino硬體- Appsduino Shield V2.0擴充板
86Duino One 開發版
Arduino硬體- Doctor duino 開發版
章節小結

Arduino 開發環境
Arduino開發IDE安裝
Arduino函式庫安裝
Doctor duino開發環境安裝教學
如何燒錄Bootloader
章節小結

Arduino 程式語法
官方網站函式網頁
Arduino程式主要架構
區塊式結構化程式語言
註解
變數
型態轉換
邏輯控制
算術運算
輸入輸出腳位設定
時間函式
數學函式
亂數函式
通訊函式
章節小結

基礎實驗
Hello World
讀取使用者文字顯示於USB通訊監控畫面
讀取使用者文字顯示十六進位值於USB通訊監控畫面
讀取使用者文字顯示八進位值於USB通訊監控畫面
章節小結
基本模組
雙色LED模組
全彩LED模組
七彩自動閃爍LED模組
紅光雷射模組
光敏電阻模組
水銀開關模組
傾斜開關模組
振動開關模組
磁簧開關模組
按壓開關模組
按鈕開關模組
章節小結

進階模組
敲擊感測模組
光電開關模組（光遮斷感應器）
有源峰鳴器模組
無源峰鳴器模組
溫度感測模組（DS18B20）
溫度感測模組（LM35）
類比溫度傳感器模組
火燄感測器模組
繼電器模組
高感度麥克風模組
麥克風模組
溫濕度感測模組（DHT11）
人體觸摸感測模組
人體紅外線感測器（PIR Sensor）
XY 搖桿模組
章節小結

高階模組
旋轉編碼器模組
紅外線避障感測器模組
尋跡感測模組
魔術光杯模組
紅外線發射接收模組
手指測心跳模組
線性霍爾磁力感測模組（A3144）
類比霍爾磁力感測模組（49E）
可調線性霍爾磁力感測模組（49E）
章節小結

本書總結
作者介紹
附錄
電阻色碼表
DallasTemperature函式庫
繼電器原廠資料
四通道繼電器模組線路圖
LCD 1602函數用法
DallasTemperature函數用法
參考文獻