本書以基于ArduinoMega2560開發(fā)的控制器作為主控單元，配以積木式的結(jié)構(gòu)件和傳感器模塊，通過由淺入深的若干實(shí)例使得讀者在完成一個(gè)個(gè)有趣的機(jī)器人任務(wù)后掌握教育機(jī)器人的設(shè)計(jì)與編程方法，并獲得參加相關(guān)機(jī)器人比賽的能力。
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目錄
第1章 Arduino入門
1.1 邂逅Arduino 1
1.1.1 Arduino的誕生 1
1.1.2 Arduino的特點(diǎn) 1
1.1.3 Arduino開發(fā)板 2
1.2 第一個(gè)Arduino程序 5
1.2.1 安裝Arduino IDE 5
1.2.2 Arduino開發(fā)板安裝驅(qū)動(dòng)程序 7
1.2.3 第一個(gè)Arduino程序 9
第2章 Arduino I/O口基礎(chǔ)應(yīng)用
2.1 Arduino的數(shù)字I/O口17
2.1.1 I/O口和Arduino的數(shù)字I/O口 17
2.1.2 用輕觸開關(guān)控制發(fā)光二極管的通、斷 18
2.1.3 用一個(gè)輕觸開關(guān)控制LED的通、斷 22
2.2 Arduino的模擬I/O口24
2.2.1 數(shù)字信號(hào)與模擬信號(hào) 24
2.2.2 Arduino控制板上的模擬輸入口 25
2.2.3 使用Arduino控制板上的模擬輸入口 26
2.2.4 Arduino控制板上的模擬輸出口 30
2.2.5 呼吸燈 32
2.2.6 使用可變電阻改變LED的亮度 34
第3章 Arduino常用模塊
3.1 全彩LED模塊 37
3.1.1 硬件積累—發(fā)光二極管與全彩發(fā)光二極管 37
3.1.2 三基色原理 38
3.1.3 串口混色器 39
3.1.4 程序3_1：串口混色器 40
3.1.5 解讀程序3_1 42
3.2 流水燈的使用48
3.2.1 硬件積累—流水燈 48
3.2.2 流水燈程序 48
3.2.3 程序解讀 50
3.3 數(shù)碼管 53
3.3.1 硬件積累—數(shù)碼管 53
3.3.2 數(shù)碼管的編碼 54
3.3.3 單位數(shù)碼管顯示 56
3.3.4 利用數(shù)組顯示數(shù)字0～9和字母a～f 59
3.3.5 雙位數(shù)碼管的動(dòng)態(tài)顯示 63
3.3.6 60秒倒計(jì)時(shí) 68
3.4 蜂鳴器的使用 71
第4章 Arduino的電機(jī)及舵機(jī)控制
4.1 直流電機(jī)及控制 75
4.1.1 硬件積累—直流電機(jī) 75
4.2 直流電機(jī)的驅(qū)動(dòng)方式 76
4.2.1 H橋驅(qū)動(dòng)電路 76
4.2.2 專用的電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路 77
4.3 讓機(jī)器人動(dòng)起來 84
4.3.1 機(jī)器人的底盤結(jié)構(gòu) 84
4.3.2 電機(jī)狀態(tài)與機(jī)器人運(yùn)動(dòng)方向關(guān)系 84
4.4 讓機(jī)器人走正方形 85
4.4.1 Iduino型Arduino控制板的電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊及電機(jī)控制引腳 85
4.4.2 電機(jī)連接 86
4.4.3 機(jī)器人走正方形 87
4.5 帶有編碼器的電機(jī) 92
4.5.1 硬件積累-帶有編碼器的電機(jī) 92
4.5.2 Arduino中的中斷 93
4.5.3 利用編碼器計(jì)數(shù) 94
4.6 舵 機(jī) 96
4.6.1 硬件積累——舵機(jī) 96
4.6.2 用Arduino控制舵機(jī) 98
4.6.3 程序4_5：用Arduino控制舵機(jī) 98
第5章 循跡機(jī)器人
5.1 單光電循跡機(jī)器人 103
5.1.1 硬件積累—光電傳感器 103
5.1.2 單光電循跡機(jī)器人循跡原理 104
5.1.3 單光電循跡程序的編寫 105
5.2 雙光電循跡機(jī)器人 109
5.2.1 雙光電循跡機(jī)器人的編程思路 109
5.2.2 雙光電循跡機(jī)器人程序設(shè)計(jì) 110
5.3 將雙光電循跡程序作為函數(shù)使用 114
5.3.1 解決復(fù)雜路線循跡的基本思路 114
5.3.2 模塊化編程思想與子程序 115
5.3.3 主程序 118
5.4 比例循線和PID初步 124
5.4.1 比例循線程序的編寫 124
5.4.2 PID初步 128
第6章 避障機(jī)器人
6.1 超聲波傳感器 133
6.1.1 硬件積累—超聲波傳感器 133
6.1.2 HC-SR04超聲波傳感器的使用方法 134
6.1.3 利用帶有IIC接口的LCD1602顯示屏顯示傳感器的返回值 137
6.2 循跡避障車 141
6.3 機(jī)器人走迷宮 146
6.3.1 硬件積累—紅外避障傳感器 146
6.3.2 利用紅外避障傳感器實(shí)現(xiàn)沿墻行走 147
6.3.3 利用左手定則完成機(jī)器人迷宮行走 150
第7章 綜合任務(wù)
7.1 北京青少年機(jī)器人競(jìng)賽—機(jī)器人智能工程挑戰(zhàn)賽規(guī)則 155
7.1.1 比賽目的 155
7.1.2 比賽任務(wù) 156
7.1.3 比賽場(chǎng)地 156
7.1.4 機(jī)器人的要求 157
7.1.5 比賽流程 158
7.1.6 裁 判 158
7.1.7 比賽計(jì)分標(biāo)準(zhǔn) 159
7.1.8 比賽中的事故處理 159
7.1.9 參賽選手 159
7.2 自控機(jī)器人的設(shè)計(jì)與編程 160
7.2.1 為自控機(jī)器人設(shè)計(jì)底盤和執(zhí)行機(jī)構(gòu) 160
7.2.2 為自控機(jī)器人選擇傳感器 160
7.2.3 自控機(jī)器人的程序設(shè)計(jì) 162
7.2.4 自控機(jī)器人的路徑規(guī)劃舉例 174
7.2.5 利用避障傳感器優(yōu)化路徑 176
7.3 遙控機(jī)器人的設(shè)計(jì)與編程 179
7.3.1 硬件積累—PS2遙控手柄 179
7.3.2 遙控機(jī)器人的硬件設(shè)計(jì) 180
7.3.3 遙控機(jī)器人的軟件設(shè)計(jì) 181
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