推薦學(xué)習(xí)資料：
- 官網(wǎng)參考資料 https://www.arduino.cc/reference/en/
- Arduino公開(kāi)課 http://ardui.co/basic
- 一個(gè)內(nèi)容非常豐富的網(wǎng)站 https://randomnerdtutorials.com/projects-arduino/
目錄
項(xiàng)目1：Arduino基本輸入輸出電路（任務(wù)序號(hào) 1）
項(xiàng)目2：PWM實(shí)現(xiàn)變色LED燈 （任務(wù)序號(hào) 2）
項(xiàng)目3：用電位器實(shí)現(xiàn)調(diào)光LED燈 （任務(wù)序號(hào) 3）
項(xiàng)目4：用模擬溫度傳感器LM35實(shí)現(xiàn)溫度測(cè)量（任務(wù)序號(hào) 4）
項(xiàng)目5：用光敏電阻實(shí)現(xiàn)手機(jī)的自動(dòng)屏幕亮度效果（任務(wù)序號(hào) 5）
項(xiàng)目6：用蜂鳴器演奏簡(jiǎn)單的樂(lè)曲（任務(wù)序號(hào) 6、7）
項(xiàng)目7：利用一位數(shù)碼管實(shí)現(xiàn)0-9數(shù)字的顯示（任務(wù)序號(hào) 8、9）
項(xiàng)目8：利用四位數(shù)碼管實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)掃描顯示（任務(wù)序號(hào) 10、11）
項(xiàng)目9：利用MAX7219點(diǎn)陣模塊實(shí)現(xiàn)形狀符號(hào)顯示（任務(wù)序號(hào) 12）
項(xiàng)目10：利用數(shù)字溫度傳感器18B20+四位數(shù)碼管顯示溫度值（任務(wù)序號(hào) 13）
項(xiàng)目11：利用數(shù)字溫濕度傳感器DHT11+四位數(shù)碼管顯示溫濕度值（任務(wù)序號(hào) 14）
項(xiàng)目12：按鍵消抖（任務(wù)序號(hào) 15）
項(xiàng)目13：Arduino外部中斷（任務(wù)序號(hào) 16）
項(xiàng)目14：定時(shí)器中斷（任務(wù)序號(hào) 17）
項(xiàng)目15：實(shí)時(shí)時(shí)鐘 + 四位數(shù)碼管顯示時(shí)間 + 按鍵調(diào)表 （任務(wù)序號(hào) 18、19、20）
項(xiàng)目1. Arduino基本輸入輸出電路（任務(wù)序號(hào) 1）
（由一個(gè)小組獨(dú)立完成）
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- Arduino的基本輸入輸出函數(shù)
（詳細(xì)介紹pinMode、digitalWrite、digitalRead三個(gè)函數(shù)的參數(shù)及用法）- 上拉電阻在輸入電路中的作用
（結(jié)合pinMode函數(shù)的參數(shù)介紹何謂上拉電阻、在讀取按鍵輸入時(shí)，分別使用無(wú)上拉、內(nèi)置上拉和外置上拉，編程演示其異同）- 限流電阻在輸出電路中的作用
（查資料了解Arduino GPIO端口能夠輸入和輸出的最大電流是多少，查資料了解紅、綠、藍(lán)三色LED正常工作的電流范圍是多少，說(shuō)明在GPIO端口接LED為何要串接限流電阻，一般串接多大阻值的限流電阻）- 大電流驅(qū)動(dòng)電路
（由于Arduino GPIO端口輸出電流有限，不能直接驅(qū)動(dòng)電機(jī)、繼電器等需要較大電流的設(shè)備，因此需要使用三極管或場(chǎng)效應(yīng)管設(shè)計(jì)驅(qū)動(dòng)電路，畫出三極管或場(chǎng)效應(yīng)管驅(qū)動(dòng)繼電器的電路圖，并說(shuō)明其工作原理）
項(xiàng)目2. PWM實(shí)現(xiàn)變色LED燈 （任務(wù)序號(hào) 2）
（由一個(gè)小組獨(dú)立完成）
要求：使用Arduino Nano + 三色LED模塊，實(shí)現(xiàn)從串口輸入RGB值，LED顯示對(duì)應(yīng)的顏色，如串口輸入255，0，0，LED為純紅色，輸入255，255，0，LED為黃色。
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- 什么是PWM？有何用途？
- Arduino 產(chǎn)生PWM信號(hào)的兩種方式
2.1 適用于所有GPIO的純軟件編程方式
(講解此方式需給出一個(gè)用PWM信號(hào)控制板載LED燈亮度變化的示例代碼)
2.2 僅適用于6個(gè)端口的硬件方式
(講解此方式重點(diǎn)介紹AnalogWrite函數(shù)的用法)
3 串口輸入輸出的基本方法（給出最簡(jiǎn)單的代碼示例）
4 串口控制變色燈的實(shí)現(xiàn)（Fritzing繪制的電路圖、工作原理的說(shuō)明、包含完整注釋的源代碼、map函數(shù)的用法）
項(xiàng)目3. 用電位器實(shí)現(xiàn)調(diào)光LED燈（任務(wù)序號(hào) 3）
（由一個(gè)小組獨(dú)立完成）
要求：通過(guò)旋轉(zhuǎn)電位器（可變電阻）改變一個(gè)外接LED燈的亮度
- Arduino 模數(shù)轉(zhuǎn)換函數(shù) AnalogRead的用法
（在哪些引腳上可用，給出一個(gè)以可變電阻分壓為輸入，從串口輸出模數(shù)轉(zhuǎn)換數(shù)值的例程）
2.1 用電位器實(shí)現(xiàn)調(diào)光LED燈（使用AanlogWrite函數(shù)，即項(xiàng)目2中的2.2方式）
（Fritzing繪制的電路圖、工作原理的說(shuō)明，包含完整注釋的源代碼）
2.2 用電位器實(shí)現(xiàn)調(diào)光LED燈（使用軟件編程的方法，即項(xiàng)目2中的2.1方式）
（工作原理的說(shuō)明，包含完整注釋的源代碼，與2.1代碼的比較）
項(xiàng)目4. 用模擬溫度傳感器LM35實(shí)現(xiàn)溫度測(cè)量（任務(wù)序號(hào) 4）
（由一個(gè)小組獨(dú)立完成）
要求：使用LM35傳感器，從串口輸出當(dāng)前環(huán)境溫度
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- 如何通過(guò)https://www.alldatasheet.com/網(wǎng)站檢索LM35的datasheet（說(shuō)明書）
- 如何對(duì)照datasheet來(lái)分辨LM35的引腳和了解工作原理
- 用萬(wàn)用表測(cè)量LM35電壓輸出引腳的電壓并手動(dòng)換算溫度
（不接Arduino的情況下，用萬(wàn)用表測(cè)量LM35輸出引腳的電壓并手動(dòng)換算溫度，改變LM35所處環(huán)境的溫度，觀察電壓的變化，此節(jié)的目的是理解原理）- 實(shí)現(xiàn)溫度測(cè)量 （Fritzing繪制的電路圖、工作原理的說(shuō)明、包含完整注釋的源代碼、map函數(shù)的用法）
項(xiàng)目5. 光敏電阻實(shí)現(xiàn)手機(jī)的自動(dòng)屏幕亮度效果（任務(wù)序號(hào) 5）
（由一個(gè)小組獨(dú)立完成）
要求：在光線強(qiáng)的地方，自動(dòng)增強(qiáng)LED的亮度，在光線弱的地方，自動(dòng)增強(qiáng)LED的亮度
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- 5506型光敏電阻的主要參數(shù)及其在測(cè)光電路中的接法
（參數(shù)主要介紹亮電阻和暗電阻，可參考購(gòu)買的網(wǎng)店頁(yè)面介紹 https://detail.tmall.com/item.htm?spm=a1z10.3-b.w4011-3660415149.42.621365aerMcRtl&id=574358540746&rn=91d85a52ccf5c88842b7a54e9754504a&abbucket=19）- 用萬(wàn)用表測(cè)量光敏電阻的阻值，觀察其阻值隨光線強(qiáng)弱的變化情況
此節(jié)的目的是理解原理）- 實(shí)現(xiàn)亮度測(cè)量（將光敏電阻的分壓值進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，并通過(guò)串口輸出） （Fritzing繪制的電路圖、工作原理的說(shuō)明、包含完整注釋的源代碼）
- 實(shí)現(xiàn)手機(jī)的自動(dòng)屏幕亮度效果（Fritzing繪制的電路圖、工作原理的說(shuō)明、包含完整注釋的源代碼）
項(xiàng)目6. 用蜂鳴器演奏簡(jiǎn)單的樂(lè)曲（任務(wù)序號(hào) 6、7）
（兩個(gè)小組合作完成，自主分工）
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- 什么是無(wú)源蜂鳴器和有源蜂鳴器（有什么特點(diǎn)，適用于什么場(chǎng)景）
- 寫一個(gè)用旋轉(zhuǎn)電位器連續(xù)改變蜂鳴器音調(diào)的程序
（Fritzing繪制的電路圖、工作原理的說(shuō)明、包含完整注釋的源代碼）- Arduino中與音調(diào)有關(guān)的兩個(gè)函數(shù)（tone 和 noTune）
- 寫一個(gè)連續(xù)播放7個(gè)音符，每個(gè)音符時(shí)長(zhǎng)1秒的程序 （包含完整注釋的源代碼）
- 把樂(lè)譜轉(zhuǎn)換為播放程序的基本方法（需要哪些變量，以什么方式存儲(chǔ)）
- 編程實(shí)現(xiàn)播放《兩只老虎》（包含完整注釋的源代碼）
- 微動(dòng)開(kāi)關(guān)（按鍵）的結(jié)構(gòu)、引腳及電路連接方法
- 實(shí)現(xiàn)7鍵電子琴 （Fritzing繪制的電路圖、工作原理的說(shuō)明、包含完整注釋的源代碼）
項(xiàng)目7. 利用一位數(shù)碼管實(shí)現(xiàn)0-9數(shù)字的顯示（任務(wù)序號(hào) 8、9）
（兩組合作，一組完成1-4，另一組完成5-7）
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- 一位數(shù)碼管的結(jié)構(gòu)原理
（何謂共陰、共陽(yáng)？在電路連接和軟件編程方面有何區(qū)別）- 一位數(shù)碼管與Arduino的連接電路
- 設(shè)計(jì)0-9數(shù)字顯示用的字形表
（如何設(shè)計(jì)？共陰和共陽(yáng)有何區(qū)別？如何在程序中存儲(chǔ)？能顯示哪些英文字母？）- 編寫三個(gè)例程（包含完整注釋的源代碼）
4.1 串口輸入數(shù)字n，則顯示數(shù)字n
4.2 0-9循環(huán)顯示，每個(gè)數(shù)字顯示1秒
4.3 連接一個(gè)微動(dòng)開(kāi)關(guān)（按鍵），按一下，顯示一個(gè)數(shù)字，0-9循環(huán)。（Friting繪制電路圖）- 74HC595的引腳及其功能
（下載74HC595的datasheet，了解其引腳和功能）- 74HC595實(shí)現(xiàn)串入并出
（不用Arduino，用微動(dòng)開(kāi)關(guān)（按鍵）+8個(gè)LED+1片74HC595，實(shí)現(xiàn)一個(gè)按鍵驅(qū)動(dòng)的移位亮燈，目的是理解74HC595的基本工作原理）- 用74HC595實(shí)現(xiàn)4.2程序
(使用Arduino的shiftOut函數(shù)，重點(diǎn)介紹函數(shù)用法、電路連接，F(xiàn)ritzing繪出電路圖)
項(xiàng)目8. 利用四位數(shù)碼管實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)掃描顯示（任務(wù)序號(hào) 10、11）
（兩個(gè)小組完成，共同完成1-2，分別完成3、4）
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- 探究視覺(jué)暫留效應(yīng)與掃描現(xiàn)實(shí)刷新速率
（用4個(gè)LED串接470歐限流電阻后接到Arduino板相鄰的四個(gè)口線上，編寫簡(jiǎn)單的“流水燈”程序，改變每個(gè)LED點(diǎn)亮的時(shí)間，確定人眼看上去四個(gè)LED同時(shí)亮且感覺(jué)不到閃爍的點(diǎn)亮?xí)r間是多少）- 四位數(shù)碼管的電路結(jié)構(gòu)與顯示原理
（什么是位選、什么是段選、共陰與共陽(yáng)的區(qū)別、顯示4位數(shù)字，需要多少條口線？顯示n位數(shù)字呢？）- Arduino直接連接四位數(shù)碼管實(shí)現(xiàn)四位阿拉伯?dāng)?shù)字顯示
（Friting繪制電路圖（注意每個(gè)段都要加470歐姆限流電阻），程序原理說(shuō)明，包含完整注釋的源代碼）- Arduino + 74HC595 + 四位數(shù)碼管實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)掃描顯示
（Friting繪制電路圖（注意每個(gè)段都要加470歐姆限流電阻），程序原理說(shuō)明，包含完整注釋的源代碼，可參考項(xiàng)目6的相關(guān)代碼）
項(xiàng)目9. 利用MAX7219點(diǎn)陣模塊實(shí)現(xiàn)形狀符號(hào)顯示（任務(wù)序號(hào) 12）
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- MAX7219顯示驅(qū)動(dòng)芯片的功能特性
（從http://www.alldatasheet.com檢索并下載MAX7219說(shuō)明書，介紹：芯片主要功能、性能參數(shù)、引腳、工作原理等）- 8x8LED點(diǎn)陣屏的內(nèi)部結(jié)構(gòu)與原理（與項(xiàng)目8第2節(jié)的內(nèi)容相類比，本質(zhì)上是一樣的）
- Arduino + MAX7219 + 8x8點(diǎn)陣的硬件電路連接
（分別畫出連接1片8x8點(diǎn)陣的電路和多個(gè)MAX7219+8x8點(diǎn)陣級(jí)聯(lián)的情況）- 顯示8x8點(diǎn)陣圖形的程序?qū)崿F(xiàn)（包含完整注釋的源代碼）
（順便介紹一下取字模軟件的用法）
項(xiàng)目10：利用數(shù)字溫度傳感器DS18B20+四位數(shù)碼管顯示溫度值（任務(wù)序號(hào) 13）
Guide for DS18B20 Temperature Sensor with Arduino | Random Nerd Tutorials https://randomnerdtutorials.com/guide-for-ds18b20-temperature-sensor-with-arduino/
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- DS18B20 數(shù)字溫度傳感器的功能特性
（從http://www.alldatasheet.com檢索并下載DS18B20說(shuō)明書，介紹：芯片主要功能、性能參數(shù)、引腳、典型電路連接方法等）- DS18B20所需的OneWire庫(kù)和DallasTemperature庫(kù)的安裝與使用
2.1 在Arduino IDE中安裝庫(kù)的方法（“項(xiàng)目”—“添加庫(kù)”—“管理庫(kù)”）
2.2 通過(guò)網(wǎng)絡(luò)下載手動(dòng)安裝庫(kù)的方法
（OneWire庫(kù)下載地址：https://github.com/PaulStoffregen/OneWire）
（DallasTemperature庫(kù)下載地址：https://github.com/milesburton/Arduino-Temperature-Control-Library）- DS18B20+四位數(shù)碼管顯示溫度值
（硬件電路圖、包含注釋的完整代碼）- 在3的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)溫度報(bào)警功能
（硬件電路圖、包含注釋的完整代碼，當(dāng)溫度高于或低于某設(shè)定值時(shí)，蜂鳴器發(fā)出報(bào)警聲）
項(xiàng)目11：利用數(shù)字溫濕度傳感器DHT11+四位數(shù)碼管顯示溫濕度值（任務(wù)序號(hào) 14）
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- DHT11 數(shù)字溫度傳感器的功能特性
（從http://www.alldatasheet.com檢索并下載DHT11說(shuō)明書，介紹：芯片主要功能、性能參數(shù)、引腳、典型電路連接方法等）- DHT11 Arduino庫(kù)的安裝與使用
2.1 在Arduino IDE中安裝庫(kù)的方法（“項(xiàng)目”—“添加庫(kù)”—“管理庫(kù)”）
2.2 通過(guò)網(wǎng)絡(luò)下載手動(dòng)安裝庫(kù)的方法
（該庫(kù)下載地址：https://github.com/adafruit/DHT-sensor-library）- DHT11+四位數(shù)碼管顯示溫度值
（硬件電路圖、包含注釋的完整代碼）- 在3的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)溫濕度報(bào)警功能
（硬件電路圖、包含注釋的完整代碼，當(dāng)溫濕度高于或低于某設(shè)定值時(shí)，蜂鳴器發(fā)出報(bào)警聲）
項(xiàng)目12：按鍵消抖（任務(wù)序號(hào) 15）
參考資料：https://blog.csdn.net/tigerrui/article/details/82735721
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- 按鍵抖動(dòng)及消抖的基本原理介紹
（按鍵抖動(dòng)的危害（給出一個(gè)簡(jiǎn)單的示例程序），軟件消抖與硬件消抖的基本原理）- 常用軟件消抖方法
2.1 純手工編程實(shí)現(xiàn)軟件消抖（分別討論按下消抖、彈起消抖的實(shí)現(xiàn)，完整示例程序）
2.2 利用Bounce2函數(shù)庫(kù)實(shí)現(xiàn)按鍵消抖（庫(kù)的下載安裝及完整示例程序）- 硬件消抖電路及其原理
（畫出電路圖，說(shuō)明原理）
項(xiàng)目13：Arduino外部中斷（任務(wù)序號(hào) 16）
參考資料：
https://blog.csdn.net/c80486/article/details/52622035
https://www.arduino.cc/reference/en/language/functions/external-interrupts/attachinterrupt/
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- 中斷的概念、分類及其用途
（內(nèi)部中斷與外部中斷的區(qū)別，在Arduino中的具體體現(xiàn)）- Arduino中的外部中斷
2.1 支持外部中斷輸入的引腳
2.2 Arduino中斷相關(guān)函數(shù)及其用法 （attachInterrupt() 與 detachInterrupt() ）
（重點(diǎn)介紹 attachInterrupt函數(shù)及其參數(shù)，編程演示不同的中斷觸發(fā)類型（LOW、CHANGE、RISING、FALLING））- 中斷應(yīng)用示例程序
3.1 編寫一個(gè)手動(dòng)方式實(shí)現(xiàn)PWM十檔調(diào)光的程序（不使用AnalogWrite函數(shù)，手工編寫代碼生成PWM信號(hào)（可參考項(xiàng)目2的2.1節(jié)），外接一個(gè)按鍵，每按一下鍵，亮度在1-10檔間循環(huán)，用查詢的方式檢測(cè)按鍵）
3.2 改為用中斷的方式檢測(cè)按鍵，其他均同上，比較兩者的差別（編程復(fù)雜度方面，實(shí)際使用效果方面）
項(xiàng)目14：定時(shí)器中斷（任務(wù)序號(hào) 17）
參考資料：
https://blog.csdn.net/c80486/article/details/52622035
https://www.arduino.cc/reference/en/language/functions/external-interrupts/attachinterrupt/
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- 中斷的概念、分類及其用途
（內(nèi)部中斷與外部中斷的區(qū)別，在Arduino中的具體體現(xiàn)）- Arduino中的定時(shí)器中斷
2.1 Arduino 定時(shí)器中斷的基本使用方法與注意事項(xiàng)
2.2 Arduino 定時(shí)器中斷函數(shù)庫(kù) MsTimer2的安裝與使用
（下載地址：https://github.com/PaulStoffregen/MsTimer2）
2.3 利用Arduino定時(shí)器中斷來(lái)檢測(cè)按鍵時(shí)長(zhǎng)
（外接一個(gè)按鍵，設(shè)置一個(gè)時(shí)長(zhǎng)為1ms的定時(shí)器中斷，按下按鍵后，統(tǒng)計(jì)中斷發(fā)生的次數(shù)，直至按鍵彈起，此時(shí)的次數(shù)即是以ms為單位的按鍵時(shí)長(zhǎng)，從串口輸出）- 綜合應(yīng)用案例
（在2.3的基礎(chǔ)上，完成一個(gè)進(jìn)階的案例：反應(yīng)時(shí)間檢測(cè)。外接一個(gè)按鍵一個(gè)LED等，按下按鍵后，隨機(jī)等待10-20秒，LED燈熄滅，當(dāng)按鍵者看到LED熄滅時(shí)，立即松手讓按鍵彈起，從LED熄滅，到按鍵彈起，即為人的反應(yīng)時(shí)間，從串口輸出，精確到1ms）
項(xiàng)目15：實(shí)時(shí)時(shí)鐘 + 四位數(shù)碼管顯示時(shí)間 + 按鍵調(diào)表 （任務(wù)序號(hào) 18、19、20）
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- DS3231實(shí)時(shí)時(shí)鐘芯片功能與特性
（從http://www.alldatasheet.com檢索并下載DS3231說(shuō)明書，介紹：芯片主要功能、性能參數(shù)、封裝形式與引腳、工作原理、典型電路連接方法等）- I2C通信方式原理與應(yīng)用
（I2C是各類傳感器與模塊與Arduino通信的最常用方式之一，重點(diǎn)介紹I2C的特點(diǎn)、Arduino的相關(guān)引腳、相關(guān)庫(kù)的安裝與使用）- DS3231實(shí)時(shí)時(shí)鐘模塊的原理圖
（檢索DS3231實(shí)時(shí)時(shí)鐘模塊的電路圖，說(shuō)明電路各部分的功能，說(shuō)明模塊各引腳的功能）- DS3231實(shí)時(shí)時(shí)鐘的基本實(shí)現(xiàn)
（利用I2C庫(kù)和DS3231庫(kù)實(shí)現(xiàn)從串口每隔1S輸出一次年月日星期時(shí)分秒信息，實(shí)現(xiàn)從串口輸入“YYYYMMDDHHMMSS”格式的信息后，實(shí)現(xiàn)調(diào)表功能，寫出包含完整注釋的代碼）- DS3231 + 四位數(shù)碼管顯示
（畫出電路圖，寫出包含完整注釋的代碼，MM.DD 與 MM:SS分別顯示5S。）- DS3231 + 四位數(shù)碼管顯示 + 按鍵調(diào)表
（畫出電路圖，寫出包含完整注釋的代碼，連接幾個(gè)按鍵，實(shí)現(xiàn)從運(yùn)行狀態(tài)到調(diào)表狀態(tài)切換、年月日時(shí)分秒字段的切換、數(shù)值的增減等）
