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物聯網微項目集成實踐-——Android+Arduino交互設計

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本書主要講述了在Android和Arduino環境下的一系列交互設計，包括Android開發環境（軟硬）的建立、Arduino環境構建（軟硬）、Android和C語言基礎以及多線程編程簡介，并分別列舉了用Android藍牙助手控制點亮LED燈，設計Android程序代替藍牙串口助手控制LED燈，用Android控制交通燈的交互設計，數碼管Android交互設計，LM35溫度傳感器和DS18B20數字溫度的Arduino設計，Android點機交互驅動設計，Android舵機云臺超聲波測距避障交互設計，以及在WiFi和無WiFi環境下Android網絡遠程控制Arduino等一系列軟硬交互設計實驗。
本書可作為物聯網專業、電子專業相關課程的教材或供廣大DIY設計愛好者閱讀參考。

目錄

第1章Android Arduino相關知識與交互設計環境的建立1

1.1Android 開發環境的建立1

1.2Arduino與單片機3

1.3Arduino硬件組成5

1.4ArduinoIDE開發環境建立7

1.5Arduino編程簡單的例子（Hello World實驗）12
第2章Arduino語言基礎19

2.1基礎C語言部分簡介19

2.1.1C語言語法19

2.1.2變量的作用范圍（作用域）21

2.2Arduino語言22

2.2.1Arduino常用函數介紹22

2.2.2Arduino函數綜合應用舉例25

2.2.3Arduino語言庫文件28
第3章多線程編程介紹31

3.1多線程的概念31

3.2Java多線程實例32

3.2.1繼承Thread類方法實現多線程實例32

3.2.2Runnable接口方法實現多線程實例35

3.2.3兩種實現方式的區別和聯系實例說明36

3.3Android多線程編程38

3.3.1將任務從工作線程拋到主線程實例分析39

3.3.2Android的Handler機制41

3.3.3將任務從主線程拋到工作線程實例分析42

3.3.4線程池46
第4章Android藍牙助手控制點亮LED燈49

4.1藍牙設置49

4.1.1通過USB轉TTL串口模塊連接藍牙設置藍牙參數49

4.1.2通過Arduino連接藍牙設置藍牙參數52

4.2LED燈基本實驗55

4.3Android手機通過Arduino軟串口接藍牙點亮LED燈的設計58

4.3.1在手機上安裝藍牙串口助手58

4.3.2Arduino軟串口接藍牙點亮LED燈的電路設計59

4.3.3Arduino軟串口接藍牙點亮LED燈的程序設計60
第5章設計Android程序代替藍牙串口助手控制LED燈62

5.1Socket介紹62

5.1.1Socket描述62

5.1.2Socket連接過程與步驟63

5.2Android設備終端與藍牙模塊（HC06）
的通信編程思路64

5.3ListVeiw與Adapter練習64

5.4藍牙開發的基本流程實踐練習67

5.4.1藍牙權限注冊67

5.4.2藍牙搜索設計程序與步驟68

5.4.3建立藍牙連接后讀寫藍牙串口數據程序設計76

5.5拓展訓練88
第6章交通燈交互設計實驗90

6.1Arduino控制交通燈基本設計90

6.2將紅黃綠燈亮的信號信息發送到軟串口并顯示92

6.3Android控制交通燈程序設計93

6.3.1控制交通燈Arduino程序的改進93

6.3.2交通燈控制Android程序設計95
第7章數碼管交互設計101

7.1獲取數碼管引腳段值101

7.1.1數碼管原理介紹101

7.1.2區分數碼管極性102

7.1.3記錄數碼管引腳對應的段選值102

7.2Arduino驅動數碼管電路設計102

7.3Arduino驅動數碼管程序設計103

7.3.1Arduino驅動數碼管程序編寫104

7.3.2Arduino數碼管驅動程序分析與編程新知識點106

7.4數碼管Android交互設計108

7.4.1數碼管Android交互設計界面布局108

7.4.2數碼管Android交互設計類修改109

第8章溫度傳感器交互設計111

8.1LM35溫度傳感器Arduino設計111

8.2DS18B20數字溫度傳感器Arduino設計113

8.2.1電路設計114

8.2.2只有單總線設備庫文件OneWire.h支持的驅動DS18B20程序114

8.2.3DS18B20庫文件DallasTemperature.h支持的程序117

8.3溫度傳感器Android交互設計118

8.3.1改造溫度傳感器程序具有藍牙軟串口功能118

8.3.2Android界面設計120

8.3.3獲取溫度數據Android類設計120

8.4Arduino課外練習121
第9章電動機驅動交互設計122

9.1直流電動機及其Arduino電源放大驅動介紹122

9.1.1Arduino實驗用小型直流電動機122

9.1.2直流電機驅動芯片ULN2003介紹123

9.2采用電位器調速的直流電動機Arduino驅動設計124

9.2.1Arduino驅動電路設計124

9.2.2PWM調控模擬量125

9.2.3Arduino驅動程序設計126

9.3Arduino串口控制直流電動機驅動設計127

9.3.1Arduino串口控制直流電動機轉速程序設計127

9.3.2藍牙串口的連接步驟129

9.3.3電動機逆轉與H橋驅動電路129

9.4Android調速直流電動機交互設計130

9.4.1界面布局130

9.4.2BluetoothActivity類設計改進131
第10章舵機云臺超聲波測距避障交互設計135

10.1舵機控制實驗135

10.1.1舵機及原理135

10.1.2Arduino舵機控制136

10.1.3程序中對字符串的處理和Arduino字符串處理函數介紹139

10.2超聲波傳感器測距設計實驗140

10.2.1超聲波傳感器測距原理140

10.2.2Arduino連接超聲波模塊電路設計141

10.2.3Arduino驅動超聲波模塊程序設計141

10.3超聲波測距與舵機轉動聯合設計調試143

10.4Android舵機云臺超聲波測距交互設計146

10.4.1舵機云臺超聲波測距Android界面布局146

10.4.2BluetoothActivity類設計改進（1）148

10.4.3BluetoothActivity類設計改進（2）150
第11章Android網絡遠程控制Arduino（無WiFi模塊）152

11.1人體熱釋電紅外傳感器152

11.1.1熱釋電紅外傳感器應用與原理介紹152

11.1.2菲涅爾透鏡153

11.1.3人體熱釋電紅外傳感器模塊153

11.2Arduino人體紅外報警系統設計155

11.2.1人體紅外報警電路設計155

11.2.2人體紅外報警Arduino程序設計155

11.3Java串口開發支持包RXTX及應用實例157

11.3.1Java串口開發支持包RXTX的安裝157

11.3.2Communications API簡介158

11.3.3Java串口通信實例161

11.3.4串口通信編程調試PC地址端口的釋放168

11.4網絡通信Socket及其實例168

11.4.1網絡通信簡要知識168

11.4.2Socket的連接過程170

11.4.3簡單的Socket網絡通信實例171

11.4.4獲取IP地址修改程序的方法174

11.5紅外報警網絡通信交互設計服務器端175

11.5.1服務器程序代碼175

11.5.2服務器端主程序SerialPort_Runable.java分析181

11.5.3shutdownOuput()及其半關閉181

11.6紅外報警網絡通信交互設計客戶端182

11.6.1客戶端界面布局設計（activity_main.xml）182

11.6.2客戶端主程序（MainActivity.java）代碼184

11.7當前遠程通信控制的主要實現方法188
第12章Android網絡遠程控制
Arduino（WiFi模塊）190

12.1ESP8266模塊的使用及測試190

12.1.1TTLUSB連接ESP8266的方法190

12.1.2Esp8266模塊常用AT命令193

12.1.3數據發送與接收196

12.2Arduino連接esp8266網絡通信203

12.2.1Arduino連接esp8266電路圖203

12.2.2Arduino連接esp8266網絡通信程序設計204

12.2.3程序運行209

12.3TCP客戶端Android編程211

12.3.1Android布局設計211

12.3.2TCP網絡通信客戶端功能程序213

12.3.3程序運行220

12.3.4課外練習題目220
參考文獻223

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