Lernen Sie das neue Buch von Simon Monk kennen, dem Autor des legendären Bestsellers Programming Arduino. Grundlagen skizzieren! “ Ein Elektronik-Guru hilft Ihnen dabei, den schwierigen Weg vom Anfänger zum Profi zu überwinden, der die komplexesten Aufgaben beim Programmieren von Skizzen leicht löst. Es ist Zeit weiterzumachen!
Projekte werden immer komplexer und irgendwann reicht das Wissen für ihre Umsetzung bereits nicht mehr aus. Nach dem Lesen des Buches lernen Sie, wie Sie Interrupts verwenden, Speicher verwalten, Programme für das Internet schreiben, digitale Signalverarbeitung durchführen, Multitasking beherrschen und Ihre eigenen Bibliotheken erstellen können.
Dieses Buch ist als Fortsetzung des Bestsellers „Programming Arduino: The Basics of Sketching“ gedacht. 2nd ed. ". Obwohl dieses Buch eine kurze Zusammenfassung der Grundlagen der Programmierung von Arduino enthält, führt es den Leser in fortgeschrittenere Aspekte der Arduino-Board-Programmierung ein. In diesem Buch erfahren Sie insbesondere, wie:
- Gewährleistung eines effizienten Betriebs mit einem Minimum an verfügbarem Speicher;
- mehrere Probleme gleichzeitig ohne die Hilfe von Multithread-Ausführungsmechanismen lösen;
- Packen Sie Code in Bibliotheken, damit andere ihn verwenden können.
- Hardware-Interrupts und Timer-Interrupts verwenden;
- maximale Leistung erreichen;
- den Energieverbrauch senken;
- Interaktion mit seriellen Bussen verschiedener Typen (I2C, 1-Draht, SPI und serielle Schnittstelle);
- mit dem USB-Anschluss interagieren;
- mit dem Netzwerk interagieren;
- Führen Sie eine digitale Signalverarbeitung durch (Digital Signal Processing, DSP).
Beispiele zum Herunterladen
Das Buch enthält 75 Beispiele von Skizzen, die offen verteilt sind und auf der Website des Autors
www.simonmonk.org verfügbar
sind . Durch Klicken auf den Link zur Seite dieses Buches können Sie den Quellcode der Beispiele sowie die aktuellste Liste der im Buch enthaltenen Fehler und Tippfehler herunterladen.
Was Sie brauchen, um ein Buch zu lesen
Dieses Buch widmet sich hauptsächlich Programmierproblemen. Um die meisten Beispiele zu testen, reichen daher eine Arduino-Platine, eine LED und ein Multimeter aus. Wenn Sie zusätzliche Arduino-Erweiterungskarten haben, sind diese ebenfalls nützlich. Um die Beispiele in Kapitel 12 zu überprüfen, benötigen Sie eine Ethernet- oder Wi-Fi-Karte. Im gesamten Buch werden wir verschiedene Module verwenden, um verschiedene Schnittstellen zu demonstrieren.
Der Schwerpunkt liegt auf dem Arduino Uno, dem am häufigsten verwendeten Arduino-Board. In den Kapiteln zur USB-Port-Programmierung und digitalen Signalverarbeitung werden jedoch einige Funktionen anderer Arduino-Boards wie Leonardo und Arduino Due erläutert. Im Anhang am Ende des Buches finden Sie eine Liste der Lieferanten, bei denen Sie alle diese Komponenten erwerben können.
Wie man mit diesem Buch arbeitet
Jedes Kapitel konzentriert sich auf ein separates Thema im Zusammenhang mit der Arduino-Programmierung. Die Kapitel des Buches, mit Ausnahme von Kapitel 1, das einen kurzen Überblick über die Grundlagen des Arduino bietet, können in beliebiger Reihenfolge gelesen werden. Wenn Sie ein erfahrener Entwickler sind, beginnen Sie mit Kapitel 14, um einige der Funktionen der Arduino-Programmierung kennenzulernen. Das Folgende ist eine kurze Beschreibung der Kapitel.
Kapitel 1 "Arduino-Programmierung". Dieses Kapitel enthält eine Zusammenfassung der Arduino-Programmierung. Dies ist ein Tutorial für diejenigen, die schnell die Grundlagen von Arduino lernen müssen.
Kapitel 2 "Unter der Haube." In diesem Kapitel werden wir unter die Haube schauen und sehen, wie die Programme für Arduino funktionieren und woher sie kommen.
Kapitel 3 „Interrupts und Timer“. Anfänger versuchen normalerweise, Interrupts nicht und vergeblich zu verwenden, da sie sich oft als praktisches Werkzeug herausstellen und ihre Programmierung keine Schwierigkeiten bereitet. Interrupts haben jedoch ihre eigenen Fallen. In diesem Kapitel erfahren Sie alles, was Sie wissen müssen, um nicht in sie zu geraten.
Kapitel 4 Beschleunigung des Arduino. Arduino-Boards sind mit Prozessoren mit geringem Stromverbrauch und niedriger Geschwindigkeit ausgestattet, sodass Sie manchmal alles herausdrücken müssen, was möglich ist. Beispielsweise ist die integrierte digitalWrite-Funktion zuverlässig und einfach zu verwenden, jedoch ineffizient. Dies macht sich insbesondere dann bemerkbar, wenn Sie mehrere Ausgänge gleichzeitig einschalten möchten. In diesem Kapitel erfahren Sie, wie Sie die Leistung steigern und andere Techniken zum Erstellen von Hochgeschwindigkeitsskizzen kennenlernen.
Kapitel 5, „Reduzierung des Stromverbrauchs“. Wenn Batterien oder Sonnenkollektoren zur Stromversorgung eines Arduino-Boards verwendet werden, ist es ratsam, den Stromverbrauch zu senken. Dies kann nicht nur durch die Optimierung des Gerätedesigns erreicht werden, sondern auch durch den Einsatz spezieller Programmiertechniken.
Kapitel 6 „Speicher“. In diesem Kapitel erfahren Sie, wie Sie den Speicherverbrauch reduzieren und die Vor- und Nachteile der dynamischen Speicherzuweisung in Skizzen kennenlernen können.
Kapitel 7, „I2C-Schnittstelle“. Die I2C-Schnittstelle auf der Arduino-Karte kann die Interaktion mit Modulen und Komponenten erheblich vereinfachen, sodass Sie weniger Kontakte auf der Karte verwalten können. In diesem Kapitel wird beschrieben, wie die I2C-Schnittstelle funktioniert und wie sie verwendet wird.
Kapitel 8, „Interaktion mit 1-Draht-Geräten“. In diesem Kapitel wird der 1-Draht-Bus für die Kommunikation mit Geräten wie Dallas Semiconductor-Temperatursensoren beschrieben, die häufig mit Arduino-Karten verwendet werden. Hier erfahren Sie, wie dieser Bus funktioniert und wie man ihn benutzt.
Kapitel 9, „Interaktion mit SPI-Geräten“. SPI ist eine weitere Standardschnittstelle, die von Arduino-Boards unterstützt wird. In diesem Kapitel wird beschrieben, wie es funktioniert und wie es verwendet wird.
Kapitel 10, Programmieren der seriellen Schnittstelle. Die Unterstützung für die Übertragung von Daten über eine serielle Schnittstelle, eine USB-Schnittstelle oder Rx- und Tx-Kontakte auf einer Arduino-Karte ist eine hervorragende Möglichkeit, den Datenaustausch mit Peripheriegeräten und anderen Arduino-Karten zu organisieren. In diesem Kapitel erfahren Sie, wie Sie die serielle Schnittstelle verwenden.
Kapitel 11 „Programmieren der USB-Schnittstelle“. In diesem Kapitel werden verschiedene Aspekte der Verwendung eines USB-Anschlusses auf einer Arduino-Karte erläutert. Sie erfahren mehr über die von der Arduino Leonardo-Karte unterstützte Tastatur- und Mausemulation sowie über das Anschließen einer Tastatur oder Maus an eine entsprechend ausgestattete Arduino-Karte.
Kapitel 12, „Programmieren von Netzwerkinteraktionen“. Das Arduino ist seit langem ein fester Bestandteil des Internet der Dinge. In diesem Kapitel erfahren Sie, wie Sie das Arduino so programmieren, dass es im Internet funktioniert. Zu den hier behandelten Themen gehören Beschreibungen von Wi-Fi- und Ethernet-Erweiterungskarten, die Verwendung von Webdiensten und die Verwendung von Arduino als kleinen Webserver.
Kapitel 13, Digitale Signalverarbeitung. Der Arduino ist in der Lage, einfache Signale zu verarbeiten. In diesem Kapitel werden verschiedene Methoden einer solchen Verarbeitung erläutert, von der Filterung des am analogen Eingang empfangenen Signals mithilfe von Software anstelle externer elektronischer Geräte bis zur Berechnung der relativen Größe verschiedener Frequenzsignale mithilfe einer schnellen Fourier-Transformation.
Kapitel 14, Multitasking mit einem einzigen Prozess. Programmierer, die aus der Welt der großen Systeme in die Arduino-Welt kommen, weisen häufig auf den Mangel an Multitasking-Unterstützung in Arduino als signifikante Lücke hin. In diesem Kapitel werde ich versuchen, das Problem zu beheben und zu zeigen, wie die Einschränkungen eines Single-Threaded-Modells eingebetteter Systeme überwunden werden können.
Kapitel 15 „Erstellen von Bibliotheken“. Früher oder später werden Sie etwas Wunderbares erschaffen, von dem Sie glauben, dass andere es gebrauchen könnten. Dies ist der beste Zeitpunkt, um Ihren Code in Form einer Bibliothek zu entwerfen und freizugeben. Dieses Kapitel zeigt Ihnen, wie es geht.
»Weitere Informationen zum Buch finden Sie auf
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