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目次
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全書共9個項目，分為入門篇和設計篇，採用任務驅動和項目驅動組織內容。其中，入門篇由5個項目組成，總共13個任務，主要介紹基於Proteus 8.9仿真軟件平臺的Arduino硬件電路繪製步驟和具體實施、可視化結構流程圖的繪製方法。每個任務的可視化結構流程圖繪製是任務的重點，以軟件提供的繪製流程圖的圖框和硬件模塊提供的圖框介紹和應用為主線。設計篇由4個項目組成，主要介紹基於Arduino單片機應用系統設計的流程和方法，培養學生硬件和流程圖的綜合設計能力、綜合應用Arduino單片機技術的能力。
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配套包含仿真動畫、電子課件、仿真源文件、任務拓展解答等
目次
入 門 篇
項目１ LED 二極管單燈的控制
任務１. １ 用Proteus 軟件繪製二極管單燈控制電路
任務目標
任務實施
１. １. １ 啟動Proteus 仿真軟件
１. １. ２ 新建工程
１. １. ３ 二極管單燈控制電路繪製
１. １. ４ 保存文件
相關知識
１. １. ５ Proteus 軟件介紹
１. １. ６ Arduino Uno最小系統板功能簡介
任務拓展
任務１. ２ LED 二極管單燈點亮
任務目標
任務實施
１. ２. １ SETUP 結構流程圖繪製
１. ２. ２ LOOP 結構流程圖繪製
１. ２. ３ 仿真運行
相關知識
１. ２. ４ 數字I/O 引腳的模式定義
１. ２. ５ 數字I/O 引腳輸出狀態設置
１. ２. ６ SETUP 結構流程圖和LOOP 結構流程圖的比較
１. ２. ７ LED 二極管的驅動電路
任務拓展
任務１. ３ LED 二極管單燈閃爍
任務目標
任務實施
１. ３. １ SETUP 結構流程圖繪製
１. ３. ２ LOOP 結構流程圖繪製
１. ３. ３ 仿真運行
相關知識
１. ３. ４ 延時圖框完成微秒延時
１. ３. ５ 延時圖框完成秒的延時
１. ３. ６ 程序調試工具欄
任務拓展
項目２ LED 二極管的花樣顯示控制
任務２. １ LED 二極管跑馬燈控制
任務目標
任務實施
２. １. １ 硬件電路繪製
２. １. ２ SETUP 結構流程圖繪製
２. １. ３ LOOP 結構流程圖繪製
２. １. ４ 仿真運行
相關知識
２. １. ５ “分配塊” 圖框裡變量的算術運算
２. １. ６ “決策塊” 裡的條件設置
２. １. ７ 結構流程圖結構分類
２. １. ８ SETUP 結構流程圖功能說明
２. １. ９ LOOP 結構流程圖功能說明
任務拓展
任務２. ２ 基於74HC595 的流水燈控制
任務目標
任務實施
２. ２. １ 硬件繪製
２. ２. ２ SETUP 結構流程圖繪製
２. ２. ３ zh結構流程圖繪製
２. ２. ４ fa結構流程圖和ＳＨ 結構流程圖繪製
２. ２. ５ st結構流程圖繪製
２. ２. ６ LOOP 結構流程圖繪製
２. ２. ７ 仿真運行
相關知識
２. ２. ８ 74HC595 功能介紹
２. ２. ９ 兩片74HC595 級聯的使用方法和步驟
２. ２. １０ “分裂” 圖框使用
２. ２. １１ 循環結構
２. ２. １２ LOOP 結構流程圖功能說明
任務拓展
項目３ LED 數碼管的應用
任務３. １ １ 位LED 數碼管顯示器構成的秒表
任務目標
任務實施
３. １. １ 硬件電路繪製
３. １. ２ 新建圖紙
３. １. ３ 在新建的圖紙上繪製結構流程圖
３. １. ４ 在Ｍａｉｎ 圖紙上繪製結構流程圖
３. １. ５ 仿真運行
相關知識
３. １. ６ LED 數碼管的結構和工作原理
３. １. ７ 字段碼
３. １. ８ LED 數碼管靜態顯示原理
３. １. ９ LOOP 結構流程圖功能說明
３. １. １０ display９ 結構流程圖功能說明
３. １. １１ LED 數碼管靜態顯示器驅動電路設計
任務拓展
任務３. ２ ２ 位LED 數碼管顯示器構成的秒表
任務目標
任務實施
３. ２. １ 硬件繪製
３. ２. ２ SETUP 結構流程圖繪製
３. ２. ３ display 結構流程圖繪製
３. ２. ４ display１ 和display２ 結構流程圖繪製
３. ２. ５ LOOP 結構流程圖繪製
３. ２. ６ 仿真運行
相關知識
３. ２. ７ LED 數碼管動態顯示原理
３. ２. ８ LED 數碼管動態顯示接口
３. ２. ９ 循環結構流程圖
任務拓展
任務３. ３ ４ 位LED 數碼管模塊構成的分秒時間計數器
任務目標
任務實施
３. ３. １ 硬件電路繪製
３. ３. ２ SETUP 結構流程圖繪製
３. ３. ３ TimeUpdate 和TimeDisplay 結構流程圖繪製
３. ３. ４ LOOP 結構流程圖繪製
３. ３. ５ OnTimerISR 結構流程圖繪製
３. ３. ６ 仿真運行
相關知識
３. ３. ７ 單片機內部timer1 定時器
３. ３. ８ 變量的類型
３. ３. ９ Grove4-Digit Display 模塊與單片機的連接
３. ３. １０ OnTimerISR 結構流程圖功能說明
任務拓展
項目４ 常用傳感器的應用
任務４. １ 基於LCD12 的溫度、濕度和壓力顯示表
任務目標
任務實施
４. １. １ 硬件電路繪製
４. １. ２ SETUP 結構流程圖繪製
４. １. ３ LOOP 結構流程圖繪製
４. １. ４ 仿真運行
相關知識
４. １. ５ 單片機模擬輸入通道介紹
４. １. ６ 溫度、壓力和濕度工程量數據處理
４. １. ７ 讀取壓力和濕度圖框的設置
４. １. ８ 利用WSI模塊圖框完成LOOP 結構流程圖
任務拓展
任務４. ２ 基於LM35模塊的液晶溫度顯示表
任務目標
任務實施
４. ２. １ 硬件電路繪製
４. ２. ２ SETUP 結構流程圖繪製
４. ２. ３ LOOP 結構流程圖繪製
４. ２. ４ 仿真運行
相關知識
４. ２. ５ LM35 溫度傳感器工作原理
４. ２. ６ Ａ－Ｄ 轉換數字量與溫度工程量的關係
４. ２. ７ LOOP 結構流程圖功能說明
４. ２. ８ cpu模塊下的圖框
任務拓展
任務４. ３ 超聲波傳感器測距
任務目標
任務實施
４. ３. １ 硬件電路繪製
４. ３. ２ SETUP 結構流程圖繪製
４. ３. ３ LOOP 結構流程圖繪製
４. ３. ４ ｉｎｔ 結構流程圖繪製
４. ３. ５ 仿真運行
相關知識
４. ３. ６ 超聲波傳感器模塊測量距離的工作原理
４. ３. ７ 外部中斷的應用
４. ３. ８ 液晶模塊I/O 引腳編輯
４. ３. ９ 基於超聲波模塊及圖框的硬件設計和流程圖繪製
任務拓展
項目５ 電動機的控制
任務５. １ 基於手柄的直流電動機控制
任務目標
任務實施
５. １. １ 硬件電路繪製
５. １. ２ SETUP 結構流程圖繪製
５. １. ３ LOOP 結構流程圖繪製
５. １. ４ 仿真運行
相關知識
５. １. ５ Ｌ２９８Ｎ 模塊
５. １. ６ ＰＷＭ 波形輸出結構流程圖
５. １. ７ ＰＷＭ 波形
５. １. ８ 電動機正反轉和停止分支結構
５. １. ９ 虛擬儀器
任務拓展
任務５. ２ 步進電動機的控制
任務目標
任務實施
５. ２. １ 硬件電路繪製
５. ２. ２ SETUP 結構流程圖繪製
５. ２. ３ ｚｈｅｎｚ 結構流程圖繪製
５. ２. ４ ｓｔｏｐ 結構流程圖繪製
５. ２. ５ ｆａｎｚ 結構流程圖繪製
５. ２. ６ LOOP 結構流程圖繪製
５. ２. ７ 仿真運行
相關知識
５. ２. ８ ＵＬＮ２００３Ａ 芯片介紹
５. ２. ９ ＵＬＮ２００３Ａ 應用舉例
５. ２. １０ 步進電動機介紹
任務拓展
設 計 篇
項目６ 智能交通燈設計
６. １ 項目設計要求
６. ２ 設計思路分析
６. ３ 硬件電路設計
６. ３. １ LED 發光二極管顯示電路設計
６. ３. ２ LED 數碼管顯示電路設計
６. ４ 軟件設計
６. ４. １ SETUP 結構流程圖設計
６. ４. ２ timer 結構流程圖設計
６. ４. ３ light 結構流程圖設計
６. ４. ４ LOOP 結構流程圖設計
６. ５ 項目總結
項目７ 多量程的電阻測量儀設計
７. １ 項目設計要求
７. ２ 設計思路分析
７. ３ 硬件電路設計
７. ３. １ 電阻轉換為電壓的模擬電路設計
７. ３. ２ 互鎖按鍵電路設計
７. ３. ３ 液晶顯示電路設計
７. ４ 軟件設計
７. ４. １ SETUP 結構流程圖設計
７. ４. ２ 通道電阻值計算和顯示結構流程圖設計
７. ４. ３ LOOP 結構流程圖設計
７. ５ 項目總結
項目８ 智能數字鐘設計
８. １ 項目設計要求
８. ２ 設計思路分析
８. ３ 硬件電路設計
８. ４ １４ 位數碼管顯示器顯示電路設計
８. ４. １ 時鐘電路設計
８. ４. ２ 按鍵電路設計
８. ４. ３ 鬧鈴電路設計
８. ５ 軟件設計
８. ５. １ SETUP 結構流程圖設計
８. ５. ２ timeread和timerwrite 結構流程圖設計
８. ５. ３ timetodisp 和TimeDisplay 結構流程圖設計
８. ５. ４ display 和time1 結構流程圖設計
８. ５. ５ ntimetodisp 和display１ 結構流程圖設計
８. ５. ６ naolin 結構流程圖設計
８. ５. ７ klint 和k3int 結構流程圖設計
８. ５. ８ naohtiao 和naomtiao 結構流程圖設計
８. ５. ９ htiao 和mtiao 結構流程圖設計
８. ５. １０ LOOP 結構流程圖設計
８. ６ 項目總結
項目９ Smart-Turtle 機器人智能循跡與超聲波避障設計
９. １ 項目設計要求
９. ２ 設計思路分析
９. ３ 硬件電路設計
９. ４ 軟件設計
９. ４. １ SETUP 流程圖設計
９. ４. ２ 尋跡結構流程圖（Correct） 設計
９. ４. ３ 避障結構流程圖設計
９. ４. ４ LOOP 結構流程圖設計
９. ５ 項目總結
參考文獻
項目１ LED 二極管單燈的控制
任務１. １ 用Proteus 軟件繪製二極管單燈控制電路
任務目標
任務實施
１. １. １ 啟動Proteus 仿真軟件
１. １. ２ 新建工程
１. １. ３ 二極管單燈控制電路繪製
１. １. ４ 保存文件
相關知識
１. １. ５ Proteus 軟件介紹
１. １. ６ Arduino Uno最小系統板功能簡介
任務拓展
任務１. ２ LED 二極管單燈點亮
任務目標
任務實施
１. ２. １ SETUP 結構流程圖繪製
１. ２. ２ LOOP 結構流程圖繪製
１. ２. ３ 仿真運行
相關知識
１. ２. ４ 數字I/O 引腳的模式定義
１. ２. ５ 數字I/O 引腳輸出狀態設置
１. ２. ６ SETUP 結構流程圖和LOOP 結構流程圖的比較
１. ２. ７ LED 二極管的驅動電路
任務拓展
任務１. ３ LED 二極管單燈閃爍
任務目標
任務實施
１. ３. １ SETUP 結構流程圖繪製
１. ３. ２ LOOP 結構流程圖繪製
１. ３. ３ 仿真運行
相關知識
１. ３. ４ 延時圖框完成微秒延時
１. ３. ５ 延時圖框完成秒的延時
１. ３. ６ 程序調試工具欄
任務拓展
項目２ LED 二極管的花樣顯示控制
任務２. １ LED 二極管跑馬燈控制
任務目標
任務實施
２. １. １ 硬件電路繪製
２. １. ２ SETUP 結構流程圖繪製
２. １. ３ LOOP 結構流程圖繪製
２. １. ４ 仿真運行
相關知識
２. １. ５ “分配塊” 圖框裡變量的算術運算
２. １. ６ “決策塊” 裡的條件設置
２. １. ７ 結構流程圖結構分類
２. １. ８ SETUP 結構流程圖功能說明
２. １. ９ LOOP 結構流程圖功能說明
任務拓展
任務２. ２ 基於74HC595 的流水燈控制
任務目標
任務實施
２. ２. １ 硬件繪製
２. ２. ２ SETUP 結構流程圖繪製
２. ２. ３ zh結構流程圖繪製
２. ２. ４ fa結構流程圖和ＳＨ 結構流程圖繪製
２. ２. ５ st結構流程圖繪製
２. ２. ６ LOOP 結構流程圖繪製
２. ２. ７ 仿真運行
相關知識
２. ２. ８ 74HC595 功能介紹
２. ２. ９ 兩片74HC595 級聯的使用方法和步驟
２. ２. １０ “分裂” 圖框使用
２. ２. １１ 循環結構
２. ２. １２ LOOP 結構流程圖功能說明
任務拓展
項目３ LED 數碼管的應用
任務３. １ １ 位LED 數碼管顯示器構成的秒表
任務目標
任務實施
３. １. １ 硬件電路繪製
３. １. ２ 新建圖紙
３. １. ３ 在新建的圖紙上繪製結構流程圖
３. １. ４ 在Ｍａｉｎ 圖紙上繪製結構流程圖
３. １. ５ 仿真運行
相關知識
３. １. ６ LED 數碼管的結構和工作原理
３. １. ７ 字段碼
３. １. ８ LED 數碼管靜態顯示原理
３. １. ９ LOOP 結構流程圖功能說明
３. １. １０ display９ 結構流程圖功能說明
３. １. １１ LED 數碼管靜態顯示器驅動電路設計
任務拓展
任務３. ２ ２ 位LED 數碼管顯示器構成的秒表
任務目標
任務實施
３. ２. １ 硬件繪製
３. ２. ２ SETUP 結構流程圖繪製
３. ２. ３ display 結構流程圖繪製
３. ２. ４ display１ 和display２ 結構流程圖繪製
３. ２. ５ LOOP 結構流程圖繪製
３. ２. ６ 仿真運行
相關知識
３. ２. ７ LED 數碼管動態顯示原理
３. ２. ８ LED 數碼管動態顯示接口
３. ２. ９ 循環結構流程圖
任務拓展
任務３. ３ ４ 位LED 數碼管模塊構成的分秒時間計數器
任務目標
任務實施
３. ３. １ 硬件電路繪製
３. ３. ２ SETUP 結構流程圖繪製
３. ３. ３ TimeUpdate 和TimeDisplay 結構流程圖繪製
３. ３. ４ LOOP 結構流程圖繪製
３. ３. ５ OnTimerISR 結構流程圖繪製
３. ３. ６ 仿真運行
相關知識
３. ３. ７ 單片機內部timer1 定時器
３. ３. ８ 變量的類型
３. ３. ９ Grove4-Digit Display 模塊與單片機的連接
３. ３. １０ OnTimerISR 結構流程圖功能說明
任務拓展
項目４ 常用傳感器的應用
任務４. １ 基於LCD12 的溫度、濕度和壓力顯示表
任務目標
任務實施
４. １. １ 硬件電路繪製
４. １. ２ SETUP 結構流程圖繪製
４. １. ３ LOOP 結構流程圖繪製
４. １. ４ 仿真運行
相關知識
４. １. ５ 單片機模擬輸入通道介紹
４. １. ６ 溫度、壓力和濕度工程量數據處理
４. １. ７ 讀取壓力和濕度圖框的設置
４. １. ８ 利用WSI模塊圖框完成LOOP 結構流程圖
任務拓展
任務４. ２ 基於LM35模塊的液晶溫度顯示表
任務目標
任務實施
４. ２. １ 硬件電路繪製
４. ２. ２ SETUP 結構流程圖繪製
４. ２. ３ LOOP 結構流程圖繪製
４. ２. ４ 仿真運行
相關知識
４. ２. ５ LM35 溫度傳感器工作原理
４. ２. ６ Ａ－Ｄ 轉換數字量與溫度工程量的關係
４. ２. ７ LOOP 結構流程圖功能說明
４. ２. ８ cpu模塊下的圖框
任務拓展
任務４. ３ 超聲波傳感器測距
任務目標
任務實施
４. ３. １ 硬件電路繪製
４. ３. ２ SETUP 結構流程圖繪製
４. ３. ３ LOOP 結構流程圖繪製
４. ３. ４ ｉｎｔ 結構流程圖繪製
４. ３. ５ 仿真運行
相關知識
４. ３. ６ 超聲波傳感器模塊測量距離的工作原理
４. ３. ７ 外部中斷的應用
４. ３. ８ 液晶模塊I/O 引腳編輯
４. ３. ９ 基於超聲波模塊及圖框的硬件設計和流程圖繪製
任務拓展
項目５ 電動機的控制
任務５. １ 基於手柄的直流電動機控制
任務目標
任務實施
５. １. １ 硬件電路繪製
５. １. ２ SETUP 結構流程圖繪製
５. １. ３ LOOP 結構流程圖繪製
５. １. ４ 仿真運行
相關知識
５. １. ５ Ｌ２９８Ｎ 模塊
５. １. ６ ＰＷＭ 波形輸出結構流程圖
５. １. ７ ＰＷＭ 波形
５. １. ８ 電動機正反轉和停止分支結構
５. １. ９ 虛擬儀器
任務拓展
任務５. ２ 步進電動機的控制
任務目標
任務實施
５. ２. １ 硬件電路繪製
５. ２. ２ SETUP 結構流程圖繪製
５. ２. ３ ｚｈｅｎｚ 結構流程圖繪製
５. ２. ４ ｓｔｏｐ 結構流程圖繪製
５. ２. ５ ｆａｎｚ 結構流程圖繪製
５. ２. ６ LOOP 結構流程圖繪製
５. ２. ７ 仿真運行
相關知識
５. ２. ８ ＵＬＮ２００３Ａ 芯片介紹
５. ２. ９ ＵＬＮ２００３Ａ 應用舉例
５. ２. １０ 步進電動機介紹
任務拓展
設 計 篇
項目６ 智能交通燈設計
６. １ 項目設計要求
６. ２ 設計思路分析
６. ３ 硬件電路設計
６. ３. １ LED 發光二極管顯示電路設計
６. ３. ２ LED 數碼管顯示電路設計
６. ４ 軟件設計
６. ４. １ SETUP 結構流程圖設計
６. ４. ２ timer 結構流程圖設計
６. ４. ３ light 結構流程圖設計
６. ４. ４ LOOP 結構流程圖設計
６. ５ 項目總結
項目７ 多量程的電阻測量儀設計
７. １ 項目設計要求
７. ２ 設計思路分析
７. ３ 硬件電路設計
７. ３. １ 電阻轉換為電壓的模擬電路設計
７. ３. ２ 互鎖按鍵電路設計
７. ３. ３ 液晶顯示電路設計
７. ４ 軟件設計
７. ４. １ SETUP 結構流程圖設計
７. ４. ２ 通道電阻值計算和顯示結構流程圖設計
７. ４. ３ LOOP 結構流程圖設計
７. ５ 項目總結
項目８ 智能數字鐘設計
８. １ 項目設計要求
８. ２ 設計思路分析
８. ３ 硬件電路設計
８. ４ １４ 位數碼管顯示器顯示電路設計
８. ４. １ 時鐘電路設計
８. ４. ２ 按鍵電路設計
８. ４. ３ 鬧鈴電路設計
８. ５ 軟件設計
８. ５. １ SETUP 結構流程圖設計
８. ５. ２ timeread和timerwrite 結構流程圖設計
８. ５. ３ timetodisp 和TimeDisplay 結構流程圖設計
８. ５. ４ display 和time1 結構流程圖設計
８. ５. ５ ntimetodisp 和display１ 結構流程圖設計
８. ５. ６ naolin 結構流程圖設計
８. ５. ７ klint 和k3int 結構流程圖設計
８. ５. ８ naohtiao 和naomtiao 結構流程圖設計
８. ５. ９ htiao 和mtiao 結構流程圖設計
８. ５. １０ LOOP 結構流程圖設計
８. ６ 項目總結
項目９ Smart-Turtle 機器人智能循跡與超聲波避障設計
９. １ 項目設計要求
９. ２ 設計思路分析
９. ３ 硬件電路設計
９. ４ 軟件設計
９. ４. １ SETUP 流程圖設計
９. ４. ２ 尋跡結構流程圖（Correct） 設計
９. ４. ３ 避障結構流程圖設計
９. ４. ４ LOOP 結構流程圖設計
９. ５ 項目總結
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