Arduino是一款方便靈活、易於上手的開源軟硬件平臺，主要由簡單易用的電路板以及一個軟件開發環境組成，既可以用於開發可獨立運行、可互動的電子作品，也可以用於開發與PC相連的外圍裝置，而這些裝置還能夠與PC軟件（如Flash、Max/Msp、Director和Processing等）交互。它允許復制、重新設計和改裝，是藝術家、設計師、愛好者和對於“互動”感興趣者發揮聰明纔智的好工具。
惠特曾兩次擔任DPRG**，對於Arduino板的工作原理、優勢因素及其組件的可能替代方案都了如指掌，通過本書全面深入探討了Arduino開發。本書涵蓋大量示例作品和練習，希望借由對“LED閃燈”、“LED照明”、“數字鐘”以及“自動機器人”的設計與實現傳達Arduino的設計、使用和改裝技術，為Arduino技術愛好者和使用者奉上一道大餐。通讀《Arduino技術內幕》，你不僅將深入了解Arduino並學會設計**的Arduino硬件，還將掌握正確的設計原則、編程技巧和編程風格。

惠特編著的《Arduino技術內幕》摒棄了大量基礎知識，全面深入揭秘 Arduino的內部工作原理。其中，它通過“LED閃燈”、“LED照明”、“數 字鐘”等示例作品由淺入深、由易而難介紹Arduino開發，並最後以一個“ 自動機器人”示例總結全書，不僅介紹了可用的軟硬件及軟硬件間的協作， 闡述了軟硬件的選取與設計，而且分析了項目管理（包括文檔化、團隊工作 與協作開發以及如何選擇許可方式）方面的內容。另外，讀者還可從 《Arduino技術內幕》了解設計原則與優秀的編程技巧、編程風格，學會動 手設計實現優秀的Arduino作品。 《Arduino技術內幕》適合所有Arduino用戶學習參考。

第1章　硬件　1
1.1　什麼是Arduino　1
1.2　Arduino Uno　2
1.2.1　處理器　3
1.2.2　串口　4
1.2.3　電源　5
1.2.4　擴展插座　6
1.2.5　盾板　8
1.3　Arduino Mega 2560　11
1.4　之前的硬件　12
1.4.1　Arduino Serial　12
1.4.2　Arduino USB　13
1.4.3　Arduino Extreme　14
1.4.4　Arduino Nuova Generazione（新一代）　14
1.4.5　Arduino Diecimila　14
1.4.6　Arduino Duemilanove　15
1.4.7　Arduino Mega　15
1.5　誰在做Arduino　15
1.5.1　正式許可的產品　15
1.5.2　其他人　17
1.6　自己做Arduino　17
1.6.1　Arduino印刷電路板　17
1.6.2　面包板Arduino　18
1.7　小結　19

第2章　軟件　21
2.1　主機和目標機　21
2.2　一步步來　21
2.2.1　**步：寫代碼　22
2.2.2　第二步：編譯代碼　27
2.2.3　第三步：給芯片編程　28
2.2.4　第四步：測試和調試　29
2.2.5　第五步：重復　29
2.3　半自動化　29
2.4　*進一步　33
2.5　小結　33

第3章　Atmel AVR　34
3.1　起源　34
3.2　AVR芯片家族　34
3.3　若有疑問：芯片器件手冊　35
3.4　芯片封裝　35
3.4.1　雙列直插（DIP）　35
3.4.2　表面安裝器件（SMD）　36
3.4.3　多出來的引腳　37
3.5　管腳定義　37
3.6　AVR內核　43
3.6.1　時鐘源　45
3.6.2　地址空間　46
3.6.3　指令集　49
3.7　片內外圍設備　54
3.7.1　通用輸入/輸出（I/O）　55
3.7.2　外部中斷　55
3.7.3　定時器/計數器　56
3.7.4　USART　57
3.7.5　兩線串行接口（TWI），即I2C　57
3.7.6　模擬輸入　58
3.8　小結　58

第4章　支持硬件　59
4.1　電路圖　59
4.1.1　元件類型　60
4.1.2　元件編號　60
4.1.3　元件值　61
4.1.4　元件值誤差　61
4.1.5　元件的其他參數　62
4.1.6　連接　62
4.2　給電路板供電　63
4.2.1　柱式電源插座　63
4.2.2　輸入電源調節　63
4.2.3　穩壓器　65
4.2.4　電源電路的演變　65
4.3　串口　67
4.4　處理器　69
4.4.1　功耗　69
4.4.2　I/O驅動能力　70
4.4.3　-RESET信號　70
4.4.4　時間基準　70
4.4.5　去耦電容　71
4.4.6　閃燈　71
4.5　擴展空間　71
4.6　結構外形　72
4.7　通用串行總線（USB）：信號加電源　73
4.8　小結　74

第5章　Arduino軟件　75
5.1　開源軟件　76
5.2　多平臺支持　76
5.3　Arduino的傳承與發展　76
5.4　軟件安裝　77
5.5　實踐　77
5.6　用戶界面　78
5.6.1　File（文件）菜單　79
5.6.2　Edit（編輯）菜單和Edit關聯菜單　80
5.6.3　Sketch（程序）菜單　80
5.6.4　Tools（工具）菜單　81
5.6.5　Help（幫助）菜單　82
5.7　小結　82

第6章　優化　83
6.1　可行性　83
6.2　壓縮閃燈程序　83
6.2.1　閃爍是如何實現的　84
6.2.2　衡量節省空間的優化措施　84
6.2.3　代碼分析　84
6.2.4　沒有pinMode（）的生活　85
6.2.5　縮寫和簡語　86
6.2.6　二進制寫法　87
6.2.7　深入分析　87
6.2.8　輕松翻轉　88
6.2.9　進一步精簡　88
6.2.10　*有效地“浪費時間”　89
6.2.11　*低級別的代碼　89
6.3　用簡單的串口通信來節省空間　90
6.3.1 “Hello, world！”做了什麼　91
6.3.2　寫配置寄存器　91
6.3.3　發送數據　93
6.3.4　一串字符　94
6.3.5　輸出數字　95
6.4　節省SRAM　96
6.4.1　測量要用的SRAM　96
6.4.2　*小裸機　98
6.4.3　內存分區　99
6.4.4　變量的位置　100
6.4.5　使用恰當的數據類型　100
6.4.6　再探字符串　101
6.5　低功耗，還是高速度？　102
6.6　電子測量　103
6.6.1　用Arduino做測試儀器　103
6.6.2　盡可能快　105
6.6.3　讓它慢下來　108
6.6.4　進一步降低功耗　110
6.7　小結　112

第7章　硬件加軟件　113
7.1　可用的外圍設備　113
7.1.1　串口　113
7.1.2　通用數字輸入輸出　119
7.1.3　定時器和計數器　121
7.1.4　脈寬調制（PWM）輸出　124
7.1.5　模擬輸入　129
7.1.6　外部中斷　133
7.1.7　中斷手冊　135
7.2　小結　137

第8章　示例作品　139
8.1　不隻是閃爍的LED：從簡單開始　139
8.1.1　足夠慢　142
8.1.2　基本完成優化的六通道調光器　144
8.1.3　變暗了　147
8.2　閃爍LED的其他用處　154
8.2.1　紅外遙控　154
8.2.2　TV-B-Gone　156
8.3　許多閃爍的LED　157
8.3.1　一個直接驅動的例子　157
8.3.2　用LED驅動器直接驅動　159
8.3.3　多路復用技術　160
8.4　數字鐘　174
8.4.1　精度　179
8.4.2　用戶界面　180
8.4.3　其他功能　180
8.5　小結　181

第9章　項目管理　182
9.1　文檔　182
9.1.1　源代碼注釋　183
9.1.2　空格　184
9.1.3　按你的意思編程，按你的代碼解釋　185
9.1.4　自動文檔編制　186
9.1.5　寫給你的“讀者”看　186
9.1.6　硬件文檔　187
9.1.7　再進一步　188
9.2　團隊工作和協同開發　189
9.2.1　博客　190
9.2.2　論壇　190
9.2.3　維基　191
9.2.4　修訂控制繫統　191
9.2.5　關於修訂版號和版本號的說明　192
9.2.6　放作品的網站　192
9.3　選擇許可方式　195
9.3.1　專利和商標　195
9.3.2　版權　196
9.3.3　開源　197
9.3.4　公共域　198
9.4　小結　199

**0章　硬件設計　200
10.1　了解硬件　200
10.1.1　必須要有的東西　201
10.1.2　想要有的東西　202
10.2　紅外接近傳感器　203
10.2.1　一個簡易原型　205
10.2.2　一些簡單的改進　207
10.2.3　印制電路板　210
10.2.4　PCB布局技術　211
10.2.5　**次嘗試　212
10.2.6　*小的版本　214
10.2.7　連接　215
10.3　自己定制的Arduino　216
10.3.1　兼容現有Arduino和盾板　216
10.3.2　電源的可能選擇　217
10.3.3　處理器選擇　218
10.3.4　還有什麼？　219
10.4　設計用的軟件　219
10.4.1　CadSoft EAGLE　220
10.4.2　EAGLE 貼士　220
10.5　小結　221

**1章　軟件設計　222
11.1　Arduino**話題　222
11.1.1　寫Arduino庫　222
11.1.2　備選內核　229
11.2　不用Arduino　239
11.2.1　再探Bare Metal　239
11.2.2　其他開發環境　242
11.3　小結　245

**2章　組網　246
12.1　點對點組網　246
12.1.1　通過串口交談　246
12.1.2　Arduino間的對話　248
12.2　MIDI：樂器數字接口　260
12.3　互聯網　264
12.4　小結　268

**3章　*多示例作品　269
13.1　一個自動機器人　269
13.2　電源　270
13.3　動作控制　270
13.4　傳感器　276
13.4.1　光敏傳感器　276
13.4.2　接觸傳感器　277
13.4.3　非接觸傳感器　278
13.4.4　聲音傳感器　279
13.4.5　指示器、控制器和其他形式的通信　279
13.5　控制繫統　281
13.5.1　開環繫統　281
13.5.2　閉環繫統　282
13.6　示例機器人作品　283
13.6.1　一個練習機器人　284
13.6.2　下一個機器人　304
13.6.3　你的**機器人　318
13.7　小結　319