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知识速成系列

Arduino步进马达控制(Using Arduino to Control the Stepper Motor)

Author 曹永忠、許智誠、蔡英德
Publisher 建國老師的小書鋪(渥瑪數位) /渥瑪數位有限公司
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Released
2014/12/25
Language
Simplified Chinese
File format
PDF (54MB), fit in large screen and Pubook
Pages
573
ID
43555
ISBN
9789869133975
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Details
科技发达今日，信息科技技术日新月异，许多信息相关科技的科技人，每天被十倍速的时代压力，挤压着生活质量，为了追逐最新的科技与技术，不惜焚膏继晷日夜追赶，只怕追赶不上就被科技洪流所淘汰，造成许多年轻的科技菁英，年纪轻轻的却都是一高、二高、甚至三高皆有，严重的甚至、中风、过劳死，对当今社会造成人才的重大损失。
随着环保绿色革命，我们思考着，是否在这知识经济时代，也该有个知识绿色革命。本系列『知识速成系列』由此概念而生。面对越来越多的知识学子，为了追赶最新的技术潮流，往往没有往下扎根，去了解许多知识背后所必须酝酿的知识基础，追求到许多最新的技术边缘，往往忘记了如果没有配套的基础科技知识，所学到的知识与科技，在失去这些基础科技资源徳的支持之下，往往无法产生实际生产效力。
如许多学习程序设计的学子，为了最新的科技潮流，使用着最新的科技工具与软件组件，当他们面对许多原有的软件组件没有支持的需求或软件架构下没有直接直持的开发工具，此时就产生了莫大的开发瓶颈，这些都是为了追求最新的科技技术而忘却了学习原有基础科技训练所致。
笔着鉴于这样的困境，思考着『如何转化众人技术为我的知识』的概念，如果我们可以透过拆解原有的完整产品，进而了解原有产品的机构运作原理与方法，并尝试着将原有产品进行拆解、改造、升级、置换原有控制核心…等方式，学习到运用其它技术或新技术来开发原有的产品，或许可以让这些辛苦追求新技术的学子，在学习技术当时，可以了解所面对的技术中，如何研发与制造该技术的相关产品，相信这样的学习方式，会比起在已建构好的开发模块或学习套件中学习某个新技术或原理，来的更踏实的多。
目前许多学子在学习程序设计之时，恐怕最不能了解的问题是，我为何要写九九表、为何要写递归程序，为何要写成函式型式…等等疑问，只因为在学校的学子，学习程序是为了可以了解『撰写程序』的逻辑，并训练且建立如何运用程序逻辑的能力，解译现实中面对的问题。然而现实中的问题往往太过于复杂，在校授课的老师无法有多余的时间与资源去解释现实中复杂问题，期望能将现实中复杂问题淬炼成逻辑上的思路，加以训练学生其解题思路，但是众多学子宥于现实问题的困惑，无法单纯用纯粹的解题思路来进行学习与训练，反而以现实中的复杂来反驳老师教学太过学理，没有实务上的应用为由，拒绝深入学习，这样的情形，反而自己造成了学习上的障碍程。
本系列的书籍，针对目前学习上的盲点，希望透过现有产品的产品解析，透过产品简单的拆解，以逆向工程的手法，将目前已有产品拆解之后，将核心控制系统之软硬件，透过简单易学的Arduino单芯片与C语言，重新设计出原有产品之核心控制系统，进而改进、加强、升级其控制方法。如此一来，因为学子们已经对原有产品有深入了解，在进行『重制核心控制系统』过程之中，可以很有把握的了解自己正在进行什么，而非针对许多逻辑化的需求进行开发。即使在进行中，许多需求也多转化成逻辑化的需求，学子们仍然可以了解这些逻辑化的需求背后的实务需求，对于学习过程之中，因为实务需求导引着开发过程，可以让学子们让逻辑化思考与实务产出产生关连，如此可以一扫过去阴霾，更踏实的进行学习。
这本书以市面常见的步进马达为主要开发标的，我们身边不乏许多的东西，只要能动的产品，都需要马达来当为动力来源。所以本书要以『步进马达控制』为实验主体，透过小型步进马达控制到使用驱动模块来使用步进马达，来进行本书的内容，相信整个研发过程会更加了解
自序 iii
自序 v
目 录 vii
图目录 xii
表目录 xvii
知识速成系列 1
Arduino 4
Arduino 起源 4
Arduino特色 6
Arduino硬件-Duemilanove 6
Arduino硬件-UNO 8
Arduino硬件-Mega 2560 9
程序设计 11
区块式结构 (Block Structure) 的程序语言 12
批注 15
变数 16
型态转换 22
逻辑控制 26
算术运算 33
输入输出脚位设定 37
时间函式 46
数学函式 49
随机数函式 54
通讯函式 55
如何烧录Bootloader 62
马达 82
马达介绍 82
控制马达介绍 89
L298N DC马达驱动板 95
章节小结 98
步进马达 100
步进马达 100
步进马达介绍 102
步进马达相数介绍 108
步进马达动作介绍 109
简单控制步进马达介绍 114
ULN2003 步进马达驱动板 115
使用时序图方式驱动步进马达 119
使用Stepper函式库驱动步进马达 129
Stepper函式 133
章节小结 134
极限侦测 136
极限开关 136
加入极限开关侦测之马达行进控制 140
章节小结 146
光遮断器 148
光遮断器(Photointerrupter) 148
光遮断器(Photointerrupter)使用方法 150
章节小结 154
Playstation 游戏杆连接 157
Play Station® 历史沿革 157
Play Station 控制器介绍 165
如何连结PS游戏杆(PSX 函数) 169
PSX 函数说明 175
如何连结PS游戏杆(PS2X 函数) 177
章节小结 182
8051步进马达模块 184
步进马达模块介绍 184
章节小结 189
使用步进马达驱动器驱动马达 191
步进马达驱动器 191
使用讯号产生器驱动步进马达 194
使用Arduino输出脉波控制步进马达 196
使用AccelStepper函式库驱动步进马达 201
AccelStepper函式 203
产生马达控制对象 203
设定步进马达基本环境 206
步进马达基本控制 222
章节小结 229
整合列表机 232
列表机动起来 232
加入极限开关侦测之列表机控制 235
零点定位之列表机控制 243
列表机进纸控制 252
章节小结 262
让列表机动起来 264
量测行进速度 264
使用者使用PS2游戏杆输入控制命令 281
让我们来操控列表机 288
章节小结 296
本书总结 296
作者介绍 298
附录 299
Arduino开发IDE安装 299
Arduino函式库安装 314
Stepper 函式库 342
Motor Shield 函式库 351
AccelStepper 函式库 375
AccelStepper Class Member List 411
PSX 函式库 427
PS2X 函式库 433
SONY PLAYSTATION CONTROLLER INFORMATION 457
ULN2003 IC 资料 465
8051步进马达可程序驱动控制器 478
8051步进马达控制器线路图 486
Tb6560 stepping motor driver V20资料 487
东芝TB6560AHQ 芯片数据 488
L297A 芯片数据 523
L298 H Bridge 芯片数据 534
L298N 电路图 547
L298N 原厂资料手册 548
光遮断器参考数据手册(CNA1003H) 561
参考文献 564
曹永忠 (Yung-Chung Tsao)：目前为自由工作者，商品及人像摄影、专研于软件工程、软件开发与设计、对象导向程序设计。现为自由作家，长期投入信息系统设计与开发、企业应用系统开发、软件工程、新产品开发管理、商品及人像摄影等领域，并持续发表作品及相关专业著作。
Email:prgbruce@gmail.com
Line ID：dr.brucetsao
Arduino部落格：http://taiwanarduino.blogspot.tw/
范例原始码网址：https://github.com/brucetsao/eStepper
脸书社群(Arduino.Taiwan)：https://www.facebook.com/groups/Arduino.Taiwan/
Arduino活动官网：http://arduino.kktix.cc/
Youtube：https://www.youtube.com/channel/UCcYG2yY_u0m1aotcA4hrRgQ


许智诚 (Chih-Cheng Hsu)，美国加州大学洛杉矶分校(UCLA) 资讯工程系博士，曾任职于美国IBM等软件公司多年，现任教于中央大学信息管理学系专任副教授，主要研究为软件工程、设计流程与自动化、數位教学、云端装置、多层式网页系统、系统整合。
Email: khsu@mgt.ncu.edu.tw


蔡英德 (Yin-Te Tsai)，国立清华大学信息科学系博士，目前是静宜大学信息传播工程学系教授、台湾信息传播学会理事长、静宜大学计算器及通讯中心主任，主要研究为算法设计与分析、生物信息、软件开发。
Email:yttsai@pu.edu.tw

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