【章名目录】
第1章 计算机工程认知基础
第2章 Arduino编程入门
第3章 Arduino工程入门
第4章 基于Arduino的工程思维与项目设计方法
第5章 工程认知项目制作实例
第6章 基于Arduino与3D打印技术的机器人制作
第7章 机器人创新制作实例
第8章 工程伦理与工程认知实践新趋势

【详细目录】
第1章 计算机工程认知基础
1.1　计算机工程认知与工程思维综述 1
1.1.1 工程认知的概念 1
1.1.2　计算机工程认知概述 2
1.1.3　工程思维的内涵及工程思维能力的本质 4
1.2　工程实践平台 5
1.3　Arduino 7
1.3.1　Arduino概述 7
1.3.2　安装Arduino IDE 9
1.3.3　Arduino开发板使用流程 12
1.3.4　程序基本结构 12
1.4　本章小结 13

第2章 Arduino编程入门
2.1　编程语言 14
2.1.1　关键字 14
2.1.2　运算符 15
2.1.3　注释符 17
2.2　数据类型、标识符、变量和常量 17
2.2.1　数据类型 17
2.2.2　标识符 18
2.2.3　变量 18
2.2.4　常量 18
2.3　运算符详解 19
2.3.1　数学运算符 19
2.3.2　逻辑运算符 21
2.3.3　位运算符 21
2.3.4　运算顺序 22
2.4　程序控制语句 22
2.4.1　条件语句 22
2.4.2　循环语句 23
2.4.3　循环控制语句 24
2.4.4　goto语句 25
2.5　Arduino基本程序结构 25
2.5.1　基本结构 25
2.5.2　setup()函数 25
2.5.3　loop()函数 26
2.6　函数 26
2.6.1　内置函数 26
2.6.2　自定义函数 35
2.7　库 36
2.7.1　安装库 36
2.7.2　库的引入 37
2.7.3　使用标准库 37
2.7.4　自定义库 38
2.8　本章小结 39

第3章 Arduino工程入门
3.1　走进Arduino工程设计 41
3.2　Arduino工程设计案例 42
3.2.1　LED闪烁实验 42
3.2.2　摇杆模块实验与继电器模块实验 44
3.2.3　水泵实验与火焰传感器实验 48
3.2.4　PWM灯光亮度调节与步进电机实验 52
3.3　本章小结 54

第4章 基于Arduino的工程思维与项目设计方法
4.1　Fritzing 56
4.1.1　Fritzing简介 56
4.1.2　Fritzing的使用 57
4.2　工程文档书写 59
4.2.1　什么是工程文档 60
4.2.2　工程文档的分类 60
4.2.3　如何编写工程文档 60
4.2.4　编写工程文档使用的软件 61
4.2.5　Markdown语法简介 61
4.3　团队合作与多团队协同开发 65
4.4　工程思维与项目设计方法 67
4.4.1　工程思维在Arduino工程实践中的体现 67
4.4.2　项目设计方法在Arduino工程实践中的实施 68
4.5　本章小结 70

第5章 工程认知项目制作实例
5.1　物联网背景下基于Arduino的娱乐
项目：机警战士项目的设计与实现 71
5.1.1　实例背景 71
5.1.2　系统整体设计 72
5.1.3　电路及程序实现 77
5.1.4　功能测试与验证 80
5.2　智能温湿度报警器 81
5.2.1　实例背景 81
5.2.2　系统整体设计 82
5.2.3　电路及程序实现 84
5.2.4　功能测试与验证 88
5.3　基于Arduino的雷达系统 89
5.3.1　实例背景 89
5.3.2　系统整体设计 90
5.3.3　雷达数据可视化 105
5.3.4　功能测试与验证 106
5.3.5　更多的思考 110
5.4　本章小结 110

第6章 基于Arduino与3D打印技术的机器人制作
6.1　3D打印技术简介 112
6.1.1　3D打印机 113
6.1.2　3D打印机软件系统介绍 113
6.1.3　3D打印工具 114
6.2　结合Arduino与3D打印技术的智能小车制作 116
6.2.1　基于Arduino与3D打印的智能植物小车总体设计 116
6.2.2　系统结构概述 117
6.2.3　系统硬件模块概述 117
6.2.4　3D打印智能植物小车部件 118
6.2.5　小车整体硬件组装与测试 119
6.2.6　小车软件设计与编程 125
6.2.7　完整小车系统调试 128
6.3　本章小结 130

第7章 机器人创新制作实例
7.1　矿山感知四足智能车制作 132
7.1.1　系统整体设计 132
7.1.2　车体部分 134
7.1.3　通信部分 135
7.1.4　硬件设计 136
7.1.5　外围器件 138
7.1.6　软件设计 143
7.1.7　小结 145
7.2　基于Arduino与树莓派的自动驾驶
小车 146
7.2.1　实例背景 146
7.2.2　系统整体设计 146
7.2.3　功能测试和验证 169
7.2.4　小结 172

第8章 工程伦理与工程认知实践新趋势
8.1　工程伦理 174
8.1.1　引言 174
8.1.2　工程伦理的定义 174
8.1.3　工程伦理的重要性 174
8.1.4　工程伦理的实践 175
8.1.5　小结 175
8.2　工程认知与人工智能 175
8.2.1　引言 175
8.2.2　人工智能简史 176
8.2.3　人工智能在工程领域的应用 177
8.2.4　人工智能在工程领域中面临的挑战 180
8.3　工程认知实践 181

附录　主要工程认知类竞赛介绍 183
参考文献 184