本书和其他学习Arduino开发的书籍最大的不同在于它有一条独立的故事线。整个故事线将机器人制作任务分解8个内容不同，但互相关联的任务。全书分为虚构的故事，理论，硬件，软件四种不同类型的章节。这种全新的思路通过被分解的任务，配合故事情节，让读者在阅读中学习Arduino的开发技巧。本书内容老少咸宜，可以作为8岁以上的儿童和家长亲子互动制作的参考教程，书中所需的器材均可以通过淘宝买到。

　　（1）老少咸宜的Arduino入门书，从8岁儿童到零基础的成人全覆盖。（2）亲子互动制作的**参考书，培养孩子工程思维和动手能力的权威教科书。（3）用一个完整的故事线将机器人制作任务分解8个挑战逐步实现，步骤清晰，内容完善。
 

前言
致谢
技术审阅者简介
第1章?在双子座工作站遇到的麻烦
　1.1?麻烦开始了
　1.2?上楼，还是不上？
　1.3?Andrew 5.0
　1.4?轰！
　1.5?逃离，还是不逃离
　1.6?A计划
第2章?挑战1：了解有趣的东西
　2.1?Arduino是什么？
　2.2?让Arduino做些事情
　2.3?安装软件
　2.3.1?Windows操作系统下的注意事项
　2.3.2?开发环境
　2.4?准备好了吗？
第3章?挑战1：检查硬件
　3.1?定位你需要的器件
　3.1.1?电位计
　3.1.2?无焊面包板
　3.1.3?Arduino Uno
　3.1.4?导线
　3.2?构建小发明1
　3.3?下一步是什么？
第4章?挑战1：检查软件
　4.1?Arduino集成开发环境
　4.2?挑战1程序
　4.2.1?开始程序
　4.2.2?配置串行端口
　4.2.3?侦听串行端口
　4.2.4?把输入转化为数字
　4.2.5?显示结果
　4.3?解决挑战1
第5章?损害评估
　5.1?Andrew的脸
　5.2?尴尬的Cade
　5.3?解锁
第6章?挑战2：了解有趣的东西
　6.1?了解电池
　6.2?目前是电路
　6.3?电流流动
　6.4?准备好了吗？
第7章?挑战2：检查硬件
　7.1?按钮
　7.2?LED
　7.3?电阻
　7.4?构建小发明2
　7.5?下一步是什么？
第8章?挑战2：检查软件
　8.1?函数解析
　8.2?挑战2 程序
　8.3?解决挑战2
第9章?检测温度
　9.1?在底座上
　9.2?斜道和梯子
　9.3?绿色的舱口
第10章?挑战3：了解有趣的东西
　10.1?了解温度传感器
　10.2?准备好了吗？
第11章?挑战3：检查硬件
　11.1?什么是传感器？
　11.2?构建小发明3
第12章?挑战3：检查软件
　12.1?if-else条件语句
　12.2?挑战3程序
　12.3?解决挑战3
第13章?不速之客
　13.1?向上
　13.2?幽灵？
　13.3?紧急情况！
　13.4?危险！
　13.5?桶
第14章?挑战4：了解有趣的东西
　14.1?木桶运输机
　14.2?了解集成电路
　14.3?准备好了吗？
第15章?挑战4：检查硬件
　15.1?新硬件
　15.2?构建小发明4
第16章?挑战4：检查软件
　16.1?挑战4程序
　16.2?程序拆分
　16.3?解决挑战4
第17章?捉迷藏
　17.1?穿越
　17.2?5分钟！
　17.3?狂奔！
　17.4?步行
第18章?挑战5：了解有趣的东西
　18.1?了解小发明5
　18.2?准备好了吗？
第19章?挑战5：检查硬件
　19.1?PIR传感器详解
　19.2?构建小发明5
第20章?挑战5：检查软件
　20.1?通过解决方案构思
　20.2?声音函数详解
　20.3?挑战5程序
　20.4?解决挑战5
第21章?旋转木马
　21.1?险遭意外
　21.2?这里没什么可看的
　21.3?一个工程问题
第22章?挑战6：了解有趣的东西
　22.1?了解小发明6
　22.2?准备好了吗？
第23章?挑战6：检查硬件
　23.1?仔细研究伺服电动机
　23.2?构建小发明6
第24章?挑战6：检查软件
　24.1?伺服电动机库
　24.2?挑战6程序
　24.3?解决挑战6中的问题
第25章?按下按钮
　25.1?备份计划
　25.2?控制中心
　25.3?疯狂的计划
　25.4?手电筒
第26章?挑战7：了解有趣的东西
　26.1?了解小发明7
　26.2?准备好了吗？
第27章?挑战7：检查硬件
　27.1?光敏电阻详解
　27.2?构建小发明7
第28章?挑战7：检查软件
　28.1?挑战7程序
　28.2?解决挑战7
第29章?离开工作站
　29.1?船
　29.2?启动问题
　29.3?最终清除故障
第30章?挑战8：了解有趣的东西
　30.1?基本组件
　30.2?挑战8 的底盘
　30.3?准备好了吗？
第31章?挑战8：检查硬件
　31.1?新的硬件
　31.2?构建小发明8
第32章?挑战8：检查软件
　32.1?函数解析
　32.2?挑战8程序
　32.3?解决挑战8
　32.4?你还没有完成！
第33章?后记
　附录A?零件列表

　　James Floyd Kelly　拥有英语和工程双学位，这是最佳的科技写作背景。他的著作涉猎颇多，包括从数控机床和3D打印机到教孩子如何搭建LEGO机器人并为其编写程序，以及很多其他主题的书籍。他喜欢在自己的工作室里摸索新技术，并将自己的研究成果著书。
Harold Timmis　毕业于佛罗里达理工学院计算机工程专业。在过去的四年里，他一直在大型公司如GE、Mercury Marine和Avidyne等任职，并担任测试工程师。他也是一名业余DIY爱好者，热衷于研究将硬件和软件用于复杂的机器人系统中。
　　程　晨　首本Arduino本土著作《Arduino开发实战指南：AVR篇》作者，C2D2社区的发起人，北京创客空间最受新创客欢迎的资深讲师。他是国内较早接触Arduino的单片机系统工程师，拥有丰富的Arduino应用开发和单片机系统开发实战经验，对于Arduino的架构和实现原理有着非常深入的理解和认识。他的著译作还包括：《Arduino电子设计实战指南：零基础篇》、《解析3D打印机：3D打印机的科学与艺术》、《AVR单片机实战：Arduino方法》。

　　第1章
　　在双子座工作站遇到的麻烦
　　Cade厌倦了跟着老师的节奏参观双子座工作站，因为老师总是安排各种关于计算机和电子产品的讲座，实在是乏味，让人犯困。于是他萌生了一个大胆的想法——说服Elle跟他一起离开老师和同学的团队，自己参观双子座工作站。不得不说，Elle是班上成绩数一数二的学生，她的理论知识学得很好，对老师在课堂上讲的关于双子座工作站每个楼层的布置了如指掌。Cade为了不让自己在这个偌大的工作站里迷路，千方百计地想说服Elle与他同行。
　　“你是在自找麻烦吗，Cade？跟着老师同学们一起参观这个工作站，都不需要我们费那么多心思，你非得自个儿摸索。“Elle边抱怨边回头看了看，确认在这黑乎乎的走廊里没人跟着他们。
　　“你真想跟着老师和同学一起参观双子座工作站吗？”Cade打趣地问道，他知道其实Elle心里也厌烦了各种无聊的讲座，只是她习惯了做好学生，让她“逃课”出来跟他一起自己参观工作站，心里多少会有点忐忑。
　　1.1?麻烦开始了
　　带队参观双子座工作站的Hondulora老师和另外两个教师站在队列的最前面，这为Cade和Elle“逃课”创造了机会，他（她）俩趁其他学生不注意时，将定位信标放到他们背包里，便神不知鬼不觉地溜走了。虽然已经逃出来了，但是Elle的心里还在纠结。
　　“不行，我们不能开溜，你知道Hondulora老师下周要就今天的讲座内容安排一次测验，”Elle回答道，“虽然我的成绩不差，但如果没考好，我爸妈会惩罚我的。”
　　“Elle，你已经是班上成绩最好的了，休息一下吧。”Cade再一次说服她，说道：“你就别再纠结了，逃一次讲座没事的，我们自己参观工作站是一样的，你考试还是可以考得很好，别担心了，快走吧。”
　　走着走着，Cade发现了一个安装在十字路口边缘的数字显示器，Elle跟上前看了看。数字显示器上显示了各种不同的色彩编码，他们仔细地阅读说明了之后，才知道原来在地上标记出来的不同的颜色代表通往各个不同展厅的路线。
　　“Pre-2050视频游戏技术，”Cade说，“我们按照红色路线走过去看看这个吧，肯定很有趣。”
　　Elle摇了摇头，说：“我对这个不感兴趣，我想跟着蓝色路线走，去全息图存储解决方案2020～2085这个展厅看看。我一直很好奇，想知道他们是如何解决失真问题的。”
　　Cade皱了皱眉头，慢慢转过头来看着Elle。“你在开玩笑吧。”他想不明白，Elle怎么会对全息图存储解决方案感兴趣。
　　Elle忍不住笑了出来，说：“我没开玩笑啊，也许是你在开玩笑。”
　　“好吧，我们已经浪费五六个小时了，整个工作站就是一个科技博物馆，我想你是认真的，你的确对这个工作站了如指掌。”Cade说。
　　“那第三条路线是通向哪个技术展厅的？”Elle问道，“就是那条黄色的路线。”
　　Cade回头看看显示器。“处理器1960～2015的历史。好吧，又是一个关于信息存储的展厅。”
　　Elle伸手去摸Cade的后脑勺，他一闪就躲开了。Elle心里又忐忑了起来，说：“我们已经看完所有的路线了，该回去看看老师在做什么了。”
　　Cade邪恶地冲Elle笑了一下。
　　“别这样阴阳怪气地对我笑！”Elle说。她知道Cade不想这么快就回老师那里，因为他每次央求Elle帮忙做事的时候，脸上都会露出这种独特的笑容，这种笑容Elle并不太喜欢。
　　“Hondulora老师说这个工作站一共有多少层？”
　　Elle摇了摇头，说：“别想我告诉你，Cade。再这样自由参观下去，以后会被禁止实地考察的。”
　　“别啊，Elle。老师说有多少层来着?我们再多参观参观吧，还有好多楼层都没去呢。”
　　1.2?上楼，还是不上？
　　Elle咬着嘴唇，努力回想在这次参观之前他们看过的小演示。时间回到2091年，这是一个由23层组成的雪茄烟形的工作站。M-392环线最初是用于深层空间研究和提供出站船只的，但工作站被逐渐分割成两部分并形成了双子座工作站和金牛座工作站。后者被拖到M-392的对面，所以两个工作站在两个最大的定居点上方的同步轨道上。双子座工作站用来采矿，金牛座工作站用来开采能源给这个系统提供电能。Elle不得不集中精力去回忆双子座工作站的楼层数量，突然12个岩石排列形成的字母G闪现在她的脑子里。
　　“12代表双子座工作站，11代表金牛座工作站。”
　　Cade佩服得五体投地，指着Elle的额头说，“真是不敢想象你到底记住了多少信息，你知道吗？我敢用一个星期的网络访问权限来打赌，你大概已经记住了整个工作站的所有布局，是吧？你就承认吧。”
　　“我记下了工作站的整个地图及布局，我想可能测试中或别的什么事情可以用得着。”Elle边说脸都变红了，她想Cade肯定又会笑话她了，做什么事都想着考试。
　　“好吧，又是应付考试。”
　　“好了，别说了！”
　　“所以，一共有12层楼。飞船码头在哪儿，12层吗？”
　　“11层。指令和控制是12层，”Elle说，“把它想象成一个笔直的隧道。12层在最顶端……”
　　“我们乘电梯一路往下到底。在所有墙上印的数字中最大的一个貌似是最重要的，”Cade问：“我猜最重要的是休息室。”
　　“有趣，”Elle道，“但是你的答案不正确。Cade，我们不能离开老师和同学太远了。”Elle这会儿又纠结起逃讲座的事情来了。
　　Cade深呼吸了一下，说：“好吧，你待在这里。但是如果你不打算和我一起去，至少得告诉我这个工作站还有什么有趣的地方以及怎样去这些地方吧。”
　　Elle知道如果她不告诉Cade，他会继续烦着她，而且会一直缠下去。她皱了一下眉头，然后点点头，说：“好吧，你想看什么？”
　　Cade回头看了看他们刚刚经过的有很多电梯门的走廊，“2楼有关于哪些科技的展厅？”
　　Elle努力回忆着，她已经把这个科技博物馆每一层的概要都读过无数遍了，虽然主要旅游层的全息景观记得不是那么清楚了，但是她已经很努力地回忆了，听到人工智能的高调子，她差点笑了出来。
　　“让我们看看……2楼是饮食区、礼品店和几个全息房间，一些很基础的设施。还有一些科技上的重大突破，设想你能在吃饭的时候聊一些泰坦科技的话题。嘿，和Google的创始人交谈将是一件很有趣的事情……”
　　“停，停，停……够了，谢谢！”Cade说，“三楼有什么呢？”
　　“嗯，让我看看。很多展览区、微控制器古董、Andrew5.0体验以及一些早期的平板计算机技术，”Elle说。
　　“等等……Andrew5.0？”
　　“是啊，”Elle说，“第一代人工智能。你喜欢这类东西？”
　　“当然！”Cade得意地笑了并且低头看着走廊，希望他的声音没有太大，以至于让老师发现他们离开了。“来，Elle，你必须和我一起走。”
　　“不行，”她回复道，“我想我该回去找老师他们了。可能他们还没发现我离开了这么长时间然后又混回去呢。”
　　“我一个人找不到路啊，”Cade说，“帮帮忙吧？求你了？求你了？”
　　“无聊！”Elle说，“你笨啊，到处都有记号，就像这个。”她指向Cade的头顶上的那个标记。
　　“如果你跟我一起去，我帮你完成一周所有的格式化作业。”
　　Elle犹豫了，因为平时她最讨厌按照Hondulora老师挑剔的标准来格式化自己的写作了。这点Cade也知道。
　　“一个月，”她回复道。
　　“什么？不行！”
　　“那再见了。”Elle转身就走。
　　“好吧，”Cade说，“一个月就一个月吧。但是除了Andrew5.0展区，你还得带我去别的好玩的展区。”
　　“早就知道你没那么容易满足！”Elle说。
　　Cade笑了。“好，成交！快点，电梯貌似没人了。”
　　1.3?Andrew5.0
　　电梯门开了，“我们去三楼，”Cade非常绅士地说，“一定要参观下Andrew5.0体验馆，我要看看Andrew5.0是如何从最原始的分裂节点发展成为人工智能的。”
　　他把头探出门外，左看看右看看，接着说：“没人。”
　　Elle把他推到一边，快速走出电梯，说：“Cade，你不用一直鬼鬼祟祟的，今天工作站这里只有我们两个人，来，我们快点。”
　　Cade很快地走向前去追上Elle，嘴里念叨着：“你确定？”
　　“是的，整个工作站是全自动化的，难道你没有注意只有我俩的飞船停在这里吗？”
　　Cade装作了解情况的样子回答：“嗯，是的，只有咱俩的飞船。”
　　“我们本来应该跟一群来自地球的日本人一起参观双子座工作站的，可我听说他们有些人生病了，而双子座工作站对检疫规则又特别严格，所以就只剩下我们这一队人来参观了。”
　　“啐，”Cade朝左转，来到了一个老式的LCD显示屏前，他停下来看了看，说，“小孩儿就用这样的屏幕来阅读？”
　　Elle小声说：“你可以快点吗？”
　　Cade应道：“别着急，就过来了。”
　　Elle指向一条走廊，说：“这边走，我猜你应该想最先参观Andrew5.0体验馆吧？”
　　Cade点了点头，说：“是的，让我们先到那儿去吧。”
　　Elle继续快步行走，右转来到了一个长方形盒式大屏显示器前，上面贴着一个红色标记“个人计算机机壳改装2010—2015”，Cade很想停下来偷看一下，却被Elle严厉的眼神制止了，他只好继续前进。
　　Elle问：“为什么Andrew5.0对你有这么大的吸引力？”
　　“家族历史，”Cade说，“我爷爷的爷爷的爷爷是Andrew创始团队中的成员之一。”
　　“真的吗？太酷了。”
　　“是的，我很好奇Andrew5.0是否还记得他。”
　　“好吧，他应该记得的。”Elle回答说，“虽然他开始的时候只是一个分裂节点，但因为这个工作站一直从事科技历史的工作，我敢肯定，那些东西一直保存在本地内存里。”
　　“希望如此。”Cade说。