“十三五”高等职业教育规划教材:基于移动机器人的嵌入式开发 下载 pdf 百度网盘 epub 免费 2025 电子书 mobi 在线

本书根据高职学生的特点，以嵌入式智能车型机器人为项目载体，结合嵌入式工程开发的实际工作能力要求编写而成。主要内容包括：认识车型机器人、搭建STM32 开发环境、STM32 总线结构和存储器及应用、STM32异常和中断处理、STM32中GPIO的输入与输出配置、嵌入式智能车型机器人串口通信的实现、Android开发环境搭建、UI设计、颜色识别、NFC识别、二维码识别、无线监控、嵌入式车型机器人综合实践等。本书适合作为高职院校的嵌入式开发和Android 应用程序设计课程教材，也可作为移动应用开发爱好者的自学参考用书。

第1篇

入 门

第1 章

认识车型机器人...... 2

1.1 嵌入式智能车型机器人简介.....2

1.2 嵌入式智能车型机器人的功能单元......................3

1.2.1 嵌入式智能车型机器人的神经中枢...........3

1.2.2 嵌入式智能车型机器人的感觉器官...........4

1.2.3 嵌入式智能车型机器人的心脏...................4

1.2.4 嵌入式智能车型机器人的行动器官...........4

1.2.5 嵌入式智能车型机器人的视觉器官...........5

本章小结................... 5

强化练习................... 5

第2 章

嵌入式智能车型机器人的连线............... 7

2.1 电动机与驱动板的连线方式.....7

2.2 循迹板与任务板的连线方式.....8

2.3 核心板与驱动板的连线方式.....8

2.4 核心板与任务板的连线方式.....9

本章小结................... 9

强化练习................... 9

第2 篇 STM32 基础应用

第3 章

了解STM32...........12

3.1 认识ARM Cortex-M3

.............. 12

3.2 认识STM32 .... 13

3.3 STM32 的特性 13

3.4 STM32 芯片命名规则..............

14

本章小结.................15

强化练习.................15

第4 章

搭建STM32 开发环境.........................16

4.1 开发平台的选择......................

16

4.2 Keil μ Vision4 安装..................

17

4.3 新建一个工程. 19

4.4 开发前的软件设置..................

21

4.5 程序编译........ 23

目

录 CONTENTS

2

基于移动机器人的嵌入式开发

4.6 程序下载........ 25

本章小结.................27

强化练习.................27

第5 章 STM32 总线结构和存储映射................28

5.1 系统总线构架. 28

5.2 存储器的组织与映射..............

29

5.2.1 存储器组织..................

29

5.2.2 STM32 微处理器存储器映射....................

30

5.2.3 位段.... 31

5.2.4 启动配置......................

32

本章小结.................32

强化练习.................32

第6 章 STM32 异常和中断处理......................33

6.1 异常的类型.... 33

6.2 异常的优先级. 34

6.2.1 优先级. 34

6.2.2 优先级分组..................

34

6.2.3 优先级对异常处理的影响........................

34

6.2.4 异常活动等级..............

35

6.3 异常处理........ 36

6.3.1 异常处理的进入与处理............................

36

6.3.2 异常处理的退出.......... 37

6.4 复位过程........ 38

6.4.1 向量表. 38

6.4.2 启动过程......................

38

6.5 多堆栈的设置. 40

6.6 Abort 模式......41

6.6.1 硬故障. 41

6.6.2 Local 故障和升级......... 41

6.6.3 故障状态寄存器.......... 42

本章小结.................42

强化练习.................42

第7 章 STM32 常用方法....44

7.1 与底层硬件相关的设置函数... 44

7.1.1 IO 口位操作的实现...... 44

7.1.2 初始化系统时钟的实现............................

45

7.1.3 软复位的实现..............

47

7.1.4 睡眠模式......................

48

7.1.5 中断管理函数..............

49

7.2 延迟初始化.... 54

本章小结.................56

强化练习.................56

3

目

录

第8 章 STM32 中GPIO 的输入与输出配置.....58

8.1 GPIO 概述......58

8.1.1 GPIO 端口简介............. 58

8.1.2 GPIO 端口的工作模式. 58

8.2 GPIO 端口初始化配置............

59

8.2.1 GPIO 端口初始化配置相关寄存器...........

59

8.2.2 GPIO 端口输出初始化配置.......................

62

8.2.3 GPIO 端口输入初始化配置.......................

63

8.3 跑马灯演示.... 64

8.3.1 项目概述......................

64

8.3.2 项目要求......................

64

8.3.3 项目框图......................

64

8.3.4 电路连接......................

64

8.3.5 程序设计......................

65

8.3.6 程序实现......................

65

8.3.7 运行结果......................

66

8.4 控制LED 灯和蜂鸣器.............

66

8.4.1 项目概述......................

66

8.4.2 项目要求......................

67

8.4.3 项目框图......................

67

8.4.4 电路连接......................

67

8.4.5 程序设计......................

68

8.4.6 程序实现......................

68

8.4.7 运行结果......................

71

本章小结.................71

强化练习.................72

第9 章 STM32 串口通信....73

9.1 串口通信概述. 73

9.1.1 并行通信......................

73

9.1.2 串行通信......................

74

9.1.3 STM32 串口特性.......... 74

9.2 STM32 串口初始化配置.......... 74

9.2.1 STM32 串口初始化配置相关寄存器.........

74

9.2.2 STM32 波特率计算...... 77

9.2.3 STM32 串口初始化配置程序设计.............

78

9.3 STM32 串口数据接收和发送的程序设计............

79

9.3.1 STM32 串口数据接收中断响应实现.........

79

9.3.2 STM32 串口数据发送实现........................

81

9.4 项目实战........ 82

9.4.1 项目概述......................

82

9.4.2 项目要求......................

82

9.4.3 项目框图......................

82

4

基于移动机器人的嵌入式开发

9.4.4 电路连接......................

82

9.4.5 通信协议定义..............

83

9.4.6 程序设计......................

83

9.4.7 程序实现......................

83

9.4.8 运行结果......................

88

本章小结.................90

强化练习.................90

第3 篇 Android 应用

第10章 Android 概述.........92

10.1 Android 简介. 92

10.1.1 Android 的发展和历史............................

92

10.1.2 Android 版本..............

93

10.1.3 Android 功能..............

94

10.1.4 Android 系统架构.......

94

10.2 身边的Android 设备.............

95

本章小结.................97

强化练习.................97

第11章 Android 开发环境搭建.........................98

11.1 系统要求...... 98

11.2 Java JDK 下载和安装............

98

11.3 Android 开发环境配置........ 101

11.4 新建一个Android 工程....... 102

11.4.1 创建个Android 项目.....................

102

11.4.2 编写个Android 程序.....................

103

11.4.3 运行个Android 程序.....................

103

11.4.4 导入一个项目.......... 104

本章小结............... 105

强化练习............... 105

第12章 Android UI 设计...106

12.1 UI 编辑器介绍.....................

106

12.2 创建布局.... 107

12.3 相对布局.... 108

12.4 线性布局.... 110

12.5 表格布局.... 112

12.6 帧布局........ 113

本章小结............... 114

强化练习............... 114

第13章 Android 常用控件.115

13.1 文本框........ 115

5

目

录

13.2 编辑文本框 117

13.3 按钮............ 121

本章小结............... 123

强化练习............... 123

第14章

颜色识别.............124

14.1 Android 颜色概述................

124

14.1.1 Android 颜色值存储方式......................

124

14.1.2 Android 颜色识别接口..........................

124

14.2 Android 程序设计................

124

14.2.1 Android UI 设计........

124

14.2.2 Android 功能实现..... 125

本章小结............... 127

强化练习............... 127

第15章 NFC 识别............128

15.1 NFC 概述.... 128

15.1.1 NFC 技术简介.......... 128

15.1.2 NFC API 简介...........

129

15.2 Android 程序设计................

130

15.2.1 Android UI 设计........

130

15.2.2 Android 功能实现..... 131

本章小结............... 140

强化练习............... 140

第16章

二维码识别..........141

16.1 二维码概述 141

16.1.1 二维码简介..............

141

16.1.2 二维码API 简介...... 141

16.2 Android 程序设计................

143

16.2.1 Android UI 设计........

143

16.2.2 Android 功能实现..... 144

本章小结............... 146

强化练习............... 146

第17章 Android 基本网络技术和编程实践.....147

17.1 计算机网络及其协议..........

147

17.1.1 计算机网络概述....... 147

17.1.2 网络协议概述.......... 148

17.1.3 TCP/IP 和UDP 协议. 149

17.2 在Android 中使用TCP、UDP 协议.................

153

17.2.1 Socket 基础...............

153

17.2.2 使用TCP 通信..........

155

17.2.3 使用UDP 通信.........

157

本章小结............... 159

6

基于移动机器人的嵌入式开发

强化练习............... 159

第18章

无线监控案例......160

18.1 无线监控概述......................

160

18.1.1 无线监控简介.......... 160

18.1.2 无线监控知识点....... 160

18.2 Android 程序设计................

161

18.2.1 Android UI 设计........

161

18.2.2 Android 功能实现..... 164

本章小结............... 170

强化练习............... 170

第19章

嵌入式智能车型机器人......................171

19.1 项目概述.... 171

19.2 STM32 设计 172

19.2.1 Wi-Fi 转串口通信.... 172

19.2.2 电动机驱动..............

173

19.2.3 循迹驱动..................

176

19.2.4 红外发射驱动.......... 179

19.2.5 主要业务逻辑.......... 180

19.3 Android 软件设计................

185

19.3.1 Android UI 设计........

185

19.3.2 Android 功能实现..... 189

本章小结............... 196

强化练习............... 196

第20章

嵌入式车型机器人综合实现...............197

20.1 系统设计.... 197

20.1.1 知识点......................

197

20.1.2 实现功能..................

197

20.1.3 通信协议..................

197

20.2 软件设计.... 198

20.2.1 全自动实现..............

198

20.2.2 程序清单..................

198

本章小结............... 223

强化练习............... 223

附录A 通信协议..............224

附录B Wi-Fi 配置............228

      刘业辉，教授，北京工业职业技术学院第五届学术委员，中国电子学会高级会员。从事职业教育教学改革20年，致力于通信技术专业教育教学改革，先后承担通信技术专业国家示范性建设项目、通信技术专业职业教育分级制改革试验项目，并获得北京市级优秀教学团队带头人、优秀教学团队带头人、北京市青年骨干教师、首都教育先锋教学创新个人、北京市师德标兵等称号。

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编辑推荐

 根据国赛资源转化

前言

本书以嵌入式智能车型机器人为项目载体，结合嵌入式技术应用开发、移动互联应用技术、物联网应用技术、移动应用开发等专业的核心知识和核心技能，详细介绍嵌入式智能车型机器人软硬件功能的实现流程以及Android 应用软件系统的开发。通过实际项目的实施，培养学生嵌入式技术应用开发的工程实践能力和创新能力，加强学生对嵌入式技术相关知识的理解、掌握和应用，培养学生的动手实操能力、团队协作能力、创新意识和职业素养；促进理论与实践相结合，增强技能型人才的就业竞争力。

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嵌入式智能车型机器人开发的流程包括系统需求分析、系统体系结构设计、硬件/软件协同设计、系统集成、系统测试等，本书只介绍系统结构和系统软件设计。本书通过工学结合、校企合作，以理论、实训相融合的编写形式，边学边做、做中学、学中做。本书分为3 篇20 章，第1篇入门，主要介绍嵌入式智能车型机器人的结构和硬件连线，让学生认识嵌入式智能车型机器人；第2 篇STM32 基础应用，主要让学生掌握STM32 开发环境的搭建，熟悉STM32 总线结构和存储器及应用，掌握STM32 异常和中断处理及应用方法；第3 篇Android 应用，主要让学生掌握Android UI设计，实现颜色识别、二维码识别，并对嵌入式智能车型机器人进行无线控制。通过教学让学生掌握必要的知识和技能，为其今后从事嵌入式开发、移动应用开发等方面的工作打下良好的基础。

本书编者团队与企业人员合作，共同完成教材的编写，使教材的内容符合工程任务的需要，符合教学规律和课堂要求，很好地反映了移动互联应用领域Android 应用开发中的实际问题，适合作为高职院校的嵌入式开发和Android 应用程序设计课程教材，也可作为移动应用开发爱好者的自学参考用书。

本书由刘业辉、方水平任主编，张明伯、石浪任副主编。具体编写分工如下：赵元苏和张明伯编写第1章～第3章；刘业辉和方水平编写第4章～第8章；杨洪涛和朱贺新编写第9章～第12章；郭蕊和王笑洋编写第13章～第15章；宋玉娥和王英卓编写第16章～第18章；石浪编写第19 章、第20 章。在编写过程中，得到北京百科荣创教学仪器设备有限公司等企业专家的指点和帮助，他们提出了宝贵的修改建议，在此表示感谢。

由于编者水平有限，加上技术也在不断发展，书中难免有疏忽和错误之处，敬请读者批评指正。

编

者

2018年4月