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本书主要介绍使用Proteus进行可视化设计的方法，使读者在对程序代码较为生疏的情况下，也可以完成对Arduino单片机的开发。本书涉及Arduino及可视化介绍、Proteus软件的基础操作、可视化设计方法的使用和Arduino单片机的应用等内容。书中介绍了如何使用可视化设计的方法玩转LED、显示屏、电机和传感器，同时也完整地介绍了3个利用可视化设计方法的电路综合实例，包括电子密码锁实例、多功能电子时钟实例和智能小车实例，每一个仿真实例后都配有二维码，扫描二维码即可观看仿真视频。读者可以在熟悉Proteus操作的同时体会可视化的设计思路，为自己玩转Arduino单片机打下基础。本书适合对可视化设计和电子设计感兴趣或参加电子设计比赛的人员阅读，也可作为高等院校相关专业和职业培训的实验用书。

第一部分  基础应用篇

第1章  Arduino可视化设计

1.1  Arduino与可视化	2
1.1.1  什么是可视化	2
1.1.2　可视化环境搭建	3
1.2　可视化设计基本操作	8
1.2.1　基本方法介绍	9
1.2.2　系统仿真	14

第2章  玩转LED实例

2.1　闪烁的LED实例	16
2.1.1　原理图设计	16
2.1.2　可视化流程图设计	19
2.1.3　仿真验证	20
2.2　键控LED实例	21
2.2.1　原理图设计	21
2.2.2　可视化流程图设计	24
2.2.3　仿真验证	26
2.3　流水灯实例	29
2.3.1　原理图设计	29
2.3.2　可视化流程图设计	31
2.3.3　仿真验证	34
2.4　花样流水灯实例	37
2.4.1　原理图设计	38
2.4.2　可视化流程图设计	38
2.4.3　仿真验证	45

第3章  玩转显示屏实例

3.1　LCD1602显示屏实例	48
3.1.1　原理图设计	48
3.1.2　可视化流程图设计	50
3.1.3　仿真验证	52
3.2　OLED128064显示屏实例	53
3.2.1　原理图设计	53
3.2.2　可视化流程图设计	55
3.2.3　仿真验证	59
3.3　NOKIA3310显示屏实例	60
3.3.1　原理图设计	60
3.3.2　可视化流程图设计	61
3.3.3　仿真验证	65
3.4　数码管显示屏实例	66
3.4.1　原理图设计	67
3.4.2　可视化流程图设计	68
3.4.3　仿真验证	72

第4章  玩转电机实例

4.1  直流电机实例	74
4.1.1  原理图设计	74
4.1.2  可视化流程图设计	76
4.1.3  仿真验证	79
4.2  步进电机实例	81
4.2.1  原理图设计	81
4.2.2  可视化流程图设计	83
4.2.3  仿真验证	86
4.3  舵机实例	88
4.3.1  原理图设计	88
4.3.2  可视化流程图设计	91
4.3.3  仿真验证	94
4.4  多个舵机实例	96
4.4.1  原理图设计	96
4.4.2  可视化流程图设计	99
4.4.3  仿真验证	102

第5章  玩转传感器实例

5.1  距离传感器实例	105
5.1.1  原理图设计	105
5.1.2  可视化流程图设计	107
5.1.3  仿真验证	109
5.2  声音传感器实例	110
5.2.1  原理图设计	110
5.2.2  可视化流程图设计	113
5.2.3  仿真验证	116
5.3  电流传感器实例	117
5.3.1  原理图设计	117
5.3.2  可视化流程图设计	121
5.3.3  仿真验证	124
5.4  温度、湿度传感器实例	127
5.4.1  原理图设计	127
5.4.2  可视化流程图设计	129
5.4.3  仿真验证	132

第二部分  高级应用篇

第6章  电子密码锁实例

6.1  总体要求	136
6.2  原理图设计	136
6.2.1  单片机最小系统电路	136
6.2.2  LCD1602显示屏电路	137
6.2.3  键盘电路	138
6.2.4  舵机电路	138
6.2.5  声光指示电路	140
6.3  可视化流程图设计	142
6.3.1  SETUP流程图	142
6.3.2  LOOP流程图	150
6.4  仿真验证	164

第7章  多功能电子时钟实例

7.1  总体要求	169
7.2  原理图设计	169
7.2.1  单片机最小系统电路	169
7.2.2  LCD1602显示屏电路	170
7.2.3  键盘电路	171
7.2.4  电机电路	171
7.2.5  蜂鸣器电路	173
7.2.6  传感器电路	174
7.2.7  数码管显示电路	177
7.3  可视化流程图设计	178
7.3.1  SETUP流程图	178
7.3.2  LOOP流程图	189
7.4  仿真验证	196

第8章  智能小车实例

8.1  总体要求	202
8.2  原理图设计	202
8.2.1  单片机最小系统电路	202
8.2.2  LCD1602显示屏电路	203
8.2.3  键盘电路	204
8.2.4  小车电路	205
8.3  可视化流程图设计	206
8.3.1  SETUP流程图	206
8.3.2  LOOP流程图	215
8.4  仿真验证	238

参考文献

Proteus作为当今最优秀的EDA电子设计软件之一，具有电路仿真和PCB绘制等功能。Arduino是一款便捷灵活、方便上手的开源电子原型平台，包含硬件（各种型号的Arduino开发板）和软件（Arduino IDE）。Proteus软件将可视化的概念集成于Arduino平台。Arduino可以通过简单的流程图界面进行嵌入式系统设计，同时能进行仿真和调试。它的集成开发环境最有意义的变革是将代码程序以类似于“搭积木”方式的流程图来取而代之。本书主要介绍使用Proteus进行可视化设计的方法，主要内容涉及Arduino及可视化介绍、Proteus软件的基础操作、可视化设计方法的使用和Arduino单片机的应用等。
本书主要分为两大部分，共8章。
第一部分为基础应用篇，包括第1章～第5章。主要讲解如何利用可视化设计的方法对基础模块进行操作，旨在使读者掌握基础模块的使用方法。第1章介绍了EDA软件Proteus及其在可视化方面的使用方法，使读者对Proteus软件和可视化设计有一个整体的认知。第2章介绍了如何利用可视化设计来玩转LED的实例，包含了闪烁的LED实例、键控LED实例、流水灯实例和花样流水灯实例。第3章介绍了如何利用可视化设计来玩转显示屏实例，包含了LCD1602显示屏实例、OLED128064显示屏实例、NOKIA3310显示屏实例和数码管显示屏实例。第4章介绍了如何利用可视化设计来玩转电机实例，包含了直流电机实例、步进电机实例、舵机实例和多个舵机实例。第5章介绍了如何利用可视化设计来玩转传感器实例，包含了距离传感器实例、声音传感器实例、电流传感器实例和温度、湿度传感器实例。
第二部分为高级应用篇，包括第6章～第8章。主要讲解3个利用可视化设计方法的电路综合实例，包括电子密码锁实例、多功能电子时钟实例和智能小车实例。该部分综合实例由简单到复杂，循序渐进。同时，每一章又完整地包含了电路设计、可视化设计和整体联合仿真等详细过程，从而保证了每一章电路综合实例的完整性和独立性。学习完本部分内容后，读者可体会可视化的设计思路，为自己玩转Arduino单片机打下基础。
“玩转电子设计系列丛书”将会引领读者从不同角度进行电子设计。本书为该系列丛书的开篇之作。之所以选择《用Proteus可视化设计玩转Arduino》作为该系列丛书开篇之作的原因很简单，就是想用最简单、最容易理解的方式来讲解电子设计，使读者了解电子设计、爱上电子设计。“玩转电子设计系列丛书”的后续书籍将陆续讲解电路原理仿真和PCB设计等知识，使读者的电子设计水平再提升一个层次。
本书取材广泛、内容新颖、实用性强，作为可视化设计及Arduino单片机应用的入门级教程，对零基础的读者起到抛砖引玉的作用。书中的每一个实例仿真章节均配有二维码，读者扫描二维码，即可观看仿真视频。本书适合对可视化设计和电子设计感兴趣或参加电子设计比赛的人员阅读，也可作为高等院校相关专业和职业培训的实验用书。
本书的顺利完稿离不开广大朋友的支持与帮助。首先，感谢李洁编辑在构思“玩转电子设计系列丛书”和编著本书的过程中提供的宝贵经验和帮助。其次，感谢同窗好友刘强、刘敬、韩涛、欧阳育星、邵盟、李楠、王俊山、姚学儒对本书提出的宝贵意见。最后，感谢天津科技大学夏初蕾在电子电路技术方面提供的技术支持。当然，更需要感谢我的家人，谢谢他们给予我的支持与帮助。
由于作者水平有限，加之时间仓促，书中难免有错误和不足之处，敬请读者批评指正。如若发现问题及错误，请与作者联系（刘波：1422407797@qq.com）。为了更好地向读者提供服务以及方便与广大电子爱好者进行交流，读者可以加入技术交流QQ群（玩转机器人＆电子设计：211503389）。 

编著者 　
2019年10月

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