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科技發達今日，資訊科技日新月異，許多資訊科技相關的科技人，在十倍速的時代中，每天被壓力擠壓著生活品質，為了追逐最新的科技與技術，不惜焚膏繼晷日夜追趕，只怕追趕不上，就被科技洪流所淘汰，造成許多年輕的科技菁英不到老年，個個都是一高、二高、甚至三高皆有，嚴重的甚至過勞死，對於社會造成人才的損失。
隨著綠色革命，是否在這知識經濟時代，也該有個知識的綠色革命。本系『知識速成系列』由此概念而生，面對越來越多的知識學子，為了追趕最新的技術潮流，往往沒有往下紮根，去了解許多技術背後所必須醞釀的基礎知識，追求到許多最新的技術邊緣，往往忘記了如果沒有配套的科技知識基礎，所學到的科技知識，在失去這些科技基礎的資源支持之下，往往無法產生實際生產效力。
例如：許多學習程式設計的學子，為了最新的科技潮流，使用著最新的科技工具與軟體元件，當他們面對許多原有的軟體元件沒有支持的需求或該軟體架構下沒有直接支持的開發工具，此時就會產生莫大的開發瓶頸，這些都是為了追求最新的科技技術而忘卻了學習原有科技基礎訓練所致。
筆著鑒於這樣的困境，思考著『如何轉化眾人技術為我的知識』的概念，如果我們可以透過拆解原有的完整產品，進而了解原有產品的機構運作原理與方法，並嘗試著將原有產品進行拆解、改造、升級、置換原有控制核心…等方式，學習到並運用其他技術或新技術來開發原有的產品，或許可以讓這些辛苦追求新技術的學子，在學習技術當時，可以了解所面對的技術中，如何研發與製造對應技術的相關產品，相信這樣的學習方式，會比起在已建構好的『開發模組』或『學習套件』中學習某個新技術或原理，來的更踏實的多。
目前許多學子在學習程式設計之時，恐怕最不能了解的問題是，我為何要寫九九乘法表、為何要寫遞迴程式，為何要寫成函式型式…等等疑問，只因為在學校的學子，學習程式是為了可以了解『撰寫程式』的邏輯，並訓練且建立如何運用程式邏輯的能力，解譯現實中面對的問題。然而現實中的問題往往太過於複雜，在校授課的老師無法有多餘的時間與資源去解釋現實中複雜問題，期望能將現實中複雜問題淬鍊成邏輯上的思路，加以訓練學生其解題思路，但是眾多學子宥於現實問題的困惑，無法單純用純粹的解題思路來進行學習與訓練，反而以現實中的複雜來反駁老師教學太過學理，沒有實務上的應用為由，拒絕深入學習，這樣的情形，反而自己造成了學習上的障礙。
本系列的書籍，針對目前學習上的盲點，希望透過現有產品的產品解析，透過簡單產品的拆解，以逆向工程的手法，將目前已有產品拆解之後，將核心控制系統之軟硬體，透過簡單易學的Arduino開發板與C語言，重新設計出原有產品之核心控制系統，進而改進、加強、升級其控制方法。如此一來，因為學子們已經對原有產品有深入了解，在進行『重製核心控制系統』過程之中，可以很有把握的了解自己正在進行什麼，而非針對許多邏輯化的需求進行開發。
即使在進行中，許多需求也多轉化成邏輯化的需求，學子們仍然可以了解這些邏輯化的需求背後的實務需求，對於學習過程之中，因為實務需求導引著開發過程，可以讓學子們讓邏輯化思考與實務產出產生關連，如此可以一掃過去陰霾，更踏實的進行學習。
這本書以學子常見的電風扇為主要開發標的，多年以來，地球日漸暖化，大都會的人們整天開著冷氣，但是許多人未了冷氣對地球資源殺傷力特強，許多人選擇了電風扇來當成消暑的利器，所以本書要以『電風扇』為實驗主體。電風扇是夏天裡天天使用的產物，其功能、需求、使用者、產品都已家喻戶曉，用這樣的產品來進行開發，相信學子們應該不陌生，由於透過這樣產品進行學習，相信可以更加了解其產品內涵與本質，在整個研發過程會更加心領神會。

曹永忠(Yung-Chung Tsao)，國立中央大學資訊管理學系博士，專研於軟體工程、軟體開發與設計、物件導向程式設計。現為自由作家，長期投入軟體工程、資訊系統設計與開發、企業應用系統開發、單晶片開發與控制、新產品開發管理、網頁設計與開發、商品及人像攝影等領域，並持續發表作品及相關專業著作。
Email:prgbruce@gmail.com


許智誠(Chih-Cheng Hsu)，美國加州大學洛杉磯分校(UCLA) 資訊工程系博士，曾任職於美國IBM等軟體公司多年，現任教於中央大學資訊管理學系，主要研究為軟體工程、設計流程與自動化、數位教學、雲端裝置、多層式網頁系統、系統整合。
Email: khsu@mgt.ncu.edu.tw

蔡英德(Yin-Te Tsai)，國立清華大學資訊科學系博士，目前是靜宜大學資訊傳播工程學系教授兼靜宜大學主任秘書，主要研究為演算法設計與分析、生物資訊、軟體開發。
Email:yttsai@pu.edu.tw

自序 2
自序 4
目 錄 6
圖目錄 10
表目錄 13
知識速成系列 14
Arduino的開始 17
Arduino 起源 17
Arduino特色 19
Arduino硬體種類簡介 19
程式設計 22
註解 26
變數 27
型態轉換 31
邏輯控制 33
算術運算 39
輸入輸出腳位設定 43
時間函式 47
數學函式 49
亂數函式 53
通訊函式 55
章節小結 59
電風扇 61
傳統電風扇 61
電風扇的架構 62
電風扇動力來源 63
感應式電動馬達 65
風扇風力來源 68
章節小結 71
電力開關控制 73
繼電器 73
電磁繼電器的工作原理和特性 75
繼電器運作線路 77
章節小結 78
Arduino時鐘功能 80
RTC I2C 時鐘模組 80
章節小結 83
LCD螢幕 85
章節小結 92
LCD KeyPad Shield 94
章節小結 98
紅外線發射接收感測器 100
紅外線遙控 100
紅外線接收模組 101
紅外線發射模組 103
通訊測試 104
章節小結 108
溫濕度控制 110
Arduino溫濕度控制 110
Arduino溫濕度感測模組 111
章節小結 116
電力開關之程式開發 118
四通道繼電器模組 118
加入外部按鈕控制之四通道繼電器模組 121
加入顯示控制狀態之四通道繼電器模組 127
章節小結 133
遙控功能設計 135
紅外線遙控設計 135
章節小結 142
產品開發 144
產品開發的方向 144
工業界的需求 145
Arduino時鐘功能 146
具時間功能之電風扇 150
具定時功能之電風扇 158
定時功能 158
溫濕度顯示功能 169
章節小結 181
作者介紹 182
附錄 183
DHT-11函式庫 183
LCD 1602 函式庫 192
LCD&Keypad Shield 函式庫 206
IR 接收模組函式庫 212
DS1307函式庫 247
繼電器原廠資料 255
四通道繼電器模組線路圖 257
DHT-11 原廠資料 263
LCM 1602 原廠資料 272
LCDKeypad Shield線路圖資料 288
DS1307 原廠資料 289
參考文獻 303

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