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Projects Using Arduino IDE and the LVGL Graphics Library The ESP32 is probably one of the most popular microcontrollers used by many people, including students, hobbyists, and professional engineers. Its low cost, coupled with rich features makes it a popular device to use in many projects. Recently, a board called the ESP32 Cheap Yellow Display (CYD for short) is available from its manufacturers. The board includes a standard ESP32 microcontroller together with a 320x240 pixel TFT display. Additionally, the board provides several connectors for interfaces such as GPIO, serial port (TX/RX), power and Ground. The inclusion of a TFT display is a real advantage as it enables users to design complex graphics-based projects without resorting to an external LCD or graphics displays. The book describes the basic hardware of the ESP32 CYD board and provides details of its on-board connectors. Many basic, simple, and intermediate-level projects are given in the book based on the ESP32 CYD, using the highly popular Arduino IDE 2.0 integrated development environment. The use of both the basic graphics functions and the use of the popular LVGL graphics library are discussed in the book and projects are given that use both types of approaches. All the projects given in the book have been tested and are working. The block diagram, circuit diagram, and the complete program listings and program descriptions of all the projects are given with explanations. Readers can use the LVGL graphics library to design highly popular eye-catching full-color graphics projects using widgets such as buttons, labels, calendars, keypads, keyboards, message boxes, spinboxes, sliders, charts, tables, menus, bars, switches, drop-down lists, animations, and many more widgets.

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59 Experiments with Arduino IDE and Python The main aim of this book is to teach the Arduino IDE and MicroPython programming languages in ESP32 based projects, using the highly popular ESP32 DevKitC development board. Many simple, basic, and intermediate level projects are provided in the book using the Arduino IDE with ESP32 DevKitC. All projects have been tested and work. Block diagrams, circuit diagrams, and complete program listings of all projects are given with explanations. In addition, several projects are provided for programming the ESP32 DevKitC using MicroPython. The projects provided in this book are designed to teach the following features of the ESP32 processor: GPIOs Touch sensors External interrupts Timer interrupts I²C and I²S SPI PWM ADC DAC UART Hall sensor Temperature sensor Infrared controller Reading and writing to SD card Reading and writing to flash memory RTC timer Chip ID Security and encryption Wi-Fi and network programming Bluetooth BLE programming Communication mobile devices Low power design ESP-IDF programming The projects have been organized with increasing levels of difficulty. Readers are encouraged to tackle the projects in the order given. A specially prepared hardware kit is available from Elektor. With the help of this hardware, it should be easy and fun to build the projects in this book.

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Practical Multitasking Fundamentals Programming embedded systems is difficult because of resource constraints and limited debugging facilities. Why develop your own Real-Time Operating System (RTOS) as well as your application when the proven FreeRTOS software is freely available? Why not start with a validated foundation? Every software developer knows that you must divide a difficult problem into smaller ones to conquer it. Using separate preemptive tasks and FreeRTOS communication mechanisms, a clean separation of functions is achieved within the entire application. This results in safe and maintainable designs. Practicing engineers and students alike can use this book and the ESP32 Arduino environment to wade into FreeRTOS concepts at a comfortable pace. The well-organized text enables you to master each concept before starting the next chapter. Practical breadboard experiments and schematics are included to bring the lessons home. Experience is the best teacher. Each chapter includes exercises to test your knowledge. The coverage of the FreeRTOS Application Programming Interface (API) is complete for the ESP32 Arduino environment. You can apply what you learn to other FreeRTOS environments, including Espressif’s ESP-IDF. The source code is available from GitHub. All of these resources put you in the driver’s seat when it is time to develop your next uber-cool ESP32 project. What you will learn: How preemptive scheduling works within FreeRTOS The Arduino startup “loopTask” Message queues FreeRTOS timers and the IDLE task The semaphore, mutex, and their differences The mailbox and its application Real-time task priorities and its effect Interrupt interaction and use with FreeRTOS Queue sets Notifying tasks with events Event groups Critical sections Task local storage The gatekeeper task

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Apprenez à utiliser et programmer le microcontrôleur ESP32 en MicroPython dans vos futurs projets ! Ce livre (en anglais) de projets par Dogan Ibrahim, auteur populaire de livres Elektor contient de nombreux projets logiciels et matériels spécialement développés pour le kit de développement ESP32 de MakePython. Le kit est livré avec plusieurs LED, capteurs et actionneurs. Le kit vous aidera à acquérir les connaissances de base pour créer des projets IdO. Les projets testés dans le livre sont basés sur les composants fournis. Chaque projet est décrit par un schéma fonctionnel, un schéma de circuit, un listage complet ainsi qu’une description détaillée du programme. Contenu du kit 1x Carte de développement MakePython ESP32 avec LCD en couleur 1x Module de mesure à ultrasons 1x Capteur de température et d'humidité 1x Module buzzer 1x Module DS18B20 1x Module infrarouge 1x Potentiomètre 1x Module WS2812 1x Capteur de son 1x Capteur de vibrations 1x Module de résistance photosensible 1x Capteur de pouls 1x Servomoteur 1x Câble USB 2x Bouton 2x Plaque d'essai 45x Fils de connexion 10x résistances 330R 10x LED (Rouges) 10x LED (Verts) 1x Livre de projets (en anglais, 206 pages) 46 projets dans le livres Projets à LED LED clignotante SOS clignotant LED clignotante – utilisation d'un timer LED clignotantes en alternance Contrôle des boutons Modification de la fréquence de clignotement des LED à l'aide d'interruptions de boutons-poussoirs LED de poursuite Compteur binaire à LED Lumières de Noël (8 LEDs clignotant de façon aléatoire) Dés électronique Jour de chance de la semaine Projets de modulation de la largeur d'impulsion (PWM) Génération d'une forme d'onde PWM de 1000 Hz avec un rapport cyclique de 50% Contrôle de la luminosité des LED Mesures de la fréquence et du rapport cyclique d'une forme d'onde PWM Compositeur de mélodies Orgue électronique simple Servo motor control Thermomètre DS18B20 à servomoteur Projets de convertisseur analogique-numérique (CAN)  Voltmètre Traçage de la tension d'entrée analogique Capteur de température interne de l'ESP32 Ohmmètre Module de résistance photosensible Projets de convertisseur numérique-analogique (CNA) Génération de tensions fixes Génération d'un signal en dents de scie Génération d'un signal à onde triangulaire Forme d'onde périodique arbitraire Génération d'un signal sinusoïdal Génération d'un signal sinusoïdal précis au moyen d'interruptions du timer Utilisation de l'afficheur OLED Compteur de secondes Compteur d'événements Thermomètre numérique à base d'OLED DS18B20 Contrôleur de température ON-OFF Mesure de la température et de l'humidité Mesure de la distance par ultrasons Taille d'une personne (stadiomètre) Mesure de la fréquence cardiaque (pouls) Autres capteurs fournis dans le kit Alarme antivol Lumière activée par le son Détection d'obstacles par infrarouge avec buzzer Anneau de LED RVB WS2812 Horodatage des données de température et d'humidité Programmation réseau Scanner Wi-Fi Contrôle à distance depuis le navigateur Internet (à l'aide d'un smartphone ou d'un PC) – Serveur Web Stockage des données de température et d'humidité dans le cloud Fonctionnement à faible puissance Utilisation d'un timer pour activer le processeur

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Plus de 40 projets ESP32 entièrement testés utilisant l'IDE Arduino et la bibliothèque graphique LVGL Cette offre groupée comprend l'ESP32 Cheap Yellow Display (CYD), une carte de développement compacte combinant un microcontrôleur ESP32 standard et un écran couleur TFT de 320 x 240 pixels. La carte dispose également de plusieurs connecteurs pour les GPIO, la communication série (TX/RX), l'alimentation et la masse. L'écran intégré est un atout majeur : il permet aux utilisateurs de créer des projets graphiques complexes sans écran LCD ni écran externe. Le livre d'accompagnement présente en détail le matériel et les connecteurs intégrés de la carte CYD. Il propose une gamme de projets de niveau débutant à intermédiaire, développés avec l'IDE Arduino 2.0. Les fonctions graphiques de base et la puissante bibliothèque graphique LVGL sont abordées, avec des projets pratiques illustrant chaque approche. Tous les projets inclus ont été entièrement testés et sont prêts à l'emploi. Le livre fournit des schémas fonctionnels, des schémas de circuits, des listes de codes complètes et des explications étape par étape. Avec la bibliothèque LVGL, les lecteurs peuvent créer des interfaces graphiques modernes et en couleur à l'aide de widgets tels que des boutons, des étiquettes, des curseurs, des calendriers, des claviers, des graphiques, des tableaux, des menus, des animations, etc. ESP32 Cheap Yellow Display Board Cette carte de développement (également connue sous le nom de « Cheap Yellow Display ») est alimentée par l'ESP-WROOM-32, un MCU double cœur avec des capacités Wi-Fi et Bluetooth intégrées. Il fonctionne à une fréquence principale allant jusqu'à 240 MHz, avec 520 Ko de SRAM, 448 Ko de ROM et une mémoire Flash de 4 Mo. La carte dispose d'un écran de 2,8 pouces avec une résolution de 240 x 320 et un toucher résistif. De plus, la carte comprend un circuit de contrôle du rétroéclairage, un circuit de contrôle tactile, un circuit de commande de haut-parleur, un circuit photosensible et un circuit de contrôle LED RVB. Il fournit également un emplacement pour carte TF, une interface série, une interface de capteur de température et d'humidité DHT11 et des ports IO supplémentaires. Le module prend en charge le développement dans Arduino IDE, ESP-IDE, MicroPython et Mixly. Applications Transmission d'images pour les appareils Smart Home Surveillance sans fil Agriculture intelligente Reconnaissance sans fil QR Signal du système de positionnement sans fil Et d'autres applications IoT Spécifications Microcontrôleur ESP-WROOM-32 (MCU double cœur avec Wi-Fi et Bluetooth intégrés) Fréquence Jusqu'à 240 MHz (la puissance de calcul peut atteindre 600 DMIPS) SRAM 520 Ko ROM 448 Ko Flash 4 Mo Tension de fonctionnement 5 V Consommation électrique env. 115 mA Écran Écran TFT couleur de 2,8 pouces (240 x 320) Toucher Toucher résistif Puce du pilote ILI9341 Dimensions 50 x 86 mm Poids 50 g Téléchargements GitHub Contenu de l'offre groupée The ESP32 Cheap Yellow Display Book (prix normal : 35 €) ESP32 Cheap Yellow Display Board (prix normal : 25 €) 1x Carte de développement ESP32 avec écran de 2,8 pouces et boîtier en acrylique 1x Stylet tactile 1x Câble de connexion 1x Câble USB

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Easy and Affordable Digital Signal Processing The aim of this book is to teach the basic principles of Digital Signal Processing (DSP) and to introduce it from a practical point of view using the bare minimum of mathematics. Only the basic level of discrete-time systems theory is given, sufficient to implement DSP applications in real time. The practical implementations are described in real time using the highly popular ESP32 DevKitC microcontroller development board. With the low cost and extremely popular ESP32 microcontroller, you should be able to design elementary DSP projects with sampling frequencies within the audio range. All programming is done using the popular Arduino IDE in conjunction with the C language compiler. After laying a solid foundation of DSP theory and pertinent discussions on the main DSP software tools on the market, the book presents the following audio-based sound and DSP projects: Using an I²S-based digital microphone to capture audio sound Using an I²S-based class-D audio amplifier and speaker Playing MP3 music stored on an SD card through an I²S-based amplifier and speaker Playing MP3 music files stored in ESP32 flash memory through an I²S-based amplifier and speaker Mono and stereo Internet radio with I²S-based amplifiers and speakers Text-to-speech output with an I²S-based amplifier and speaker Using the volume control in I²S-based amplifier and speaker systems A speaking event counter with an I²S-based amplifier and speaker An adjustable sinewave generator with I²S-based amplifier and speaker Using the Pmod I²S2 24-bit fast ADC/DAC module Digital low-pass and band-pass real-time FIR filter design with external and internal A/D and D/A conversion Digital low-pass and band-pass real-time IIR filter design with external and internal A/D and D/A conversion Fast Fourier Transforms (FFT)

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Traitement du signal numérique simple et abordable Le but de cet ouvrage est d'enseigner les principes de base du Traitement Numérique du Signal (DSP) et de l'introduire d'un point de vue pratique en utilisant le strict minimum de mathématiques. Seul le niveau de base de la théorie des systèmes à temps discret est donné, suffisant pour implémenter des applications DSP en temps réel. Les implémentations pratiques sont décrites en temps réel à l'aide de la très populaire carte de développement de microcontrôleur ESP32 DevKitC. Avec le microcontrôleur ESP32, peu coûteux et extrêmement populaire, vous devriez être en mesure de concevoir des projets DSP élémentaires avec des fréquences d'échantillonnage comprises dans la plage audio. Toute la programmation est effectuée à l'aide du populaire IDE Arduino en conjonction avec le compilateur en langage C. Après avoir posé une base solide de la théorie DSP et des discussions pertinentes sur les principaux outils logiciels DSP du marché, le livre présente les projets audio et DSP suivants : Utilisation d'un microphone numérique basé sur I²S pour capturer le son audio Utilisation d'un amplificateur audio et d'un haut-parleur de classe D basés sur I²S Lecture de musique MP3 stockée sur une carte SD via un amplificateur et un haut-parleur basés sur I²S Lecture de fichiers de musique MP3 stockés dans la mémoire flash ESP32 via un amplificateur et un haut-parleur basés sur I²S Radio Internet mono et stéréo avec amplificateurs et haut-parleurs basés sur I²S Sortie de synthèse vocale avec un amplificateur et un haut-parleur basés sur I²S Utilisation du contrôle du volume dans les systèmes d'amplificateurs et de haut-parleurs basés sur I²S Un compteur d'événements parlants avec un amplificateur et un haut-parleur basés sur I²S Un générateur d'onde sinusoïdale réglable avec amplificateur et haut-parleur basés sur I²S Utilisation du module ADC/DAC rapide 24 bits Pmod I²S2 Conception de filtre FIR numérique passe-bas et passe-bande en temps réel avec conversion A/D et D/A externe et interne Conception de filtre IIR numérique passe-bas et passe-bande en temps réel avec conversion A/D et D/A externe et interne Transformations de Fourier rapides (FFT)

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59 Experiments with Arduino IDE and Python The main aim of this book is to teach the Arduino IDE and MicroPython programming languages in ESP32 based projects, using the highly popular ESP32 DevKitC development board. Many simple, basic, and intermediate level projects are provided in the book using the Arduino IDE with ESP32 DevKitC. All projects have been tested and work. Block diagrams, circuit diagrams, and complete program listings of all projects are given with explanations. In addition, several projects are provided for programming the ESP32 DevKitC using MicroPython. The projects provided in this book are designed to teach the following features of the ESP32 processor: GPIOs Touch sensors External interrupts Timer interrupts I²C and I²S SPI PWM ADC DAC UART Hall sensor Temperature sensor Infrared controller Reading and writing to SD card Reading and writing to flash memory RTC timer Chip ID Security and encryption Wi-Fi and network programming Bluetooth BLE programming Communication mobile devices Low power design ESP-IDF programming The projects have been organized with increasing levels of difficulty. Readers are encouraged to tackle the projects in the order given. A specially prepared hardware kit is available from Elektor. With the help of this hardware, it should be easy and fun to build the projects in this book.

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Du détecteur à la radio définie par logiciel La technologie des radiofréquences (RF) est l'un des domaines qui permet encore de mettre en pratique ses propres idées. D'innombrables variantes de circuits avec des objectifs particuliers laissent place à des expériences et des projets significatifs. Beaucoup de choses ne sont tout simplement pas disponibles dans le commerce. Des radios à détecteur de cristal sans source d'alimentation propre, de simples récepteurs à tube avec une touche de nostalgie, les premières tentatives de réception de Software Defined Radio, des récepteurs spéciaux pour radioamateur, tout cela peut être réalisé avec peu d'effort et comme une parfaite introduction à l'électronique RF. Pendant longtemps, la construction radio a été le premier pas vers l’électronique. Il existe cependant d’autres moyens, notamment via les ordinateurs, les microcontrôleurs et le numérique. Cependant, les racines analogiques de l’électronique sont souvent négligées. La technologie radio élémentaire et les expériences faciles à réaliser sont particulièrement adaptées comme domaine d'apprentissage de l'électronique, car vous pouvez ici commencer par les bases les plus simples. Mais le lien avec la technologie numérique moderne est également évident, par exemple lorsqu'il s'agit de méthodes de réglage modernes telles que PLL et DDS ou de radios DSP modernes. Ce livre vise à donner un aperçu et à présenter une collection de projets RF simples. L'auteur souhaite vous aider à développer vos propres idées, à concevoir vos propres récepteurs et à les tester.

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Learning circuit design the fun way Welcome to the world of electronics! Getting started in electronics is not as difficult as you may think. Using this book, you will explore and learn the most important electrical and electronics engineering concepts in a fun way by doing various experiments and by simulating circuits. It will teach you electronics practically without getting into complex technical jargon and long calculations. As a result, you will be creating your own projects soon. No prior knowledge of electronics is required, only some basic algebra is used in a few simple calculations. Many tested and working projects and simulations are presented to familiarise yourself with the construction of electronic circuits. Circuit simulation is introduced at an early stage to enable you to experiment with circuits easily without breaking anything. You will learn: The concepts of voltage, current, and power AC and DC Basic lamp circuits with switches Passive components: resistors, capacitors & inductors RC & RCL circuits Electromagnetism Loudspeakers, relays, buzzers, and transformers Active components: diodes & LEDs, bipolar transistors & MOSFETs Transistor-based switching circuits Optocoupler circuits Astable & monostable multivibrators Using the 555 timer IC The operational amplifier Digital logic Advanced examples: amplifiers, oscillators, filters, and sensors Test and measurement tools Microcontrollers: Arduino UNO, ESP32, Raspberry Pi Pico, and Raspberry Pi Reading datasheets and best practices for selecting components EMC & EMI and norms & regulations

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Practical Multitasking Fundamentals Programming embedded systems is difficult because of resource constraints and limited debugging facilities. Why develop your own Real-Time Operating System (RTOS) as well as your application when the proven FreeRTOS software is freely available? Why not start with a validated foundation? Every software developer knows that you must divide a difficult problem into smaller ones to conquer it. Using separate preemptive tasks and FreeRTOS communication mechanisms, a clean separation of functions is achieved within the entire application. This results in safe and maintainable designs. Practicing engineers and students alike can use this book and the ESP32 Arduino environment to wade into FreeRTOS concepts at a comfortable pace. The well-organized text enables you to master each concept before starting the next chapter. Practical breadboard experiments and schematics are included to bring the lessons home. Experience is the best teacher. Each chapter includes exercises to test your knowledge. The coverage of the FreeRTOS Application Programming Interface (API) is complete for the ESP32 Arduino environment. You can apply what you learn to other FreeRTOS environments, including Espressif’s ESP-IDF. The source code is available from GitHub. All of these resources put you in the driver’s seat when it is time to develop your next uber-cool ESP32 project. What you will learn: How preemptive scheduling works within FreeRTOS The Arduino startup “loopTask” Message queues FreeRTOS timers and the IDLE task The semaphore, mutex, and their differences The mailbox and its application Real-time task priorities and its effect Interrupt interaction and use with FreeRTOS Queue sets Notifying tasks with events Event groups Critical sections Task local storage The gatekeeper task

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Design IoT Projects with Raspberry Pi, Arduino and ESP32 The Internet of Things (IoT) is becoming a major application area for embedded systems. As a result, more and more people are becoming interested in learning about embedded design and programming. Technical colleges and universities are moving away from legacy 8 and 16-bit microcontrollers and are introducing 32-bit embedded microcontrollers to their curriculums. Many IoT applications demand precision, high processing power, and low power consumption. Produced by IBM, Node-RED is an open-source visual editor for wiring the Internet of Things. Node-RED comes with a large number of nodes to handle a multitude of tasks. The required nodes are selected and joined together to perform a particular task. Node-RED is based on flow type programming where nodes are configured and joined together to form an application program. There are nodes for performing complex tasks, including web access, Twitter, E-mail, HTTP, Bluetooth, MQTT, controlling GPIO ports, etc. One particularly nice aspect of Node-RED is that the programmer does not need to learn how to write complex programs. For example, an email can be sent by simply joining nodes together and writing only a few lines of code. The aim of this book is to teach how Node-RED can be used in projects. The main hardware platform used with most of the projects in this book is Raspberry Pi 4. Chapters are included to show how Node-RED can be also be used with Arduino Uno, ESP32 DevKitC, and the ESP8266 NodeMCU microcontroller development boards.

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