Mastering Surface Mount Technology takes you on a crash course in techniques, tips and know-how to successfully introduce surface mount technology in your workflow. Even if you are on a budget you too can jumpstart your designs with advanced fine pitch parts.
Besides explaining methodology and equipment, attention is given to SMT parts technologies and soldering methods. In a step by step way, several projects introduce you to handling surface mount parts and the required skills to successfully build SMT assemblies. Many practical tips and tricks are disclosed that bring surface mount technology into everyone's reach without breaking the bank.
Programming and Projects for the Minima and WiFi
Based on the low-cost 8-bit ATmega328P processor, the Arduino Uno R3 board is likely to score as the most popular Arduino family member so far, and this workhorse has been with us for many years. Recently, the new Arduino Uno R4 was released, based on a 48-MHz, 32-bit Cortex-M4 processor with a huge amount of SRAM and flash memory. Additionally, a higher-precision ADC and a new DAC are added to the design. The new board also supports the CAN Bus with an interface.
Two versions of the board are available: Uno R4 Minima, and Uno R4 WiFi. This book is about using these new boards to develop many different and interesting projects with just a handful of parts and external modules, which are available as a kit from Elektor. All projects described in the book have been fully tested on the Uno R4 Minima or the Uno R4 WiFi board, as appropriate.
The project topics include the reading, control, and driving of many components and modules in the kit as well as on the relevant Uno R4 board, including
LEDs
7-segment displays (using timer interrupts)
LCDs
Sensors
RFID Reader
4×4 Keypad
Real-time clock (RTC)
Joystick
8×8 LED matrix
Motors
DAC (Digital-to-analog converter)
LED matrix
WiFi connectivity
Serial UART
CAN bus
Infrared controller and receiver
Simulators
? all in creative and educational ways with the project operation and associated software explained in great detail.
Mastering the I²C Bus takes you on an exploratory journey of the I²C Bus and its applications. Besides the Bus protocol, plenty of attention is given to the practical applications and designing a stable system. The most common I²C compatible chip classes are covered in detail.
Two experimentation boards are available that allow for rapid prototype development. These boards are completed by a USB to I²C probe and a software framework to control I²C devices from your computer. All samples programs can be downloaded from the 'Attachments/Downloads' section on this page.
Projects built on Board 1:
USB to I²C Interface, PCA 9534 Protected Input, PCA 9534 Protected Output, PCA 9553 PWM LED Controller, 24xxx EEPROM Module, LM75 Temperature Sensor, PCA8563 Real-time Clock with Battery Backup, LCD and Keyboard Module, Bus Power Supply.
Projects built on Board 2:
Protected Input, Protected Output, LM75 Temperature Sensor, PCF8574 I/O Board, SAA1064 LED Display, PCA9544 Bus Expander, MCP40D17 Potentiometer, PCF8591 AD/DA, ADC121 A/D Converter, MCP4725 D/A Converter, 24xxx EEPROM Module.
Programming and Projects for the Minima and WiFi
Based on the low-cost 8-bit ATmega328P processor, the Arduino Uno R3 board is likely to score as the most popular Arduino family member so far, and this workhorse has been with us for many years. Recently, the new Arduino Uno R4 was released, based on a 48-MHz, 32-bit Cortex-M4 processor with a huge amount of SRAM and flash memory. Additionally, a higher-precision ADC and a new DAC are added to the design. The new board also supports the CAN Bus with an interface.
Two versions of the board are available: Uno R4 Minima, and Uno R4 WiFi. This book is about using these new boards to develop many different and interesting projects with just a handful of parts and external modules, which are available as a kit from Elektor. All projects described in the book have been fully tested on the Uno R4 Minima or the Uno R4 WiFi board, as appropriate.
The project topics include the reading, control, and driving of many components and modules in the kit as well as on the relevant Uno R4 board, including
LEDs
7-segment displays (using timer interrupts)
LCDs
Sensors
RFID Reader
4×4 Keypad
Real-time clock (RTC)
Joystick
8×8 LED matrix
Motors
DAC (Digital-to-analog converter)
LED matrix
WiFi connectivity
Serial UART
CAN bus
Infrared controller and receiver
Simulators
? all in creative and educational ways with the project operation and associated software explained in great detail.
For Speed, Area, Power, and Reliability
This book teaches the fundamentals of FPGA operation, covering basic CMOS transistor theory to designing digital FPGA chips using LUTs, flip-flops, and embedded memories. Ideal for electrical engineers aiming to design large digital chips using FPGA technology.
Discover:
The inner workings of FPGA architecture and functionality.
Hardware Description Languages (HDL) like Verilog and VHDL.
The EDA tool flow for converting HDL source into a functional FPGA chip design.
Insider tips for reliable, low power, and high performance FPGA designs.
Example designs include:
Computer-to-FPGA UART serial communication.
An open-source Sump3 logic analyzer implementation.
A fully functional graphics controller.
What you need:
Digilent BASYS3 or similar FPGA eval board with an AMD/Xilinx FPGA.
Vivado EDA tool suite (available for download from AMD website free of charge).
Project source files available from author’s GitHub site.
For Speed, Area, Power, and Reliability
This book teaches the fundamentals of FPGA operation, covering basic CMOS transistor theory to designing digital FPGA chips using LUTs, flip-flops, and embedded memories. Ideal for electrical engineers aiming to design large digital chips using FPGA technology.
Discover:
The inner workings of FPGA architecture and functionality.
Hardware Description Languages (HDL) like Verilog and VHDL.
The EDA tool flow for converting HDL source into a functional FPGA chip design.
Insider tips for reliable, low power, and high performance FPGA designs.
Example designs include:
Computer-to-FPGA UART serial communication.
An open-source Sump3 logic analyzer implementation.
A fully functional graphics controller.
What you need:
Digilent BASYS3 or similar FPGA eval board with an AMD/Xilinx FPGA.
Vivado EDA tool suite (available for download from AMD website free of charge).
Project source files available from author’s GitHub site.
Third, extended and revised edition with AVR Playground and Elektor Uno R4
Arduino boards have become hugely successful. They are simple to use and inexpensive. This book will not only familiarize you with the world of Arduino but it will also teach you how to program microcontrollers in general. In this book theory is put into practice on an Arduino board using the Arduino programming environment.
Some hardware is developed too: a multi-purpose shield to build some of the experiments from the first 10 chapters on; the AVR Playground, a real Arduino-based microcontroller development board for comfortable application development, and the Elektor Uno R4, an Arduino Uno R3 on steroids.
The author, an Elektor Expert, provides the reader with the basic theoretical knowledge necessary to program any microcontroller: inputs and outputs (analog and digital), interrupts, communication busses (RS-232, SPI, I²C, 1-wire, SMBus, etc.), timers, and much more. The programs and sketches presented in the book show how to use various common electronic components: matrix keyboards, displays (LED, alphanumeric and graphic color LCD), motors, sensors (temperature, pressure, humidity, sound, light, and infrared), rotary encoders, piezo buzzers, pushbuttons, relays, etc. This book will be your first book about microcontrollers with a happy ending!
This book is for you if you are a beginner in microcontrollers, an Arduino user (hobbyist, tinkerer, artist, etc.) wishing to deepen your knowledge,an Electronics Graduate under Undergraduate student or a teacher looking for ideas.
Thanks to Arduino the implementation of the presented concepts is simple and fun. Some of the proposed projects are very original:
Money Game
Misophone (a musical fork)
Car GPS Scrambler
Weather Station
DCF77 Decoder
Illegal Time Transmitter
Infrared Remote Manipulator
Annoying Sound Generator
Italian Horn Alarm
Overheating Detector
PID Controller
Data Logger
SVG File Oscilloscope
6-Channel Voltmeter
All projects and code examples in this book have been tried and tested on an Arduino Uno board. They should also work with the Arduino Mega and every other compatible board that exposes the Arduino shield extension connectors.
Please note
For this book, the author has designed a versatile printed circuit board that can be stacked on an Arduino board. The assembly can be used not only to try out many of the projects presented in this book but also allows for new exercises that in turn provide the opportunity to discover new techniques. Also available is a kit of parts including the PCB and all components. With this kit you can build most of the circuits described in the book and more.
Datasheets Active Components Used (.PDF file):
ATmega328 (Arduino Uno)
ATmega2560 (Arduino Mega 2560)
BC547 (bipolar transistor, chapters 7, 8, 9)
BD139 (bipolar power transistor, chapter 10)
BS170 (N-MOS transistor, chapter 8)
DCF77 (receiver module, chapter 9)
DS18B20 (temperature sensor, chapter 10)
DS18S20 (temperature sensor, chapter 10)
HP03S (pressure sensor, chapter 8)
IRF630 (N-MOS power transistor, chapter 7)
IRF9630 (P-MOS power transistor, chapter 7)
LMC6464 (quad op-amp, chapter 7)
MLX90614 (infrared sensor, chapter 10)
SHT11 (humidity sensor, chapter 8)
TS922 (dual op-amp, chapter 9)
TSOP34836 (infrared receiver, chapter 9)
TSOP1736 (infrared receiver, chapter 9)
MPX4115 (analogue pressure sensor, chapter 11)
MCCOG21605B6W-SPTLYI (I²C LCD, chapter 12)
SST25VF016B (SPI EEPROM, chapter 13)
About the author
Clemens Valens, born in the Netherlands, lives in France since 1997. Manager at Elektor Labs and Webmaster of ElektorLabs, in love with electronics, he develops microcontroller systems for fun, and sometimes for his employer too. Polyglot—he is fluent in C, C++, PASCAL, BASIC and several assembler dialects—Clemens spends most of his time on his computer while his wife, their two children and two cats try to attract his attention (only the cats succeed). Visit the author’s website: www.polyvalens.com.Authentic testimony of Hervé M., one of the first readers of the book:'I almost cried with joy when this book made me understand things in only three sentences that seemed previously completely impenetrable.'
L’objectif à monture M12 (3 MP, 6 mm) est idéal pour une utilisation avec le module caméra HQ de Raspberry Pi, offrant des images nettes et détaillées pour une large gamme d’applications.
L’objectif à monture M12 (5 MP, 25 mm) est idéal pour une utilisation avec le module caméra HQ de Raspberry Pi, offrant des images nettes et détaillées pour une large gamme d’applications.
L’objectif à monture M12 (12 MP, 8 mm) est idéal pour une utilisation avec le module caméra HQ de Raspberry Pi, offrant des images nettes et détaillées pour une large gamme d’applications.
La Raspberry Pi High Quality Camera est une caméra abordable de haute qualité de Raspberry Pi. Elle offre une résolution de 12 mégapixels et un capteur de 7,9 mm de diagonale pour des performances impressionnantes en basse lumière. La variante à monture M12 est conçue pour fonctionner avec la plupart des objectifs interchangeables M12, et la variante à monture CS est conçue pour fonctionner avec des objectifs interchangeables à monture CS et C (les objectifs à monture C nécessitent l'utilisation de l'adaptateur C-CS fourni avec cette variante). D'autres montures d'objectifs peuvent être pris en charge à l'aide d'adaptateurs d'objectifs tiers. La caméra de haute qualité est bien adaptée aux applications industrielles et grand public, y compris les caméras de sécurité, qui nécessitent les plus hauts niveaux de fidélité visuelle et/ou l'intégration d'optiques spécialisées. Elle est compatible avec tous les modèles de Raspberry Pi à partir du modèle B. Spécifications Capteur Capteur Sony IMX477R, rétro-éclairé Résolution 12,3 mégapixels Taille du capteur Diagonale du capteur de 7,9 mm Taille des pixels 1,55 x 1,55 μm Sortie RAW12/10/8, COMP8 Longueur de mise au point arrière de l'objectif 2,6-11,8 mm (variante à monture M12)12,5-22,4 mm (variante à monture CS) Format du capteur de l'objectif 1/2,3' (7,9 mm) ou plus grand Filtre de coupure IR Intégré Longueur du câble ruban 200 mm Montage sur trépied 1/4”-20 Inclus 1x Circuit imprimé portant un capteur Sony IMX477 1x Câble FPC pour connexion à un ordinateur Raspberry Pi 1x Monture d'objectif en aluminium fraisé avec support de trépied intégré 1x Adaptateur pour monture C à CS 3x Anneaux de verrouillage de l'objectif Requis Lentille à monture M12
Le DiP-Pi Power Master est un système d'alimentation avancé avec des interfaces de capteurs intégrées qui couvrent la plupart des besoins possibles pour les applications basées sur Raspberry Pi Pico. Il peut fournir au système jusqu'à 1,5 A à 4,8 V délivrés de 6 à 18 V CC sur divers schémas d'alimentation comme les voitures, les installations industrielles, etc., en plus du micro-USB d'origine du Raspberry Pi Pico. Il prend en charge la batterie LiPo ou Li-Ion avec chargeur automatique ainsi que la commutation automatique de l'alimentation par câble à l'alimentation par batterie ou inversement (fonctionnalité UPS) en cas de perte d'alimentation par câble. La source d'alimentation étendue (EPR) est protégée par un fusible réinitialisable PPTC, à polarité inversée, ainsi que par ESD. Le DiP-Pi Power Master contient un bouton RESET intégré au Raspberry Pi Pico ainsi qu'un interrupteur coulissant ON/OFF qui agit sur toutes les sources d'alimentation (USB, EPR ou batterie). L'utilisateur peut surveiller (via les broches A/D du Raspberry Pi Pico) le niveau de la batterie et le niveau EPR avec les convertisseurs A/D de PICO. Les deux entrées A/D sont pontées avec des résistances 0402 (0 OHM), donc si pour une raison quelconque l'utilisateur a besoin d'utiliser ces broches Pico pour sa propre application, elles peuvent être facilement retirées. Le chargeur charge automatiquement la batterie connectée (si utilisée), mais l'utilisateur peut en outre allumer/éteindre le chargeur si son application en a besoin. DiP-Pi Power Master peut être utilisé pour les systèmes alimentés par câble, mais également pour les systèmes purement alimentés par batterie avec ON/OFF. L'état de chaque source d'alimentation est indiqué par des LED informatives distinctes (VBUS, VSYS, VEPR, CHGR, V3V3). L'utilisateur peut utiliser n'importe quelle capacité de type LiPo ou Li-Ion ; Cependant, il faut veiller à utiliser des batteries protégées par PCB avec un courant de décharge maximum autorisé de 2 A. Le chargeur de batterie intégré est configuré pour charger la batterie avec un courant de 240 mA. Ce courant est réglé par une résistance, donc si l'utilisateur a besoin de plus/moins, il peut le changer lui-même.
En plus de toutes les fonctionnalités ci-dessus, le DiP-Pi Power Master est équipé d'interfaces de capteurs 1 fil et DHT11/22 intégrées. La combinaison des interfaces étendues d'alimentation, de batterie et de capteurs rend le DiP-Pi Power Master idéal pour les applications telles que l'enregistreur de données, la surveillance des usines, la surveillance des réfrigérateurs, etc.
DiP-Pi Power Master est pris en charge avec de nombreux exemples prêts à l'emploi écrits en Micro Python ou C/C++.
Caractéristiques
Général
Dimensions 21 x 51 mm
Compatible avec le brochage Raspberry Pi Pico
LED informatives indépendantes (VBUS, VSYS, VEPR, CHGR, V3V3)
Bouton RESET du Raspberry Pi Pico
Interrupteur à glissière ON/OFF agissant sur toutes les sources d'alimentation (USB, EPR, Batterie)
Alimentation externe 6-18 V DC (voitures, applications industrielles, etc.)
Surveillance du niveau d'alimentation externe (6-18 VCC)
Surveillance du niveau de batterie
Protection contre l'inversion de polarité
Protection par fusible PPTC
Protection ESD
Chargeur de batterie automatique (pour LiPo, Li-Ion protégé par PCB – 2 A Max) Automatique/Contrôle utilisateur
Passage automatique de l'alimentation par câble à l'alimentation par batterie et inversement (fonctionnalité UPS)
Différents schémas d'alimentation peuvent être utilisés simultanément avec l'alimentation USB, l'alimentation externe et l'alimentation par batterie.
Convertisseur Buck 1,5 A à 4,8 V sur EPR
LDO intégré de 3,3 V à 600 mA
Interface 1 fil intégrée
Interface DHT-11/22 intégrée
Options d'alimentation
Raspberry Pi Pico micro USB (via VBUS)
Alimentation externe 6-18 V (via prise dédiée – 3,4/1,3 mm)
Batterie externe
Types de batteries pris en charge
LiPo avec PCB de protection courant max 2A
Li-Ion avec PCB de protection courant max 2A
Périphériques et interfaces intégrés
Interface 1 fil intégrée
Interface DHT-11/22 intégrée
Interface de programmation
Raspberry Pi standard Pico C/C++
Raspberry Pi standard Pico Micro Python
Compatibilité des cas
Boîtier DiP-Pi Plexi-Cut
Surveillance du système
Niveau de batterie via Raspberry Pi Pico ADC0 (GP26)
Niveau EPR via Raspberry Pi Pico ADC1 (GP27)
LED informatives
VB (VUSB)
États-Unis (VSYS)
VE (VEPR)
CH (VCHR)
V3 (V3V3)
Protection du système
Bouton de réinitialisation matérielle instantanée Raspberry Pi Pico
Protection ESD sur EPR
Protection contre l'inversion de polarité sur l'EPR
Fusible PPTC 500 mA @ 18 V sur EPR
Protection contre la surchauffe EPR/LDO
EPR/LDO À propos de la protection actuelle
Conception du système
Conçu et simulé avec PDA Analyzer avec l'un des outils CAO/FAO les plus avancés – Altium Designer
Origine industrielle
Construction de circuits imprimés
PCB de 2 oz en cuivre fabriqué pour une alimentation et un refroidissement appropriés en courant élevé
Technologie de piste de 6 mils/écart de 6 mils PCB à 2 couches
Finition de surface de PCB – Immersion Gold
Tuyaux thermiques en cuivre multicouche pour une réponse thermique accrue du système et un meilleur refroidissement passif
Téléchargements
Fiche de données
Fiche de données
