Practical Applications and Project with Arduino, ESP32, and RP2040
Immerse yourself in the fascinating world of control engineering with Arduino and ESP32! This book offers you a practical introduction to classic and modern control methods, including PID controllers, fuzzy logic, and sliding-mode controllers.
In the first part, you will learn the basics of the popular Arduino controllers, such as the Arduino Uno and the ESP32, as well as the integration of sensors for temperature and pH measurement (NTC, PT100, PT1000, and pH sensor).
You will learn how to use these sensors in various projects and how to visualize data on a Nextion TFT display. The course continues with an introduction to actuators such as MOSFET switches, H-bridges, and solid-state relays, which are used to control motors and actuators. You will learn to analyze and model controlled systems, including PT1 and PT2 control.
The book focuses on the implementation of fuzzy and PID controllers for controlling temperature and DC motors. Both the Arduino Uno and the ESP32 are used. The sliding-mode controller is also introduced.
In the second-to-last chapter, you will explore the basics of neural networks and learn how machine learning can be used on an Arduino. In the last chapter, there is a practical example of a fuzzy controller for feeding electricity into the household grid.
This book is the perfect choice for engineers, students, and electronics engineers who want to expand their projects with innovative control techniques.
Practical Low-Cost Methods for Reliable PCB Production
This book explains how to carry out reliable SMD assembly using affordable tools and small-scale equipment. It follows the complete workflow step by step, including tool selection, solder paste handling, stencil use, component placement, reflow methods, inspection, and rework.
The focus is on bench-level and small-lab production rather than industrial assembly lines. It shows practical methods for building single and double-sided SMD boards with repeatable results.
Topics include solder paste and flux, temperature profiles, hot air and hotplate techniques, small reflow ovens, inspection methods, and defect correction. Checklists and example workflows are included to help reduce errors and improve consistency.
Key features:
Tools and supplies for SMD assembly and rework
Solder paste types, storage, and handling
Stencils and paste application methods
Pick and place workflow and component orientation
Temperature profiles and reflow methods
Hot air, hotplate, and reflow oven processes
Inspection and quality control
Common defects such as tombstoning and solder bridges
Practical rework and component replacement
Bench-level professional workflows and checklists
This book is designed as a practical bench reference for anyone who wants to assemble and troubleshoot their own SMD boards with reliable results.
Projekte mit Arduino, ESPHome, Home Assistant und Raspberry Pi & Co
Dieses E-Book enthält verschiedene Projektbeispiele und beginnt mit einer Einführung in die Elektronik. Es erklärt unter anderem, wie man Home Assistant auf einem Raspberry Pi installiert, wie man Raumklimasensoren für Temperatur und Luftfeuchtigkeit nutzt, das MQTT-Protokoll sowie weitere Schnittstellen einsetzt und ESPHome verwendet, um Sensoren und Aktoren in Home Assistant zu integrieren. Zahlreiche Video-Tutorials ergänzen das Buch.
Grundlagen der Elektrotechnik
Das Buch beginnt mit einer Einführung in die Elektrotechnik. Ihr lernt die Grundlagen von Spannung, Strom, Widerständen, Dioden und Transistoren.
Arduino und Mikrocontroller
Ein kompletter Abschnitt widmet sich dem Arduino Uno. Ihr lernt den Aufbau kennen, schreibt erste Programme und erarbeitet praktische Beispiele.
Home Assistant und Automatisierung
Ihr erfahrt, wie Home Assistant auf einem Raspberry Pi eingerichtet wird, und lernt den Umgang mit Automatisierungen, Szenen und Geräten. Zusätzlich wird auf Zigbee, MQTT und ESP-NOW eingegangen – wichtige Technologien für die Heimautomation.
ESP8266, ESP32 und ESP32-CAM
Die beliebten ESP-Mikrocontroller werden ausführlich behandelt. Nach einer theoretischen Einführung folgen praktische Projekte, die euch zeigen, wie ihr das Beste aus diesen Geräten herausholen könnt.
Sensoren und Aktoren
Das Buch erklärt die Funktionsweise und Anwendung zahlreicher Sensoren wie Temperatur- und Luftfeuchtigkeitssensoren, Bewegungsmelder und RFID-Reader. Bei den Aktoren werden Schrittmotoren, e-ink Displays, Servo-Motoren und vieles mehr beleuchtet. Zu allen Geräten gibt es praxisnahe Anwendungsbeispiele.
ESPHome
Dieses Kapitel zeigt euch, wie ihr Sensoren und Aktoren ohne Programmieraufwand in Home Assistant integriert. Ihr werdet Schritt für Schritt durch die Einrichtung mit ESPHome geführt.
LEDs und Lichttechnik
In diesem Kapitel lernt ihr verschiedene LED-Typen und deren Einsatzmöglichkeiten kennen. Grundlagen der Lichttechnik werden ebenfalls erklärt.
Node-RED
Ein eigenes Kapitel ist Node-RED gewidmet. Ihr erlernt die Grundlagen dieses leistungsstarken Tools und werdet Schritt für Schritt durch die Einrichtung und Nutzung geführt.
Integrierte Schaltkreise (ICs)
In der Elektronik gibt es zahlreiche ICs, die uns das Leben erleichtern. Ihr lernt die wichtigsten kennen und wendet das Wissen in praktischen Projekten an.
Programmieren für Profis
Fortgeschrittene Themen wie die korrekte Verwendung von Tastern, der Einsatz von Interrupts und die Nutzung eines NTP-Servers für Zeit-Synchronisation werden in diesem Kapitel detailliert behandelt.
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... qui sèchent les cours mais soudent sans se brûler les doigts
Par où commencer pour débuter en électronique ? Vais-je m'égarer en explorant l'internet ? Il regorge de schémas, mais sont-ils fiables ? Me faut-il un livre avec des montages simples ou plutôt un livre sur les composants ?
Après trente ans de pratique, l'auteur de ce livre, resté l'éternel débutant qui réalisait lui-même son premier montage des l'âge de dix ans, partage ici sa soif toujours vive d'apprendre. Fin pédagogue, il guide les débutants et répond aux questions que trop de livres laissent en suspens : « Quel type de fer à souder acheter ? »... « Un multimètre à 5 € peut-il suffire ? »... « Un oscilloscope est-il indispensable ? »... « Peut-on installer son montage dans une boîte à cigares ? »...
Rémy Mallard démystifie l'électronique en n'utilisant que ce qu'il vous faut de théorie pour aborder joyeusement la pratique sans risque de faire de grosses bêtises. Vous apprendrez à identifier les composants et leur rôle (résistances, condensateurs, bobines, diodes, transistors, relais, commutateurs...) mais aussi à les récupérer, les tester et les ranger. Bientôt vous saurez lire un schéma, choisir vos outils et mettre en boîte vos montages. Rémy connaît toutes les astuces et vous révèle les pratiques à éviter.
La matière de cet ouvrage, ce sont des montages simples et ludiques, réalisables sur des plaques d'expérimentation sans soudure: sirène, orgue, chenillard lumineux, interrupteur photosensible, thermomètre, alarme, générateur de picotements, indicateur de niveau de liquide, clignotant à vitesse variable selon la lumière ambiante, indicateur à fenêtre programmable, minuterie avec préavis d'extinction, chenillard de style K2000 (lumineux et sonore), gradateur de lumière à commande infrarouge...
Vous commencerez par le code des couleurs et finirez par programmer des PIC !
Open-Source-Code mit Arduino IDE und PlatformIO
Autonomes Fahren: GPS, Accelerometer, Gyroskop
PS3-Controller
Mikrocontroller wie der Arduino und Einplatinenrechner wie der Raspberry Pi haben sich zu beliebten Komponenten entwickelt. Dritter im Bunde ist der ESP32 der Firma Espressif. Mikrocontroller dieser Baureihe zeichnen sich durch eine Vielzahl implementierter Funktionen aus, die bei einem Arduino konventioneller Prägung mit einem Atmel-AVR-Mikrocontroller erst mit weiterer Hardware möglich sind. Prominentes Beispiel sind hier die WiFi- und Bluetooth-Funktionalitäten. Gegenüber einem Raspberry Pi zeichnen sie sich durch einen deutlich geringeren Preis aus.
Allgemeine Informationen für die Realisierung eines Roboterauto-Projekts mit dem ESP32 sind leicht zu finden. Dabei handelt es sich aber oft nur um Ausführungen zu einem Teilaspekt, ohne inhaltliche oder funktionale Abstimmung. So ist nicht nur die Beschaffung der benötigten Informationen mühselig und zeitaufwändig, sie kann auch außerordentlich fehlerträchtig sein.
Ansatzpunkt dieses Buches ist, diese Lücke zu schließen. Es geht auf verschiedene Möglichkeiten eines Chassis ein, vermittelt nötige Kenntnisse und führt schrittweise von einer einfachen Motorsteuerung zu einem komplexen sensor- und sprachgesteuerten Roboterauto. Hacks rund um GPS und eine PlayStation 3 runden die Sache ab.
Inhalt
Bei der Reihenfolge der Kapitel wurde versucht – beginnend bei der Darstellung von grundlegenden Informationen – über die Lösung einfacher Aufgaben zu etwas anspruchsvolleren Techniken zu führen.
Der Mikrocontroller ESP32
Die Software erstellen
Die Stromversorgung
Rund um die Hardware
Das Chassis
Der Gleichstrommotor
Kabellose Steuerung über WiFi
Mit Sensoren Hindernisse erkennen
Eine eigene Roboterauto-App
Servo und Lichtsensor
GPS
Accelerometer / Gyroskop
PS3-Controller
Roboterauto-App
Hinweis zur Software
Die Dateien haben das Suffix (.cpp). Grund ist die Entwicklung mit PlatformIO. Mit Copy & Paste sollten sie auch in der Arduino-IDE verwendet werden können.
La station de soudage ZD-8962B offre une plage de température réglable de 160°C à 480°C et une puissance de 70 W. Grâce à son élément chauffant intégré à la panne, elle atteint la température de fonctionnement souhaitée en seulement 8 secondes.
Un grand écran numérique permet un contrôle précis de la température en temps réel, affichant à la fois la température cible préréglée et la température actuelle du fer. De plus, la station est protégée contre les décharges électrostatiques (ESD), garantissant ainsi la protection des composants électroniques sensibles contre les décharges électrostatiques pendant son utilisation.
Spécifications
Puissance
70 W
Tension d'entrée
220-240 V CA/50 Hz
Tension de sortie
20 V
Plage de température
160°C – 480°C
Temps de chauffe
~8 s
Écran
Grand écran LED à deux lignes affichant la température cible et la température réelle
Fonctions spéciales
Protection contre les décharges électrostatiques, Mode veille/économie d'énergie, Basculer entre °C et °F
Inclus
ZD-8962B Station de soudage
Fer à souder
Pointe à souder N12-1
Support pour fer à souder avec brosse en cuivre et éponge
Support pour fil à souder avec fil à souder sans plomb (10 g)
Câble d'alimentation (UE)
Manuel
Mit diesem Buch erweitert der Leser seine Mikrocontroller-Kenntnisse auf Grund eigener Erfahrungen und Erfolgserlebnisse und wird dazu noch ganz nebenbei in die Welt des Arduino und seiner Entwicklungsumgebung eingeführt. Am Ende dieses vergnüglichen und fast spielerischen Lehrgangs stellen Begriffe wie I/O, Speicherplatz, Interrupts, Kommunikationsstandards, A/D-Konverter (und vieles mehr) keine Geheimnisse mehr dar und der Leser ist in der Lage, auch andere Mikrocontroller zu programmieren. Mit anderen Worten: ein erstes Mikrocontroller-Buch mit Happy End.
Dieses Buch ist für Sie geeignet, wenn Sie Anfänger auf dem Gebiet der Mikrocontroller sind, als Arduino-User bzw. -Enthusiast Ihre Kenntnisse vertiefen möchten, Elektronik studieren oder als Lehrer inspiriert werden möchten.
Neues Konzept:
Dieses Buch überrascht mit einem völlig neuen Konzept an Schaltungsbeispielen: Mit speziellen Arduino-Anwendungen vertreiben Sie störende Freunde und Familienmitglieder sicher und zuverlässig aus Ihrer Umgebung und machen so Schluss mit lästigen gesellschaftlichen Verpflichtungen, so dass Sie in Zukunft Ihre komplette Freizeit nur noch der Programmierung von Mikrocontrollern widmen können.
Originelle Anwendungsbeispiele
Geringe Hardware-Kosten
Freie und offene Software (Open Source)
Caractéristiques techniques Dual ARM Cortex-M0+ @ 133 MHz 264 kB on-chip SRAM dans six blocs indépendants Prise en charge de jusqu'à 16 Mo de mémoire Flash hors puce via un bus QSPI dédié. Contrôleur DMA AHB crossbar entièrement connecté Périphériques interpolateurs et diviseurs d’entiers Régulateur LDO sur puce programmable pour générer la tension de base./li> 2x PLL sur puce pour générer les horloges USB et centrales 30x broches GPIO, dont 4 utilisables comme entrées analogiques Périphériques 2x UARTs 2x contrôleurs SPI 2x contrôleurs I²C 16x canaux PWM Contrôleur USB 1.1 et PHY, avec prise en charge de l'hôte et du dispositif 8x Machines d’état PIO Ce que vous recevrez 10x puces RP2040
Programmieren mit GNU Radio
HackRF ist eine Open-Source-Entwicklung von Great Scott Gadgets und dient als vielseitiges Frontend für Software Defined Radio (SDR). Mit HackRF One und dem Nachfolger HackRF Pro lassen sich eigene SDR-Anwendungen entwickeln, leistungsfähige Empfänger und Sender aufbauen sowie anspruchsvolle Aufgaben der HF-Messtechnik realisieren.
Dieses Buch eröffnet einen praxisnahen Einstieg in die Welt des Software Defined Radio. Schritt für Schritt zeigt der Autor, wie sich mit HackRF leistungsfähige SDR-Projekte umsetzen lassen – von den Grundlagen der HF-Technik bis hin zu anspruchsvollen Anwendungen mit GNU Radio.
Neben dem Umgang mit SDR Sharp (SDR#), RadioConda und GNU Radio vermittelt das Buch auch die Grundlagen moderner digitaler Signalverarbeitung. Zahlreiche Experimente und leicht nachvollziehbare Praxisbeispiele führen durch Themen wie AM-, FM- und SSB-Empfang, digitale Filter, Kurzwelle, Amateurfunk, Messsender und eigene HF-Projekte bis 6 GHz.
Ob Maker, Funkamateur, Elektronik-Enthusiast oder SDR-Einsteiger – dieses Buch vermittelt fundiertes Wissen, praxisnahe Anwendungen und die Motivation, die Möglichkeiten moderner SDR-Technik kreativ auszuschöpfen.
Smart-Home-Systeme selber bauen
Smart Home- und IoT-Technik für den Arduino bietet eine Fülle von Praxisprojekten, die mit einem einzigen Kit aufgebaut werden können. Das "SunFounder Smart Home Internet of Things Kit V2.0 for Arduino" enthält über 30 Komponenten, Bauelemente und Module aus allen Bereichen der modernen Elektronik.
Damit lassen sich eine Fülle von Projekten realisieren. Für den Einsteiger werden zunächst einige einfachere Einsteigerexperimente vorgestellt. Der fortgeschrittenere Anwender kann sich dagegen gleich an die komplexeren Themen heranwagen.
Neben präzisen digitalen Thermometern, Hygrometern, Belichtungsmessern und verschiedenen Alarmanlagen entstehen auch praktisch einsetzbare Geräte und Anwendungen wie etwa
eine vollautomatische Beleuchtungssteuerung
ein digitales Thermostat
eine multifunktionale Klimamessstation
Zudem wird detailliert erklärt, wie Messdaten in das Internet übertragen werden. Dort sind sie grafisch darstellbar und können weltweit abgerufen werden. Auch auf die damit verbundenen Gefahren und die Problematik des Datenschutzes wird eingegangen.
Die vorgestellten Praxisprojekte bleiben dabei aber nicht im Status eines „Laborprototyps“ stehen. Durch entsprechende Tipps und Hinweise entstehen vielmehr praxistaugliche Geräte, die in Haushalt, Hobby und Beruf eingesetzt werden können. Selbstverständlich können sämtliche Bauteile auch einzeln beschafft werden, so dass sich die Projekte im Buch auch ohne das komplette IoT-Kit durchführen lassen.
Beginselen van het programmeren Eenvoudige projecten voor beginners Interface- en hardware-uitbreidingen Complexe projecten voor gevorderden Twee zaken hebben in belangrijke mate bijgedragen aan het grote succes van het Arduinoplatform. De eerste is de complete, gebruiksklare processorprint die de kennismaking met dehardware aanzienlijk vergemakkelijkt. En de tweede is de gratis verkrijgbare programmeerinterface, die zonder ingewikkelde installatieprocedures meteen gebruikt kan worden. Eenvoudige projecten voor beginners garanderen snelle resultaten. Het is niet nodig eerst ingewikkelde parameters (processortype of interface-instellingen) te selecteren -- de eerste voorbeeldprogramma's kunnen al na enkele minuten in de Arduino worden geladen en uitgeprobeerd. De Arduino-gebruiker wordt geholpen door een groot aantal software-bibliotheken -- maar deze nog dagelijks groeiende schat aan libraries vormt juist voor de beginner een luxe-probleem: na de eerste eenvoudige voorbeelden is het niet altijd even duidelijk hoe het nu verder moet. Bij de in het internet circulerende projecten ontbreekt het in veel gevallen aan gedetailleerd commentaar en uitleg. Er is geen duidelijk herkenbare leidraad, en eigenlijk is dat ook niet zo vreemd omdat de toepassingen door verschillende mensen voor verschillende doeleinden zijn ontwikkeld. Dat is waar dit boek te hulp komt. Projecten worden op een systematische manier gepresenteerd, waarbij elk project een ander onderwerp belicht. De aanpak is praktijkgericht, maar de noodzakelijke theoretische achtergrond wordt daarbij niet uit het oog verloren. Belangrijke onderwerpen zoals A/D-omzetting, timers en interrupts worden steeds in praktische projecten 'ingebed'. In het boek komen zaken als looplicht-effecten, praktisch bruikbare voltmeters, nauwkeurige digitale thermometers, allerlei soorten klokken, reactietesters en zelfs een muisgestuurde robotkraan aan de orde. En al lezende en doende krijgt de lezer een gedegen inzicht in de achterliggende controllertechnieken.
Praktische Anwendungen und Projekte mit Arduino, ESP32 und RP2040
Tauchen Sie ein in die faszinierende Welt der Regelungstechnik mit Arduino und ESP32! Dieses Buch bietet Ihnen einen praxisnahen Einstieg in die klassischen und modernen Methoden der Regelung, darunter PID-Regler, Fuzzy-Logik und Sliding-Mode-Regler.
Im ersten Teil lernen Sie die Grundlagen der beliebten Arduino-Controller, wie den Arduino Uno und den ESP32, sowie die Integration von Sensoren für Temperatur- und pH-Messung (NTC, PT100, PT1000, pH-Sensor). Sie erfahren, wie diese Sensoren in verschiedenen Projekten eingesetzt werden und wie Sie Daten auf einem Nextion TFT-Display visualisieren.
Weiter geht es mit der Einführung in Stellglieder wie MOSFET-Schalter, H-Brücken und Solid-State-Relais, die zur Steuerung von Motoren und Aktoren verwendet werden. Sie lernen, Regelstrecken zu analysieren und zu modellieren, einschließlich PT1- und PT2-Regelungen.
Der Schwerpunkt des Buches liegt auf der Implementierung von Fuzzy- und PID-Reglern zur Regelung von Temperatur und DC-Motoren. Dabei werden sowohl der Arduino Uno als auch der ESP32 eingesetzt. Zudem wird der Sliding-Mode-Regler vorgestellt.
Im vorletzten Kapitel erkunden Sie die Grundlagen neuronaler Netze und lernen, wie maschinelles Lernen auf einem Arduino eingesetzt werden kann. Im letzten Kapitel gibt es noch ein praktisches Beispiel für einen Fuzzy-Regler zur Stromeinspeisung ins Hausnetz.
Dieses Buch ist die perfekte Wahl für Ingenieure, Studierende und Elektroniker, die ihre Projekte mit innovativen Regelungstechniken erweitern möchten.
