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.
With Examples for Raspberry Pi Pico and ESP32
Creating and programming small electronic systems is now easier than ever before. With inexpensive development boards and modern software tools, anyone curious about embedded design can quickly move from an idea to a working piece of hardware. At the heart of this change is MicroPython—a clear, interactive, and beginner-friendly way to program microcontrollers while still remaining closely connected to the underlying electronics.
This book introduces embedded programming through MicroPython on popular platforms such as the Raspberry Pi Pico and the ESP32. You will discover how to use microcontrollers for reading inputs, processing data, and controlling outputs in a predictable, real-time loop. With just a few lines of code, you can blink LEDs, read sensors, drive motors, and communicate with the outside world. The interactive REPL programming interface encourages experimentation and fast learning, making concepts tangible from the very first chapter.
While different boards offer different capabilities, they all share the same core principles. Timers, GPIO, analog I/O, PWM, interrupts, and communication interfaces form the foundation of every embedded system.
By focusing on these universal building blocks, this book helps you build skills that transfer across platforms and scale naturally toward more advanced development. Whether you are a beginner or an experienced programmer entering embedded systems, you will find that working with MicroPython is both practical and genuinely enjoyable.
Analogue Electronics and Microcontrollers Projects
Hobbyist electronics can be a fun way to learn new skills that can be helpful to your career. Those who understand the basics of electronics can design their own circuits and projects. However, before you run, you need to learn to walk.
It all starts with analogue electronics. You should be familiar with the simple components and circuits and understand their basic behaviors and the issues you may encounter. The best way to do this is through real experiments. Theory alone is not enough. This book offers a large number of practical entry-level circuits, with which everyone can gain the basic experience.
Through the widespread introduction of microcontrollers, a new chapter in electronics has begun. Microcontrollers are now performing more and more tasks that were originally solved using discrete components and conventional ICs. Starting out has become easier and easier thanks to platforms including Bascom, Arduino, micro:bit. The book introduces numerous manageable microcontroller applications. It?s now a case of less soldering and more programming.
Vom Messwert zur stabilen Entscheidung
Wie wird aus einem einfachen Mikrocontroller ein intelligentes System, das Sensorwerte erfasst, verarbeitet und sinnvoll darauf reagiert? Dieses Buch zeigt es Ihnen Schritt für Schritt – verständlich, praxisnah und ohne unnötige Vorkenntnisse.
Sie beginnen mit den Grundlagen der digitalen und analogen Ein- und Ausgänge. Anschließend lernen Sie, wie Sensorwerte gelesen, geglättet und zuverlässig bewertet werden. Anschauliche Beispiele erklären, warum einzelne Messwerte oft täuschen können und wie Mittelwertbildung, Hysterese und einfache Entscheidungsregeln für stabile Ergebnisse sorgen. Nach und nach erweitern Sie Ihre Projekte um Displays, I²C-Kommunikation und mehrere vernetzte Mikrocontroller. So entstehen verteilte Systeme, in denen Raspberry Pi Pico und ATtiny-Controller Daten austauschen und gemeinsam Aufgaben übernehmen.
Im fortgeschrittenen Teil erhalten Sie einen leicht verständlichen Einstieg in Merkmalsbildung, Datenvorverarbeitung, hybride Entscheidungsmodelle und TinyML-nahe Anwendungen. Dabei verbinden Sie klassische Regelungstechnik mit modernen datenbasierten Methoden.
Alle Projekte werden von ausführlich kommentierten Programmen in C und MicroPython begleitet. Das Buch richtet sich an Einsteiger, Maker, Studierende und alle, die Embedded-Systeme von Grund auf verstehen möchten.
Am Ende können Sie eigene Systeme entwickeln, die nicht nur messen, sondern Informationen auswerten, zuverlässige Entscheidungen treffen und gezielt reagieren.
2 canaux • 350 MHz • 1 Géch/s • 50000 wfm/s • Écran tactile de 7 pouces
Le FNIRSI DPOS350P est un appareil 4-en-1 élégant et puissant sous forme de tablette ! Cet appareil compact et portable offre des fonctionnalités avancées : il combine un oscilloscope à 2 canaux (350 MHz), un générateur de signaux (50 MHz), un analyseur de réponse en fréquence (50 MHz) et un analyseur de spectre (200 kHz–350 MHz), le tout dans un seul appareil.
Que vous soyez en R&D, en dépannage ou en tests sur le terrain, le DPOS350P vous offre les outils nécessaires pour mesurer, générer, analyser et visualiser des signaux électroniques avec précision et clarté. Son écran tactile haute résolution réactif et ses commandes intuitives rendent l'analyse des signaux rapide, flexible et efficace.
Caractéristiques
Intégration multifonction puissante
Oscilloscope 2 canaux 350 MHz avec échantillonnage en temps réel de 1 Géch/s
Générateur de signaux 50 MHz avec 14 formes d'onde standard et personnalisées
Analyseur de spectre (200 kHz–350 MHz) : Parfait pour les interférences électromagnétiques, RF et Tests HF
Analyseur de réponse en fréquence (ARF) jusqu'à 50 MHz
Capture de forme d'onde haute performance
Fréquence de rafraîchissement de 50000 wfm/s pour une clarté du signal en temps réel
Bande passante de 350 MHz (mode monocanal)
Détecte les anomalies rares et à faible probabilité
Affichage net et Fonctionnement fluide
Écran tactile IPS 7" (résolution 1024 x 600)
Basculement entre l'affichage des niveaux de gris et de la température de couleur
Facilité d'utilisation dans divers environnements de test
Fiable, protégé et charge rapide
Protection haute tension jusqu'à 400 V
Charge rapide avec QC 18 W (charge complète en 2 heures)
Conçu pour un fonctionnement stable à long terme
Stockage et exportation des données
Enregistrement jusqu'à 500 enregistrements de formes d'onde + 90 captures d'écran
Exportation USB pour faciliter la création de rapports et l'analyse hors ligne
Spécifications
Général
Écran
7 pouces (IPS plein angle de vision)
Résolution
1024 x 600 pixels
Mode interaction
Écran tactile capacitif
Consommation totale
10 W
Configuration à la mise sous tension
5 préréglages
Chargement
QC 18 W, 12 V/1,5 A (USB-C)
Batterie
Batterie au lithium 3,7 V, 8000 mAh
Autonomie de la batterie
Environ 3 heures en fonctionnement, 5 heures en veille
Dissipation thermique
Refroidissement par air
Interface d'extension
Port de données USB
Arrêt automatique
15 à 60 minutes / arrêt
Mise à jour du micrologiciel
Prise en charge de la mise à niveau des images ISO
Langues
Anglais / Portugais / Russe / Chinois
Dimensions
190 x 128 x 37 mm
Oscilloscope
Voies analogiques
2
Bande passante analogique
350 MHz
Temps de montée
1 ns
Fréquence d'échantillonnage en temps réel
1 Géch/s
Profondeur mémoire
60 Kpts
Impédance d'entrée
1 MΩ / 14PF
Plage de base de temps
5 ns ~ 50 s
Base de temps de défilement
50 ms ~ 50 s
Sensibilité verticale
2 mV ~ 20 V (1X)
Plage verticale
16 mV ~ 160 V (1X)
Précision CC
±2%
Temps Précision
±0,01%
Couplage d'entrée
CC / CA
Atténuation de la sonde
1X / 10X / 100X
Limite de bande passante matérielle
150 Mbit/s / 20 Mbit/s
Mode haute résolution
8 bits ~ 16 bits
Mesures de paramètres
12 types
Mesure du curseur
Temps, période, fréquence, niveau, tension
Détection du déclencheur
Déclenchement numérique
Canal de déclenchement
CH1 / CH2
Mode de déclenchement
Auto / Simple / Normal
Front de déclenchement
Rising edge / Falling edge
Suppression du déclencheur
L1 ~ L3
Niveau de déclenchement
Manuel / automatique 10% ~ 90%
Stockage de captures d'écran
90 images
Stockage de formes d'onde
500 groupes
Grille d'arrière-plan
Afficher / Masquer
Mouvement de la forme d'onde
Réglage grossier / réglage fin
Protection contre les surtensions
Tension de tenue 400 V
Luminosité de la forme d'onde
Réglable
Affichage FFT simple
Oui
Fluorescence numérique
Oui
Affichage de la température de couleur
Oui
Mode X-Y
Oui
Base de temps ZOOM
Oui
Réglage automatique par simple pression sur une touche
Oui
Remise à zéro par simple pression sur une touche
Oui
Navigateur de données
Oui
Générateur de signaux
Types de formes d'onde
14 fonctions standard + forme d'onde capturée
Fréquence
0 à 50 MHz (onde sinusoïdale uniquement, autres formes d'onde jusqu'à 10M/5M/3M)
Amplitude
0 à 5 VPP
Décalage
-2,5 V à +2,5 V
Utilité Cycle
0,1~99,9%
Résolution en fréquence
1 Hz
Résolution en amplitude
1 mV
Résolution du décalage
1 mV
Résolution du rapport cyclique
0,1%
Forme d'onde capturée personnalisable
500 groupes
Analyseur de réponse en fréquence (ARF)
Fréquence du signal d'excitation
100 Hz ~ 50 MHz
Amplitude du signal d'excitation
0~5 VPP
Décalage du signal d'excitation
-2,5 V ~ +2,5 V
Nombre de fréquences d'excitation
20~500
Mesure du curseur
Fréquence / gain / Phase
Mode de fonctionnement
Simple / cyclique
Calibrage du système
Oui
Analyseur de spectre
Méthode de conversion
FFT
Longueur FFT
4K ~ 32K
Gamme de fréquences
200 KHz ~ 350 MHz
Plage de niveaux
-60 dBmV ~ +260 dBmV
Mesure du curseur
Fréquence / amplitude
Paramètre de marquage
Harmoniques d'énergie maximale
Graphique en cascade
Oui
Graphique en cascade 3D
Oui
Ajustement automatique
Oui
Calibrage du système
Oui
Inclus
1x FNIRSI DPOS350P (4-en-1)
2x Sondes de 350 MHz
1x Chargeur rapide QC 18 W (UE)
1x Câble de données USB
1x Pince crocodile
1x Sac de rangement
1x Manuel
Téléchargements
Manual
Firmware
Construisez votre station météo idéale ou explorez les données environnementales avec le monde entier. Avec de nombreux projets pratiques pour Arduino, Raspberry Pi, NodeMCU, ESP32 et autres cartes de développement.
Les stations météo jouissent d’une grande popularité depuis des décennies. Tous les magazines d’électronique, qu’ils soient récents ou non, ont publié et publient régulièrement des articles sur la construction d’une station météo. Au fil des années, elles sont devenues de plus en plus sophistiquées et peuvent aujourd’hui être entièrement intégrées dans la maison intelligente. Ceci implique toutefois souvent une fidélité à un fabricant de produits de marque (coûteux) pour tous les composants.
Cependant, avec votre propre station météo, vous pouvez facilement suivre le rythme et même capturer des relevés que les appareils commerciaux ne peuvent pas réaliser. Le plaisir ne manque pas : vous développerez de manière ludique vos connaissances en électronique, en cartes de développement de microcontrôleurs modernes et en langages de programmation. Pour moins de dix euros, vous pouvez collecter des données environnementales initiales et étendre votre système au fur et à mesure que votre intérêt grandit.
Dans ce numéro
Sur la route du vent et de la météo
Écran météo OpenWeatherMap à affichage fluorescent
Les composés organiques volatils dans l‘air que nous respirons
Travailler avec les capteurs MQ : mesurer le monoxyde de carbone
Détecteur de CO2 avec connexion IdO vers ThingSpeak
Un arrosage automatique pour vos plantes
Un climat intérieur sain : la température et l‘humidité de l‘air sont importants
Thermomètre avec tubes Nixie
Une maison météo rétro pour toute la famille
Mesurez la pression atmosphérique et la température avec précision
Un détecteur de coups de soleil
Capteur maison pour la durée d‘ensoleillement
Le smartphone l‘indique : brouillard ou bonne visibilité ?
Détecter les tremblements de terre
Les niveaux des cours d‘eau et des réservoirs
Évaluer la valeur du pH de l’eau
Détecter les rayonnements radioactifs
Avec le GPS, vous savez où se trouve votre capteur
Enregistrer les fichiers journaux avec horodatage sur des cartes SD
LoRaWAN, The Things Network et ThingSpeak
Exploiter la passerelle LoRaWAN pour le TTN
Affichage géant à led avec prévisions météo
AVR-microcontrollers zijn populair, eenvoudig in het gebruik en bijzonder veelzijdig. In het elektronicatijdschrift 'Elektor' is dan ook al een groot aantal speciale toepassingen en printen met een ATmega- of een ATtiny-controller gepubliceerd. Meestal ging het daarbij om afgeronde projecten. In dit boek staat echter de programmering van deze controllers centraal. BASCOM is hiervoor een ideaal gereedschap. Na een minimale voorbereiding kunt u al beginnen uw eigen ideeën te realiseren.
BASCOM en AVR-controllers, een onverslaanbaar team! Wat u ook wilt ontwikkelen, in de meeste gevallen heeft een ATmega alles aan boord wat u nodig hebt. Poorten, timers, A/D-omzetters, PWM-uitgangen en seriële interfaces, RAM, flash-ROM en EEPROM: alles is ruimschoots voorhanden. En met BASCOM is het gebruik daarvan kinderspel. Ook ingewikkelder periferie als LCD, RC5 en I²C kan met slechts een handjevol instructies worden gebruikt. Er is een brede hardware-basis beschikbaar. Of u nu de STK500 van Atmel gebruikt, de ATM18 of een eigen print, u kunt de voorbeelden uit dit boek meteen in praktijk brengen. Voor heel kleine taken worden controllers uit de ATtiny-reeks gebruikt. Op die manier kunt u uw eigen projecten snel en met weinig kosten realiseren.
Downloads
Software
This book details the use of the Arduino Uno and the Raspberry Pi 4 in practical CAN bus based projects. Using either the Arduino Uno or the Raspberry Pi with off-the-shelf CAN bus interface modules considerably ease developing, debugging, and testing CAN bus based projects.
This book is written for students, practicing engineers, enthusiasts, and for everyone else wanting to learn more about the CAN bus and its applications. The book assumes that the reader has some knowledge of basic electronics. Knowledge of the C and Python programming languages and programming the Arduino Uno using its IDE and Raspberry Pi will be useful, especially if the reader intends to develop microcontroller-based projects using the CAN bus.
The book should be a useful source of reference material for anyone interested in finding answers to questions such as:
What bus systems are available for the automotive industry?
What are the principles of the CAN bus?
How can I create a physical CAN bus?
What types of frames (or data packets) are available in a CAN bus system?
How can errors be detected in a CAN bus system and how dependable is a CAN bus system?
What types of CAN bus controllers exist?
How do I use the MCP2515 CAN bus controller?
How do I create 2-node Arduino Uno-based CAN bus projects?
How do I create 3-node Arduino Uno-based CAN bus projects?
How do I set the acceptance masks and acceptance filters?
How do I analyze data on the CAN bus?
How do I create 2-node Raspberry Pi-based CAN bus projects?
How do I create 3-node Raspberry Pi-based CAN bus projects?
Mikrocontroller haben sich in den letzten Jahren in praktisch allen Bereichen der modernen Technik etabliert. In zunehmendem Maße dringen sie auch in die Gebiete der Künstlichen Intelligenz und der Robotertechnik vor. Das vorliegende Buch gibt eine umfassende Einführung in die Welt der Controller-Technik mit all ihren Facetten, von der einfachen Steuerung über die Sensor-Technik bis hin zur Datenübertragung in das Internet.
Als Basis dafür dient das von Elektor entwickelte AVR-Playground-Board. Das Board kann mit Controllern der ATmega-Familie bestückt werden und ist mit dem bekannten Arduino-System kompatibel, so dass auch die verschiedenen Arduino-Hardware-Erweiterungen verwendet werden können.
Für die Programmierung kommt die Sprache „C“ zum Einsatz. Auch hier wird im Buch auf das Arduino-System zurückgegriffen. Die frei verfügbare Arduino-Entwicklungsumgebung erlaubt den leichten Einstieg, ohne dass später Einschränkungen in Kauf genommen werden müssen. Die Hardware-nahe Programmierung steht dabei besonders im Fokus. Nach der Erläuterung von grundlegenden Anwendungen wird auf die anspruchsvolleren Themen wie Interrupts, Timer und Counter, Pulsweitenmodulation und Analog-Digital-Wandlung eingegangen.
Praktische Anwendungen können sowohl mit einem Arduino als auch mit dem AVR-Playground-Board durchgeführt werden. Da das AVR-Playground-Board bereits über eine Vielzahl von Peripherie-Einheiten verfügt, sind nur noch wenige externe Bauteile erforderlich. Das Board kann im Elektor-Shop hier bezogen werden.
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)
Learn to Build Intelligent Embedded Systems
Build smarter embedded systems with Arduino UNO Q. This book gives you the tools, knowledge, and confidence to turn ideas into intelligent, working solutions using the Arduino UNO Q platform. Discover how to build intelligent embedded systems with the Arduino UNO Q and AI.
Unlock the full potential of the Arduino UNO Q, a next-generation platform that combines the real-time power of the STM32U585 microcontroller with the flexibility of a Qualcomm Dragonwing QRB2210 microprocessor.
Learn how to rapidly prototype real-world applications using the Arduino IDE for low-level embedded control and Python in Arduino App Lab for high-level development.
Build confidence through hands-on projects that guide you step by step from basic board features to complete working systems.
Explore ready-to-use, AI based Arduino App Lab examples and see how they can jump-start your development and reduce time to deployment.
Step into the world of Edge AI with a clear, practical introduction to Edge Impulse Studio—no prior AI experience required.
Follow a complete, real-world workflow to create a Keyword Spotting AI application, covering data collection, model training, optimization, and on-device inference using the Edge Impulse Studio.
Bridge the gap between embedded systems and machine learning and learn how to bring intelligence directly onto your hardware.
Perfect for embedded engineers, educators, students, and makers looking to stay ahead in AI-enabled product development.
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.