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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.

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USB-Logikanalysatoren am PC mit Arduino, Raspberry Pi und Co Schritt-für-Schritt-Anleitungen führen Sie in die Analyse moderner Protokolle von I²C, SPI, UART, RS-232, NeoPixel, WS28xx, HD44780 und 1-Wire ein. Anhand von zahlreichen Experimentierschaltungen mit dem Raspberry Pi Pico, Arduino Uno und dem Bus Pirate üben Sie die praxisnahe Anwendung gängiger USB-Logikanalysatoren ein. Alle in diesem Buch vorgestellten Experimentierschaltungen wurden vollständig getestet und sind funktionsfähig. Die notwendigen Programmlistings sind enthalten, es sind keine besonderen Programmier- oder Elektronikkenntnisse für diese Schaltungen notwendig. Es werden die Programmiersprachen MicroPython und C mit den Entwicklungsumgebungen Thonny und Arduino IDE eingesetzt. Dieses Buch verwendet mehrere Modelle flexibler und weit verbreiteter USB-Logikanalysatoren und zeigt die Stärken und Schwächen jeder Preisklasse. Sie werden kennenlernen, welche Kriterien für Ihre Arbeit wichtig sind und in der Lage sein, das für Sie passende Gerät zu finden. Egal ob Arduino, Raspberry Pi oder Raspberry Pi Pico: Die abgebildeten Beispielschaltungen ermöglichen einen schnellen Start in die Protokollanalyse und können auch als Grundlage für eigene weitere Experimente dienen. Sie werden alle wichtigen Begriffe und Zusammenhänge kennenlernen, eigene Experimente durchführen, selbstständig Protokolle analysieren und nach der Lektüre dieses Buches – im Bereich der digitalen Signale und Protokolle – ein umfassendes Wissen aufgebaut haben.

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Het boek “Sensoren aan de Raspberry Pi” richt zich tot iedereen die zich wil verdiepen in een Raspberry Pi in combinatie met Windows 10 IoT Core. Dit besturingssysteem biedt samen met een RPi weliswaar veel rekenkracht, maar voor de communicatie met de buitenwereld zijn nog externe modules en sensoren nodig. Daartoe wordt in dit boek gebruik gemaakt van een sensor-kit met 35 modules die nog geen 60 euro kost. Auteur Florian Schäffer begint zijn boek met de introductie van de Raspberry Pi en hij beschrijft welke hardware u nodig hebt om met de RPi te kunnen werken. Dan volgt een eerste kennismaking met Windows 10 IoT Core. Daarna wordt dieper ingegaan op het gebruik van Visual Studio 2015 en worden de eerste programmeervoorbeelden beschreven. Ook wordt uitgelegd hoe een MySQL-databank kan worden aangestuurd via een app en hoe de als webserver kan worden ingezet. In het tweede deel worden de sensoren stuk voor stuk beschreven met hun eigenschappen en worden er veel toepassingsvoorbeelden gegeven. De source-codes van de programma’s zijn als download bij het boek beschikbaar. Tot slot wordt nog aandacht besteed aan het gebruik van druktoetsen en schakelaars, en het werken met digitale uitgangen en analoge ingangen.

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ARM Cortex-M Embedded Design from 0 to 1 Hobbyists can mash together amazing functional systems using platforms like Arduino or Raspberry Pi, but it is imperative that engineers and product designers understand the foundational knowledge of embedded design. There are very few resources available that describe the thinking, strategies, and processes to take an idea through hardware design and low-level driver development, and successfully build a complete embedded system. Many engineers end up learning the hard way, or never really learn at all. ARM processors are essentially ubiquitous in embedded systems. Design engineers building novel devices must understand the fundamentals of these systems and be able to break down large, complicated ideas into manageable pieces. Successful product development means traversing a huge amount of documentation to understand how to accomplish what you need, then put everything together to create a robust system that will reliably operate and be maintainable for years to come. This book is a case study in embedded design including discussion of the hardware, processor initialization, low‑level driver development, and application interface design for a product. Though we describe this through a specific application of a Cortex-M3 development board, our mission is to help the reader build foundational skills critical to being an excellent product developer. The completed development board is available to maximize the impact of this book, and the working platform that you create can then be used as a base for further development and learning. The Embedded in Embedded program is about teaching fundamental skill sets to help engineers build a solid foundation of knowledge that can be applied in any design environment. With nearly 20 years of experience in the industry, the author communicates the critical skill development that is demanded by companies and essential to successful design. This book is as much about building a great design process, critical thinking, and even social considerations important to developers as it is about technical hardware and firmware design. Downloads EiE Software Archive (200 MB) IAR ARM 8.10.1 (Recommended IDE version to use) (1.2 GB) IAR ARM 7.20.1 (Optional IDE version to use) (600 MB)

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Build your own AI microcontroller applications from scratch The MAX78000FTHR from Maxim Integrated is a small development board based on the MAX78000 MCU. The main usage of this board is in artificial intelligence applications (AI) which generally require large amounts of processing power and memory. It marries an Arm Cortex-M4 processor with a floating-point unit (FPU), convolutional neural network (CNN) accelerator, and RISC-V core into a single device. It is designed for ultra-low power consumption, making it ideal for many portable AI-based applications. This book is project-based and aims to teach the basic features of the MAX78000FTHR. It demonstrates how it can be used in various classical and AI-based projects. Each project is described in detail and complete program listings are provided. Readers should be able to use the projects as they are, or modify them to suit their applications. This book covers the following features of the MAX78000FTHR microcontroller development board: Onboard LEDs and buttons External LEDs and buttons Using analog-to-digital converters I²C projects SPI projects UART projects External interrupts and timer interrupts Using the onboard microphone Using the onboard camera Convolutional Neural Network

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Dieses Buch beschäftigt sich mit DC-Elektromotoren und deren Einsatz in Arduino und Raspberry Pi Zero W-Projekten. Das Buch enthält zahlreiche Motorsteuerungsprojekte, wobei jedes Projekt denselben Aufbau besitzt: Projekttitel Beschreibung des Projekts Blockschaltbild Schaltplan Zusammenbau Vollständiges Programmlisting Umfassende Erläuterung des Programms Die Projekte im Buch umfassen die Standard-DC-Motoren, Schrittmotoren, Servomotoren und mobile Roboter. Das Buch richtet sich an Elektronik-Bastler, die Projekte mit dem Arduino Uno oder dem Raspberry Pi Zero W entwickeln und dabei Motoren einsetzen möchten. Ein besonders reizvolles Projekt dieses Buches ist die Fernsteuerung eines mobilen Roboters von einem Mobiltelefon aus mit dem Arduino Uno sowie dem Raspberry Pi Zero W. Dieses Projekt wird sowohl über Wi-Fi als auch über Bluetooth mit dem Handy gesteuert. Die Leser sollten in der Lage sein, einen Roboter vorwärts, rückwärts, links oder rechts zu bewegen, indem sie einfache Befehle vom Mobiltelefon aus senden. Die vollständigen Programmlistings aller Projekte sowie die detaillierten Programmbeschreibungen finden Sie im Buch. Der Leser kann die Projekte Schritt für Schritt nachbauen oder sie an die eigenen Bedürfnisse anpassen.

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Über 45 Projekte für den legendären 555-Chip (und den 556, 568) Der 555-Timer-IC, ursprünglich um 1971 von Signetics eingeführt, gehört zweifellos zu den beliebtesten analogen integrierten Schaltkreisen, die je produziert wurden. Ursprünglich als „IC-Zeitmaschine“ bezeichnet, wurde dieser Chip über Jahrzehnte hinweg in zahlreichen zeitgesteuerten Projekten verwendet. Dieses Buch befasst sich mit der Entwicklung von Projekten, die auf dem 555-Timer-IC basieren. Es werden über 45 vollständig getestete und dokumentierte Projekte vorgestellt. Alle Projekte wurden vom Autor selbst getestet, indem sie einzeln auf einem Breadboard aufgebaut wurden. Es sind keine Programmierkenntnisse erforderlich, um die im Buch vorgestellten Projekte nachzubauen oder zu verwenden. Allerdings ist es definitiv hilfreich, über grundlegende Elektronikkenntnisse und den Umgang mit einem Breadboard zum Aufbau und Testen elektronischer Schaltungen zu verfügen. Einige der Projekte im Buch sind: Abwechselnd blinkende LEDs Veränderung der Blinkrate von LEDs Touchsensor-Ein/Aus-Schalter Ein-/Ausschaltverzögerung Lichtabhängiger Ton Dunkel-Hell-Lichtschalter Tonburst-Generator Langzeit-Timer Lauflichter LED-Roulette-Spiel Ampelsteuerung Durchgangsprüfer Elektronisches Schloss Kontaktentprellung für Schalter Spielzeug-Elektronikorgel Mehrfachsensor-Alarmsystem Metronom Spannungsmultiplizierer Elektronischer Würfel 7-Segment-Display-Zähler Motorsteuerung 7-Segment-Display-Würfel Elektronische Sirene Verschiedene andere Projekte Die im Buch vorgestellten Projekte können von den Lesern für ihre eigenen Anwendungen modifiziert oder erweitert werden. Elektronikingenieur-Studenten, Leute, die gerne kleine elektronische Schaltungen entwerfen, sowie Elektronik-Hobbyisten werden die Projekte im Buch sicher lehrreich, unterhaltsam, interessant und nützlich finden.

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This book details the use of the ARM Cortex-M family of processors and the Arduino Uno in practical CAN bus based projects. Inside, it gives a detailed introduction to the architecture of the Cortex-M family whilst providing examples of popular hardware and software development kits. Using these kits helps to simplify the embedded design cycle considerably and makes it easier to develop, debug, and test a CAN bus based project. The architecture of the highly popular ARM Cortex-M processor STM32F407VGT6 is described at a high level by considering its various modules. In addition, the use of the mikroC Pro for ARM and Arduino Uno CAN bus library of functions are described in detail. This book is written for students, for practising engineers, for hobbyists, and for everyone else who may need 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 programming language will be useful in later chapters of the book, and familiarity with at least one microcontroller will be an advantage, especially if the reader intends to develop microcontroller based projects using CAN bus. The book should be useful source of reference to anyone interested in finding an answer to one or more of the following questions: What bus systems are available for the automotive industry? What are the principles of the 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 reliable is a CAN bus system? What types of CAN bus controllers are there? What are the advantages of the ARM Cortex-M microcontrollers? How can one create a CAN bus project using an ARM microcontroller? How can one create a CAN bus project using an Arduino microcontroller? How can one monitor data on the CAN bus?

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LoRaWAN, Sigfox, NB-IoT & LTE-M Compared The Internet of Things depends on a critical question. How do you connect devices that must operate for years on tiny batteries, often miles from the nearest power outlet? This Elektor Technical Brief provides a practical guide to the technologies that have become the backbone of long-range, low-power IoT connectivity. Compiled by the Elektor Content Team, this concise technical brief examines the real engineering tradeoffs behind today’s leading Low-Power Wide-Area Network (LPWAN) technologies: LoRaWAN, Sigfox, NB-IoT, and LTE-M. By referencing a wide range of Elektor articles and other online content, this document explains why link budget, noise, bandwidth, and power consumption ultimately determine system performance. From there, it explores the architectures, strengths, limitations, and deployment realities of each major LPWAN technology, helping you understand not just how they work, but when and why to use them. Whether you’re designing smart meters, industrial sensors, agricultural monitoring systems, asset trackers, or connected infrastructure, this guide provides the insights needed to make informed connectivity decisions. Along the way, you’ll discover: Why LPWAN technologies emerged and where they fit in the IoT landscape The RF fundamentals that drive range, reliability, and battery life Details about LoRaWAN, Sigfox, NB-IoT, and LTE-M Practical comparisons of power, coverage, latency, cost, and deployment models Guidance for selecting the right LPWAN technology for your application Emerging trends shaping the future of long-range IoT connectivity Clear, accessible, and grounded in real engineering practice, this Technical Brief helps you move beyond specifications and marketing claims to understand what matters most. If you’re building connected products that need to survive in the field — not just in the lab — this is the LPWAN guide you’ll want at your side. Elektor helped launch the first wave of electronics makers in 1961. Since then, our global community has grown by hundreds of thousands of active members (comprising professional engineers, makers, and students) and more than 500 contributing experts. Every day, we inspire members to design and earn money with electronics.

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Im vorliegenden Buch wird das weltweit verbreitete 0G-Netzwerk Sigfox zunächst detailliert vorgestellt. Danach wird auf der Basis eines leistungsfähigen Arduino-Sigfox-Boards eine universelle Sigfox-Test-, Mess- und Simulations-Plattform hardwaremäßig entwickelt und softwaremäßig betrieben. Diese Sigfox-Feldstation stellt dem Anwender eine Vielzahl von Möglichkeiten zur Verfügung: Sensoren, Aktoren und Displays inkl. GPS-Modul und Solargenerator. Alle Schaltungsteile (inkl. den 3D-Plott-Vorlagen für ein passendes Stationsgehäuse) und sämtlichen Softwaremodule werden offen gelegt, so dass der Leser damit weitere Sigfox-Feldstationen nach seinen eigenen Vorstellungen und Bedürfnissen entwickeln und problemlos einsetzen kann. Die Visualisierung, Auswertung und Speicherung der erfassten Felddaten wird anhand eines Freeware Dashboard Programms, mit Schnittstelle zu Google Maps, ausführlich beschrieben. Themenauswahl: Industrie 4.0, Internet of Things, 0G-Netzwerke Das Sigfox-Netzwerk: Übertragungstechnik, Uplink/Downlink, das Monarch-Konzept, Geolokalisierung, Sigfox-Atlas-Konzept Das Sigfox-Backend, die Callbacks und die REST-API Aufbau der universellen Sigfox-Test-, Mess- und Simulations-Plattform auf der Basis des Arduino-Sigfox-Moduls MKR FOX1200 Die grundlegende Betriebssoftware für alle Komponenten Die Arduino-Sigfox-Bibliothek und der Sigfox-Betrieb – Anmeldung bei der Sigfox-Cloud, Aussendung von Mess- und Zustandswerten Die Sigfox-Callbacks – Der Datentransfer von der Sigfox-Cloud zum Anwender: E-Mails, Mess- und Zustandswerte, GeoLoc-Daten Die individuelle Gestaltung von Anwender-Dashboards Hardwareerweiterungen: HMI-Display, Thermoelementverstärker, Multichannel-Gassensor, Feinstaubsensor, GPS-Modul und vieles mehr Kommerzielle Sigfox-Stationen

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An 8-in-1 test & measurement instrument for the electronics workbench A well-equipped electronics lab is crammed with power supplies, measuring devices, test equipment and signal generators. Wouldn‘t it be better to have one compact device for almost all tasks? Based on the Arduino, a PC interface is to be developed that’s as versatile as possible for measurement and control. It simply hangs on a USB cable and – depending on the software – forms the measuring head of a digital voltmeter or PC oscilloscope, a signal generator, an adjustable voltage source, a frequency counter, an ohmmeter, a capacitance meter, a characteristic curve recorder, and much more. The circuits and methods collected here are not only relevant for exactly these tasks in the "MSR" electronics lab, but many details can also be used within completely different contexts.

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Dit boek gaat over de Raspberry Pi, en over het programmeren in C. De programmeertaal C en het besturingssysteem Linux (Raspbian) passen uitstekend bij elkaar. Alles wat we nodig hebben om in C te programmeren wordt meegeleverd met het besturingssysteem van de Raspberry Pi. In dit boek leert u hoe C gebruikt wordt met de Raspberry Pi, en krijgt u een overzicht van de taal. WiringPi is een softwarebibliotheek voor de Raspberry Pi waarmee C hardware-uitbreidingen kan benaderen. Die bibliotheek wordt gebruikt om sensoren uit te lezen en om extra hardware aan te sturen. U gaat experimenteren met LED’s en schakelaars, met motoren, met geluid en met sensoren voor temperatuur, luchtdruk, en luchtvochtigheid. Met een Linux-systeem kunt u een webserver maken, inclusief interactieve websites met PHP en WiringPi. Daarom is ook een beknopt overzicht van HTML en PHP in het boek opgenomen. In de voorbeelden worden sensoren via het web uitgelezen en worden apparaten bestuurd. In het laatste voorbeeld wordt een temperatuurlogger gemaakt. Die meet elk kwartier de temperatuur. Een tabel met de meetwaarden kan via het web worden uitgelezen. Alle voorbeeldprogramma’s kunnen worden gedownload van de website van Elektor.

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