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This book is about teaching the Python programming language using the Raspberry Pi 4 computer. The book makes an introduction to Raspberry Pi 4 and then teaches Python with the topics: variables, strings, arrays, matrices, tuples, lists, dictionaries, user functions, flow of control, printing, keyboard input, graphics, GUI, object oriented programming and many more topics. The book is aimed for beginners, students, practising engineers, hobbyists, and for anyone else who may want to learn to program in Python. The book includes many example programs and case studies. All the example programs and case studies have been tested fully by the author and are all working. The example programs aim to teach the various programming concepts of Python. The case studies cover the use of Python in the analysis and design of electronic circuits. Some of the case study topics are: Resistor colour code identification Resistive potential divider circuits Resistive attenuator design Zener diode voltage regulator design RC and RLC transient circuits Circuit frequency response Saving data on external memory stick Mesh and node circuit analysis using matrices Resonance in RLC circuits Transistor Biasing analysis Transistor amplifier design Design of active filters Interfacing hardware with GPIO, I²C and SPI Using Wi-Fi with Python and TCP/IP and UDP programs Using Bluetooth from Python Full program listings of all the programs used in the book are available at the Elektor website of the book. Readers should be able just to copy and use these programs in their Raspberry Pi projects without any modifications.

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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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This book is about DC electric motors and their use in Arduino and Raspberry Pi Zero W based projects. The book includes many tested and working projects where each project has the following sub-headings: Title of the project Description of the project Block diagram Circuit diagram Project assembly Complete program listing of the project Full description of the program The projects in the book cover the standard DC motors, stepper motors, servo motors, and mobile robots. The book is aimed at students, hobbyists, and anyone else interested in developing microcontroller based projects using the Arduino Uno or the Raspberry Pi Zero W. One of the nice features of this book is that it gives complete projects for remote control of a mobile robot from a mobile phone, using the Arduino Uno as well as the Raspberry Pi Zero W development boards. These projects are developed using Wi-Fi as well as the Bluetooth connectivity with the mobile phone. Readers should be able to move a robot forward, reverse, turn left, or turn right by sending simple commands from a mobile phone. Full program listings of all the projects as well as the detailed program descriptions are given in the book. Users should be able to use the projects as they are presented, or modify them to suit to their own needs.

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Ce qui se passe en électronique est par définition invisible à l'oeil nu. L'instrument qui permet précisément de rendre visibles les signaux électriques, celui par le truchement duquel les effets de l'électronique se manifestent à nous, c'est l'oscilloscope. Hélas, quand on commence à faire de l'électronique, c'est souvent sans oscilloscope. Et l'on en est réduit à tâtonner, aussi bien physiquement que mentalement. Le jour où l'on goûte à la visualisation des signaux sur un écran, c'est une révélation. Plus personne ne souhaite se priver de cet enchantement. Pas de retour en arrière. En électronique, si l'on veut progresser dans le plaisir et dans la compréhension, il faut un oscillo. Commence alors une période d'interrogation : comment choisir ? Et à peine cette question-là aura-t-elle trouvé sa réponse, il en viendra une ribambelle d'autres que l'on peut résumer en une seule : comment se servir de l'oscilloscope de telle sorte que ce qu'il affiche corresponde bien à la réalité des signaux ? Dans ce livre, Rémy Mallard, répond clairement à ces questions. Il donne aussi de nombreuses informations pour aider son lecteur à élucider lui-même de nouveaux mystères qui ne manqueront pas de surgir. Ceux qui le connaissent déjà comme l'auteur d'un livre sur l'électronique dont le titre est un programme à lui tout seul : L'électronique pour les débutants qui sèchent les cours mais soudent sans se brûler les doigts, ainsi que d'un livre d'initiation à la programmation des microcontrôleurs PIC, savent qu'ils trouveront ici un ouvrage utile, qu'ils rouvriront souvent.

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Bauen Sie Ihre perfekte Wetterstation oder forschen Sie zusammen mit der ganzen Welt an Umweltdaten. Mit vielen praktischen Projekten für Arduino, Raspberry Pi, NodeMCU, ESP32 und weiteren Developmentboards. Wetterstationen erfreuen sich seit Jahrzehnten großer Beliebtheit. Ob in aktuellen oder längst eingestellten Elektronik-Magazinen – regelmäßig finden sich Beiträge zum Eigenbau einer Wetterstation. Im Laufe der Jahre wurden diese Systeme immer ausgefeilter und können heute nahtlos in das Smart Home integriert werden. Allerdings erfordert dies oft die Bindung an einen (teuren) Markenhersteller, der sämtliche Komponenten abdeckt. Mit Ihrer eigenen Wetterstation können Sie jedoch mühelos mithalten – und sogar Messwerte erfassen, die kommerzielle Geräte nicht bieten. Dabei kommt der Spaß nicht zu kurz: Sie erweitern spielerisch Ihr Wissen über Elektronik, moderne Mikrocontroller-Developmentboards und Programmiersprachen. Schon für weniger als zehn Euro können Sie erste Umweltdaten erfassen und Ihr System Schritt für Schritt mit wachsendem Interesse weiter ausbauen. Aus dem Inhalt: Wind und Wetter auf der Spur Wetterdisplay mit OpenWeatherMap und Vakuum-Fluoreszenzanzeige Flüchtige organische Verbindungen in der Atemluft Mit MQ-Sensoren arbeiten: Kohlenmonoxid messen – geruchlos aber extrem giftig CO2-Ampel mit ThingSpeak-IoT-Anbindung Ein Gießautomat für Ihre Pflanzen Gutes Raumklima: Temperatur und Luftfeuchtigkeit sind wichtige Kriterien Schickes Thermometer mit alter Röhrentechnik Nostalgisches Wetterhäuschen für die ganze Familie Luftdruck und Temperatur genau messen Sonnenbrand-Warngerät DIY-Sensor für die Sonnenscheindauer Das Smartphone zeigt’s an: Nebel oder klare Sicht? Erdbeben erkennen Pegelstände von Gewässern und Behältern pH-Wert von Gewässern bestimmen Radioaktive Strahlung erkennen Mit GPS wissen Sie weltweit, wo ihr Sensor ist Logdateien mit Zeitstempel auf SD-Karten speichern LoRaWAN, The Things Network und ThingSpeak LoRaWAN-Gateway für TTN betreiben Mega-Display mit Wettervorhersage

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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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Theory, LTspice Simulation, and Hands-On Projects MOSFETs are essential components in modern electronics, used in switching, amplification, motor control, power conversion, digital logic, and audio circuits. This book offers a practical introduction to MOSFET technology, combining clear explanations with LTspice simulations and hands-on projects. Starting with semiconductor fundamentals, you will learn how MOSFETs operate, how they compare with BJTs, and how to apply them in real circuits. The book then progresses from basic switching applications to more advanced designs. You will learn how to: Understand N-channel and P-channel MOSFET operation Work with cutoff, triode, and saturation regions Simulate and analyze circuits using LTspice Build switching circuits for LEDs, relays, buzzers, sensors, and motors Create sensor circuits for light, temperature, touch, tilt, reed switches, and PIR motion detection Control motors and fans using PWM and H-bridge circuits Design MOSFET small-signal amplifiers Build astable, Colpitts, Hartley, phase-shift, and Pierce oscillators Experiment with MOSFET digital logic Explore buck and boost DC-DC converters Understand the basics of MOSFET audio power amplifiers Written for engineers, students, and experienced makers, this book connects theory with simulation and practical construction, giving you the knowledge and experience to design and experiment with MOSFET circuits with confidence.

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Met de Raspberry Pi heeft u voor slechts een paar tientjes een complete computer in handen, waar op eenvoudige wijze allerlei elektronica aangesloten kan worden. In deze 2e herziene en uitgebreide versie gaan we in op een van de sterke kanten van de Raspberry Pi: de combinatie van programmeren en elektronica. Na een korte introductie van de Raspberry Pi wordt de benodigde software geïnstalleerd. Op de SD-kaart die u bij dit boek kunt aanschaffen, is die allemaal al aanwezig voor de Raspberry Pi. Aan de (optionele) Windows PC kant gebeurt dit met gratis software die u kunt downloaden. Daarna volgt een beknopte inleiding in het besturingssysteem Linux en gaan we programmeren in Bash, Python en JavaScript. De nadruk ligt hierbij op Python, maar in alle gevallen houden we het kort. We bespreken net voldoende zodat u de projecten kunt begrijpen en aan uw wensen aanpassen, en gaan dan aan de slag met leuke projecten. Maar liefst 45 spannende en interessante projecten worden in detail besproken en uitgelegd. Van wisselknipperlicht, aansluiten van een elektromotor, het verwerken en maken van analoge signalen tot lichtmeter en temperatuurregeling. Maar ook gecompliceerdere projecten zoals een motorsnelheidsregeling, webserver met CGI, client-server applicaties en Xwindows programma‘s. U kunt dit boek gebruiken als projecten boek en de projecten nabouwen en in de praktijk inzetten. Door de duidelijke uitleg, schema‘s en foto‘s van de opstellingen op een steekbord wordt het nabouwen een erg leuke bezigheid. RPi Alle software voor de RPi is voorgeïnstalleerd op een SD-kaart die u bij dit boek kunt aanschaffen. Dat wil zeggen dat alle software en drivers voor SSH, SPI, I²C, GPIO, PWM, muziek, Python Ontwikkelversie, wxPython, IdleX en de seriële verbinding gegarandeerd werken. Tevens staan alle broncodes van de projecten uitdit boek op deze kaart. Windows-PC In het gratis download-pakket dat bij dit boek hoort, vindt u de software die in dit boek gebruikt wordt op de Windows-PC handig bij elkaar in een enkel ZIP-bestand. Alle software is gratis. Tevens bevat het pakket een filmpje van de Nutteloze Doos (Useless Machine) van project 13.4. Software download-pakket WinOscillo Putty Xming WinSCP DiskImager Notepad2 IdleX Useless Box film

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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.

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A Handbook on DIY Nowadays, security problems are rarely properly solved or correctly addressed. Electronic security is only part of the chain in making a system secure. Electronic security is usually addressed as network or software security, neglecting other aspects, but the chain is only as strong as its weakest link. This book is about electronic hardware security, with an emphasis on problems that you can solve on a shoestring DIY budget. It deals mostly with secure communications, cryptosystems, and espionage. You will quickly appreciate that you can’t simply buy a trustworthy and reliable cryptosystem off the shelf. You will then realise that this applies equally to individuals, corporations, and governments. If you want to increase your electronic security awareness in a world already overcrowded with networks of microphones and cameras, this is a book for you. Furthermore, if you want to do something DIY by designing and expanding upon simple electronic systems, please continue reading. Some of the devices described are already published as projects in the Elektor magazine. Some are still ideas yet to be worked out. Complexity is the main enemy of security, so we'll try to keep to simple systems. Every chapter will analyse real-life espionage events or at least several hypothetical scenarios that will hopefully spark your imagination. The final goal is to build a security-conscious mindset (or “to get into a head of a spy”) which is necessary to recognise possible threats beforehand, to design a truly secure system. Don’t bother reading if: you think you and your secrets are 100% safe and secure you think somebody else can effectively handle your security you think conspiracy theories only exist in theory – Telefunken’s masterpiece the “FS-5000 Harpoon” was built on one!

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Die WiFi-Module der chinesischen Firma Espressif haben schon längst die Maker-Community erobert, bieten sie doch zu einem konkurrenzlosen Preis MCU- und WiFi-Funktionalität. Mit einfachen Mitteln lässt sich ein Arduino mit einem ESP-Modul um WiFi erweitern. Die globale Bastler-Gemeinde ersetzte schon bald die integrierte Firmware mit eigener Firmware, sodass Entwickler ESP-Boards wie Arduino-Boards programmieren können. Der neue ESP32 geht einen Schritt weiter und ist in jeder Beziehung leistungsfähiger als der ESP8266. Zudem besitzt er nun Bluetooth-Funktionalität. Der ESP32 verfügt über einen 240-MHz-Zweikern-Mikroprozessor mit einer Performanz von 600 DMIPS. Neben 520 KByte SRAM befinden sich 16 MByte Flashspeicher an Board. Zur Kommunikation mit der Außenwelt enthält das System-on-a-Chip die 802.11-b/g/n-WiFi-Komponente HT40 und Bluetooth-Funktionalität. Als Sensoren bietet der ESP32 einen Hall-Sensor, eine zehnfache, kapazitive Touch-Schnittstelle, einen analogen Verstärker für niedrige Signale und einen 32-kHz-Kristallquartz. Der Bestseller-Autor Erik Bartmann hat sich ausführlich mit dem ESP32 beschäftigt. Heraus gekommen ist dabei Das ESP32-Praxisbuch, in dem er die Leser Schritt für Schritt in die Arbeit mit diesem preiswerten WiFi-Mikrocontroller einführt.

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Theory, LTspice Simulation, and Hands-On Projects MOSFETs are essential components in modern electronics, used in switching, amplification, motor control, power conversion, digital logic, and audio circuits. This book offers a practical introduction to MOSFET technology, combining clear explanations with LTspice simulations and hands-on projects. Starting with semiconductor fundamentals, you will learn how MOSFETs operate, how they compare with BJTs, and how to apply them in real circuits. The book then progresses from basic switching applications to more advanced designs. You will learn how to: Understand N-channel and P-channel MOSFET operation Work with cutoff, triode, and saturation regions Simulate and analyze circuits using LTspice Build switching circuits for LEDs, relays, buzzers, sensors, and motors Create sensor circuits for light, temperature, touch, tilt, reed switches, and PIR motion detection Control motors and fans using PWM and H-bridge circuits Design MOSFET small-signal amplifiers Build astable, Colpitts, Hartley, phase-shift, and Pierce oscillators Experiment with MOSFET digital logic Explore buck and boost DC-DC converters Understand the basics of MOSFET audio power amplifiers Written for engineers, students, and experienced makers, this book connects theory with simulation and practical construction, giving you the knowledge and experience to design and experiment with MOSFET circuits with confidence.

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