Cours complet sur le microcontrôleur ESP32, comprenant une carte d’extension MCU spécialement conçue, des projets pratiques et un guide en ligne complet – idéal pour apprendre le matériel, la programmation et la connectivité étape par étape.
Introduction pratique aux systèmes embarqués avec l'ESP32
Ce cours est conçu pour les débutants en systèmes embarqués qui recherchent une approche structurée et concrète pour se lancer. Si vous avez déjà exploré l'électronique générale ou les ressources basées sur Arduino, mais que vous les avez trouvées trop générales ou manquant de conseils pratiques, ce cours offre une alternative plus ciblée.
Grâce au kit « ESP32 by Example » (EEK) – un ensemble de composants compacts et abordables comprenant des LED, des capteurs, un écran OLED et un processeur de mouvement – vous travaillerez avec une configuration matérielle cohérente tout au long du cours. Une fois assemblé, l'EEK reste quasiment inchangé, ce qui vous permet de vous concentrer sur l'apprentissage et l'expérimentation sans reconfiguration constante.
Sujets abordés :
Comprendre et programmer le microcontrôleur ESP32
Écrire et déployer du code avec l’IDE Arduino
Explorer les systèmes cyberphysiques, jusqu’au pilotage de drones de base
Aucune expérience préalable avec Arduino ou le développement embarqué n’est requise. Chaque section propose des exemples pratiques et des mini-projets conçus pour consolider les concepts clés et encourager une exploration plus approfondie. À la fin de ce cours, vous serez capable non seulement de reproduire les exemples du livre, mais aussi de les enrichir avec vos propres idées et applications.
Que vous soyez intéressé par la programmation embarquée, les systèmes interactifs ou le pilotage de drones, ce cours vous offre une approche claire et pratique pour débuter.
Ce que vous apprendrez ?
Programmation embarquée avec l'ESP32 à l'aide de l'IDE Arduino
Acquisition et contrôle en temps réel des données de capteurs via boutons, LED et écrans
Interaction gestuelle grâce au capteur de mouvement MPU6050
Intégration d'une manette de jeu Bluetooth et simulation de contrôle de drone
Réseaux Wi-Fi et UDP, serveurs web locaux et NTP
Communication MQTT avec des plateformes cloud telles qu'AWS et Arduino IoT
Comment concevoir et déployer des systèmes IoT complets
Idéal pour
Étudiants et autodidactes explorant les systèmes embarqués
Créateurs et passionnés d'IoT souhaitant perfectionner leurs compétences en matériel
Enseignants et formateurs à la recherche de ressources pédagogiques prêtes à l'emploi
Développeurs souhaitant aller au-delà des bases de Raspberry Pi ou Arduino
Une assistance en cas de besoin
Accès aux formateurs via Elektor Academy
Forums communautaires utiles et documentation essentielle
Que contient la boîte (cours) ?
Nouveau livre de 384 pages : « ESP32 by Example » (valeur : 45 €)
Kit Elektor ESP32 by Example (EEK) : Carte d’extension pour microcontrôleur avec 6 LED et 6 boutons intégrés + écran OLED, module accéléromètre et gyroscope 3 axes MPU6050 (valeur : 40 €)
Carte Adafruit HUZZAH32 – ESP32 Feather MCU (valeur : 30 €)
Carte ESP32 Cheap Yellow Display (valeur : 25 €)
Capteur d’humidité et de température DHT11
Plaque d'essai
Câbles de connexion
Câble USB-C
Accès au cours complet sur la plateforme d'apprentissage Elektor Academy Pro
Vidéos pédagogiques
Fichiers de projet Arduino téléchargeables pour chaque module
Matériel pédagogique (de cette boîte/ce cours)
▶ Cliquez ici pour ouvrir
Module 1 – Getting Started with the ESP32 & EEK
Module 2 – Digital Output – LEDs and GPIO
Module 3 – Switches and Input Handling
Module 4 – EEK and PWM
Module 5 – OLED and Display Output
Module 6 – Motion Sensing with the MPU6050
Module 7 – Capstone Project (EEK in Action)
Module 8 – WiFi and Web Control with ESP32
Module 9 – Cloud Concepts using EEK
Module 10 – Hands-on: Arduino IoT Cloud and EEK
Module 11 – BlueTooth and EEK GamePad Integration
Module 12 – Why Drones?
Module 13 – Drone Simulator Concepts
Module 14 – Simple Drone Flight Control
Module 15 – Real-Time Drone Flight Control
Module 16 – Drone Control Mini-Projects
Module 17 – Middleware and Python Scripting
Module 18 – Python Applications for Drone Control
Module 19 – Capstone EEK Control Project and Presentation
À propos de l'auteur
Jim Solderitsch est un enseignant, architecte logiciel, développeur de systèmes et chercheur en cybersécurité spécialisé dans les systèmes cyberphysiques. Il est actuellement professeur associé en sciences informatiques à l'Villanova University en Pennsylvanie.
Qu'est-ce qu'Elektor Academy Pro ?
Elektor Academy Pro propose des solutions d’apprentissage spécialisées, conçues pour les professionnels, les équipes d’ingénieurs et les experts techniques du secteur de l’électronique et des systèmes embarqués. Elle permet aux individus et aux organisations d’approfondir leurs connaissances pratiques, de perfectionner leurs compétences et de garder une longueur d’avance grâce à des ressources de haute qualité et des outils de formation concrets.
Des projets réels aux formations animées par des spécialistes, en passant par des analyses techniques approfondies, Elektor donne aux ingénieurs les moyens de relever les défis actuels du secteur. Notre offre de formation inclut des livres Academy, des coffrets Pro, des webinaires, des conférences et des magazines B2B spécialisés – tous conçus pour favoriser le développement professionnel.
Que vous soyez ingénieur, expert R&D ou décideur technique, Elektor Academy Pro fait le lien entre la théorie et la pratique, vous aide à maîtriser les technologies émergentes et à faire progresser l’innovation dans votre entreprise.
Practical Projects and Programs
With Experimenting with Red Pitaya STEMlab Gen 2, Red Pitaya goes beyond a versatile board. It becomes a powerful laboratory instrument for precision measurement, analysis, and control.
From the fundamentals of electronic project development, monitoring, control, and design to testing, this book walks you step-by-step through everything you need to know to harness the full potential of Red Pitaya hardware and software.
The book presents real-time, FPGA-based projects that are developed on a PC using the Vivado environment, then transferred to the Red Pitaya for execution and testing.
You will learn about enhanced performance, expanded I/O capabilities, improved FPGA features, and advanced connectivity options that open up new frontiers for precision measurement, monitoring, and control in your embedded applications.
Inside the book you will discover:
A deep dive into Red Pitaya architecture and hardware design
Electronic experiments using Red Pitaya for measurement and monitoring
Hands-on projects using the Python programming language
Practical guidance for FPGA programming using Red Pitaya
Red Pitaya FPGA projects using the Verilog HDL under Vivado IDE
Practical design of electronic projects including measurement and testing
Step-by-step examples that bridge theory and real-world implementation
Whether you are designing your own electronic circuits, developing signal analysis tools, or creating real-time control or monitoring systems, this book provides you the knowledge and confidence you need to fully learn and customize the Red Pitaya platform.
From Simple Ciphers to Secure Systems
Understanding how to apply cryptography on modern microcontrollers is essential for building secure, reliable, and trustworthy systems. This book explains cryptography in the context of embedded hardware, from classical ciphers that illustrate core principles to modern techniques such as AES for practical high-security applications.
By combining mathematical theory with real-world microcontroller implementations, readers learn not only how cryptography works, but also how to implement it effectively on systems with limited processing power and memory. The book is intended for students starting out in cryptography, hobbyists securing personal projects, and engineers looking for a structured guide to embedded security.
The book covers these key topics in applied cryptography:
Classical ciphers on Arduino Uno and Raspberry Pi Pico, with full programs: Spartan Scytale, Hebrew Atbash, Caesar, ROT13, Alberti Disk, Vigenère, Affine, Polybius, Playfair, Beaufort, Ottoman Codebook, and One-Time Pad.
Hacking classical ciphers using microcontrollers, with examples.
Pseudo-random (PRNG) and true random number generation (TRNG) on microcontrollers.
Symmetric-key cryptography with full programs: DES and AES-128/256.
Memory and speed constraints of cryptography on microcontrollers.
Asymmetric cryptography: public/private keys, digital signatures, key distribution and derivation (KDF), RSA, and SHA-256 implementations.
A complete secure communication program using RSA and AES-256.
A glossary of commonly used cryptography terms.
Learning circuit design the fun way
Welcome to the world of electronics!
Getting started in electronics is not as difficult as you may think. Using this book, you will explore and learn the most important electrical and electronics engineering concepts in a fun way by doing various experiments and by simulating circuits. It will teach you electronics practically without getting into complex technical jargon and long calculations. As a result, you will be creating your own projects soon.
No prior knowledge of electronics is required, only some basic algebra is used in a few simple calculations. Many tested and working projects and simulations are presented to familiarise yourself with the construction of electronic circuits. Circuit simulation is introduced at an early stage to enable you to experiment with circuits easily without breaking anything.
You will learn:
The concepts of voltage, current, and power
AC and DC
Basic lamp circuits with switches
Passive components: resistors, capacitors & inductors
RC & RCL circuits
Electromagnetism
Loudspeakers, relays, buzzers, and transformers
Active components: diodes & LEDs, bipolar transistors & MOSFETs
Transistor-based switching circuits
Optocoupler circuits
Astable & monostable multivibrators
Using the 555 timer IC
The operational amplifier
Digital logic
Advanced examples: amplifiers, oscillators, filters, and sensors
Test and measurement tools
Microcontrollers: Arduino UNO, ESP32, Raspberry Pi Pico, and Raspberry Pi
Reading datasheets and best practices for selecting components
EMC & EMI and norms & regulations
The software simulation of gauges, control-knobs, meters and indicators which behave just like real hardware components on a PC’s screen is known as virtual instrumentation.
In this book, the Delphi program is used to create these mimics and PIC based external sensors are connected via a USB/RS232 converter communication link to a PC.
Detailed case studies in this Book include a virtual compass displayed on the PC’s screen, a virtual digital storage oscilloscope, virtual -50 to +125 degree C thermometer, and FFT sound analyser, a joystick mouse and many examples detailing virtual instrumentation Delphi components. Arizona’s embedded microcontrollers – the PIC's are used in the projects and include PIC16F84A, PIC16C71, DSPIC30F6012A, PIC16F877, PIC12F629 and the PIC16F887. Much use is made of Microchip’s 44 pin development board (a virtual instrument ‘engine)’, equipped with a PIC16F887 with an onboard potentiometer in conjunction with the PIC’s ADC to simulate the generation of a variable voltage from a sensor/transducer, a UART to enable PC RS232 communications and a bank of 8 LED's to monitor received data is also equipped with an ISP connector to which the ‘PICKIT 2’ programmer may easily be connected.
Full source code examples are provided both for several different PIC’s, both in assembler and C, together with the Pascal code for the Delphi programs which use different 3rd party Delphi virtual components.
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.
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.
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.
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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Mehr als 50 Grundlagenprojekte mit MicroPython und dem RP2040-Mikrocontroller
Der Raspberry Pi Pico ist eine leistungsstarke Mikrocontroller-Platine, die speziell für das Physical Computing – also hardwarenahe Anwendungen – entwickelt wurde. Der Raspberry Pi Pico kann so programmiert werden, dass er eine einzelne Aufgabe sehr effizient ausführt und ermöglicht so schnelle Steuerungs- und Überwachungsanwendungen in Echtzeit. Der 'Pico', wie wir ihn nennen, basiert auf dem schnellen, effizienten und kostengünstigen Dual-Core ARM Cortex-M0+ RP2040 Mikrocontroller-Chip, der mit bis zu 133 MHz läuft und über 264 KB SRAM und 2 MB Flash-Speicher verfügt. Neben dem großen Speicher hat der Pico noch weitere attraktive Eigenschaften, darunter eine große Anzahl von GPIO-Pins sowie gängige Schnittstellen wie ADC, SPI, I²C, UART und PWM. Als Krönung bietet der Chip schnelle und genaue Timer, eine Hardware-Debug-Schnittstelle und einen internen Temperatursensor.
Zur Programmierung lassen sich leicht die gängigen Hochsprachen wie MicroPython oder C/C++ verwenden. Dieses Buch ist eine Einführung in die Verwendung des Pico mit der Programmiersprache MicroPython. In allen Projekten wird die Thonny-Entwicklungsumgebung (IDE) eingesetzt. Über 50 Projekte decken folgende Themen ab:
Installation von MicroPython auf dem Raspberry Pi Pico
Timer-Interrupts und externe Interrupts
Projekte mit Analog-Digital-Wandler (ADC)
Verwendung des internen sowie externer Temperatursensoren
Datenlogger
Projekte zur PWM, UART, I²C-Bus und SPI-Bus
Wi-Fi und Bluetooth für die Kommunikation mit Smartphones
Projekte mit dem Digital-Analog-Wandler (DAC)
Alle in diesem Buch vorgestellten Projekte wurden vollständig getestet und sind funktionsfähig. Es werden keine Programmier- oder Elektronikkenntnisse vorausgesetzt, um sie nachzuvollziehen. Für alle beschriebenen Projekte gibt es kurze Beschreibungen, Blockdiagramme, detaillierte Schaltpläne und vollständige MicroPython-Programmlistings. Die Listings sind auch auf der zum Buch gehörenden Elektor-Webseite zu finden.
