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A Project-Based Introduction to Microcontrollers and Drone Control A Practical Introduction to Embedded Systems with the ESP32 This book is intended for readers who are new to embedded systems and looking for a structured, example-driven way to begin. If you’ve explored general-purpose electronics or Arduino-based resources but found them too broad or lacking in practical application, this guide offers a more focused alternative. With a small, affordable set of components – such as LEDs, sensors, an OLED screen and a motion sensor – you’ll build and work with the same hardware setup throughout the book. This allows you to focus on learning and experimenting without constant reconfiguration. Topics include: Understanding and programming the ESP32 microcontroller Using the Arduino IDE to write and deploy code Exploring cyber-physical systems, culminating in basic drone control No prior experience with Arduino or embedded development is required. Each section includes hands-on examples and mini-projects designed to reinforce core concepts and encourage deeper exploration. By the end, you’ll be equipped not only to reproduce the book’s examples, but also to extend them toward your own ideas and applications. Whether your interest is in learning embedded programming, building interactive systems, or exploring educational drone control, this book provides a clear and practical path to getting started.

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Ce cours complet de programmation de microcontrôleurs basé sur le Raspberry Pi Pico comprend un manuel, un kit de composants, des projets pratiques ainsi qu’un cours en ligne complet avec simulations. Il est idéal pour apprendre pas à pas la programmation des systèmes embarqués avec MicroPython grâce à une approche pratique. Une introduction pratique aux systèmes embarqués avec le Raspberry Pi Pico Ce cours s’adresse aux débutants en systèmes embarqués recherchant une approche structurée et basée sur des exemples. Un kit de composants comprenant des LED et des résistances, des interrupteurs, des capteurs et actionneurs, des afficheurs, une breadboard et des fils est inclus. Ceux-ci sont utilisés dans le cours pour illustrer des applications concrètes. Aucune expérience préalable avec Arduino ou le développement embarqué n’est requise. Chaque section propose des exemples pratiques et des mini-projets conçus pour renforcer les concepts clés et encourager l’exploration. À la fin du cours, vous serez capable non seulement de reproduire les exemples, mais aussi de développer vos propres idées et applications. Que allez-vous apprendre ? Programmation de microcontrôleurs en MicroPython sur le Raspberry Pi Pico via l'IDE Thonny Utilisation des entrées/sorties numériques, lecture de boutons et encodeurs, commande de LED et relais Lecture des entrées analogiques, tensions et capteurs analogiques Génération de signaux analogiques et PWM Utilisation des communications série comme UART, I²C et SPI pour piloter des afficheurs et lire des capteurs numériques et cartes SD Gestion du temps Utilisation des interruptions Entrées capteurs en temps réel et contrôle via boutons, LED et afficheurs Commande d’actionneurs comme relais et servomoteurs À qui s’adresse ce cours ? Étudiants et autodidactes explorant les systèmes embarqués Makers et passionnés d’IoT souhaitant améliorer leurs compétences en hardware Formateurs et enseignants à la recherche de matériel pédagogique prêt à l’emploi Contenu de la boîte Accès au cours complet sur la plateforme Elektor Academy Pro Carte microcontrôleur Raspberry Pi Pico + câble USB Livre : Programming Microcontrollers in MicroPython Fichiers de projet téléchargeables pour chaque module Boîte de composants : 2× LED, rouge, 5 mm LED, verte, 5 mm 3× résistance, 470 Ω, 0,25 W LDR Potentiomètre, 10 kΩ, linéaire Bouton-poussoir Module encodeur rotatif Module relais Capteur DHT22 (température & humidité) Afficheur 7 segments 4 digits compatible TM1637 MPU-6050 IMU avec connecteurs Afficheur OLED I²C compatible SSD1306 Adaptateur carte micro SD avec connecteur Buzzer Micro servo SG90 Écran TFT SPI 240×320 compatible ILI9341 20× fils jumper Breadboard Tous les cours de programmation (et différences de contenu) Cours Arduino Raspberry Pi Pico with Arduino C/C++ ESP32 with Arduino C/C++ Raspberry Pi Pico with MicroPython ESP32 with MicroPython Cours en ligne Access to Arduino Course Access to Pico with Arduino C/C++ Course Access to ESP32 with Arduino C/C++ Course Access to Pico with MicroPython Course Access to ESP32 with MicroPython Course Carte Uno R3 Raspberry Pi Pico ESP32 Raspberry Pi Pico ESP32 Livre Programming Microcontrollers in C/C++ Using Arduino Programming Microcontrollers in C/C++ Using Arduino Programming Microcontrollers in C/C++ Using Arduino Programming Microcontrollers in MicroPython Programming Microcontrollers in MicroPython Kit Boîte de composants (40 pièces) Boîte de composants (40 pièces) Boîte de composants (40 pièces) Boîte de composants (40 pièces) Boîte de composants (40 pièces)

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Program, build, and master over 60 projects with Python The Raspberry Pi 5 is the latest single-board computer from the Raspberry Pi Foundation. It can be used in many applications, such as in audio and video media centers, as a desktop computer, in industrial controllers, robotics, and in many domestic and commercial applications. In addition to the well-established features found in other Raspberry Pi computers, the Raspberry Pi 5 offers Wi-Fi and Bluetooth (classic and BLE), which makes it a perfect match for IoT as well as in remote and Internet-based control and monitoring applications. It is now possible to develop many real-time projects such as audio digital signal processing, real-time digital filtering, real-time digital control and monitoring, and many other real-time operations using this tiny powerhouse. The book starts with an introduction to the Raspberry Pi 5 computer and covers the important topics of accessing the computer locally and remotely. Use of the console language commands as well as accessing and using the desktop GUI are described with working examples. The remaining parts of the book cover many Raspberry Pi 5-based hardware projects using components and devices such as LEDs and buzzers LCDs Ultrasonic sensors Temperature and atmospheric pressure sensors The Sense HAT Camera modules Example projects are given using Wi-Fi and Bluetooth modules to send and receive data from smartphones and PCs, and sending real-time temperature and atmospheric pressure data to the cloud. All projects given in the book have been fully tested for correct operation. Only basic programming and electronics experience are required to follow the projects. Brief descriptions, block diagrams, detailed circuit diagrams, and full Python program listings are given for all projects described.

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In ESP32 programmeren voor beginners bekijken we de ESP32 en zijn voorganger, de ESP8266. Deze kleine, maar zeer krachtige Chinese chips bestaan uit een processor, geheugen, input- en outputaansluitingen en hebben draadloze netwerktoegang via WiFi. Met dit boek tonen we hoe de programmeeromgeving Arduino werkt en hoe die kan gebruikt worden met ESP-hardware. Aan de hand van voorbeelden en projecten verduidelijken we hoe de ESP-hardware kan worden toegepast. In vogelvlucht: We beschrijven de opbouw van ESP-experimenten. We tonen hoe displays worden aangesloten. Eeprom_24c16 demonstreert hoe een externe geheugenchip wordt gebruikt om getallen en tekst op te slaan en weer uit te lezen. Project Klok is de eenvoudige implementatie van een digitale klok. We geven een handleiding voor het gebruik van temperatuur- en luchtvochtigheidsensoren. Webclient laat zien hoe de ESP32 gegevens van het internet kan halen. Met Webserver kunnen we op afstand met een pc of smartphone gegevens halen uit een ESP32, sensoren uitlezen en toestellen aan- en uitschakelen. Een NTP-klok haalt tijdinformatie van Tijdserver. Die geeft zowel de tijd als het aantal seconden sinds 1 januari 1900. Het boek beschrijft hoe hieruit de tijd kan worden berekend. In het laatste hoofdstuk gebruiken we het internet om nauwkeurige weerinformatie en voorspellingen op te vragen.

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Cette offre groupée comprend l'Arduino UNO Q (2 Go) et le livre « Arduino UNO Q and AI ». L'Arduino UNO Q est la première carte UNO dotée d'une architecture hybride à double cœur, combinant un puissant processeur Linux et un microcontrôleur temps réel, ce qui permet d'allier puissance de calcul avancée et contrôle précis sur une seule et même carte. Équipée d’un MPU Qualcomm Dragonwing QRB2210 fonctionnant sous Debian Linux et d’un microcontrôleur STM32U585 pour les tâches en temps réel, l’UNO Q est conçue pour les applications de nouvelle génération. De l’Edge Computing et l’IA à la robotique et l’automatisation, elle offre des performances élevées sans sacrifier la facilité d’utilisation. Il suffit de connecter vos périphériques pour commencer – aucun matériel supplémentaire n'est nécessaire. Caractéristiques Architecture double cœur : MPU Linux + MCU temps réel Qualcomm Dragonwing QRB2210 avec prise en charge de Debian Linux Microcontrôleur STM32U585 pour le contrôle déterministe Exécute les sketches Arduino via le système d'exploitation Zephyr Idéal pour l'IA, l'IoT, la robotique et les projets industriels Spécifications Microprocesseur (MPU) Qualcomm Dragonwing QRB2210 :Quad-core Arm Cortex-A53 à 2,0 GHzAccélérateur graphique 3D Adreno GPU2× ISP (13 MP + 13 MP ou 25 MP) à 30 fps Microcontrôleur (MCU) STM32U585Arm Cortex-M33 jusqu'à 160 MHz2 Mo de mémoire flash786 Ko de SRAM RAM 2 Go LPDDR4 Alimentation Connecteur USB-C : 5 V max à 3 ATension d'entrée (VIN) : 7-24 V Mémoire 16 Go eMMC USB 1 port USB-C avec commutation hôte/périphérique, interrupteur d'alimentation et sortie vidéo Connectivité Wi-Fi 5 (2,4/5 GHz) avec antenne intégréeBluetooth 5.1 avec antenne intégrée Antenne Interfaces I²C/I³CSPIPWMCANUARTPSSIGPIOJTAGADC Vidéo Sortie vidéo via USB-CBroches MIPI DSI sur connecteur JMEDIA Supplémentaire 4× LED RVB contrôlables par l'utilisateur8× 13 Matrice de LED bleues1× connecteur Qwiic (3,3 V, I²C)1× bouton-poussoir utilisateurJCTL : Débogage à distance du microprocesseur Connecteur Audio Entrée microphone / Sortie casque / Sortie ligne sur JMISC Système d'exploitation MPU Linux Debian avec support amont Système d'exploitation temps réel Arduino Core sur Zephyr OS Conteneurisation Prise en charge de Docker et Docker Compose Systèmes d'exploitation compatibles avec Arduino App Lab Windows : Windows 10 ou version ultérieure (64 bits)macOS : macOS 11 ou version ultérieure (64 bits)Linux : Ubuntu 22.04 ou version ultérieure et Debian Trixie (64 bits) Dimensions 68,85 × 53,34 mm (format UNO) Téléchargements Datasheet User Manual Pinout Schematics Livre : Arduino UNO Q and AI – Learn to Build Intelligent Embedded Systems Développez des systèmes embarqués plus intelligents avec l’Arduino UNO Q. Ce livre vous fournit les outils, les connaissances et la confiance nécessaires pour transformer vos idées en solutions intelligentes et fonctionnelles grâce à la plateforme Arduino UNO Q. Découvrez comment créer des systèmes embarqués intelligents avec l’Arduino UNO Q et l’IA. Exploitez tout le potentiel de l’Arduino UNO Q, une plateforme de nouvelle génération qui associe la puissance temps réel du microcontrôleur STM32U585 à la flexibilité du microprocesseur Qualcomm Dragonwing QRB2210. Apprenez à prototyper rapidement des applications concrètes en utilisant l’Arduino IDE pour le contrôle embarqué bas niveau et Python dans Arduino App Lab pour le développement haut niveau. Gagnez en assurance grâce à des projets pratiques qui vous guident pas à pas, des fonctionnalités de base de la carte jusqu’à des systèmes entièrement opérationnels. Explorez des exemples prêts à l’emploi basés sur l’IA dans Arduino App Lab et découvrez comment ils peuvent accélérer votre développement et réduire le délai de mise sur le marché. Entrez dans le monde de l’Edge AI avec une introduction claire et pratique à Edge Impulse Studio – aucune expérience préalable en IA n’est requise. Suivez un workflow complet et concret pour créer une application d’IA de reconnaissance de mots-clés, couvrant la collecte de données, l’entraînement du modèle, l’optimisation et l’inférence embarquée avec Edge Impulse Studio. Faites le lien entre systèmes embarqués et apprentissage automatique et apprenez à intégrer l’intelligence directement dans votre matériel. Idéal pour les ingénieurs en systèmes embarqués, les enseignants, les étudiants et les makers souhaitant rester à la pointe du développement de produits basés sur l’IA. Cette offre groupée contient : Arduino UNO Q (2 Go) (d'une valeur de 50 €) Livre : Arduino UNO Q and AI (d'une valeur de 35 €)

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This is the second edition of a book aimed at engineers, scientists, and hobbyists who want to interface PCs with hardware projects using graphical user interfaces. Desktop and web-based applications are covered. The programming language used is Python 3, which is one of the most popular languages around: speed of programming being a key feature. The book has been revised and updated with an emphasis on getting the user to produce practical designs with ease – a text editor is all that is required to produce Python programs. Hardware interfacing is achieved using an Arduino Uno as a remote slave. A full description and source code of the communication interface is given in the book. The slave provides digital and analog input and outputs. Multiple Unos can be included in one project with all control code written in Python and running on a PC One project involves a PIC microcontroller with the code provided that can be loaded into the PIC using the Uno. The web applications and server are all implemented in Python, allowing you to access your electronic hardware over the Internet. The Raspberry Pi computer can be used as your web server. An introductory chapter is provided to get you started with using Linux. The book is written for use with Debian or variations including Mint or Ubuntu. All of the programs in the book are freely available, ready to use and experiment with by way of a download from Elektor.

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Praxisnahe Projekte, Profi-Tricks und eigene Anwendungen Dieses Buch führt Sie Schritt für Schritt in die faszinierende Welt der State Machines ein und zeigt, wie Sie Hardware direkt und effizient ansteuern können – jenseits klassischer CPU-gesteuerter Ansätze. In diesem Buch lernen Sie: LEDs und NeoPixel kreativ steuern: Blinken, Dimmen, Farbwechsel und komplexe Animationen Taster und Encoder zuverlässig auslesen und in Echtzeit in Ihre Projekte integrieren Analoge Eingänge (ADC) nutzen und Signale digital steuern Servos präzise ansteuern und Bewegungsabläufe automatisieren SPI mit PIO umsetzen, um Displays, Sensoren und Module anzusteuern Menüsysteme und Submenüs auf SPI-Displays realisieren, inklusive Navigation über mehrere Taster PWM, Signalgenerierung und Frequenzsteuerung für akustische oder visuelle Effekte Debugging-Strategien und Tipps, um Ihre PIO-Programme effizient zu entwickeln Alle Beispiele sind praxisnah, sofort umsetzbar und zuverlässig. Mit klaren Anleitungen, Hintergrundwissen und fertigen Codebeispielen lernen Sie, die PIO-Fähigkeiten des Pico maximal zu nutzen – egal ob für Maker-Projekte, Prototypen oder professionelle Anwendungen. Erleben Sie, wie Sie komplexe Hardwaresteuerung elegant mit dem Pico realisieren können – schneller, flexibler und leistungsfähiger als je zuvor.

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Design IoT Projects with Raspberry Pi, Arduino and ESP32 The Internet of Things (IoT) is becoming a major application area for embedded systems. As a result, more and more people are becoming interested in learning about embedded design and programming. Technical colleges and universities are moving away from legacy 8 and 16-bit microcontrollers and are introducing 32-bit embedded microcontrollers to their curriculums. Many IoT applications demand precision, high processing power, and low power consumption. Produced by IBM, Node-RED is an open-source visual editor for wiring the Internet of Things. Node-RED comes with a large number of nodes to handle a multitude of tasks. The required nodes are selected and joined together to perform a particular task. Node-RED is based on flow type programming where nodes are configured and joined together to form an application program. There are nodes for performing complex tasks, including web access, Twitter, E-mail, HTTP, Bluetooth, MQTT, controlling GPIO ports, etc. One particularly nice aspect of Node-RED is that the programmer does not need to learn how to write complex programs. For example, an email can be sent by simply joining nodes together and writing only a few lines of code. The aim of this book is to teach how Node-RED can be used in projects. The main hardware platform used with most of the projects in this book is Raspberry Pi 4. Chapters are included to show how Node-RED can be also be used with Arduino Uno, ESP32 DevKitC, and the ESP8266 NodeMCU microcontroller development boards.

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Die Programmiersprache „Python“ hat in den letzten Jahren einen enormen Aufschwung erlebt. Nicht zuletzt haben verschiedene Einplatinensysteme wie der Raspberry Pi zu deren Bekanntheitsgrad beigetragen. Aber auch in anderen Gebieten, wie der Künstlichen Intelligenz oder dem Machine Learning, hat Python weite Verbreitung gefunden. Es ist daher naheliegend, Python bzw. die Variante „MicroPython“ auch für den Einsatz in SoCs (Systems on Chip) zu verwenden. Leistungsfähige Controller wie der ESP32 der Firma Espressif Systems bieten eine hervorragende Performance sowie Wi-Fi- und Bluetooth-Funktionalität zu einem günstigen Preis. Mit diesen Eigenschaften wurde die Maker-Szene im Sturm erobert. Im Vergleich zu anderen Controllern weist der ESP32 einen deutlich größeren Flash und SRAM-Speicher, sowie eine wesentlich höhere CPU-Geschwindigkeit auf. Aufgrund dieser Leistungsmerkmale eignet sich der Chip nicht nur für klassische C-Anwendungen, sondern insbesondere auch für die Programmierung mit MicroPython. Das vorliegende Buch führt in die Anwendung der modernen Ein-Chip-Systeme ein. Neben den technischen Hintergründen steht vor allem MicroPython selbst im Vordergrund. Nach der Einführung in die Sprache werden die erlernten Programmierkenntnisse umgehend in die Praxis umgesetzt. Die einzelnen Projekte sind sowohl für den Einsatz im Labor als auch für Alltagsanwendungen geeignet. Neben dem eigentlichen Lerneffekt steht also auch die Freude am Aufbau kompletter und nützlicher Geräte im Vordergrund. Durch die Verwendung von Laborsteckboards können Schaltungen aller Art mit geringem Aufwand realisiert werden, sodass das Austesten der selbstgebauten Geräte zum lehrreichen Vergnügen wird. Durch die verschiedenen Anwendungen wie Wetterstationen, Digitalvoltmeter, Ultraschall-Entfernungsmesser, RFID-Kartenleser oder Funktionsgeneratoren sind die vorgestellten Projekte auch für Praktika oder Fach- und Studienarbeiten in den Naturwissenschaften bzw. im Natur- und Technikunterricht bestens geeignet.

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For Raspberry Pi, ESP32 and nRF52 with Python, Arduino and Zephyr Bluetooth Low Energy (BLE) radio chips are ubiquitous from Raspberry Pi to light bulbs. BLE is an elaborate technology with a comprehensive specification, but the basics are quite accessible. A progressive and systematic approach will lead you far in mastering this wireless communication technique, which is essential for working in low power scenarios. In this book, you’ll learn how to: Discover BLE devices in the neighborhood by listening to their advertisements. Create your own BLE devices advertising data. Connect to BLE devices such as heart rate monitors and proximity reporters. Create secure connections to BLE devices with encryption and authentication. Understand BLE service and profile specifications and implement them. Reverse engineer a BLE device with a proprietary implementation and control it with your own software. Make your BLE devices use as little power as possible. This book shows you the ropes of BLE programming with Python and the Bleak library on a Raspberry Pi or PC, with C++ and NimBLE-Arduino on Espressif’s ESP32 development boards, and with C on one of the development boards supported by the Zephyr real-time operating system, such as Nordic Semiconductor's nRF52 boards. Starting with a very little amount of theory, you’ll develop code right from the beginning. After you’ve completed this book, you’ll know enough to create your own BLE applications.

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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.

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Practical Multitasking Fundamentals Programming embedded systems is difficult because of resource constraints and limited debugging facilities. Why develop your own Real-Time Operating System (RTOS) as well as your application when the proven FreeRTOS software is freely available? Why not start with a validated foundation? Every software developer knows that you must divide a difficult problem into smaller ones to conquer it. Using separate preemptive tasks and FreeRTOS communication mechanisms, a clean separation of functions is achieved within the entire application. This results in safe and maintainable designs. Practicing engineers and students alike can use this book and the ESP32 Arduino environment to wade into FreeRTOS concepts at a comfortable pace. The well-organized text enables you to master each concept before starting the next chapter. Practical breadboard experiments and schematics are included to bring the lessons home. Experience is the best teacher. Each chapter includes exercises to test your knowledge. The coverage of the FreeRTOS Application Programming Interface (API) is complete for the ESP32 Arduino environment. You can apply what you learn to other FreeRTOS environments, including Espressif’s ESP-IDF. The source code is available from GitHub. All of these resources put you in the driver’s seat when it is time to develop your next uber-cool ESP32 project. What you will learn: How preemptive scheduling works within FreeRTOS The Arduino startup “loopTask” Message queues FreeRTOS timers and the IDLE task The semaphore, mutex, and their differences The mailbox and its application Real-time task priorities and its effect Interrupt interaction and use with FreeRTOS Queue sets Notifying tasks with events Event groups Critical sections Task local storage The gatekeeper task

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