Projekte mit Arduino, ESPHome, Home Assistant und Raspberry Pi & Co
Dieses E-Book enthält verschiedene Projektbeispiele und beginnt mit einer Einführung in die Elektronik. Es erklärt unter anderem, wie man Home Assistant auf einem Raspberry Pi installiert, wie man Raumklimasensoren für Temperatur und Luftfeuchtigkeit nutzt, das MQTT-Protokoll sowie weitere Schnittstellen einsetzt und ESPHome verwendet, um Sensoren und Aktoren in Home Assistant zu integrieren. Zahlreiche Video-Tutorials ergänzen das Buch.
Grundlagen der Elektrotechnik
Das Buch beginnt mit einer Einführung in die Elektrotechnik. Ihr lernt die Grundlagen von Spannung, Strom, Widerständen, Dioden und Transistoren.
Arduino und Mikrocontroller
Ein kompletter Abschnitt widmet sich dem Arduino Uno. Ihr lernt den Aufbau kennen, schreibt erste Programme und erarbeitet praktische Beispiele.
Home Assistant und Automatisierung
Ihr erfahrt, wie Home Assistant auf einem Raspberry Pi eingerichtet wird, und lernt den Umgang mit Automatisierungen, Szenen und Geräten. Zusätzlich wird auf Zigbee, MQTT und ESP-NOW eingegangen – wichtige Technologien für die Heimautomation.
ESP8266, ESP32 und ESP32-CAM
Die beliebten ESP-Mikrocontroller werden ausführlich behandelt. Nach einer theoretischen Einführung folgen praktische Projekte, die euch zeigen, wie ihr das Beste aus diesen Geräten herausholen könnt.
Sensoren und Aktoren
Das Buch erklärt die Funktionsweise und Anwendung zahlreicher Sensoren wie Temperatur- und Luftfeuchtigkeitssensoren, Bewegungsmelder und RFID-Reader. Bei den Aktoren werden Schrittmotoren, e-ink Displays, Servo-Motoren und vieles mehr beleuchtet. Zu allen Geräten gibt es praxisnahe Anwendungsbeispiele.
ESPHome
Dieses Kapitel zeigt euch, wie ihr Sensoren und Aktoren ohne Programmieraufwand in Home Assistant integriert. Ihr werdet Schritt für Schritt durch die Einrichtung mit ESPHome geführt.
LEDs und Lichttechnik
In diesem Kapitel lernt ihr verschiedene LED-Typen und deren Einsatzmöglichkeiten kennen. Grundlagen der Lichttechnik werden ebenfalls erklärt.
Node-RED
Ein eigenes Kapitel ist Node-RED gewidmet. Ihr erlernt die Grundlagen dieses leistungsstarken Tools und werdet Schritt für Schritt durch die Einrichtung und Nutzung geführt.
Integrierte Schaltkreise (ICs)
In der Elektronik gibt es zahlreiche ICs, die uns das Leben erleichtern. Ihr lernt die wichtigsten kennen und wendet das Wissen in praktischen Projekten an.
Programmieren für Profis
Fortgeschrittene Themen wie die korrekte Verwendung von Tastern, der Einsatz von Interrupts und die Nutzung eines NTP-Servers für Zeit-Synchronisation werden in diesem Kapitel detailliert behandelt.
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Ce cours complet de programmation de microcontrôleurs basé sur l’Arduino Uno 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 Arduino grâce à une approche pratique.
Une introduction pratique aux systèmes embarqués avec l’Arduino Uno
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 avec Arduino en utilisant la carte Uno R3
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 Uno R3 + câble USB
Livre : Programming Microcontrollers in C/C++ Using Arduino
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)
Programming with GNU Radio
HackRF is an open-source hardware platform developed by Great Scott Gadgets and serves as a versatile front end for software-defined radio (SDR). With HackRF One and its successor, HackRF Pro, users can develop their own SDR applications, build powerful receivers and transmitters, and tackle demanding RF measurement tasks.
This book provides a practical introduction to the world of SDR. Step by step, the author shows how powerful SDR projects can be implemented with HackRF – from the fundamentals of RF technology to advanced applications using GNU Radio.
In addition to working with SDR Sharp (SDR#), RadioConda, and GNU Radio, the book also covers the fundamentals of modern digital signal processing. Numerous experiments and easy-to-follow practical examples guide readers through topics such as AM, FM, and SSB reception, digital filters, shortwave radio, amateur radio, signal generators, and custom RF projects up to 6 GHz.
Whether you are a maker, radio amateur, electronics enthusiast, or SDR beginner, this book provides solid knowledge, practical applications, and the motivation to creatively explore the possibilities of modern SDR technology.
Cette version améliorée 2.0 (disponible exclusivement chez Elektor) contient les changements suivantes :
Enhanced protective earthing (PE) for furnace chassis
Extra thermal insulation layer around furnace to reduce odors
Connexion à un ordinateur permettant l'édition des courbes sur un PC
Fonctionnalités telles que le contrôle constant de la température et les fonctions de temporisation
Four à refusion à infrarouge T-962 v2.0 est un four de soudure par fusion pour CI contrôlé par microprocesseur. Il peut être utilisé pour souder efficacement divers composants CMS et BGA. L’ensemble du processus de soudure est automatique et très facile à utiliser. Cette machine utilise un rayonnement infrarouge puissant et la circulation du flux d’air chaud, ce qui permet de maintenir une température très précise et uniformément répartie.
Un plaque à fentes est conçu pour contenir la pièce à traiter, et permet d’utiliser des techniques de soudure sûres et de manipuler des CMS, BGA et d’autres petites pièces électroniques montées circuits imprimes. Le T-962 v2.0 peut être utilisé pour la dessoudure afin de rectifier automatiquement les joints de soudure défectueux, pour retirer/remplacer les composants endommagés et pour achever de petits modèles ou prototypes électroniques.
Caractéristiques
Large zone de soudure infrarouge
Surface effective de soudure : 180 x 235 mm ; cela augmente considérablement la plage d’utilisation de ce dispositif et le rend un investissement économique.
Choix de différents cycles de soudure
Les paramètres de huit cycles de soudure sont prédéfinis et l’ensemble du processus peut être achevé automatiquement en commençant par le préchauffage, le trempage et la refusion jusqu’au refroidissement.
Chauffage spécifique et égalisation de la température pour tous les modèles.
Utilise jusqu’à 800 W de chauffage infrarouge économe en énergie et une circulation d’air pour refaire couler la soudure.
Design ergonomique, pratique et facile à utiliser
Une construction de qualité, mais aussi un poids léger et un faible encombrement permettent au T-962 v2.0 d’être facilement positionné sur un établi, transporté ou stocké.
Nombreuses fonctions disponibles
Le T-962 v2.0 peut souder la plupart des petits composants des circuits imprimés, par exemple CHIP, SOP, PLCC, QFP, BGA, etc. Il s’agit de la solution de réparation idéale, allant des simples fabrications à la production de petits lots.
Caractéristiques techniques
Zone de soudure (max.)
180 x 235 mm
Puissance (max.)
800 W
Plage de température
0-280°C
Mode de chauffage
Infrarouge
Temps de traitement
1 à 8 minutes
Alimentation
220 V AC/50 Hz
Écran
LCD avec rétroéclairage
Mode de contrôle
8 courbes de température intelligentes
Dimensions
310 x 290 x 170 mm
Poids
6,2 kg
Inclus
1x T-962 v2.0 Four à refusion (version Elektor)
2x Fusibles
1x Cordon d'alimentation (UE)
Ce cours complet de programmation de microcontrôleurs STM32 comprend un manuel, un kit de composants, des projets pratiques et une formation en ligne approfondie. Il est idéal pour apprendre étape par étape la programmation de systèmes embarqués avec Arduino grâce à une approche pratique.
Une introduction pratique aux systèmes embarqués avec le STM32
Ce cours s'adresse aux débutants dans le domaine des systèmes embarqués qui recherchent une méthode structurée et basée sur des exemples pour se lancer. Un kit de composants est inclus ; il contient notamment des LED, des résistances, des interrupteurs, des capteurs, des actionneurs, des afficheurs, une plaque d'essai (breadboard) et des fils de connexion. Ces éléments sont utilisés tout au long du cours pour illustrer des exemples d'applications.
Aucune expérience préalable d'Arduino ou du développement de systèmes embarqués 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 l'issue de la formation, vous serez capable non seulement de reproduire les exemples présentés, mais aussi de les enrichir grâce à vos propres idées et applications.
Que allez-vous apprendre ?
Programmation de microcontrôleurs STM32 en C/C++ avec l'IDE Arduino
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
Déboguer des programmes à l'aide de points d'arrêt et de l'exécution pas à pas
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 STM32 NUCLEO-F411RE
Livre : Arduino for STM32
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
Programmieren mit GNU Radio
HackRF ist eine Open-Source-Entwicklung von Great Scott Gadgets und dient als vielseitiges Frontend für Software Defined Radio (SDR). Mit HackRF One und dem Nachfolger HackRF Pro lassen sich eigene SDR-Anwendungen entwickeln, leistungsfähige Empfänger und Sender aufbauen sowie anspruchsvolle Aufgaben der HF-Messtechnik realisieren.
Dieses Buch eröffnet einen praxisnahen Einstieg in die Welt des Software Defined Radio. Schritt für Schritt zeigt der Autor, wie sich mit HackRF leistungsfähige SDR-Projekte umsetzen lassen – von den Grundlagen der HF-Technik bis hin zu anspruchsvollen Anwendungen mit GNU Radio.
Neben dem Umgang mit SDR Sharp (SDR#), RadioConda und GNU Radio vermittelt das Buch auch die Grundlagen moderner digitaler Signalverarbeitung. Zahlreiche Experimente und leicht nachvollziehbare Praxisbeispiele führen durch Themen wie AM-, FM- und SSB-Empfang, digitale Filter, Kurzwelle, Amateurfunk, Messsender und eigene HF-Projekte bis 6 GHz.
Ob Maker, Funkamateur, Elektronik-Enthusiast oder SDR-Einsteiger – dieses Buch vermittelt fundiertes Wissen, praxisnahe Anwendungen und die Motivation, die Möglichkeiten moderner SDR-Technik kreativ auszuschöpfen.
Projets avec Arduino, ESPHome, Home Assistant, et Raspberry Pi & Co.
Ce livre électronique contient plusieurs exemples de projets, en commençant par une introduction à l'électronique. Il explique également comment installer Home Assistant sur un Raspberry Pi, comment utiliser des capteurs de climat intérieur pour la température et l'humidité, comment mettre en œuvre le protocole MQTT et d'autres interfaces, et comment utiliser ESPHome pour intégrer des capteurs et des actionneurs dans Home Assistant. De nombreux tutoriels vidéo complètent le livre.
Fundamentals of electrical engineering
The book begins with an introduction to electrical engineering. You will learn the basics of voltage, current, resistors, diodes and transistors.
Arduino and microcontrollers
A complete section is dedicated to the Arduino Uno. You will get to know the structure, write your first programs and work on practical examples.
Home Assistant and automation
You will learn how to set up Home Assistant on a Raspberry Pi and how to use automations, scenes and devices. In addition, Zigbee, MQTT and ESP-NOW – important technologies for home automation – will be discussed.
ESP8266, ESP32 and ESP32-CAM
The popular ESP microcontrollers are covered in detail. A theoretical introduction is followed by practical projects that show you how to get the most out of these devices.
Sensors and actuators
The book explains the functionality and application of numerous sensors such as temperature and humidity sensors, motion detectors and RFID readers. For actuators, stepper motors, e-ink displays, servo motors and much more are covered. There are practical application examples for all devices.
ESPHome
This chapter shows you how to integrate sensors and actuators into Home Assistant without any programming effort. You will be guided step by step through the setup with ESPHome.
LEDs and lighting technology
In this chapter, you will learn about different types of LEDs and how they can be used. The basics of lighting technology are also explained.
Node-RED
A whole chapter is dedicated to Node-RED. You will learn the basics of this powerful tool and be guided step by step through its setup and use.
Integrated Circuits (ICs)
In electronics, there are numerous ICs that make our lives easier. You will get to know the most important ones and apply your knowledge in practical projects.
Professional programming
Advanced topics such as the correct use of buttons, the use of interrupts and the use of an NTP server for time synchronisation are covered in detail in this chapter.
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A Toolbox for Audio Lovers and Engineers
Without any ambition to reach scientific levels, this book aims to be a toolbox for both audio lovers and high-end equipment designers. The elementary theory presented is the bare minimum for readers to grasp the operation and practical use of electrical, electromagnetic, physics, and electronic operations available in the designers’ toolbox. Each tool is explained in a minimum of words and theory without needless coverage of underlying equations or figures.
The book chapters guide you through the process of designing quality amplifiers with vacuum tubes, from the very beginning, considering both technical and subjective requirements – in theory and practice.
The book is a compilation of the author’s notes used in his professional and educational career but was nevertheless primarily written as a result of true love for the audiophile hobby.
Build your textbook weather station or conduct environmental research together with the whole world. With many practical projects for Arduino, Raspberry Pi, NodeMCU, ESP32, and other development boards.
Weather stations have enjoyed great popularity for decades. Every current and even every long discontinued electronics magazine has regularly featured articles on building your own weather station. Over the years, they have become increasingly sophisticated and can now be fully integrated into an automated home — although this often requires loyalty to an (expensive) brand manufacturer across all components.
With your own weather and environmental data, you can keep up and measure things that no commercial station can. It’s also fun: expand your knowledge of electronics, current microcontroller development boards and programming languages in a fun and meaningful way. For less than 10 euros you can get started and record your first environmental data — with time and growing interest, you will continue to expand your system.
In this Edition
Which Microcontroller Fits My Project?
The Right Development Environment
Tracking Wind and Weather
Weather Display with OpenWeatherMap and Vacuum Fluorescent Display
Volatile Organic Compounds in the Air We Breathe
Working with MQ Sensors: Measuring Carbon Monoxide — Odorless but Toxic
CO2 Traffic Light with ThingSpeak IoT Connection
An Automatic Plant Watering System
Good Indoor Climate: Temperature and Humidity are Important criteria
Classy Thermometer with Vintage Tube Technology
Nostalgic Weather House for the Whole Family
Measuring Air Pressure and Temperature Accurately
Sunburn Warning Device
DIY Sensor for Sunshine Duration
Simple Smartphone Says: Fog or Clear View?
Identifying Earthquakes
Liquid Level Measurement for Vessels and Reservoirs
Water pH Value Measurement
Detecting Radioactive Radiation
GPS: Sensor Location Service Across the Globe
Saving and Timestamping Log Files on SD Cards
LoRaWAN, The Things Network, and ThingSpeak
Operating a LoRaWAN Gateway for TTN
Defying "Wind and Weather"
Mega Display with Weather Forecasz
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.
Elektor GREEN and GOLD members can download their digital edition here.
Not a member yet? Click here.
The ESP-BLASTA Mini ESP32 Rocket Drone That Flies 100 km/h+
Wireless Workshop (1)Radio Modules Unlocked: 433 MHz CC1101 Sub-GHz Transceiver
AM TransmitterWith Square/Sine Wave Generator on Raspberry Pi Pico
STM32Cube Innovation ChallengeCompete with Your Best STM32C5 Design
CoffeeCallerHow a Long Hallway Led to a Custom Mesh-Networked PCB
AudiotronicsTotal Harmonic Distortion
Elektor at 65Projects from Septembers and Octobers Past
Bluetooth Channel Sounding for Asset TrackingCentimeter-Level Precision Ranging for Next-Generation IoT
2026: An AI OdysseyQuantum Computing Is Not the Next GPU
Protecting the Cloud Demands Security at the Edge
First Experiences with the HackRF ProPractical Tests with the New SDR Hardware
Modem Upgrade from GPRS/2G to LTE/4GUsing a Wireless Alarm Control Panel as an Example
Loop Antenna with RF BricksPart 1: A DIY Shortwave Antenna with Adjustable Directivity
Internet Radio to AM ConverterUsing an ESP32-S3 as Transmitter
Err-lectronics
mioty — An OverviewFraunhofer’s Approach to LPWAN
Workbench WisdomPractical Tips from Experts
Walter, the Compact IoT ModulePart 2: Accessing Weather and Data Services
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.