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.
Concrétisez vos rêves, réalisez les projets les plus fous : un odomètre pour la roue de votre hamster, la surveillance complètement automatisée de votre fourmilière avec interface web, ou le Sandwich-O-Mat – une machine qui grille les sandwichs de votre choix.Avec les cartes Arduino et le mouvement DIY (« fais-le toi-même ») ou maker, se mettre à programmer des microcontrôleurs est devenu un jeu d'enfant. Une deuxième révolution a eu lieu : des développeurs ingénieux ont mis sur le marché de petites cartes – appelées « shields » ou modules – qui simplifient considérablement l'utilisation d'autres dispositifs. Ces petits modules contiennent tous les composants électroniques nécessaires pour la connexion au microcontrôleur ; quelques fils avec des fiches suffisent pour le raccordement, ce qui évite d'avoir à câbler et fait gagner du temps. En outre, il est également possible de manipuler de minuscules composants dépourvus de pattes de connexion (ceux de type CMS).ProjetsArduino et le monde extérieurCapteur BMP180, introduction aux bibliothèques et à l'I²CInitiation aux entrées/sorties avec un shield polyvalentAdaptateur I²C pour LCD et afficheurs à matrice de pointsShield clavier & LCDConvertisseur de niveauW5100 : connexion à internetShields d'extension des entrées/sortiesRelais et relais statiquesShield multifonction : unité de commande universelleConnexion d'un lecteur de carte SD par SPITouches et afficheurs à 7 segmentsConvertisseur analogique/numérique à 16 bitsConvertisseur numérique/analogique MCP4725Pilote de servomoteurs à 16 voies PWMLecteur MP3Enregistreur de données GPS avec stockage sur carte SDCapteur tactileJoystickSHT31 : température et humiditéCapteur d'UV-A VEML6070Temps de vol VL53L0XMesure de distance à ultrasonsAfficheur matriciel à LED à base de MAX7219Horloge en temps réel DS3231Circuit d'extension de port MCP23017Communication radio à 433 MHzGyroscope MPU-6050Accéléromètre ADXL345LED RVB WS2812Cartes d'alimentationCapteurs de gaz MQ-xxCapteur de dioxyde de carbone (CO2)Capteur de courant ACS712Capteur de courant INA219Pilote de moteur L298Kit RFID MFRC522Moteur pas à pas 28BYJ-48Carte avec pilote de moteur ultra-silencieux TMC2209Potentiomètre numérique X9C10xÉcran couleur TFT avec contrôleur/pilote ST7735Écran à encre électroniqueModule BluetoothCompteur GeigerModule GSM SIM800LMultiplexeur I²CModule CAN (Controller Area Network)
AI in Practice
Dive into the fascinating world of robotics and automation!
This Elektor Special shows you how to build your own robots with creativity, a little know-how, and affordable technology. From your first DIY project with Arduino or Raspberry Pi to intelligent systems with AI – this issue makes modern robotics understandable and accessible.
Discover practical instructions, inspiring projects, and exciting insights into the maker scene. Learn how experimentation, community, and openness give rise to true innovation – and why robotics is so much more than just a technical hobby.
Contents
Imagination turns into reality
Arduino-controlled Drawing Robot
GalaxyRVR Mars Rover Kit for Arduino
YDLIDAR X4Pro Lidar
xHuskyLens AI Camera
DOF Robot Arm with Raspberry Pi Pico
Manufacturing Robots with Fischertechnik
Pneumatic Industrial Robot
Why Do We Keep Building Robot Dogs?
Elektor Mini-Wheelie
Robot Vehicles and Autonomous Driving
Cette offre groupée contient les deux volumes de « KiCad Like a Pro » (4e édition 2024). Dans Fundamentals and Projects (prix normal : 39,95 €), vous apprendrez à utiliser KiCad grâce à une approche pratique, vous aidant à devenir rapidement productif et à commencer à concevoir vos propres cartes. Advanced Projects and Recipes (prix normal : 34,95 €) vous permet de mettre en pratique vos nouvelles compétences KiCad en vous mettant au défi avec une série de projets réels.
La dernière version de KiCad, le meilleur outil gratuit de CAO au monde, est dotée de fonctionnalités que l'on ne trouve généralement que dans les outils de CAO commerciaux coûteux. Cette suite d'applications multiplateformes moderne, construite autour d'éditeurs de schémas et de conception, avec des applications auxiliaires, est un outil PCB stable et mature. KiCad 8 est parfait pour les ingénieurs et les créateurs en électronique.
Voici les améliorations et fonctionnalités les plus importantes de KiCad 8, à la fois en surface et sous le capot :
Interface utilisateur moderne, entièrement repensée par rapport aux versions précédentes
Vérificateurs de règles électriques et de conception améliorés et personnalisables
Éditeur de thèmes vous permettant de personnaliser KiCad sur votre écran
Possibilité d'importer des projets depuis Eagle, CADSTART, etc.
API de script Python
Simulateur de circuit SPICE intégré amélioré
Schémas multi-feuilles
Les filtres définissent les éléments sélectionnables
Le routeur interactif amélioré vous aide à dessiner des pistes simples et des paires différentielles avec précision
Des outils nouveaux ou améliorés pour dessiner des pistes, mesurer des distances, régler les longueurs de piste, etc.
Interactif avancé routeur
Générateur de nomenclature intégré
Visionneuse 3D réaliste avec fonction de lancer de rayons
Gouttes d'eau personnalisables
Gestionnaire de plug-ins pour une installation rapide de thèmes, de bibliothèques et de fonctionnalités telles que les autorouteurs et les générateurs de nomenclature
Le premier livre KiCad Like A Pro – Fundamentals and Projects vous apprendra à utiliser KiCad grâce à une approche pratique. Il vous aidera à devenir productif rapidement et à commencer à concevoir vos propres cartes. Des exemples de projets illustrent les fonctionnalités de base de KiCad, même si vous n'avez aucune connaissance préalable de la conception de PCB. L'auteur décrit l'intégralité du flux de travail, de la saisie des schémas aux subtilités de la finalisation des fichiers pour la production de PCB, et offre des conseils judicieux sur le processus.
Le deuxième livre KiCad Like A Pro – Advanced Projects and Recipes vous aidera à mettre en pratique vos nouvelles compétences KiCad en vous mettant au défi dans une série de projets du monde réel. Les projets sont soutenus par un ensemble complet de recettes avec des instructions détaillées sur la façon de réaliser une variété de tâches simples et complexes. Concevez les PCB pour une alimentation solaire, une matrice de LED, un enregistreur de données alimenté par Arduino et une carte ESP32 personnalisée. Comprenez les détails les plus fins du routeur interactif, comment gérer les équipes de projet KiCad avec Git, comment utiliser un autorouter sur des PCB à 2 et 4 couches, et bien plus encore.
The Arduino Uno is an open-source microcontroller development system encompassing hardware, an Integrated Development Environment (IDE), and a vast number of libraries. It is supported by an enormous community of programmers, electronic engineers, enthusiasts, and academics. The libraries in particular really smooth Arduino programming and reduce programming time. What’s more, the libraries greatly facilitate testing your programs since most come fully tested and working.
The Raspberry Pi 4 can be used in many applications such as audio and video media devices. It also works in industrial controllers, robotics, games, and in many domestic and commercial applications. The Raspberry Pi 4 also offers Wi-Fi and Bluetooth capability which makes it great for remote and Internet-based control and monitoring applications.
This book is about using both the Raspberry Pi 4 and the Arduino Uno in PID-based automatic control applications. The book starts with basic theory of the control systems and feedback control. Working and tested projects are given for controlling real-life systems using PID controllers. The open-loop step time response, tuning the PID parameters, and the closed-loop time response of the developed systems are discussed together with the block diagrams, circuit diagrams, PID controller algorithms, and the full program listings for both the Raspberry Pi and the Arduino Uno.
The projects given in the book aim to teach the theory and applications of PID controllers and can be modified easily as desired for other applications. The projects given for the Raspberry Pi 4 should work with all other models of Raspberry Pi family.
The book covers the following topics:
Open-loop and closed-loop control systems
Analog and digital sensors
Transfer functions and continuous-time systems
First-order and second-order system time responses
Discrete-time digital systems
Continuous-time PID controllers
Discrete-time PID controllers
ON-OFF temperature control with Raspberry Pi and Arduino Uno
PID-based temperature control with Raspberry Pi and Arduino Uno
PID-based DC motor control with Raspberry Pi and Arduino Uno
PID-based water level control with Raspberry Pi and Arduino Uno
PID-based LED-LDR brightness control with Raspberry Pi and Arduino Uno
Diese Ausgabe steht allen GOLD- und GREEN-Mitgliedern auf der ElektorMagazine-Website zum Download bereit!
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USB-MessadapterStrom und Signalqualität von USB-Anschlüssen testen
4...20 mA Stromausgang für Arduino UnoEine zuverlässige, EMI-unempfindliche Stromschleifenschnittstelle
Automatische StaubsaugersteuerungHalten Sie den Arbeitsbereich Ihrer Werkzeuge sauber
DDS-Generator mit ATtiny
Opamp-Tester V2Neue Platine – nun auch für SMDs geeignet
550-mW-„Lamp“-AudioverstärkerDer warme Klang von Röhren – ganz einfach
SicherungswächterSicherung mit Blink-LED überwachen
Hochwertiger RIAA-VorverstärkerHolen Sie das Beste aus Ihren Vinyl-Schallplatten heraus!
Drahzahlkalibrator für PlattenspielerEin Arduino-basierter Stroboskopgenerator mit 100–120 Hz
Infrarot-fernbedienbarer DimmerSteuern Sie Ihre Halogen- oder LED-Stehleuchte mühelos und mit Stil
Wie man switch…case mit Strings in C++/Arduino IDE verwendet
Magnetfindermit einfachem Hall-Effekt-Sensor
Intelligenter Einschaltknopf für Raspberry PiEine Lösung für Raspberry Pi bis zum Modell 4
Essenzielle Maker-TippsProfessionelle Einblicke für den Maker-Alltag
Praktische Projekte mit dem 555-TimerGleichstrommotorsteuerung und Reaktionszeitschallungen
Einfacher AC-Last-Ein-MonitorEnergie sparen mit einem einfachen Gerät
Powerbanks parallel schaltenEine durchgehende Stromversorgung für drei Tage
VFO bis 15 MHzMit Raspberry Pi Pico
Geigen-Stimmgerät mit ATtiny202
Elektor Classics: Video-Eingangsverstärker für S/W-Fernseher
Kapazitätsmesser20 pF bis 600 nF
Quasi-analoges Uhrwerk MkIIZwei LED-Ringe für Stunden und Minuten
Sie können alles tun, was Sie wollen(mit dem Arduino-Ökosystem an Ihrer Seite)
Neon-Würfel mit Glimmlampen
Elektor Classics: Video-Verstärker
Inspirierende Hardware-Designs für Ihre ESPs
Elektor Classics: RTTY-Abgleichanzeige
RGB-LEDs mit integrierter SteuerschaltungLicht mit Präzision: ICLEDs setzen Maßstäbe
Experiment: Auf dem Weg zu einem Mixed-Signal-Theremin?Moderne Time-of-Flight-Sensoren im Zusammenspiel mit dem zeitlosen XR2206-Analoggenerator
ESP32-Audio-Transceiver-Board (Teil 1)SD-Karten-WAV-Player-Demo
Infografiken: Schaltungen & Schaltungsdesign 2025
Kleiner Audio-MixerEinfaches und vielseitiges skalierbares Design
Intelligenter Treppenlicht-TimerEffiziente Lichtsteuerung zur Reduzierung des Energieverbrauchs
Machen Sie Ihre Rollläden smartVelux-Hardware steuern mit ESP32 und MQTT
Solid-State-FußwärmerEnergieeffizienter Komfort
Ist der M5Stamp Fly Quadcopter der nächste Tello?
Erhöhung der WLAN-Reichweite des ESP32-C3 SuperMiniEine einfache und wirkungsvolle Antennenmodifikation
ZD-8968 Heißluft-LötstationEin preisgünstiges Arbeitstier oder nur heiße Luft?
Parksensor-TesterDefekte beim PDC-System am Auto finden
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.
In dit boek worden een serie spannende en leuke projecten voor de Arduino behandeld, zoals een stil alarm, mensensensor, lichtmeter, besturing van een motor, internet en draadloze bediening (via een radioverbinding). In tegenstelling tot veel gratis projecten op internet zijn de projecten in dit boek in de praktijk getest, en werken gegarandeerd!
U kunt dit boek gebruiken als projectenboek, en de 45 projecten nabouwen en in de praktijk inzetten. Door de duidelijke uitleg, schema's en zelfs foto's van de opstelling op is het nabouwen een erg leuke bezigheid. De foto's zijn gemaakt van een werkende opstelling, dus u weet zeker dat ze kloppen.
U kunt de projecten in dit boek ook met elkaar combineren om zo uw eigen projecten te maken. Per project wordt duidelijk uitgelegd waarom het project op die manier is uitgevoerd. Al doende leert u veel over het project en de gebruikte onderdelen, en kunt u het project zelf aanpassen en uitbreiden naar uw eigen wensen.
Daarnaast is het boek ook als naslagwerk inzetbaar. Via de index vindt u gemakkelijk projecten die als voorbeeld voor het gebruik van C++ opdrachten en Arduino-functionaliteit kunnen dienen. Zelfs als u alle projecten gemaakt hebt zal dit boek om die reden nog lang een plekje naast uw PC behouden.
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.
Make your project dreams come true: an odometer for the hamster wheel, a fully automatic control of your ant farm with web interface, or the Sandwich-O-Mat – a machine that toasts and grills sandwiches of your choice.
With the Arduino and the DIY or Maker movement, not only did entry into microcontroller programming become child's play, but a second development also took place: Resourceful developers brought small boards – so-called shields or modules – to the market, which greatly simplified the use of additional hardware. The small modules contain all the important electronic parts to be connected to the microcontroller with a few plug-in cables, eliminating the need for a fiddly and time-consuming assembly on the plug-in board. In addition, it is also possible to handle tiny components that do not have any connecting legs (so-called SMDs).
Projects Discussed
Arduino seeks connection
BMP and introduction to libraries, I²C
Learn I/O basics with the multi-purpose shield
I²C LCD adapter and DOT matrix displays
LCD keypad shield
Level converter
W5100: Internet connection
I/O expansion shield
Relays and solid-state relays
The multi-function shield: A universal control unit
Connecting an SD card reader via SPI
Keys and 7-segment displays
16-bit ADC
MCP4725 DAC
16-way PWM servo driver
MP3 player
GPS data logger using an SD card
Touch sensor
Joystick
SHT31: Temperature and humidity
VEML6070 UV-A sensor
VL53L0X time-of-flight
Ultrasonic distance meter
MAX7219-based LED DOT matrix display
DS3231 RTC
Port expander MCP23017
433 MHz radio
MPU-650 gyroscope
ADXL345 accelerometer
WS2812 RGB LEDs
Power supply
MQ-xx gas sensors
CO2 gas sensor
ACS712 current sensor
INA219 current sensor
L298 motor driver
MFRC522 RFID
28BYJ-48 stepper motor
TMC2209 silent step stick
X9C10x digital potentiometer
ST7735 in a color TFT display
e-Paper display
Bluetooth
Geiger counter
SIM800L GSM module
I²C multiplexer
Controller Area Network
This book covers a series of exciting and fun projects for the Arduino, such as a silent alarm, people sensor, light sensor, motor control, internet and wireless control (using a radio link). Contrary to many free projects on the internet all projects in this book have been extensively tested and are guaranteed to work!
You can use it as a projects book and build more than 45 projects for your own use. The clear explanations, schematics, and pictures of each project make this a fun activity. The pictures are taken of a working project, so you know for sure that they are correct.
You can combine the projects in this book to make your own projects. To facilitate this, clear explanations are provided on how the project works and why it has been designed the way it has That way you will learn a lot about the project and the parts used, knowledge that you can use in your own projects.
Apart from that, the book can be used as a reference guide. Using the index, you can easily locate projects that serve as examples for the C++ commands and Arduino functionality. Even after you’ve built all the projects in this book, it will still be a valuable reference guide to keep next to your PC.
With Examples for Arduino UNO, Raspberry Pi Pico and ESP32
Programming small electronic systems has never been more accessible. Tasks that once demanded expensive tools, specialized hardware, and deep electrical engineering expertise can now be tackled with low-cost development boards and approachable software. At the centre of this shift is the Arduino environment, which provides a unified and familiar way to program a wide range of microcontroller platforms—from classic AVR boards like the Arduino UNO to modern ARM-based boards such as the Raspberry Pi Pico, and powerful Wi-Fi-enabled devices like the ESP32.
This book introduces embedded programming through the core idea that defines all microcontrollers: reading inputs, processing information, and controlling outputs in a predictable loop. The Arduino environment abstracts much of the hardware complexity, allowing you to focus on behaviour rather than implementation details. With just a few lines of code, you can blink LEDs, read sensors, control motors, and communicate with other devices.
While the Arduino UNO, Raspberry Pi Pico, and ESP32 boards differ greatly in performance and features, they share the same fundamental building blocks: digital and analog I/O, timers, serial communication, PWM, interrupts, and power management. Learning these concepts within the Arduino framework builds skills that transfer easily across platforms and scale toward more advanced applications.
By exploring multiple boards while maintaining a consistent programming approach, this book helps you progress from simple experiments to confidently produce well-structured designs—showing that embedded development can be both practical and enjoyable.