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Technique d'éclairage pour Einsteiger (E-book)

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Principles, Design, and Real-World Applications of Modern Photonics Light shapes our world—from the glow of a simple LED to the precision of a laser beam and the immense power of the sun. LEDs, Lasers, and Sunlight – Principles, Design, and Real-World Applications of Modern Photonics is your comprehensive guide to understanding, designing, and applying modern light technologies. This book takes you on a journey from the fundamentals of photonics—covering the nature of light, optical laws, and color theory—to real-world engineering with today’s most important light sources. You’ll explore how LEDs work, how to design efficient lighting systems, and how to tackle practical challenges such as thermal management, power supply design, and optical performance. Beyond illumination, the book opens doors to specialized applications: horticultural lighting for plant growth, infrared and ultraviolet technologies, modern display systems from LCD to MicroLED, and the fascinating world of lasers—from their physics to their use in medicine, industry, and communication. It also connects light engineering to sustainability through solar energy and thermal radiation. Written with a strong practical focus, this book bridges theory and application. Whether you are an engineer, student, or advanced hobbyist, you’ll gain the tools to turn concepts into working solutions—from selecting components to building complete systems. If you want to understand light not just as a phenomenon, but as a powerful engineering tool, this book will illuminate the way.

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Grundlagen, Schaltungen und sichere Anwendungen für Einsteiger und Fortgeschrittene Elektronenröhren üben bis heute eine besondere Faszination aus. Ihre langlebige Funktion, ihre Robustheit und ihr charakteristisches Verhalten unterscheiden sie grundlegend von moderner Halbleitertechnik. Trotz ihres Alters sind Röhren keineswegs nur historische Bauteile, sondern finden auch heute noch Anwendung in Audiotechnik, Messtechnik und vor allem im Hobbybereich. Dieses Buch richtet sich an Elektronikinteressierte und Bastler, die Elektronenröhren nicht nur in der Theorie kennenlernen und verstehen, sondern auch in der Praxis einsetzen möchten. Es vermittelt die Grundlagen der Röhrentechnik, erklärt die unterschiedlichen Bauformen und Bezeichnungen, zeigt typische Schaltungen und geht außerdem auf Spannungsversorgung und Netzteile sowie auf Messungen und sicherheitsrelevante Aspekte ein. Der Schwerpunkt liegt auf praxisnahen Erklärungen und realistischen Beispielen aus der Werkstatt. Zahlreiche Hinweise helfen, typische Fehler zu vermeiden, Schaltungen aufzubauen und Röhrengeräte sowie deren Aufbau zu verstehen. Grundkenntnisse der Elektronik werden vorausgesetzt. „Elektronenröhren in der Praxis“ bietet einen verständlichen und fundierten Einstieg in die Röhrentechnik – sachlich, nachvollziehbar und mit klarem Fokus auf die praktische Anwendung.

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Inhalt Theorie & Anwendung Es werde Licht – Physikalische Grundlagen zu Licht und Beleuchtung Illuminati – Beleuchtungstechnik: Grundlagen und Anwendungen Steuerzentrale – LED-Leistungseinheit und -Steuerung auf einem Chip LED-Beamer-Technologie – Funktionsweise und Anwendungen Hitzeschild – Kaltleiter als Strombegrenzer für LEDs Strahler 09 – Ansteuerelektronik und Wärmemanagement für Leuchtmittel auf LED-Basis LEDs für eine neue Ära in der Lichttechnik – Die Leuchtdiode und ihre Möglichkeiten aus Sicht eines Herstellers Ökobilanz von LED-Lampen – Ergebnisse einer Gesamtlebenszyklusanalyse für LED-Lampen Lichtpumpe – Spannungswandler mit Konstantstromausgang für 0,5-W- und 1-W-Power-LEDs LED the sun shine – LED-Licht fürs Automobil Licht im Tunnel – Die XLamp LED-Serie von Cree Selbstbauprojekte Ambilight mit Bluetooth – Ein modulares RGB-Power-LED-System mit PC-Schnittstelle Universelle LED-Lampe – Mit programmierbarem Farbwechsel LED-Tester – Lichtstärke prüfen und vergleichen Künstlerischer LED-Dimmer – Farbmischung stufenlos einstellen Computerisierter LED-Weihnachtsbaum LED-Würfel – Mogeln unmöglich!

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Vom Messwert zur stabilen Entscheidung Wie wird aus einem einfachen Mikrocontroller ein intelligentes System, das Sensorwerte erfasst, verarbeitet und sinnvoll darauf reagiert? Dieses Buch zeigt es Ihnen Schritt für Schritt – verständlich, praxisnah und ohne unnötige Vorkenntnisse. Sie beginnen mit den Grundlagen der digitalen und analogen Ein- und Ausgänge. Anschließend lernen Sie, wie Sensorwerte gelesen, geglättet und zuverlässig bewertet werden. Anschauliche Beispiele erklären, warum einzelne Messwerte oft täuschen können und wie Mittelwertbildung, Hysterese und einfache Entscheidungsregeln für stabile Ergebnisse sorgen. Nach und nach erweitern Sie Ihre Projekte um Displays, I²C-Kommunikation und mehrere vernetzte Mikrocontroller. So entstehen verteilte Systeme, in denen Raspberry Pi Pico und ATtiny-Controller Daten austauschen und gemeinsam Aufgaben übernehmen. Im fortgeschrittenen Teil erhalten Sie einen leicht verständlichen Einstieg in Merkmalsbildung, Datenvorverarbeitung, hybride Entscheidungsmodelle und TinyML-nahe Anwendungen. Dabei verbinden Sie klassische Regelungstechnik mit modernen datenbasierten Methoden. Alle Projekte werden von ausführlich kommentierten Programmen in C und MicroPython begleitet. Das Buch richtet sich an Einsteiger, Maker, Studierende und alle, die Embedded-Systeme von Grund auf verstehen möchten. Am Ende können Sie eigene Systeme entwickeln, die nicht nur messen, sondern Informationen auswerten, zuverlässige Entscheidungen treffen und gezielt reagieren.

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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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Zeitsteuerung, Scheduler, PIO und Zustandsmaschinen Multitasking ist der Schlüssel zu leistungsfähigen Embedded-Systemen, und zugleich eine der größten Herausforderungen in der Mikrocontroller-Programmierung. Dieses Buch zeigt Ihnen Schritt für Schritt, wie Sie von einem einfachen Ein-Task-Programm zu einem strukturierten, reaktionsfähigen und skalierbaren System gelangen. Dabei steht nicht nur das Wie, sondern vor allem das Warum im Mittelpunkt. Sie lernen: warum scheinbare Parallelität entsteht weshalb blockierende Programme instabil werden wie Aufgaben effizient und kontrolliert parallel ablaufen Ausgehend vom klassischen Superloop vermittelt das Buch moderne Multitasking-Strategien – von nicht-blockierender Programmierung und Tick-Systemen bis zu Task-Schedulern, Zustandsmaschinen und ereignisgesteuerten Konzepten. Der Fokus liegt auf der Praxis: Sensoren, Displays, Kommunikation und reale Anwendungen werden Schritt für Schritt integriert und mit verständlich kommentierten Beispielprogrammen erklärt. Fortgeschrittene Themen umfassen: Multicore-Programmierung mit dem Raspberry Pi Pico asynchrones Programmieren mit uasyncio RTOS-Grundlagen mit FreeRTOS die Kombination aus Multicore und RTOS Dabei werden auch die Grenzen dieser Techniken, insbesondere unter MicroPython, klar aufgezeigt. Das Buch richtet sich an ambitionierte Einsteiger und fortgeschrittene Entwickler, die Embedded-Systeme fundiert verstehen und robuste, wartbare Multitasking-Anwendungen entwickeln möchten.

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Grundlagen, Schaltungen und sichere Anwendungen für Einsteiger und Fortgeschrittene Elektronenröhren üben bis heute eine besondere Faszination aus. Ihre langlebige Funktion, ihre Robustheit und ihr charakteristisches Verhalten unterscheiden sie grundlegend von moderner Halbleitertechnik. Trotz ihres Alters sind Röhren keineswegs nur historische Bauteile, sondern finden auch heute noch Anwendung in Audiotechnik, Messtechnik und vor allem im Hobbybereich. Dieses Buch richtet sich an Elektronikinteressierte und Bastler, die Elektronenröhren nicht nur in der Theorie kennenlernen und verstehen, sondern auch in der Praxis einsetzen möchten. Es vermittelt die Grundlagen der Röhrentechnik, erklärt die unterschiedlichen Bauformen und Bezeichnungen, zeigt typische Schaltungen und geht außerdem auf Spannungsversorgung und Netzteile sowie auf Messungen und sicherheitsrelevante Aspekte ein. Der Schwerpunkt liegt auf praxisnahen Erklärungen und realistischen Beispielen aus der Werkstatt. Zahlreiche Hinweise helfen, typische Fehler zu vermeiden, Schaltungen aufzubauen und Röhrengeräte sowie deren Aufbau zu verstehen. Grundkenntnisse der Elektronik werden vorausgesetzt. „Elektronenröhren in der Praxis“ bietet einen verständlichen und fundierten Einstieg in die Röhrentechnik – sachlich, nachvollziehbar und mit klarem Fokus auf die praktische Anwendung.

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Elektronik-Grundlagen und Einsteiger-Projekte (livre électronique)

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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. Downloads GitHub

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Vom Messwert zur stabilen Entscheidung Wie wird aus einem einfachen Mikrocontroller ein intelligentes System, das Sensorwerte erfasst, verarbeitet und sinnvoll darauf reagiert? Dieses Buch zeigt es Ihnen Schritt für Schritt – verständlich, praxisnah und ohne unnötige Vorkenntnisse. Sie beginnen mit den Grundlagen der digitalen und analogen Ein- und Ausgänge. Anschließend lernen Sie, wie Sensorwerte gelesen, geglättet und zuverlässig bewertet werden. Anschauliche Beispiele erklären, warum einzelne Messwerte oft täuschen können und wie Mittelwertbildung, Hysterese und einfache Entscheidungsregeln für stabile Ergebnisse sorgen. Nach und nach erweitern Sie Ihre Projekte um Displays, I²C-Kommunikation und mehrere vernetzte Mikrocontroller. So entstehen verteilte Systeme, in denen Raspberry Pi Pico und ATtiny-Controller Daten austauschen und gemeinsam Aufgaben übernehmen. Im fortgeschrittenen Teil erhalten Sie einen leicht verständlichen Einstieg in Merkmalsbildung, Datenvorverarbeitung, hybride Entscheidungsmodelle und TinyML-nahe Anwendungen. Dabei verbinden Sie klassische Regelungstechnik mit modernen datenbasierten Methoden. Alle Projekte werden von ausführlich kommentierten Programmen in C und MicroPython begleitet. Das Buch richtet sich an Einsteiger, Maker, Studierende und alle, die Embedded-Systeme von Grund auf verstehen möchten. Am Ende können Sie eigene Systeme entwickeln, die nicht nur messen, sondern Informationen auswerten, zuverlässige Entscheidungen treffen und gezielt reagieren.

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Verstehen und effektiv einsetzen Was in der Elektronik geschieht, ist mit bloßem Auge unsichtbar. Das Instrument, mit dem sich elektrische Signale präzise visualisieren lassen und die Effekte der Elektronik für uns sichtbar werden, ist das Oszilloskop. Leider wagt man sich beim Einstieg in die Elektronik oft ohne Oszilloskop vor. Man tappt dann im Dunkeln, sowohl praktisch als auch gedanklich. Die erste Beobachtung eines elektrischen Signals auf einem Bildschirm ist eine Offenbarung. Niemand möchte dieses Erlebnis danach noch einmal missen. Es gibt kein Zurück mehr. Wer in der Elektronik mit Freude und Verständnis vorankommen möchte, braucht unbedingt ein Oszilloskop. Dann stellt sich zunächst die Frage: Wie wählt man das richtige Oszilloskop aus? Und kaum ist diese Frage beantwortet, tauchen bereits die nächsten auf, die sich letztlich auf eine zentrale Frage reduzieren lassen: Wie nutzt man das Oszilloskop so, dass die Anzeige die Realität der Signale korrekt widerspiegelt? Rémy Mallard ist ein leidenschaftlicher Vermittler komplexer technischer Themen mit dem Talent, diese verständlich und fesselnd zu präsentieren. In diesem Buch beantwortet er wichtige Fragen zur Verwendung eines Oszilloskops und bietet zahlreiche Anleitungen, um die elektrischen Signale elektronischer Systeme zu erforschen und zu verstehen. Dank seines verständlichen Stils und seiner praktischen Einblicke ist dieses Buch ein wertvolles Werkzeug für alle, die ihr Elektronikwissen vertiefen möchten.

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