De mens is van nature uitgerust met sensoren voor geluid, licht, geur, smaak en gevoel. Zintuigen die met elektronica slechts ten dele gekopieerd kunnen worden. Met de Elektor sensorkit kunnen we wel aardig in de buurt komen. Sensoren kunnen elektronica aansturen, maar ze kunnen ons ook van informatie voorzien. Daarom vormt niet alleen het meten van grootheden, maar ook het zichtbaar maken ervan via de Arduino seriële monitor een niet onbelangrijk deel van dit boek. De microprocessor ATtiny85 die de Arduino-taal begrijpt, maakt het experimenteren met sensoren gemakkelijk en goedkoop. We zullen niet snel een Arduino-kaartje vast solderen in een permanente opstelling. Bij een achtpotige ATtiny zal dat geen schuldgevoel opleveren. Dat neemt niet weg dat alle sketches gewoon op elk Arduino-board draaien met mogelijk hier en daar een aanpassing van pennummers omdat die kunnen verschillen met reguliere Arduino-boards. We zullen uitgebreid aandacht besteden aan het programmeren van de ATtiny. Veel schakelingen zijn bruikbaar in het natuurkundepracticum op school of voor bedrijfsmatige toepassingen. Maar de nadruk ligt toch wel op de (beginnende) elektronicahobbyist die zijn vrije tijd op een leuke maar vooral ook nuttige manier wil besteden. Want meer dan ooit tevoren heeft techniek de toekomst.
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
Projects with Arduino Uno & Raspberry Pi with Examples for the MCP2515 CAN Bus Interface ModuleThis book details the use of the Arduino Uno and the Raspberry Pi 4 in practical CAN bus based projects. Using either the Arduino Uno or the Raspberry Pi with off-the-shelf CAN bus interface modules considerably ease developing, debugging, and testing CAN bus based projects.This book is written for students, practicing engineers, enthusiasts, and for everyone else wanting to learn more about the CAN bus and its applications. The book assumes that the reader has some knowledge of basic electronics. Knowledge of the C and Python programming languages and programming the Arduino Uno using its IDE and Raspberry Pi will be useful, especially if the reader intends to develop microcontroller-based projects using the CAN bus.The book should be a useful source of reference material for anyone interested in finding answers to questions such as:
What bus systems are available for the automotive industry?
What are the principles of the CAN bus?
How can I create a physical CAN bus?
What types of frames (or data packets) are available in a CAN bus system?
How can errors be detected in a CAN bus system and how dependable is a CAN bus system?
What types of CAN bus controllers exist?
How do I use the MCP2515 CAN bus controller?
How do I create 2-node Arduino Uno-based CAN bus projects?
How do I create 3-node Arduino Uno-based CAN bus projects?
How do I set the acceptance masks and acceptance filters?
How do I analyze data on the CAN bus?
How do I create 2-node Raspberry Pi-based CAN bus projects?
How do I create 3-node Raspberry Pi-based CAN bus projects?
De Arduino is ‘het’ basisonderdeel geworden voor de maker-gemeenschap, waardoor de toegang tot de wereld van de microcontrollers niet langer is voorbehouden aan experts. Maar als uitbreiding van de mogelijkheden van de standaard-Arduino aan de orde is, dan staat de ontwikkelaar er meestal alleen voor. Als u innovatieve projecten wilt bouwen is het vaak nodig om op componentenniveau te werken. Dit kan voor veel beginners grote problemen opleveren. En dat is precies het punt waarop dit boek begint. In dit Engelstalig boek wordt uitgelegd hoe een grote verscheidenheid aan praktische projecten kan worden gebouwd met een Arduino en een verzameling onderdelen die als kit wordt geleverd. Deze ‘RFID Starter Kit voor Arduino UNO’ blijft niet beperkt tot RFID-toepassingen maar bevat meer dan 30 onderdelen, componenten en modules die toepasbaar zijn voor alle gebieden van de moderne elektronica. Naast eenvoudige onderdelen, zoals led’s en weerstanden, bevat de kit ook complexe modules waarin de nieuwste technologieën worden toegepast, zoals: een vochtigheidssensor een meerkleuren-led een grote led-matrix met 64 lichtpunten een viercijferig 7-segment led-display een infrarood afstandsbedieningseenheid een LCD-displaymodule een servo een stappenmotor met besturingsmodule een RFID-leesmodule met beveiligings-tag U leert hoe u nauwkeurige digitale thermometers, hygrometers, belichtingsmeters en diverse alarmsystemen kunt bouwen. Ook zijn er handige apparaten en toepassingen mogelijk, zoals een volledig automatische regenmeter, een met geluid werkende afstandsbediening, een multifunctioneel weerstation en nog veel meer. Alle beschreven projecten kunnen met de onderdelen uit de Elektor-kit worden gebouwd.
Dit boek gaat over gelijkstroom elektromotoren en hun gebruik in Arduino en Raspberry Pi Zero W gebaseerde projecten. Het boek bevat veel geteste en werkende projecten waarbij elk project de volgende sub-rubrieken heeft:
Titel van het project
Beschrijving van het project
Blok diagram
schakelschema
Projectassemblage
Volledige programmalijst van het project
Volledige beschrijving van het programma
De projecten in het boek behandelen de standaard gelijkstroommotoren, stappenmotoren, servomotoren, en mobiele robots. Het boek is bedoeld voor studenten, hobbyisten en iedereen die geïnteresseerd is in het ontwikkelen van microcontroller-gebaseerde projecten met behulp van de Arduino Uno of de Raspberry Pi Zero W.Een van de leuke kenmerken van dit boek is dat het complete projecten geeft voor het op afstand besturen van een mobiele robot vanaf een mobiele telefoon, met zowel de Arduino Uno als de Raspberry Pi Zero W ontwikkelborden. Deze projecten zijn ontwikkeld met behulp van zowel Wi-Fi als de Bluetooth connectiviteit met de mobiele telefoon. Lezers moeten in staat zijn om een robot vooruit, achteruit, linksom of rechtsom te laten draaien door eenvoudige commando's te sturen vanaf een mobiele telefoon. De volledige programmalijsten van alle projecten en de gedetailleerde programmabeschrijvingen worden in het boek gegeven. Gebruikers zouden de projecten moeten kunnen gebruiken zoals ze worden gepresenteerd, of ze aan hun eigen behoeften moeten kunnen aanpassen.
Clever Tricks with ATmega328 Pro Mini BoardsWith a simple Pro Mini board and a few other components, projects that 20 or 30 years ago were unthinkable (or would have cost a small fortune) are realized easily and affordably in this book: From simple LED effects to a full battery charging and testing station that will put a rechargeable through its paces, there’s something for everyone.All the projects are based on the ATmega328 microcontroller, which offers endless measuring, switching, and control options with its 20 input and output lines. For example, with a 7-segment display and a few resistors, you can build a voltmeter or an NTC-based thermometer. The Arduino platform offers the perfect development environment for programming this range of boards.Besides these very practical projects, the book also provides the necessary knowledge for you to create projects based on your own ideas. How to measure, and what? Which transistor is suitable for switching a certain load? When is it better to use an IC? How do you switch mains voltage? Even LilyPad-based battery-operated projects are discussed in detail, as well as many different motors, from simple DC motors to stepper motors.Sensors are another exciting topic: For example, a simple infrared receiver that can give disused remote controls a new lease on life controlling your home, and a tiny component that can actually measure the difference in air pressure between floor and table height!
Technologie verandert voortdurend. Elk jaar komen er nieuwe microcontrollers beschikbaar. Het enige dat hetzelfde is gebleven, is de programmeertaal C waarmee deze microcontrollers worden geprogrammeerd. Wil je deze standaardtaal leren om microcontrollers te programmeren, dan is dit boek iets voor jou! Arduino is het hardwareplatform dat gebruikt wordt om de programmeertaal C te leren, aangezien Arduino boards wereldwijd verkrijgbaar zijn en de populaire AVR microcontrollers van Atmel bevatten.Atmel Studio wordt gebruikt als ontwikkelomgeving voor het schrijven van C-programma's voor AVR-microcontrollers. Het is een volledig geïntegreerde ontwikkelingsomgeving (IDE) die gebruik maakt van de GCC C-softwaretools voor AVR-microcontrollers en is gratis te downloaden.In één oogopslag:
Start met leren programmeren vanaf het eerste hoofdstuk
Er is geen programmeerervaring nodig
Leer door te doen – typ en draai de voorbeeldprogramma's
Een leuke manier om de programmeertaal C te leren
Ideaal voor elektronische hobbyisten, studenten en ingenieurs die de programmeertaal C willen leren in een embedded omgeving op AVR-microcontrollers
Gebruik de gratis volledige Atmel Studio IDE-software voor Windows
Schrijf C-programma's voor 8-bit AVR-microcontrollers zoals op de Arduino Uno- en MEGA-boards
De voorbeeldcode draait op Arduino Uno en Arduino MEGA 2560 boards en kan worden aangepast om op andere AVR microcontrollers of boards te draaien
Gebruik de AVR Dragon programmer / debugger in combinatie met Atmel Studio om C-programma's te debuggen
Dit boek beschrijft het gebruik van de ARM Cortex-M familie van processoren en de Arduino Uno in praktische CAN bus gebaseerde projecten. Binnenin geeft het een gedetailleerde inleiding tot de architectuur van de Cortex-M familie terwijl het voorbeelden geeft van populaire hardware en software ontwikkelingskits. Het gebruik van deze kits helpt om de embedded ontwerpcyclus aanzienlijk te vereenvoudigen en maakt het gemakkelijker om een CAN bus gebaseerd project te ontwikkelen, te debuggen en te testen. De architectuur van de zeer populaire ARM Cortex-M processor STM32F407VGT6 wordt op hoog niveau beschreven aan de hand van de verschillende modules. Daarnaast wordt het gebruik van de mikroC Pro voor ARM en Arduino Uno CAN bus bibliotheek van functies in detail beschreven.Dit boek is geschreven voor studenten, voor praktiserende ingenieurs, voor hobbyisten, en voor iedereen die meer wil weten over de CAN bus en zijn toepassingen. Het boek gaat ervan uit dat de lezer enige kennis heeft van basiselektronica. Kennis van de programmeertaal C zal nuttig zijn in latere hoofdstukken van het boek, en bekendheid met ten minste een microcontroller zal een voordeel zijn, vooral als de lezer van plan is microcontroller-gebaseerde projecten te ontwikkelen met behulp van CAN bus.Het boek moet een nuttige referentiebron zijn voor iedereen die geïnteresseerd is in het vinden van een antwoord op een of meer van de volgende vragen:
Welke bussystemen zijn beschikbaar voor de automobielindustrie?
Wat zijn de principes van de CAN bus?
Welke soorten frames (of datapakketten) zijn er in een CAN bus systeem?
Hoe kunnen fouten worden opgespoord in een CAN-bus systeem en hoe betrouwbaar is een CAN bus systeem?
Welke typen CAN-bus controllers zijn er?
Wat zijn de voordelen van de ARM Cortex-M microcontrollers?
Hoe maak je een CAN-bus project met een ARM microcontroller?
Hoe kan men een CAN-bus project maken met een Arduino microcontroller?
Hoe kan men data monitoren op de CAN bus?
Programmeren van embedded systemen is moeilijk vanwege de beperkte middelen en de beperkte debugging-faciliteiten. Waarom zou u uw eigen Real-Time Operating System (RTOS) en uw eigen applicatie ontwikkelen als de bewezen FreeRTOS software vrij beschikbaar is? Waarom niet beginnen met een gevalideerde basis? Iedere software-ontwikkelaar weet dat je een moeilijk probleem in kleinere moet verdelen om het te overwinnen. Door gebruik te maken van afzonderlijke preëmptieve taken en FreeRTOS-communicatiemechanismen wordt een schone scheiding van functies bereikt binnen de gehele toepassing. Dit resulteert in veilige en onderhoudbare ontwerpen.Praktiserende ingenieurs en studenten kunnen zowel dit boek als de ESP32 Arduino-omgeving gebruiken om in een comfortabel tempo in FreeRTOS-concepten te waden. De goed georganiseerde tekst stelt u in staat elk concept onder de knie te krijgen voordat u aan het volgende hoofdstuk begint. Praktische broodplankexperimenten en schema's zijn inbegrepen om de lessen thuis te brengen. Ervaring is de beste leermeester.Elk hoofdstuk bevat oefeningen om uw kennis te testen. De behandeling van de FreeRTOS Application Programming Interface (API) is volledig voor de ESP32 Arduino-omgeving. U kunt wat u leert toepassen op andere FreeRTOS-omgevingen, waaronder Espressif's ESP-IDF. De broncode is beschikbaar op GitHub. Met al deze hulpmiddelen zit u aan het stuur als het tijd is om uw volgende ubercoole ESP32-project te ontwikkelen.Wat u zult leren:
Hoe preëmptief roosteren werkt binnen FreeRTOS
De Arduino-opstart 'loopTask'
Bericht wachtrijen
FreeRTOS-timers en de IDLE-taak
De semafoor, mutex, en hun verschillen
De mailbox en zijn toepassing
Realtime taakprioriteiten en het effect ervan
Interrupt interactie en gebruik met FreeRTOS
Que sets
Taken melden met gebeurtenissen
Gebeurtenisgroepen
Kritieke secties
Taak lokale opslag
De gatekeeper taak
Een handleiding met up-to-date hardware-informatie voor de Arduino Mega 2560.De Arduino Mega 2560 is een upgrade van het populaire Arduino Uno board, met meer pinnen, seriële poorten en geheugen. Arduino is het makkelijk te gebruiken open-source elektronica platform dat gebruikt wordt door hobbyisten, makers, hackers, experimenteerders, onderwijzers en professionals.Krijg alle informatie die u nodig hebt over de hardware en firmware gevonden op Arduino Mega 2560 boards in deze handige referentie en gebruikershandleiding. Ideaal voor de werkbank of desktop. Deze handleiding behandelt de Arduino Mega 2560 hardware en firmware, en is een metgezel volume aan de Ultimate Arduino Uno Hardware Manual, die de Arduino Uno hardware en firmware behandelt.
Bevat alle Arduino Mega 2560 hardware informatie op één plaats
Bevat Arduino / Genuino Mega 2560 revisie 3 en eerdere boards
Gemakkelijk vinden van hardware technische specificaties met uitleg
Hoofdstuk met penverwijzingen en voorbeelden van interfacing
Diagrammen en illustraties voor eenvoudige verwijzing naar pin functies en hardware aansluitingen
Leer een back-up te maken van de firmware op het bord en deze te herstellen, of nieuwe firmware te laden
Basis foutopsporing en reparatie procedures voor Arduino Mega 2560 boards
Voedingscircuits vereenvoudigd en uitgelegd
Mechanische afmetingen opgesplitst in vijf gemakkelijk te raadplegen diagrammen
Bevat schakelschema's, onderdelenlijst en bordindeling om gemakkelijk componenten te vinden
Een hoofdstuk over compatibiliteit van schilden legt uit hoe schilden werken op verschillende Arduino-borden
Physical Computing met het Arduino-platformDit leerboek over het Arduino-platform is uniek en brengt u stap voor stap van beginner tot gevorderde Arduino-gebruiker. Er wordt duidelijk in uitgelegd waarom en waardoor toepassingen werken, ondersteund door gedetailleerde afbeeldingen in kleur. Er is slechts een geringe elektronische basiskennis vereist, omdat de benodigde hardware uitgebreid wordt besproken. Het laatste gedeelte van dit boek bevat een degelijke theoretische verdieping, zodat u een krachtig naslagwerk achter de hand houdt.Er bestond in het Nederlands nog geen lesboek over dit platform. De didactische opbouw is zodanig dat de vereiste abstracte kennis wordt uitgelegd aan de hand van toepasbare en actuele praktijkvoorbeelden. De meeste toepassingen zijn gericht op ‘physical computing’, dat is de interactie tussen sensoren, actoren, elektronica en software. Hierdoor is het boek ook geschikt voor technisch beroepsonderwijs, o.a. voor de richting mechatronica.De opbouw van het boek is als volgt:
Algemene introductie microcontrollers.
Informatie over het Arduino-platform.
Oefeningen met uitleg aan de hand van 21 voorbeelden.
Praktijkvoorbeelden met uitleg aan de hand van 5 voorbeelden.
Theoretische verdieping van de software en hardware.
Praktische elektronicaschema´s.
Alle software-voorbeelden in het boek zijn als download beschikbaar.Over de auteur:Marc Friedheim is docent aan de Leidse Instrumentmakers School, een school voor precisietechniek. Hij geeft daar o.a. les in ‘physical computing’. Hier leert hij zijn studenten hoe ze fijnmechanische constructies kunnen besturen en regelen d.m.v. embedded software, een combinatie van elektronica en software.
Een handleiding met up-to-date hardware-informatie voor de populaire Arduino Uno, het eenvoudig te gebruiken open-source elektronicaplatform gebruikt door hobbyisten, makers, hackers, experimenteerders, onderwijzers en professionals.Krijg alle informatie die je nodig hebt over de hardware en firmware op Arduino Uno boards in deze handige referentie en gebruikershandleiding.
Ideaal voor de werkbank of desktop
Bevat alle Arduino Uno hardware informatie op één plaats
Bevat Arduino / Genuino Uno revisie 3 en eerdere boards
Gemakkelijk vinden van hardware technische specificaties met uitleg
Hoofdstuk met penverwijzingen en voorbeelden van interfacing
Diagrammen en illustraties voor eenvoudige verwijzing naar alternatieve pin functies en hardware aansluitingen
Leer een back-up te maken van de firmware op het bord en deze te herstellen of nieuwe firmware te laden
Basis foutopsporing en reparatie procedures voor Arduino Uno boards
Voedingscircuits vereenvoudigd en uitgelegd
Mechanische afmetingen opgesplitst in vijf gemakkelijk te raadplegen diagrammen
Bevat schakelschema's, onderdelenlijst en bord lay-out referentie om onderdelen gemakkelijk te vinden
Get Cracking with the Arduino Nano V3, Nano Every, and Nano 33 IoTThe seven chapters in this book serve as the first step for novices and microcontroller enthusiasts wishing to make a head start in Arduino programming. The first chapter introduces the Arduino platform, ecosystem, and existing varieties of Arduino Nano boards. It also teaches how to install various tools needed to get started with Arduino Programming. The second chapter kicks off with electronic circuit building and programming around your Arduino. The third chapter explores various buses and analog inputs. In the fourth chapter, you get acquainted with the concept of pulse width modulation (PWM) and working with unipolar stepper motors.In the fifth chapter, you are sure to learn about creating beautiful graphics and basic but useful animation with the aid of an external display. The sixth chapter introduces the readers to the concept of I/O devices such as sensors and the piezo buzzer, exploring their methods of interfacing and programming with the Arduino Nano. The last chapter explores another member of Arduino Nano family, Arduino Nano 33 IoT with its highly interesting capabilities. This chapter employs and deepens many concepts learned from previous chapters to create interesting applications for the vast world of the Internet of Things.The entire book follows a step-by-step approach to explain concepts and the operation of things. Each concept is invariably followed by a to-the-point circuit diagram and code examples. Next come detailed explanations of the syntax and the logic used. By closely following the concepts, you will become comfortable with circuit building, Arduino programming, the workings of the code examples, and the circuit diagrams presented. The book also has plenty of references to external resources wherever needed.An archive file (.zip) comprising the software examples and Fritzing-style circuit diagrams discussed in the book may be downloaded free of charge below.
