Microcontrollers

With the availability of free and open source C/C++ compilers today, you might wonder why someone would be interested in assembler language. What is so compelling about the RISC-V Instruction Set Architecture (ISA)? How does RISC-V differ from existing architectures? And most importantly, how do we gain experience with the RISC-V without a major investment? Is there affordable hardware available? The availability of the Espressif ESP32-C3 chip provides a way to get hands-on experience with RISC-V. The open sourced QEMU emulator adds a 64-bit experience in RISC-V under Linux. These are just two ways for the student and enthusiast alike to explore RISC-V in this book. The projects in this book are boiled down to the barest essentials to keep the assembly language concepts clear and simple. In this manner you will have “aha!” moments rather than puzzling about something difficult. The focus in this book is about learning how to write RISC-V assembly language code without getting bogged down. As you work your way through this tutorial, you’ll build up small demonstration programs to be run and tested. Often the result is some simple printed messages to prove a concept. Once you’ve mastered these basic concepts, you will be well equipped to apply assembly language in larger projects.

Lees meer minder

Een diepgaande kijk op de 8-bit AVR-architectuur in ATtiny- en ATmega-microcontrollers, voornamelijk vanuit het oogpunt van software en programmeren. Verken de AVR-architectuur met behulp van C en assembleertaal in Microchip Studio (voorheen Atmel Studio) met ATtiny-microcontrollers. Leer de details van hoe AVR-microcontrollers intern werken, inclusief de interne registers en geheugenkaart van ATtiny-apparaten. Programmeer ATtiny microcontrollers met behulp van een Atmel-ICE programmer/debugger, of gebruik een goedkope hobbyprogrammer, of zelfs een Arduino Uno als programmer. De meeste codevoorbeelden kunnen worden uitgevoerd met behulp van de Microchip Studio AVR simulator. Leer programma's schrijven voor ATtiny microcontrollers in assembleertaal. Zie hoe assembleertaal wordt omgezet in machinecode-instructies door het assembler-programma. Ontdek hoe programma's geschreven in de programmeertaal C eindigen als assembleertaal en uiteindelijk als machinecode-instructies. Gebruik de Microchip Studio debugger in combinatie met een hardware USB programmer/debugger om assembly en C taalprogramma's te testen, of gebruik de Microchip Studio AVR simulator. DIP verpakte ATtiny microcontrollers worden in dit deel gebruikt voor eenvoudig gebruik op elektronische breadboards, voornamelijk gericht op de ATtiny13(A) en ATtiny25/45/85. Leer over instructietiming en klokken in AVR-microcontrollers met behulp van ATtiny-apparaten. Ben je op weg om een AVR-expert te worden met geavanceerde debugging- en programmeervaardigheden.

Lees meer minder

Projects with Thonny-IDE, uPyCraft-IDE, and ESP32The 'Python' programming language has enjoyed an enormous upswing in recent years. Not least, various single-board systems such as the Raspberry Pi have contributed to its popularity. But Python has also found widespread use in other fields, such as artificial intelligence (AI) or machine learning (ML). It is obvious, therefore, to use Python or the 'MicroPython' variant for use in SoCs (Systems on Chip) as well.Powerful controllers such as the ESP32 from Espressif Systems offer excellent performance as well as Wi-Fi and Bluetooth functionality at an affordable price. With these features, the Maker scene has been taken by storm. Compared to other controllers, the ESP32 has a significantly larger flash and SRAM memory, as well as a much higher CPU speed. Due to these characteristics, the chip is not only suitable for classic C applications, but also for programming with MicroPython.This book introduces the application of modern one-chip systems. In addition to the technical background, the focus is on MicroPython itself. After the introduction to the language, the programming skills learned are immediately put into practice. The individual projects are suitable for use in the laboratory as well as for everyday applications. So, in addition to the actual learning effect, the focus is also on the joy of building complete and useful devices. By using laboratory breadboards, circuits of all kinds can be realized with little effort, turning the testing and debugging of the 100% homebrew projects into an instructive pleasure.The various applications, such as weather stations, digital voltmeters, ultrasound range finders, RFID card readers or function generators, make the projects presented ideally suited for practical courses or subject and study work in the natural sciences, or in science and technology classes.

Lees meer minder

MicroPython für Mikrocontroller

Lees meer minder

In this book the author presents all essential aspects of microcontroller programming, without overloading the reader with unnecessary or quasi-relevant bits of information. Having read the book, you should be able to understand as well as program, 8-bit microcontrollers.The introduction to microcontroller programming is worked out using microcontrollers from the PIC series. Not exactly state-of-the-art with just 8 bits, the PIC micro has the advantage of being easy to comprehend. It is offered in a DIP enclosure, widely available and not overly complex. The entire datasheet of the PIC micro is shorter by decades than the description of the architecture outlining the processor section of an advanced microcontroller. Simplicity has its advantages here. Having mastered the fundamental operation of a microcontroller, you can easily enter into the realms of advanced softcores later.Having placed assembly code as the executive programming language in the foreground in the first part of the book, the author reaches a deeper level with ‘C’ in the second part. Cheerfully alongside the official subject matter, the book presents tips & tricks, interesting measurement technology, practical aspects of microcontroller programming, as well as hands-on options for easier working, debugging and faultfinding.

Lees meer minder

Programming the Finite State Machine with 8-Bit PICs in Assembly and C Andrew Pratt provides a detailed introduction to programming PIC microcontrollers, as well as a thorough overview of the Finite State Machine (FSM) approach to programming. Most of the book uses assembly programming, but do not be deterred. The FSM gives a structure to a program, making it easy to plan, write, and modify. The last two chapters introduce programming in C, so you can make a direct comparison between the two techniques. The book references the relevant parts of the Microchip datasheet as familiarity with it is the best way to discover detailed information. This book is aimed at Microsoft Windows and Linux users. To keep your costs to a minimum and to simplify the toolchain, specific applications are provided as a free download to enable you to use an FTDI serial lead as the programmer. The assembler used is the open-source "gpasm". All programming can be done in a text editor. There are detailed instructions on how to perform the necessary installations on Windows, Linux Debian, and derivatives such as Ubuntu and Fedora. For programming in C, Microchip's XC8 compiler is used from the command line. In addition to the programming applications, two serial read and serial write applications can be used for communicating with the PICs from a computer. A voltmeter project including practical instructions on building a circuit board from scratch is included. All theory is covered beforehand, including how to do integer arithmetic in assembly. Two PICs are covered: the PIC12F1822 and the PIC16F1823. Both can run at 32 MHz with an internal oscillator. You do not need to buy a factory-made development board and programmer. With relatively inexpensive parts including a serial lead, microcontroller, a few resistors, and LEDs, you can get started exploring embedded programming. Links Updated Programmer

Lees meer minder

Derde, uitgebreide en herziene editie met AVR Playground en Elektor Uno R4Arduino boards zijn enorm succesvol geworden. Ze zijn eenvoudig te gebruiken en goedkoop. Dit boek maakt u niet alleen vertrouwd met de wereld van Arduino, maar leert u ook hoe u microcontrollers in het algemeen kunt programmeren. In dit boek wordt de theorie in praktijk gebracht op een Arduino-bord met behulp van de Arduino-programmeeromgeving.Er wordt ook wat hardware ontwikkeld: een multi-purpose shield om enkele van de experimenten uit de eerste 10 hoofdstukken op te bouwen; de AVR Playground, een echt op Arduino gebaseerd microcontroller-ontwikkelbord voor comfortabele applicatieontwikkeling, en de Elektor Uno R4, een Arduino Uno R3 op steroïden.De auteur, een Elektor Expert, voorziet de lezer van de theoretische basiskennis die nodig is om elke microcontroller te programmeren: in- en uitgangen (analoog en digitaal), interrupts, communicatiebussen (RS-232, SPI, I²C, 1-draads, SMBus, enz.), timers, en nog veel meer. De programma's en schetsen in het boek laten zien hoe u verschillende gangbare elektronische componenten kunt gebruiken: matrix toetsenborden, displays (LED, alfanumerieke en grafische kleuren LCD), motoren, sensoren (temperatuur, druk, vochtigheid, geluid, licht en infrarood), roterende encoders, piëzo buzzers, drukknoppen, relais, enz. Dit boek wordt uw eerste boek over microcontrollers met een happy end! Dit boek is voor u als u een beginner bent in microcontrollers, een Arduino gebruiker (hobbyist, knutselaar, kunstenaar, etc.) die zijn kennis wil verdiepen, een afgestudeerde elektronica student of een leraar op zoek naar ideeën.Dankzij Arduino is de uitvoering van de gepresenteerde concepten eenvoudig en leuk. Sommige van de voorgestelde projecten zijn zeer origineel: Geldspel Misophone (een muzikale vork) Car GPS Scrambler Weerstation DCF77 Decoder Illegale tijdzender Infrarood afstandsbediening manipulator Hinderlijke Geluidsgenerator Italiaans hoornalarm Oververhittingsdetector PID Regelaar Data Logger SVG-bestand Oscilloscoop 6-kanaals voltmeter Alle projecten en codevoorbeelden in dit boek zijn uitgeprobeerd en getest op een Arduino Uno-bord. Ze zouden ook moeten werken met de Arduino Mega en elk ander compatibel bord dat de Arduino shield uitbreidingsconnectoren blootlegt.Let op:Voor dit boek heeft de auteur een veelzijdige printplaat ontworpen die op een Arduino-bord kan worden gestapeld. De assemblage kan niet alleen worden gebruikt om veel van de in dit boek gepresenteerde projecten uit te proberen, maar maakt ook nieuwe oefeningen mogelijk die op hun beurt de mogelijkheid bieden om nieuwe technieken te ontdekken. Ook beschikbaar is een kit met onderdelen inclusief de printplaat en alle componenten. Met deze kit kunt u de meeste in het boek beschreven schakelingen en meer bouwen.Datasheets gebruikte actieve componenten (.PDF bestand): ATmega328 (Arduino Uno) ATmega2560 (Arduino Mega 2560) BC547 (bipolaire transistor, hoofdstukken 7, 8, 9) BD139 (bipolaire vermogenstransistor, hoofdstuk 10) BS170 (N-MOS transistor, hoofdstuk 8) DCF77 (ontvangermodule, hoofdstuk 9) DS18B20 (temperatuursensor, hoofdstuk 10) DS18S20 (temperatuursensor, hoofdstuk 10) HP03S (druksensor, hoofdstuk 8) IRF630 (N-MOS vermogenstransistor, hoofdstuk 7) IRF9630 (P-MOS vermogenstransistor, hoofdstuk 7) LMC6464 (quad op-amp, hoofdstuk 7) MLX90614 (infraroodsensor, hoofdstuk 10) SHT11 (vochtigheidssensor, hoofdstuk 8) TS922 (dubbele op-amp, hoofdstuk 9) TSOP34836 (infrarood ontvanger, hoofdstuk 9) TSOP1736 (infrarood ontvanger, hoofdstuk 9) MPX4115 (analoge druksensor, hoofdstuk 11) MCCOG21605B6W-SPTLYI (I²C LCD, hoofdstuk 12) SST25VF016B (SPI EEPROM, hoofdstuk 13) Over de auteur:Clemens Valens, geboren in Nederland, woont sinds 1997 in Frankrijk. Manager bij Elektor Labs en Webmaster van ElektorLabs, verliefd op elektronica, ontwikkelt hij microcontrollersystemen voor zijn plezier, en soms ook voor zijn werkgever. Polyglot - hij spreekt vloeiend C, C++, PASCAL, BASIC en verschillende assemblerdialecten - brengt hij het grootste deel van zijn tijd door op zijn computer terwijl zijn vrouw, hun twee kinderen en twee katten zijn aandacht proberen te trekken (alleen de katten slagen erin). Bezoek de website van de auteur: www.polyvalens.com.Authentieke getuigenis van Hervé M., een van de eerste lezers van het boek:'Ik huilde bijna van vreugde toen dit boek me in slechts drie zinnen dingen liet begrijpen die voorheen volkomen ondoorgrondelijk leken.'

Lees meer minder

Hobbyisten kunnen verbazingwekkende functionele systemen in elkaar knutselen met platforms als Arduino of Raspberry Pi, maar het is noodzakelijk dat ingenieurs en productontwerpers de fundamentele kennis van embedded ontwerp begrijpen. Er zijn zeer weinig bronnen beschikbaar die de denkwijze, strategieën en processen beschrijven om een idee door hardware ontwerp en low-level driver ontwikkeling te loodsen, en met succes een compleet embedded systeem te bouwen. Veel engineers leren het uiteindelijk op de harde manier, of leren het helemaal niet.ARM-processoren zijn in wezen alomtegenwoordig in embedded systemen. Ontwerpers die nieuwe apparaten bouwen, moeten de grondbeginselen van deze systemen begrijpen en in staat zijn om grote, gecompliceerde ideeën op te splitsen in hanteerbare stukken. Succesvolle productontwikkeling betekent het doorkruisen van een enorme hoeveelheid documentatie om te begrijpen hoe je moet bereiken wat je nodig hebt, en dan alles samenvoegen om een robuust systeem te maken dat betrouwbaar werkt en nog jaren te onderhouden is.Dit boek is een casestudy over embedded ontwerpen, inclusief een bespreking van de hardware, processor-initialisatie, low-level driver-ontwikkeling, en applicatie-interface-ontwerp voor een product. Hoewel we dit beschrijven aan de hand van een specifieke toepassing van een Cortex-M3 ontwikkelbord, is het onze missie om de lezer te helpen basisvaardigheden op te bouwen die essentieel zijn om een uitstekende productontwikkelaar te zijn. Het voltooide ontwikkelbord is beschikbaar om de impact van dit boek te maximaliseren, en het werkende platform dat je maakt kan dan worden gebruikt als basis voor verdere ontwikkeling en leren.Het Embedded in Embedded programma gaat over het aanleren van fundamentele vaardigheden om ingenieurs te helpen een solide basis van kennis op te bouwen die in elke ontwerpomgeving kan worden toegepast. Met bijna 20 jaar ervaring in de industrie, communiceert de auteur de kritische vaardigheidsontwikkeling die wordt geëist door bedrijven en essentieel is voor succesvol ontwerpen. Dit boek gaat evenzeer over het opbouwen van een goed ontwerpproces, kritisch denken, en zelfs sociale overwegingen die belangrijk zijn voor ontwikkelaars als over technisch hardware- en firmwareontwerp.Softwaredownloads EiE Software Archief (200 MB) IAR ARM 8.10.1 (Aanbevolen te gebruiken IDE-versie) (1,2 GB) IAR ARM 7.20.1 (te gebruiken optionele IDE-versie) (600 MB)

Lees meer minder

In dit boek gebruiken we JAL (Just Another Language) om de PIC-microcontroller te programmeren in 60 oefeningen. JAL is makkelijk in gebruik en is een goede basis om programmeren in andere talen snel te leren. Na het lezen en toepassen van de voorbeelden in dit boek kan iedereen die zich hierin serieus heeft verdiept met behulp van JAL zelf de microcontroller aansturen. Je leert onder meer het programmeren van timers, analoog/digitaal omzetters, comparators, pulsbreedte regeling voor motoren en geluid, LED- en LCD-scherm aansturing, USB-connectie en communicatiemogelijkheden met computers of andere microcontrollers.Ook weet je aan het eind van het boek wat je moet doen om nu nog onbekende mogelijkheden te gaan toepassen. Met deze kennis kan iedereen van beginner tot meer gevorderde zijn creativiteit vorm geven in projecten met microcontrollers.Wil je verder met leren programmeren dan legt dit boek ook een zeer goede basis. Wie goed met JAL overweg kan en zich de gestructureerde wijze van denken heeft aangeleerd, zal de stap naar andere programmeertalen zoals Python, C++ enz. kunnen maken. Ook het programmeren van minicomputers zoals de Raspberry Pi en Arduino zijn mogelijkheden.Om te starten is geen kennis van elektronica nodig. Wie niets weet van elektronica, krijgt overal in het boek de noodzakelijke kennis aangereikt. Alle belangrijke en benodigde informatie staat in de tekst.

Lees meer minder

De MSP430 is een populaire familie van microcontrollers van Texas Instruments. In dit boek zullen we werken met het kleinste type, namelijk de krachtige MSP430G2553. We zullen de mogelijkheden van deze microcontroller in detail bekijken, omdat hij zeer geschikt is voor zelfbouwprojecten omdat hij beschikbaar is in een P-DIP20 pakket.We zullen de microcontroller nader bekijken en vervolgens stap voor stap een aantal interessante applicaties bouwen, waaronder een 'Hello World' knipperende LED en een leuke klok applicatie, die de dag van de week kan berekenen op basis van de datum.Je leert ook hoe je code maakt voor de MSP microcontroller in assembler. Daarnaast wordt er gewerkt met de MSP-Arduino IDE, die het vrij eenvoudig maakt om snelle applicaties te maken zonder speciale diepgaande kennis van de microcontrollers.Alle code die in het boek wordt gebruikt, kan worden gedownload van de Elektor-website.

Lees meer minder

Mikrocontroller-Module

Lees meer minder

Dans son livre, Rémy Mallard initie les débutants à la programmation des microcontrôleurs PIC de Microchip. Après une introduction (pas trop longue) à des principes essentiels de programmation, il propose des chapitres qui regroupent les informations théoriques et pratiques nécessaires à la réalisation de chaque montage. Il fait la part belle aux « petits » microcontrôleurs 8 bits parce qu?ils sont bon marché et faciles à trouver. Toutefois comme il l?écrit : « ce n?est ni vouloir s?enfermer dans sa coquille, ni faire preuve d?insociabilité, que de s?attacher à ces petites bêtes? Cette famille 8 bits, même si on la qualifie « de base », permet tout de même de disposer de comparateurs, d?oscillateur interne, de modules de conversion analogique/numérique (CAN), de modules de communication à deux fils ou série, de générateurs à rapport cyclique variable entre autres ». C?est pourquoi les réalisations proposées vont bien au-delà du simple chenillard à LED et couvrent un grand nombre de besoins. Le lecteur apprendra comment interfacer des capteurs avec un microcontrôleur, comment acquérir et stocker des données, ou encore comment établir une liaison USB ou Ethernet pour transmettre des données. Toutes ces techniques, combinées les unes avec les autres comme des briques, permettront au lecteur de créer par la suite des montages encore plus ambitieux. Le logiciel des différents montages est codé en langage Pascal. mikroPascal, l?environnement de développement proposé par MikroElektronika et utilisé par l?auteur, dispose dans sa version gratuite de toutes les fonctions (éditeur, débogueur, simulateur, compilateur, pilotage des programmateurs) de la version payante, mais la taille du code est limitée à 2 Ko (ce qui suffisant pour la plupart des projets du livre). Le lecteur a le choix du programmateur pour transférer le code dans le microcontrôleur (matériel MikroElektronika ou Microchip). Après la lecture de ce livre, gagné par la bonne humeur communicative de Rémy et fort de sa longue expérience (qu?il partage volontiers), le lecteur n?aura qu?une seule envie : aller plus loin (transposer le code dans d?autres langages, le porter sur d?autres plates-formes de développement, s?attaquer aux PIC32?). +++ L'auteur +++ Rémy Mallard est un touche-à-tout. Outre ses activités en électronique et informatique, il prête sa voix pour des documentaires et livres audio, compose de la musique, pratique la vidéo et écrit des nouvelles dont plusieurs ont été publiées. Il s'est intéressé à son premier schéma de circuit électronique à l'âge de dix ans. À son quatorzième anniversaire, il achève la fabrication de sa radio locale (microphone, casque, platine pour disques vinyle, table de mixage, compresseur de modulation, égaliseur, émetteur FM et antenne). Armé d'un BAC F2 (électronique), il entame sa carrière professionnelle chez TDF puis la poursuit comme expert technique dans le domaine de la radio. Aujourd'hui, il continue à se former aux métiers de la comédie et de l'écriture. Comme il le dit : '...la clé de la réussite tient pour une grande part dans l'intérêt qu'on porte aux choses. Les bagages scolaires sont bien entendu appréciés, mais la motivation (l'envie de regarder les choses par le côté et non par le devant) est un plus certain. Soyez intéressé et montrez que vous aimez apprendre, simplement. Et surtout, expérimentez ! Faites des choses de vos petits doigts, ne vous contentez pas de rester derrière votre simulateur informatique. Si un composant grille ou explose devant vos yeux, dites-vous que vous avez de la chance (sauf si bien sûr un fragment incandescent s'est fiché dans votre rétine), et essayez de comprendre ce qui s'est passé, plutôt que de laisser tout tomber. Faites de vos échecs la clé de votre réussite.'

Lees meer minder

Mikrocontroller-Technik

Lees meer minder

Mikrocontroller-Basics mit PIC

Lees meer minder

Mikrocontroller verstehen und anwenden

Lees meer minder

STmicroelectronics’ wireless IoT & wearable sensor development kit‘SensorTile.box’ is a portable multi-sensor circuit board housed in a plastic box and developed by STMicroelectronics. It is equipped with a high-performance 32-bit ARM Cortex-M4 processor with DSP and FPU, and various sensor modules, such as accelerometer, gyroscope, temperature sensor, humidity sensor, atmospheric pressure sensor, microphone, and so on. SensorTile.box is ready to use with wireless IoT and Bluetooth connectivity that can easily be used with an iOS or Android compatible smartphone, regardless of the level of expertise of the users. SensorTile.box is shipped with a long-life battery and all the user has to do is connect the battery to the circuit to start using the box.The SensorTile.box can be operated in three modes: Basic mode, Expert mode, and Pro mode. Basic mode is the easiest way of using the box since it is pre-loaded with demo apps and all the user has to do is choose the required apps and display or plot the measured data on a smartphone using an app called STE BLE Sensor. In Expert mode users can develop simple apps using a graphical wizard provided with the STE BLE Sensor. Pro mode is the most complex mode allowing users to develop programs and upload them to the SensorTile.box.This book is an introduction to the SensorTile.box and includes the following: Brief specifications of the SensorTile.box; description of how to install the STE BLE Sensor app on an iOS or Android compatible smartphone required to communicate with the box. Operation of the SensorTile.box in Basic mode is described in detail by going through all of the pre-loaded demo apps, explaining how to run these apps through a smartphone. An introduction to the Expert mode with many example apps developed and explained in detail enabling users to develop their own apps in this mode. Again, the STE BLE Sensor app is used on the smartphone to communicate with the SensorTile.box and to run the developed apps. The book then describes in detail how to upload the sensor data to the cloud. This is an important topic since it allows the sensor measurements to be accessed from anywhere with an Internet connection, at any time. Finally, Pro mode is described in detail where more experienced people can use the SensorTile.box to develop, debug, and test their own apps using the STM32 open development environment (STM32 ODE). The Chapter explains how to upload the developed firmware to the SensorTile.box using several methods. Additionally, the installation and use of the Unicleo-GUI package is described with reference to the SensorTile.box. This PC software package enables all of the SensorTile.box sensor measurements to be displayed or plotted in real time on the PC.

Lees meer minder