Physical Computing met het Arduino-platform
Dit 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.
Physical Computing met het Arduino-platform
Dit 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.
This book is about DC electric motors and their use in Arduino and Raspberry Pi Zero W based projects. The book includes many tested and working projects where each project has the following sub-headings:
Title of the project
Description of the project
Block diagram
Circuit diagram
Project assembly
Complete program listing of the project
Full description of the program
The projects in the book cover the standard DC motors, stepper motors, servo motors, and mobile robots. The book is aimed at students, hobbyists, and anyone else interested in developing microcontroller based projects using the Arduino Uno or the Raspberry Pi Zero W.
One of the nice features of this book is that it gives complete projects for remote control of a mobile robot from a mobile phone, using the Arduino Uno as well as the Raspberry Pi Zero W development boards. These projects are developed using Wi-Fi as well as the Bluetooth connectivity with the mobile phone. Readers should be able to move a robot forward, reverse, turn left, or turn right by sending simple commands from a mobile phone. Full program listings of all the projects as well as the detailed program descriptions are given in the book. Users should be able to use the projects as they are presented, or modify them to suit to their own needs.
Clever Tricks with ATmega328 Pro Mini Boards
With 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!
De Elektor MultiCalculator Kit is een op Arduino-gebaseerde multifunctionele rekenmachine die verder gaat dan basisberekeningen. Hij biedt 22 functies, waaronder licht- en temperatuurmeting, differentiële temperatuuranalyse en NEC IR-afstandsbedieningsdecodering. De Elektor MultiCalculator is een handig hulpmiddel voor gebruik in je projecten of voor educatieve doeleinden.
De kit heeft een Pro Mini module als rekeneenheid. De printplaat is eenvoudig te monteren met behulp van through-hole componenten. De behuizing bestaat uit 11 acrylpanelen en montagemateriaal voor eenvoudige montage. Bovendien is het apparaat uitgerust met een 16x2 alfanumeriek LCD-scherm, 20 knoppen en temperatuursensoren.
De Elektor MultiCalculator is programmeerbaar met de Arduino IDE via een 6-weg PCB-header. De beschikbare software is tweetalig (Engels en Nederlands). De calculator kan worden geprogrammeerd met een programmeeradapter en wordt gevoed via USB-C.
Bedrijfsmodi
Rekenmachine
4-ringsweerstandscode
5-ringsweerstandscode
Conversie van decimaal naar hexadecimaal en tekens (ASCII)
Conversie van hexadecimaal naar decimaal en tekens (ASCII)
Conversie van decimaal naar binair en tekens (ASCII)
Conversie van binair naar decimaal en hexadecimaal
Berekening van Hz, nF, capacitieve reactantie (XC)
Berekening van Hz, µH, inductieve reactantie (XL)
Weerstandberekening van twee parallel geschakelde weerstanden
Weerstandberekening van twee in serie geschakelde weerstanden
Berekening van onbekende parallelle weerstand
Temperatuurmeting
Verschiltemperatuurmeting T1&T2 en Delta (δ)
Lichtmeting
Stopwatch met rondetijdfunctie
Artikelteller
NEC IR-decodering van de afstandsbediening
AWG-conversie (American Wire Gauge)
Dobbelstenen gooien
Personaliseer het opstartbericht
Temperatuurkalibratie
Specificaties
Menutalen: Engels, Nederlands
Afmetingen: 92 x 138 x 40 mm
Bouwtijd: ongeveer 5 uur
Inbegrepen
PCB's en componenten met doorlopende gaten
Voorgesneden acrylplaten met alle mechanische onderdelen
Pro Mini-microcontrollermodule (ATmega328/5 V/16 MHz)
Programmeeradapter
Waterdichte temperatuursensoren
USB-C kabel
Downloads
Software
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
Deze USB-stick bevat een selectie van meer dan 300 artikelen over Arduino gepubliceerd in Elektor Magazine. De inhoud bestaat uit zowel achtergrondartikelen als projecten met de volgende onderwerpen:
Software & hardware ontwikkeling: Tutorials over de ontwikkeling van Arduino-software met behulp van Arduino IDE, Atmel Studio, Shields en essentiële programmeerconcepten.
Educatie: Een microcontroller Bootcamp biedt een gestructureerde aanpak voor het programmeren van embedded systemen.
Data acquisitie & meten: Projecten zoals een 16-bits datalogger, draaibank toerenteller en een AC netanalyser voor het vastleggen en analyseren van real-time signalen.
Draadloze communicatie: Leer hoe je draadloze netwerken implementeert, een Android interface maakt en effectief communiceert met microcontrollers.
Robotica en automatisering: Omvat de Arduino Nano Robot Controller, ondersteunende boards voor automatisering, en een verkenning van verschillende Arduino-shields om de functionaliteit te verbeteren.
Zelfbouw-projecten: Unieke projecten zoals laserprojectie, Numitron klok en thermometer, ELF ontvanger, Theremino, en touch LED interfaces laten creatieve toepassingen zien.
Of u nu een beginner bent of een ervaren maker, deze collectie is een waardevolle bron om te leren, te experimenteren en de grenzen van de Arduino-technologie te verleggen.
De Arduino Pro Mini is een microcontroller board gebaseerd op de ATmega328P.
Het heeft 14 digitale in-/uitgangspinnen (waarvan er 6 kunnen worden gebruikt als PWM-uitgangen), 6 analoge ingangen, een on-board resonator, een reset-knop, en gaten voor het monteren van pin headers. Een six-pin header kan worden aangesloten op een FTDI-kabel of Sparkfun breakout board om USB-voeding en communicatie te bieden aan de board.
De Arduino Pro Mini is bedoeld voor semi-permanente installatie in voorwerpen of tentoonstellingen. Het board komt zonder pre-gemonteerde headers, waardoor het gebruik van diverse types van schakelaars of het directe solderen van draden is toegestaan. De pin lay-out is compatibel met Arduino Mini.
Specificaties
Microcontroller
ATmega328P
Boord Stroomvoorziening
5-12 V
Circuit Werkspanning
5 V
Digitale I/O Pinnen
14
PWM Pennen
6
UART
1
SPI
1
I²C
1
Analoge ingangspinnen
6
Externe Onderbrekingen
2
DC stroom per I/O Pin
40 mA
Flash Geheugen
32 KB waarvan 2 KB gebruikt door bootloader
SRAM
2 KB
EEPROM
1 KB
Kloksnelheid
16 MHz
Afmetingen
18 x 33,3 mm
Downloads
Eagle files
Schematics
De Micro bevat alles wat nodig is om de microcontroller te ondersteunen; sluit hem eenvoudig aan op een computer met een micro USB-kabel om aan de slag te gaan. Het heeft een vormfactor die het mogelijk maakt om gemakkelijk op een breadboard te worden geplaatst. Het Micro-bord is vergelijkbaar met de Arduino Leonardo in die zin dat de ATmega32U4 ingebouwde USB-communicatie heeft, waardoor er geen secundaire processor nodig is. Hierdoor kan de Micro verschijnen aan een aangesloten computer als een muis en toetsenbord, in aanvulling op een virtuele (CDC) seriële / COM-poort. Microcontroller ATmega32U4 Bedrijfsspanning 5 V Inputspanning 7 V - 12 V Analoge ingangspinnen 12 PWM Pennen 7 DC I/O Pen 20 DC stroom per I/O Pin 20 mA DC stroom voor 3,3 V pin 50 mA Flash Geheugen 32 KB waarvan 4 KB gebruikt door de bootloader SRAM 2,5 KB EEPROM 1 KB Kloksnelheid 16 MHz LED_Builtin 13 Lengte 45 mm Breedte 18 mm Gewicht 13 g
This book details the use of the ARM Cortex-M family of processors and the Arduino Uno in practical CAN bus based projects. Inside, it gives a detailed introduction to the architecture of the Cortex-M family whilst providing examples of popular hardware and software development kits. Using these kits helps to simplify the embedded design cycle considerably and makes it easier to develop, debug, and test a CAN bus based project. The architecture of the highly popular ARM Cortex-M processor STM32F407VGT6 is described at a high level by considering its various modules. In addition, the use of the mikroC Pro for ARM and Arduino Uno CAN bus library of functions are described in detail.
This book is written for students, for practising engineers, for hobbyists, and for everyone else who may need 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 programming language will be useful in later chapters of the book, and familiarity with at least one microcontroller will be an advantage, especially if the reader intends to develop microcontroller based projects using CAN bus.
The book should be useful source of reference to anyone interested in finding an answer to one or more of the following questions:
What bus systems are available for the automotive industry?
What are the principles of the 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 reliable is a CAN bus system?
What types of CAN bus controllers are there?
What are the advantages of the ARM Cortex-M microcontrollers?
How can one create a CAN bus project using an ARM microcontroller?
How can one create a CAN bus project using an Arduino microcontroller?
How can one monitor data on the CAN bus?
Programming and Projects for the Minima and WiFi
Based on the low-cost 8-bit ATmega328P processor, the Arduino Uno R3 board is likely to score as the most popular Arduino family member, and this workhorse has been with us for many years. Eleven years later, the long-overdue successor, the Arduino Uno R4, was released. It is built around a 48 MHz, 32-bit Arm Cortex-M4 microcontroller and provides significantly expanded SRAM and Flash memory. Additionally, a higher-precision ADC and a new DAC are added to the design. The Uno R4 board also supports the CAN Bus with an interface.
Two versions of the board are available: Uno R4 Minima, and Uno R4 WiFi. This book is about using these new boards to develop many different and interesting projects with just a handful of parts and external modules. All projects described in the book have been fully tested on the Uno R4 Minima or the Uno R4 WiFi board, as appropriate.
The project topics include the reading, control, and driving of many components and modules in the kit as well as on the relevant Uno R4 board, including
LEDs
7-segment displays (using timer interrupts)
LCDs
Sensors
RFID Reader
4x4 Keypad
Real-time clock (RTC)
Joystick
8×8 LED matrix
Motors
DAC (Digital-to-analog converter)
LED matrix
WiFi connectivity
Serial UART
CAN bus
Infrared controller and receiver
Simulators
… all in creative and educational ways with the project operation and associated software explained in great detail.
Example projects with Node-RED, MQTT, WinCC SCADA, Blynk, and ThingSpeak
This comprehensive guide unlocks the power of Modbus TCP/IP communication with Arduino. From the basics of the Modbus protocol right up to full implementation in Arduino projects, the book walks you through the complete process with lucid explanations and practical examples.
Learn how to set up Modbus TCP/IP communication with Arduino for seamless data exchange between devices over a network. Explore different Modbus functions and master reading and writing registers to control your devices remotely. Create Modbus client and server applications to integrate into your Arduino projects, boosting their connectivity and automation level.
With detailed code snippets and illustrations, this guide is perfect for beginners and experienced Arduino enthusiasts alike. Whether you‘re a hobbyist looking to expand your skills or a professional seeking to implement Modbus TCP/IP communication in your projects, this book provides all the knowledge you need to harness the full potential of Modbus with Arduino.
Projects covered in the book:
TCP/IP communication between two Arduino Uno boards
Modbus TCP/IP communication within the Node-RED environment
Combining Arduino, Node-RED, and Blynk IoT cloud
Interfacing Modbus TCP/IP with WinCC SCADA to control sensors
Using MQTT protocol with Ethernet/ESP8266
Connecting to ThingSpeak IoT cloud using Ethernet/ESP8266
