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Practical Multitasking Fundamentals Programming embedded systems is difficult because of resource constraints and limited debugging facilities. Why develop your own Real-Time Operating System (RTOS) as well as your application when the proven FreeRTOS software is freely available? Why not start with a validated foundation? Every software developer knows that you must divide a difficult problem into smaller ones to conquer it. Using separate preemptive tasks and FreeRTOS communication mechanisms, a clean separation of functions is achieved within the entire application. This results in safe and maintainable designs. Practicing engineers and students alike can use this book and the ESP32 Arduino environment to wade into FreeRTOS concepts at a comfortable pace. The well-organized text enables you to master each concept before starting the next chapter. Practical breadboard experiments and schematics are included to bring the lessons home. Experience is the best teacher. Each chapter includes exercises to test your knowledge. The coverage of the FreeRTOS Application Programming Interface (API) is complete for the ESP32 Arduino environment. You can apply what you learn to other FreeRTOS environments, including Espressif’s ESP-IDF. The source code is available from GitHub. All of these resources put you in the driver’s seat when it is time to develop your next uber-cool ESP32 project. What you will learn: How preemptive scheduling works within FreeRTOS The Arduino startup “loopTask” Message queues FreeRTOS timers and the IDLE task The semaphore, mutex, and their differences The mailbox and its application Real-time task priorities and its effect Interrupt interaction and use with FreeRTOS Queue sets Notifying tasks with events Event groups Critical sections Task local storage The gatekeeper task

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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.

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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.

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Kick off with the MAX1000 and VHDPlus Ready to Master FPGA Programming? In this guide, we’re diving into the world of Field Programmable Gate Arrays (FPGAs) – a configurable integrated circuit that can be programmed after manufacturing. Imagine bringing your ideas to life, from simple projects to complete microcontroller systems! Meet the MAX1000: a compact and budget-friendly FPGA development board packed with features like memory, user LEDs, push-buttons, and flexible I/O ports. It’s the ideal starting point for anyone wanting to learn about FPGAs and Hardware Description Languages (HDLs). In this book, you’ll get hands-on with the VHDPlus programming language – a simpler version of VHDL. We’ll work on practical projects using the MAX1000, helping you gain the skills and confidence to unleash your creativity. Get ready for an exciting journey! You’ll explore a variety of projects that highlight the true power of FPGAs. Let’s turn your ideas into reality and embark on your FPGA adventure – your journey starts now! Exciting Projects You’ll Find in This Book Arduino-Driven BCD to 7-Segment Display Decoder Use an Arduino Uno R4 to supply BCD data to the decoder, counting from 0 to 9 with a one-second delay Multiplexed 4-Digit Event Counter Create an event counter that displays the total count on a 4-digit display, incrementing with each button press PWM Waveform with Fixed Duty Cycle Generate a PWM waveform at 1 kHz with a fixed duty cycle of 50% Ultrasonic Distance Measurement Measure distances using an ultrasonic sensor, displaying the results on a 4-digit 7-segment LED Electronic Lock Build a simple electronic lock using combinational logic gates with push buttons and an LED output Temperature Sensor Monitor ambient temperature with a TMP36 sensor and display the readings on a 7-segment LED Downloads Software

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AI Projects for the Raspberry Pi with the AI HAT+ Edge AI is transforming everyday devices by putting intelligence where it matters most: directly inside the hardware. With on-device inference, a camera can recognize a visitor instantly, a phone can translate speech without streaming audio to the cloud, and a wearable can detect anomalies in real time—fast, private, and reliable even when the network disappears. This book is your practical guide to building exactly those kinds of systems with the Raspberry Pi AI HAT+ and the Hailo-8L accelerator. You’ll start with clear foundations: core AI and machine-learning concepts, how neural networks work, and what truly distinguishes Edge AI from cloud AI—plus an honest look at ethical considerations and future impacts. Then it’s straight to hands-on physical computing. Step by step, you’ll set up Raspberry Pi OS, power and cooling, and develop in Python using the Thonny IDE. You’ll learn GPIO basics with lights and servos, mount the AI HAT+ hardware, install and verify the Hailo software stack, and connect the right camera—official modules or USB webcams, even multiple cameras. From your first pipeline to real projects, you’ll run person detection, pose estimation, segmentation, and depth estimation, then level up with YOLO object detection: smart alerts, guest counters, and custom extensions. You’ll even connect vision to motion by combining gesture recognition with servo-driven mechanisms, including a robotic arm. With troubleshooting tips, hardware essentials, and a practical Python refresher, this book turns Edge AI from buzzword into buildable reality.

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PC USB Logic Analyzers with Arduino, Raspberry Pi, and Co. Step-by-step instructions guide you through the analysis of modern protocols such as I²C, SPI, UART, RS-232, NeoPixel, WS28xx, HD44780 and 1-Wire. With the help of numerous experimental circuits based on the Raspberry Pi Pico, Arduino Uno and the Bus Pirate, you will learn the practical application of popular USB logic analyzers. All the experimental circuits presented in this book have been fully tested and are fully functional. The necessary program listings are included – no special programming or electronics knowledge is required for these circuits. The programming languages used are MicroPython and C along with the development environments Thonny and Arduino IDE. This book uses several models of flexible and widely available USB logic analyzers and shows the strengths and weaknesses of each price range. You will learn about the criteria that matter for your work and be able to find the right device for you. Whether Arduino, Raspberry Pi or Raspberry Pi Pico, the example circuits shown allow you to get started quickly with protocol analysis and can also serve as a basis for your own experiments. After reading this book, you will be familiar with all the important terms and contexts, conduct your own experiments, analyze protocols independently, culminating in a comprehensive knowledge set of digital signals and protocols.

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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.

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Dit boek gaat over de Raspberry Pi, en over het programmeren in C. De programmeertaal C en het besturingssysteem Linux (Raspbian) passen uitstekend bij elkaar. Alles wat we nodig hebben om in C te programmeren wordt meegeleverd met het besturingssysteem van de Raspberry Pi. In dit boek leert u hoe C gebruikt wordt met de Raspberry Pi, en krijgt u een overzicht van de taal. WiringPi is een softwarebibliotheek voor de Raspberry Pi waarmee C hardware-uitbreidingen kan benaderen. Die bibliotheek wordt gebruikt om sensoren uit te lezen en om extra hardware aan te sturen. U gaat experimenteren met LED’s en schakelaars, met motoren, met geluid en met sensoren voor temperatuur, luchtdruk, en luchtvochtigheid. Met een Linux-systeem kunt u een webserver maken, inclusief interactieve websites met PHP en WiringPi. Daarom is ook een beknopt overzicht van HTML en PHP in het boek opgenomen. In de voorbeelden worden sensoren via het web uitgelezen en worden apparaten bestuurd. In het laatste voorbeeld wordt een temperatuurlogger gemaakt. Die meet elk kwartier de temperatuur. Een tabel met de meetwaarden kan via het web worden uitgelezen. Alle voorbeeldprogramma’s kunnen worden gedownload van de website van Elektor.

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Ein Blick in die einschlägigen Internetforen zeigt, dass das Programmieren immer noch in der Gruppe der beliebten Hobbys rangiert. Wo dem Hobbyprogrammierer früher eine Reihe bekannter und populärer Programmiersprachen zur Verfügung standen, ist es heute relativ übersichtlich geworden: Außer C++, Java und Visual Basic gibt es wenig bekannte und beliebte Programmiersprachen. Was fehlt, ist eine Programmiersprache, die für Laien fast so einfach zu handhaben ist wie die alten BASIC-Versionen, deren Leistung und Features dennoch an die Möglichkeiten und die Power moderner Windows-Rechner angepasst sind. Diese Programmiersprache existiert und heißt Processing. Das vorliegende Buch führt den Leser in diese visuelle Programmiersprache ein. Das Buch richtet sich an Leser, die bereits allgemeine Erfahrungen im Umgang mit Programmiersprachen besitzen und wissen, worum es sich bei Strings, Arrays oder Schleifen handelt. Der Autor zeigt anhand vieler kurzer Programmbeispiele, wie einfach es ist, mit Processing auch leistungsfähige Software zu programmieren und sich dabei auf eine nur geringe Anzahl von Befehlen, Anweisungen und Funktionen zu beschränken. Die in diesem Buch vorgestellten Programme sind zum Teil Hardware-orientiert, wobei auch die Erfassung von Daten und die Steuerung von Hardware mittels des bekannten Mikrocontrollers Arduino einer Rolle spielt. Kurz und gut: Ein Buch für alle, die eine schnell und einfach zu programmierende Software mit elektronischer Hardware kombinieren und das Ganze über maßgeschneiderte Benutzeroberflächen steuern möchten.

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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

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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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Architecture, Programming and Applications The MSP430 is a popular family of microcontrollers from Texas Instruments. In this book we will work with the smallest type, which is the powerful MSP430G2553. We will look at the capabilities of this microcontroller in detail, as it is well-suited for self-made projects because it is available in a P-DIP20 package. We will take a closer look at the microcontroller and then build, step by step, some interesting applications, including a 'Hello World' blinking LED and a nice clock application, which can calculate the day of the week based on the date. You also will learn how to create code for the MSP microcontroller in assembler. In addition to that, we will work with the MSP-Arduino IDE, which makes it quite easy to create fast applications without special in-depth knowledge of the microcontrollers. All the code used in the book is available for download from the Elektor website.

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