Open-Source-Code mit Arduino IDE und PlatformIO
Autonomes Fahren: GPS, Accelerometer, Gyroskop
PS3-Controller
Mikrocontroller wie der Arduino und Einplatinenrechner wie der Raspberry Pi haben sich zu beliebten Komponenten entwickelt. Dritter im Bunde ist der ESP32 der Firma Espressif. Mikrocontroller dieser Baureihe zeichnen sich durch eine Vielzahl implementierter Funktionen aus, die bei einem Arduino konventioneller Prägung mit einem Atmel-AVR-Mikrocontroller erst mit weiterer Hardware möglich sind. Prominentes Beispiel sind hier die WiFi- und Bluetooth-Funktionalitäten. Gegenüber einem Raspberry Pi zeichnen sie sich durch einen deutlich geringeren Preis aus.
Allgemeine Informationen für die Realisierung eines Roboterauto-Projekts mit dem ESP32 sind leicht zu finden. Dabei handelt es sich aber oft nur um Ausführungen zu einem Teilaspekt, ohne inhaltliche oder funktionale Abstimmung. So ist nicht nur die Beschaffung der benötigten Informationen mühselig und zeitaufwändig, sie kann auch außerordentlich fehlerträchtig sein.
Ansatzpunkt dieses Buches ist, diese Lücke zu schließen. Es geht auf verschiedene Möglichkeiten eines Chassis ein, vermittelt nötige Kenntnisse und führt schrittweise von einer einfachen Motorsteuerung zu einem komplexen sensor- und sprachgesteuerten Roboterauto. Hacks rund um GPS und eine PlayStation 3 runden die Sache ab.
Inhalt
Bei der Reihenfolge der Kapitel wurde versucht – beginnend bei der Darstellung von grundlegenden Informationen – über die Lösung einfacher Aufgaben zu etwas anspruchsvolleren Techniken zu führen.
Der Mikrocontroller ESP32
Die Software erstellen
Die Stromversorgung
Rund um die Hardware
Das Chassis
Der Gleichstrommotor
Kabellose Steuerung über WiFi
Mit Sensoren Hindernisse erkennen
Eine eigene Roboterauto-App
Servo und Lichtsensor
GPS
Accelerometer / Gyroskop
PS3-Controller
Roboterauto-App
Hinweis zur Software
Die Dateien haben das Suffix (.cpp). Grund ist die Entwicklung mit PlatformIO. Mit Copy & Paste sollten sie auch in der Arduino-IDE verwendet werden können.
Learn to interface and program hardware devices in a wide range of useful applications, using ARM7 microcontrollers and the C programming language. Examples covered in full detail include a simple LED to a multi-megabyte SD card running the FAT file system.
Features of this book
Build prototype circuits on breadboard or Veroboard and interface to ARM microcontrollers.
A 32-bit ARM7 microcontroller is used in interfacing and software examples.
Interfacing principles apply to other ARM microcontrollers and other non-ARM microcontrollers as well.
Example programs are written in the C programming language.
Use only free or open source software.
Download and install all programming tools from the Internet.
Template project files are provided for easy project creation.
Hardware
Interface to LEDs, transistors, optocouplers, relays, solenoids, switches, keypads, LCD displays, seven segment displays, DC motors, stepper motors, external analogue signals using the ADC, RS232, RS-485, TWI, USB, SPI and SD memory cards.
Software
Once hardware has been interfaced to a microcontroller, software must be written to control the hardware. You will learn how to write programs to operate externally interfaced hardware devices, use timers and interrupts. Also learn how to port FAT file system code for use with an SD memory card, program the PWM to produce an audio sine wave, program the PWM to speed control a DC motor and more.
A chapter on more advanced ARM microcontrollers is included with an overview of some of the newest ARM microcontrollers and their features.
TINA Design Suite is a professional, powerful and affordable circuit simulator. It is a circuit designer and PCB design software package for analysing, designing, and real-time testing of analogue, digital, IBIS, VHDL, Verilog, Verilog AMS, SystemC, MCU, and mixed electronic circuits and their PCB layouts.
In this book, top-selling Elektor author, Prof. Dr. Dogan Ibrahim aims to teach the design and analysis of electrical and electronic circuits and develop PCB boards using both TINA and TINACloud. The book is aimed at electrical/electronic engineers, undergraduate electronic/electrical engineering students at technical colleges and universities, postgraduate and research students, teachers, and hobbyists. Many tested and working simulation examples are provided covering most fields of analogue and digital electrical/electronic engineering. These include AC and DC circuits, diodes, zener diodes, transistor circuits, operational amplifiers, ladder diagrams, 3-phase circuits, mutual inductance, rectifier circuits, oscillators, active and passive filter circuits, digital logic, VHDL, MCUs, switch-mode power supplies, PCB design, Fourier series, and spectrum. Readers do not need to have any programming experience unless they wish to simulate complex MCU circuits.
35 Projects for Beginners
This book is for hobbyists, students and engineers who want to learn C and how to use an mbed ARM microcontroller in an easy and fun way, without the need for cumbersome software installations.
ARM mbed microcontroller NXP LPC1768
The projects in this book are meant for beginners in C and ARM microcontrollers. That doesn't mean the projects are simple, but it does mean that they are easy to understand. We use for example USB communications, a subject that is made so easy by the mbed that it is suitable for a beginners book.
Cloud technology
The mbed NXP LPC1768 uses cloud technology, a revolutionary concept in software development. This means you do not need to install software on your PC in order to program the mbed!
The only thing you need is a browser such as Microsoft Internet Explorer, and a USB port on your PC. You can get access to your project from any PC anywhere in the world and continue working on it. When you are done a few simple mouse clicks transfer the program to your mbed hardware. Of course you can optionally download the projects and store them on your own PC.
Features of this Book
Learn how to program an mbed ARM microcontroller using cloud technology. No complicated software installation on your PC needed.
Learn programming in C by doing fun and interesting projects. No previous experience or knowledge required.
Examples of projects in this book: flashing light, timer, light activated switch, digital thermometer, people detector, USB communication, talking microcontroller, debugging, sound switch, and much more - 35 projects in total.
Examples of C subjects in this book: variables, commands, functions, program execution, pointers (introduction).
The field of digital electronics is central to modern technology. This e-book presents fundamental circuits using gates, flip-flops and counters from the CMOS 4000 Series. Each of the 50 experiments has a circuit diagram as well as a detailed illustration of the circuit’s construction on solderless breadboard.
Learning these fundamentals is best done using practical experiments. Building these digital circuits will improve your knowledge and will be fun to boot. Many of the circuits presented here have practical real-life applications. With a good overview of the field, you’ll be well equipped to find simple and cost-effective solutions for any application.
The e-book is targeted essentially at students, trainees and anyone with an interest in and requiring an introduction to digital control electronics. Moreover, the knowledge gleaned here is the foundation for further projects in the field of microcontrollers and programming.
Mit Arduino – Schaltungsprojekte für Profis wird der Leser umfassend in die Hardware und Software der Arduino-Plattform eingeführt. Einfache, leicht verständliche Projekte am Anfang des Buches führen Schritt für Schritt in die Open-Source-Plattform ein. Die Projekte werden dann zunehmend komplexer, um dem Leser möglichst viele konkrete Lösungsmöglichkeiten aufzuzeigen, die mit dem Arduino-Mikrocontroller auch für angehende Profis zur Verfügung stehen.
Dabei wird neben den erforderlichen theoretischen Grundlagen stets größter Wert auf eine praxisorientierte Ausrichtung gelegt. So werden wichtige Techniken wie AD-Wandlung, Timer oder Interrupts stets in Praxisprojekte eingebettet. Es entstehen Lauflichteffekte, ein Aufwachlicht, voll funktionsfähige Voltmeter, präzise Digitalthermometer, Uhren in allen Variationen, Reaktionszeitmesser oder mausgesteuerte Roboterarme. Und ganz nebenbei hat der Leser die Grundlagen der zugehörigen Controller-Technik verstanden und im wahrsten Sinne des Wortes begriffen.
Projects with Arduino Uno & Raspberry Pi with Examples for the MCP2515 CAN Bus Interface Module
This 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?
ARM Cortex-M Embedded Design from 0 to 1
Hobbyists can mash together amazing functional systems using platforms like Arduino or Raspberry Pi, but it is imperative that engineers and product designers understand the foundational knowledge of embedded design. There are very few resources available that describe the thinking, strategies, and processes to take an idea through hardware design and low-level driver development, and successfully build a complete embedded system. Many engineers end up learning the hard way, or never really learn at all.
ARM processors are essentially ubiquitous in embedded systems. Design engineers building novel devices must understand the fundamentals of these systems and be able to break down large, complicated ideas into manageable pieces. Successful product development means traversing a huge amount of documentation to understand how to accomplish what you need, then put everything together to create a robust system that will reliably operate and be maintainable for years to come.
This book is a case study in embedded design including discussion of the hardware, processor initialization, low‑level driver development, and application interface design for a product. Though we describe this through a specific application of a Cortex-M3 development board, our mission is to help the reader build foundational skills critical to being an excellent product developer. The completed development board is available to maximize the impact of this book, and the working platform that you create can then be used as a base for further development and learning.
The Embedded in Embedded program is about teaching fundamental skill sets to help engineers build a solid foundation of knowledge that can be applied in any design environment. With nearly 20 years of experience in the industry, the author communicates the critical skill development that is demanded by companies and essential to successful design. This book is as much about building a great design process, critical thinking, and even social considerations important to developers as it is about technical hardware and firmware design.
Downloads
EiE Software Archive (200 MB)
IAR ARM 8.10.1 (Recommended IDE version to use) (1.2 GB)
IAR ARM 7.20.1 (Optional IDE version to use) (600 MB)
Learn to Build Intelligent Embedded Systems
Build smarter embedded systems with Arduino UNO Q. This book gives you the tools, knowledge, and confidence to turn ideas into intelligent, working solutions using the Arduino UNO Q platform. Discover how to build intelligent embedded systems with the Arduino UNO Q and AI.
Unlock the full potential of the Arduino UNO Q, a next-generation platform that combines the real-time power of the STM32U585 microcontroller with the flexibility of a Qualcomm Dragonwing QRB2210 microprocessor.
Learn how to rapidly prototype real-world applications using the Arduino IDE for low-level embedded control and Python in Arduino App Lab for high-level development.
Build confidence through hands-on projects that guide you step by step from basic board features to complete working systems.
Explore ready-to-use, AI based Arduino App Lab examples and see how they can jump-start your development and reduce time to deployment.
Step into the world of Edge AI with a clear, practical introduction to Edge Impulse Studio—no prior AI experience required.
Follow a complete, real-world workflow to create a Keyword Spotting AI application, covering data collection, model training, optimization, and on-device inference using the Edge Impulse Studio.
Bridge the gap between embedded systems and machine learning and learn how to bring intelligence directly onto your hardware.
Perfect for embedded engineers, educators, students, and makers looking to stay ahead in AI-enabled product development.
Das Programmpaket Laboratory Virtual Instrument Engineering Workbench (oder kurz LabVIEW) ist ein international anerkannter Standard zur Entwicklung und Gestaltung von Messgeräten und Prozesssteueroberflächen. Seine Universalität konfrontiert den LabVIEW-Einsteiger allerdings mit einer unübersichtlichen Vielfalt von Funktionen, die er ohne fundierte Anleitung kaum überblicken kann.
Hier setzt diese neue mehrteilige Lehrbuchreihe an: Von Grund auf werden in einfach nachvollziehbaren Schritten der Aufbau, die Struktur und die Verwendung von LabVIEW erklärt, in praktischen Beispielen dargestellt und mit Übungen vertieft. Die notwendigen Vorkenntnisse sind äußerst gering, die erreichbaren Ergebnisse dagegen äußerst sehenswert.
Der erste Band erläutert die Grunddatentypen und die zugehörigen numerischen Grundfunktionen ebenso ausführlich wie die elementaren Programmstrukturen.
Im folgenden Band liegt der Schwerpunkt bei der Kopplung beliebiger Mikrocontrollersysteme über die serielle (USB-)Schnittstelle an den PC und an LabVIEW.
Im dritten Band stehen Entwurf und Betrieb kompletter MSR-Systeme mit Hard- und Softwarekomponenten der wichtigsten Messtechnikhersteller im Vordergrund, einschließlich Fernsteuerung, -überwachung und -diagnose über das Internet oder WLAN-Systeme.
Diese Lehrbuchreihe richtet sich an Schüler/Auszubildende technischer Bildungseinrichtungen, an Studenten von Fachhochschulen/Universitäten und an den engagierten Praktiker in der Industrie oder im privaten Bereich.
Deze bundel gaat helemaal over het ontwerpen van projecten gebaseerd op de 555 timer IC. Het boek bevat meer dan 45 volledig geteste en gedocumenteerde projecten. Samen met de kit, die meer dan 130 through-hole componenten bevat, kunt u alle beschreven projecten bouwen op een breadboard. De opzet maakt het ook gemakkelijk om de projecten aan te passen en ermee te experimenteren.
Meer dan 45 builds voor de legendarische 555 Chip (en de 556, 558)
Enkele van de projecten in het boek zijn:
Afwisselend knipperende twee LED's
De knippersnelheid van de LED's wijzigen
Aan/uit-schakelaar van de aanraaksensor
In-/uitschakelvertraging
Lichtafhankelijk geluid
Donker/lichtschakelaar
Tone Burst-generator
Timer voor lange duur
LED's achtervolgen
LED-roulettespel
Verkeerslichten
Continuïteitstester
Elektronisch slot
Schakel over naar debouncen van contacten
Elektronisch speelgoedorgel
Alarmsysteem met meerdere sensoren
Metronoom
Spanningsvermenigvuldigers
Elektronische dobbelstenen
Weergaveteller met 7 segmenten
Motorbesturing
Dobbelstenen met 7 segmenten
Elektronische sirene
Diverse andere projecten
Kit-inhoud
Weerstanden
1x 15 kΩ
1x 68 kΩ
2x 47 kΩ
1x 82 kΩ
2x 820 Ω
1x 8,2 kΩ
3x 10 kΩ
1x 1,8 kΩ
1x 6,8 kΩ
14x 2,2 kΩ
10x 680 Ω
1x 27 kΩ
1x 5,6 kΩ
1x 560 kΩ
1x 4,7 kΩ
1x 3,3 kΩ
3x 33 kΩ
1x 36 kΩ
2x 100 kΩ
5x 1 kΩ
1x 3,9 kΩ
2x 56 kΩ
2x 12 kΩ
1x 10 kΩ potentiometer
1x 1 MΩ potentiometer
2x 50 kΩ potentiometer
3x 20 kΩ potentiometer
1x 10 kΩ potentiometer
1x 10 kΩ potentiometer
1x 50 kΩ potentiometer
1x 100 kΩ potentiometer
1x 50 kΩ potentiometer
Condensatoren
1x 0,33 μF
1x 1 μF
1x 10 nF
1x 22 nF
1x 47 nF
1x 100 nF
1x 10 μF elektrolytisch
1x 33 μF elektrolytisch
2x 100 μF elektrolytisch
LED's
10x 5 mm rode LED
10x 3 mm rode LED
3x 3 mm gele LED
3x 3 mm groene LED
1x 7-segment-LED met gemeenschappelijke kathode
Semiconductors
3x 555 timer
1x CD4017 counter
1x CD4026 counter
1x CD4011 NAND-poort
4x 1N4148-diode
1x IRFZ46N MOSFET
1x Thermistor
1x Lichtafhankelijke weerstand (LDR)
Diverse
1x Passieve buzzer
1x Actieve buzzer
1x SG90 servo
1x 8 Ω miniluidspreker
1x 9 V DC borstelmotor
1x 5 V relais
1x 9 V batterijclip
7x Drukknopschakelaars
1x Broodplank
1x Breadboard-jumperdraden
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