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
A Project-Based Introduction to Microcontrollers and Drone Control
A Practical Introduction to Embedded Systems with the ESP32
This book is intended for readers who are new to embedded systems and looking for a structured, example-driven way to begin. If you’ve explored general-purpose electronics or Arduino-based resources but found them too broad or lacking in practical application, this guide offers a more focused alternative.
With a small, affordable set of components – such as LEDs, sensors, an OLED screen and a motion sensor – you’ll build and work with the same hardware setup throughout the book. This allows you to focus on learning and experimenting without constant reconfiguration.
Topics include:
Understanding and programming the ESP32 microcontroller
Using the Arduino IDE to write and deploy code
Exploring cyber-physical systems, culminating in basic drone control
No prior experience with Arduino or embedded development is required. Each section includes hands-on examples and mini-projects designed to reinforce core concepts and encourage deeper exploration. By the end, you’ll be equipped not only to reproduce the book’s examples, but also to extend them toward your own ideas and applications.
Whether your interest is in learning embedded programming, building interactive systems, or exploring educational drone control, this book provides a clear and practical path to getting started.
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.
The XIAO ESP32-C3 board combines the ultra-compact form factor of the XIAO series with the full capabilities of the ESP32-C3 chip, including integrated Wi-Fi and Bluetooth 5.0. This book is a comprehensive, hands-on guide to getting the most out of this powerful yet affordable development board.
The author takes readers from the fundamentals to advanced projects. Starting with LED blinking and dimming, the book progresses to ADC and PWM for precise sensor interfacing and PWM-controlled lighting effects before moving on to building practical, real-world applications, including:
A Wi-Fi weather station with an OLED display and real-time online weather data
An ultrasonic parking assistant with audible feedback
A refrigerator monitoring probe with climate sensing and Deep Sleep for years of battery operation
A retro Pong game controlled by a touch-free sensor
A microphone-based party app that responds to claps
And much more: lighting control, reaction-time measurement, mains frequency analysis, soil moisture sensing, ambient LED lighting, and 7-segment displays
Vom Messwert zur stabilen Entscheidung
Wie wird aus einem einfachen Mikrocontroller ein intelligentes System, das Sensorwerte erfasst, verarbeitet und sinnvoll darauf reagiert? Dieses Buch zeigt es Ihnen Schritt für Schritt – verständlich, praxisnah und ohne unnötige Vorkenntnisse.
Sie beginnen mit den Grundlagen der digitalen und analogen Ein- und Ausgänge. Anschließend lernen Sie, wie Sensorwerte gelesen, geglättet und zuverlässig bewertet werden. Anschauliche Beispiele erklären, warum einzelne Messwerte oft täuschen können und wie Mittelwertbildung, Hysterese und einfache Entscheidungsregeln für stabile Ergebnisse sorgen. Nach und nach erweitern Sie Ihre Projekte um Displays, I²C-Kommunikation und mehrere vernetzte Mikrocontroller. So entstehen verteilte Systeme, in denen Raspberry Pi Pico und ATtiny-Controller Daten austauschen und gemeinsam Aufgaben übernehmen.
Im fortgeschrittenen Teil erhalten Sie einen leicht verständlichen Einstieg in Merkmalsbildung, Datenvorverarbeitung, hybride Entscheidungsmodelle und TinyML-nahe Anwendungen. Dabei verbinden Sie klassische Regelungstechnik mit modernen datenbasierten Methoden.
Alle Projekte werden von ausführlich kommentierten Programmen in C und MicroPython begleitet. Das Buch richtet sich an Einsteiger, Maker, Studierende und alle, die Embedded-Systeme von Grund auf verstehen möchten.
Am Ende können Sie eigene Systeme entwickeln, die nicht nur messen, sondern Informationen auswerten, zuverlässige Entscheidungen treffen und gezielt reagieren.
COMMANDE DE MOTEURS : LES PONTS EN HIntroduction aux moteurs CC, pas à pas et sans balaisL'ÉQUIPE D'ELEKTOR LABNotre approche, nos outils préférés et plus encoreRASPBERRY PI COMME TÉLÉCOMMANDE KVMTest du logiciel Pi-KVMIQAUDIO CODEC ZEROCarte son au format Raspberry Pi ZeroLE PROJET PIKVM ET SES ENSEIGNEMENTSEntretien avec Maxim DevaevVÉHICULE AUTONOME AVEC LIDAR 2DUn ESP32 Pico interprète les données du lidarLE RASPBERRY PI ZERO 2 W PASSE AU QUADRICOEURNOTES DU FORUM MONDIAL DE L'ÉLECTRONIQUE ÉTHIQUE 2021COMMANDE DE MONTEURLa commande des moteurs devient simpleMOTEURS ÉLECTRIQUES DE GRANDE TAILLEPrincipes de base et informations utilesPRISE EN MAIN DU MICROCONTRÔLEUR ESP32-C3 RISC-VPROTÉGEZ-VOUS ET PROTÉGEZ LES AUTRES !Interrupteur général pour paillasse (DIY)CRÉATION D'INTERFACES GRAPHIQUES EN PYTHON ÈME 2Mon nom n'est pas BondGAGNANTS DU CONCOURS FAST FORWARD 2021 DU SALON PRODUCTRONICATESTEUR DE SERVO POLYVALENTVérification du comportement en l'absence de fiche techniqueMODBUS SANS FIL (PARTIE 2)Logiciel de la carte Modbus TCP sans filVOYAGE DANS LES RÉSEAUX NEURONAUX (3E PARTIE)Les neurones pratiquesDANS L'INTIMITÉ D'UN PROCESSEUR OPEN SOURCEExtrait : résultats des FPGA Lattice et XilinxDÉMARRER EN ÉLECTRONIQUE... (10)Toujours la bobine, mais avec ses applications pratiques dans l'audio.PROJET 2.0Corrections, mises à jour et courriers des lecteursDE LA COULEUR AUSONComment exploiter un capteur de couleurs avec l'I2CSOURCEMÈTRE BATTLAB-ONEMesurer et optimiser la durée de vie des batteries des appareils IdOTRACEUR DE FUITES À LA TERRE SIMPLEMesure de l'isolation du secteurPAUVRETÉ ET ÉLECTRONIQUEQuand le courant économique passe malHEXADOKUcasse-tête pour elektorniciens
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2023: Odyssee in der KILoslegen mit dem Code-Interpreter von ChatGPT
LoRa, ein Schweizer TaschenmesserTeil 1: Das LoRa-Protokoll und seine Vorteile
Einstellbare Stromsenke mit integriertem TaktgeberZum Testen von Netzteilen, Spannungswandlern und Batterien
Zwei neue Arduino UNO R4 Boards: Minima und WiFi
Logarithmische PotentiometerSie sind exponentiell!
Motortreiber-Breakout-BoardEin BoB für einen 5-A-Treiber für DC-Motoren mit einer Größe von 3×3 mm
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Neue 2,4 GHz-Funkeinheiten von Circuit DesignPrädestiniert für Fernsteuerung und Überwachung
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Infraschall-Rekorder mit dem Arduino Pro MiniEin Beispielprojekt aus dem Elektor-Buch „Arduino & Co.“
Cloud-basierter EnergiezählerMit ESP32-Modul und PZEM-004T-Spannungs-/ Stromsensor
Eine Anleitung zur Bare-Metal-ProgrammierungTeil 2: Exaktes Timing, UART und Debugging
... qui sèchent les cours mais soudent sans se brûler les doigts
Par où commencer pour débuter en électronique ? Vais-je m'égarer en explorant l'internet ? Il regorge de schémas, mais sont-ils fiables ? Me faut-il un livre avec des montages simples ou plutôt un livre sur les composants ?
Après trente ans de pratique, l'auteur de ce livre, resté l'éternel débutant qui réalisait lui-même son premier montage des l'âge de dix ans, partage ici sa soif toujours vive d'apprendre. Fin pédagogue, il guide les débutants et répond aux questions que trop de livres laissent en suspens : « Quel type de fer à souder acheter ? »... « Un multimètre à 5 € peut-il suffire ? »... « Un oscilloscope est-il indispensable ? »... « Peut-on installer son montage dans une boîte à cigares ? »...
Rémy Mallard démystifie l'électronique en n'utilisant que ce qu'il vous faut de théorie pour aborder joyeusement la pratique sans risque de faire de grosses bêtises. Vous apprendrez à identifier les composants et leur rôle (résistances, condensateurs, bobines, diodes, transistors, relais, commutateurs...) mais aussi à les récupérer, les tester et les ranger. Bientôt vous saurez lire un schéma, choisir vos outils et mettre en boîte vos montages. Rémy connaît toutes les astuces et vous révèle les pratiques à éviter.
La matière de cet ouvrage, ce sont des montages simples et ludiques, réalisables sur des plaques d'expérimentation sans soudure: sirène, orgue, chenillard lumineux, interrupteur photosensible, thermomètre, alarme, générateur de picotements, indicateur de niveau de liquide, clignotant à vitesse variable selon la lumière ambiante, indicateur à fenêtre programmable, minuterie avec préavis d'extinction, chenillard de style K2000 (lumineux et sonore), gradateur de lumière à commande infrarouge...
Vous commencerez par le code des couleurs et finirez par programmer des PIC !
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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.
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Hexadoku
Dit bundel bevat de populaire Elektor zandklok voor Raspberry Pi Pico en de nieuwe Elektor laserkop upgrade, en biedt daarmee nog meer mogelijkheden om de tijd weer te geven. U kunt de actuele tijd nu niet alleen in zand "graveren", maar ook op een lichtgevende folie schrijven of groene tekeningen maken.
Inhoud van de bundel
Elektor Zandklok voor Raspberry Pi Pico (normale prijs: € 50)
Elektor Laserkop Upgrade voor Zandklok (normale prijs: € 35)
Zandklok voor Raspberry Pi (een op de Raspberry Pi Pico gebaseerde Eye Catcher)
Een standaard zandklok laat meestal slechts zien hoe de tijd verstrijkt. Deze door een Raspberry Pi Pico aangestuurde zandklok toont daarentegen de exacte tijd door de vier cijfers voor uren en minuten in een zandlaag te "graveren". Na een vooraf ingestelde periode wordt het zand door twee trilmotoren vlak getrild en begint alles weer van voren af aan.
Het hart van de zandklok wordt gevormd door twee servomotoren, die via een pantograafmechanisme een schrijfpen aandrijven. Een derde servomotor tilt deze pen op en neer. Het zandbakje is voorzien van twee trilmotoren om het zand weer vlak te trillen. Het elektronische deel van de zandklok bestaat uit een Raspberry Pi Pico en een RTC/driverbord met een real-time klok, plus drivercircuits voor de servomotoren.
Een gedetailleerde bouwhandleiding is beschikbaar via download.
Kenmerken
Afmetingen: 135 x 110 x 80 mm
Bouwtijd: ca. 1,5 tot 2 uur
Inbegrepen
3x Voorgesneden acrylaatplaten met alle mechanische onderdelen
3x Mini servomotoren
2x Trilmotoren
1x Raspberry Pi Pico
1x RTC/driverkaart met geassembleerde onderdelen
Moeren, boutjes, afstandhouders en draden voor de montage
Fijnkorrelig wit zand
Elektor Laserkop Upgrade voor Zandklok
De nieuwe Elektor Laserkop transformeert de Elektor Zandklok in een klok die de tijd op glow-in-the-dark-film schrijft in plaats van op zand. Naast het weergeven van de tijd kan het ook worden gebruikt om kortstondige tekeningen te maken. De 5 mW laserpointer, met een golflengte van 405 nm, produceert heldergroene tekeningen op de glow-in-the-dark-film. Voor het beste resultaat gebruikt u de kit in een slecht verlichte kamer. Waarschuwing: Kijk nooit rechtstreeks in de laserstraal!
De kit bevat alle benodigde componenten, maar het solderen van drie draden is vereist.
Opmerking: Deze kit is ook compatibel met de originele Arduino-gebaseerde Zandklok uit 2017. Voor meer details, zie Elektor 1-2/2017 en Elektor 1-2/2018.