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Das ESP32-Praxisbuch (E-book)

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Raspberry Pi goes Industry (E-book)

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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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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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Die Programmiersprache „Python“ hat in den letzten Jahren einen enormen Aufschwung erlebt. Nicht zuletzt haben verschiedene Einplatinensysteme wie der Raspberry Pi zu deren Bekanntheitsgrad beigetragen. Aber auch in anderen Gebieten, wie der Künstlichen Intelligenz oder dem Machine Learning, hat Python weite Verbreitung gefunden. Es ist daher naheliegend, Python bzw. die Variante „MicroPython“ auch für den Einsatz in SoCs (Systems on Chip) zu verwenden. Leistungsfähige Controller wie der ESP32 der Firma Espressif Systems bieten eine hervorragende Performance sowie Wi-Fi- und Bluetooth-Funktionalität zu einem günstigen Preis. Mit diesen Eigenschaften wurde die Maker-Szene im Sturm erobert. Im Vergleich zu anderen Controllern weist der ESP32 einen deutlich größeren Flash und SRAM-Speicher, sowie eine wesentlich höhere CPU-Geschwindigkeit auf. Aufgrund dieser Leistungsmerkmale eignet sich der Chip nicht nur für klassische C-Anwendungen, sondern insbesondere auch für die Programmierung mit MicroPython. Das vorliegende Buch führt in die Anwendung der modernen Ein-Chip-Systeme ein. Neben den technischen Hintergründen steht vor allem MicroPython selbst im Vordergrund. Nach der Einführung in die Sprache werden die erlernten Programmierkenntnisse umgehend in die Praxis umgesetzt. Die einzelnen Projekte sind sowohl für den Einsatz im Labor als auch für Alltagsanwendungen geeignet. Neben dem eigentlichen Lerneffekt steht also auch die Freude am Aufbau kompletter und nützlicher Geräte im Vordergrund. Durch die Verwendung von Laborsteckboards können Schaltungen aller Art mit geringem Aufwand realisiert werden, sodass das Austesten der selbstgebauten Geräte zum lehrreichen Vergnügen wird. Durch die verschiedenen Anwendungen wie Wetterstationen, Digitalvoltmeter, Ultraschall-Entfernungsmesser, RFID-Kartenleser oder Funktionsgeneratoren sind die vorgestellten Projekte auch für Praktika oder Fach- und Studienarbeiten in den Naturwissenschaften bzw. im Natur- und Technikunterricht bestens geeignet.

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Multitasking and multiprocessing have become a very important topic in microcontroller-based systems, namely in complex commercial, domestic, and industrial automation applications. As the complexity of projects grows, more functionalities are demanded from the projects. Such projects require the use of multiple inter-related tasks running on the same system and sharing the available resources, such as the CPU, memory, and input-output ports. As a result of this, the importance of multitasking operations in microcontroller-based applications has grown steadily over the last few years. Many complex automation projects now make use of some form of a multitasking kernel. This book is project-based and its main aim is to teach the basic features of multitasking using the Python 3 programming language on Raspberry Pi. Many fully tested projects are provided in the book using the multitasking modules of Python. Each project is described fully and in detail. Complete program listings are given for each project. Readers should be able to use the projects as they are, or modify them to suit their own needs. The following Python multitasking modules have been described and used in the projects: Fork Thread Threading Subprocess Multiprocessing The book includes simple multitasking projects such as independently controlling multiple LEDs, to more complex multitasking projects such as on/off temperature control, traffic lights control, 2-digit, and 4-digit 7-segment LED event counter, reaction timer, stepper motor control, keypad based projects, car park controller, and many more. The fundamental multitasking concepts such as process synchronization, process communication, and memory sharing techniques have been described in projects concerning event flags, queues, semaphores, values, and so on.

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The software simulation of gauges, control-knobs, meters and indicators which behave just like real hardware components on a PC’s screen is known as virtual instrumentation. In this book, the Delphi program is used to create these mimics and PIC based external sensors are connected via a USB/RS232 converter communication link to a PC. Detailed case studies in this Book include a virtual compass displayed on the PC’s screen, a virtual digital storage oscilloscope, virtual -50 to +125 degree C thermometer, and FFT sound analyser, a joystick mouse and many examples detailing virtual instrumentation Delphi components. Arizona’s embedded microcontrollers – the PIC's are used in the projects and include PIC16F84A, PIC16C71, DSPIC30F6012A, PIC16F877, PIC12F629 and the PIC16F887. Much use is made of Microchip’s 44 pin development board (a virtual instrument ‘engine)’, equipped with a PIC16F887 with an onboard potentiometer in conjunction with the PIC’s ADC to simulate the generation of a variable voltage from a sensor/transducer, a UART to enable PC RS232 communications and a bank of 8 LED's to monitor received data is also equipped with an ISP connector to which the ‘PICKIT 2’ programmer may easily be connected. Full source code examples are provided both for several different PIC’s, both in assembler and C, together with the Pascal code for the Delphi programs which use different 3rd party Delphi virtual components.

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Das 1-Wire-Praxisbuch

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Mehr als 50 Grundlagenprojekte mit MicroPython und dem RP2040-Mikrocontroller Der Raspberry Pi Pico ist eine leistungsstarke Mikrocontroller-Platine, die speziell für das Physical Computing – also hardwarenahe Anwendungen – entwickelt wurde. Der Raspberry Pi Pico kann so programmiert werden, dass er eine einzelne Aufgabe sehr effizient ausführt und ermöglicht so schnelle Steuerungs- und Überwachungsanwendungen in Echtzeit. Der 'Pico', wie wir ihn nennen, basiert auf dem schnellen, effizienten und kostengünstigen Dual-Core ARM Cortex-M0+ RP2040 Mikrocontroller-Chip, der mit bis zu 133 MHz läuft und über 264 KB SRAM und 2 MB Flash-Speicher verfügt. Neben dem großen Speicher hat der Pico noch weitere attraktive Eigenschaften, darunter eine große Anzahl von GPIO-Pins sowie gängige Schnittstellen wie ADC, SPI, I²C, UART und PWM. Als Krönung bietet der Chip schnelle und genaue Timer, eine Hardware-Debug-Schnittstelle und einen internen Temperatursensor. Zur Programmierung lassen sich leicht die gängigen Hochsprachen wie MicroPython oder C/C++ verwenden. Dieses Buch ist eine Einführung in die Verwendung des Pico mit der Programmiersprache MicroPython. In allen Projekten wird die Thonny-Entwicklungsumgebung (IDE) eingesetzt. Über 50 Projekte decken folgende Themen ab: Installation von MicroPython auf dem Raspberry Pi Pico Timer-Interrupts und externe Interrupts Projekte mit Analog-Digital-Wandler (ADC) Verwendung des internen sowie externer Temperatursensoren Datenlogger Projekte zur PWM, UART, I²C-Bus und SPI-Bus Wi-Fi und Bluetooth für die Kommunikation mit Smartphones Projekte mit dem Digital-Analog-Wandler (DAC) Alle in diesem Buch vorgestellten Projekte wurden vollständig getestet und sind funktionsfähig. Es werden keine Programmier- oder Elektronikkenntnisse vorausgesetzt, um sie nachzuvollziehen. Für alle beschriebenen Projekte gibt es kurze Beschreibungen, Blockdiagramme, detaillierte Schaltpläne und vollständige MicroPython-Programmlistings. Die Listings sind auch auf der zum Buch gehörenden Elektor-Webseite zu finden.

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Resonances From Aether Days A Pictorial and Technical Analysis from WWII to the Internet Age From the birth of radio to the late 1980s, much of real life unfolded through shortwave communication. World War II demonstrated—beyond a shadow of a doubt—that effective communications equipment was a vital prerequisite for military success. In the postwar years, shortwave became the backbone on which many of the world's most critical services depended every day. All the radio equipment—through whose cathodes, grids, plates, and transistors so much of human history has flowed—is an exceptional subject of study and enjoyment for those of us who are passionate about vintage electronics. In this book, which begins in the aftermath of World War II, you’ll find a rich collection of information: descriptions, tips, technical notes, photos, and schematics that will be valuable for anyone interested in restoring—or simply learning about—these extraordinary witnesses to one of the most remarkable eras in technological history. My hope is that these pages will help preserve this vast treasure of knowledge, innovation, and history—a heritage that far transcends the purely technical.

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Arduino-compatibele, ESP32-aangedreven tweewielige balansrobot De Elektor Mini-Wheelie is een experimenteel autonoom zelfbalancerend robotplatform. De zelfbalancerende robot is gebaseerd op een ESP32-S3-microcontroller en is volledig programmeerbaar met behulp van de Arduino-omgeving en open-sourcebibliotheken. Dankzij de draadloze mogelijkheden kan hij op afstand worden bediend via Wi-Fi, Bluetooth of ESP-NOW, of kan hij communiceren met een gebruiker of zelfs een andere robot. Er is een ultrasone transducer beschikbaar voor het detecteren van obstakels. Het kleurendisplay kan worden gebruikt voor het weergeven van schattige gezichtsuitdrukkingen of, voor de meer nuchtere gebruikers, voor cryptische debug-berichten. De robot wordt geleverd als een compleet bouwpakket met onderdelen die u zelf in elkaar moet zetten. Alles zit erbij, zelfs een schroevendraaier. Let op: De Mini-Wheelie is een educatief ontwikkelingsplatform bedoeld voor leren, experimenteren en robotica-ontwikkeling. Het is niet geclassificeerd als speelgoed voor kinderen en de functies, documentatie en beoogde doelgroep weerspiegelen dit doel. Het product is gericht op studenten, docenten en ontwikkelaars die robotica, programmeren en hardware-integratie willen verkennen in een educatieve omgeving. Specificaties ESP32-S3-microcontroller met Wi-Fi en Bluetooth MPU6050 6-assige Inertial Measurement Unit (IMU) Twee onafhankelijk geregelde 12 V elektromotoren met toerenteller Ultrasone transducer 2,9" TFT-kleurendisplay (320 x 240) MicroSD-kaartsleuf Batterijstroommonitor 3S oplaadbare Li-Po-batterij (11,1 V/2200 mAh) Batterijlader meegeleverd Op Arduino gebaseerde open source-software Afmetingen (B x L x H): 23 x 8 x 13 cm Inbegrepen 1x ESP32-S3 Mainboard + MPU6050 module 1x LCD-board (2,9 inch) 1x Ultrasone-sensor 1x Batterijpakket (2200 mAh) 1x Batterijlader 1x Motorbandenset 1x Kastboard 1x Acrylplaat 1x Schroevendraaier 1x Beschermstrip 1x Flexkabel B (8 cm) 1x Flexkabel A (12 cm) 1x Flexkabel C 4x Koperen kolom A (25 mm) 4x Koperen kolom B (55 mm) 4x Koperen kolom C (5 mm) 2x Kunststof nylon zuil 8x Schroeven A (10 mm) 24x Schroeven B (M3x5) 8x Moeren 24x Metalen ringen 2x Ritssluiting 1x MicroSD-kaart (32 GB) Downloads Documentation

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Projects Using Arduino IDE and the LVGL Graphics Library The ESP32 is probably one of the most popular microcontrollers used by many people, including students, hobbyists, and professional engineers. Its low cost, coupled with rich features makes it a popular device to use in many projects. Recently, a board called the ESP32 Cheap Yellow Display (CYD for short) is available from its manufacturers. The board includes a standard ESP32 microcontroller together with a 320x240 pixel TFT display. Additionally, the board provides several connectors for interfaces such as GPIO, serial port (TX/RX), power and Ground. The inclusion of a TFT display is a real advantage as it enables users to design complex graphics-based projects without resorting to an external LCD or graphics displays. The book describes the basic hardware of the ESP32 CYD board and provides details of its on-board connectors. Many basic, simple, and intermediate-level projects are given in the book based on the ESP32 CYD, using the highly popular Arduino IDE 2.0 integrated development environment. The use of both the basic graphics functions and the use of the popular LVGL graphics library are discussed in the book and projects are given that use both types of approaches. All the projects given in the book have been tested and are working. The block diagram, circuit diagram, and the complete program listings and program descriptions of all the projects are given with explanations. Readers can use the LVGL graphics library to design highly popular eye-catching full-color graphics projects using widgets such as buttons, labels, calendars, keypads, keyboards, message boxes, spinboxes, sliders, charts, tables, menus, bars, switches, drop-down lists, animations, and many more widgets.

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