A Practical Guide to AI, Python, and Hardware Projects
Welcome to your BeagleY-AI journey! This compact, powerful, and affordable single-board computer is perfect for developers and hobbyists. With its dedicated 4 TOPS AI co-processor and a 1.4 GHz Quad-core Cortex-A53 CPU, the BeagleY-AI is equipped to handle both AI applications and real-time I/O tasks. Powered by the Texas Instruments AM67A processor, it offers DSPs, a 3D graphics unit, and video accelerators.
Inside this handbook, you‘ll find over 50 hands-on projects that cover a wide range of topics—from basic circuits with LEDs and sensors to an AI-driven project. Each project is written in Python 3 and includes detailed explanations and full program listings to guide you. Whether you‘re a beginner or more advanced, you can follow these projects as they are or modify them to fit your own creative ideas.
Here’s a glimpse of some exciting projects included in this handbook:
Morse Code Exerciser with LED or BuzzerType a message and watch it come to life as an LED or buzzer translates your text into Morse code.
Ultrasonic Distance MeasurementUse an ultrasonic sensor to measure distances and display the result in real time.
Environmental Data Display & VisualizationCollect temperature, pressure, and humidity readings from the BME280 sensor, and display or plot them on a graphical interface.
SPI – Voltmeter with ADCLearn how to measure voltage using an external ADC and display the results on your BeagleY-AI.
GPS Coordinates DisplayTrack your location with a GPS module and view geographic coordinates on your screen.
BeagleY-AI and Raspberry Pi 4 CommunicationDiscover how to make your BeagleY-AI and Raspberry Pi communicate over a serial link and exchange data.
AI-Driven Object Detection with TensorFlow LiteSet up and run an object detection model using TensorFlow Lite on the BeagleY-AI platform, with complete hardware and software details provided.
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.
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
Onderzoek je schakelingen met hoge precisie en soldeer zelfs de kleinste SMD's en onderdelen zonder problemen.
Features
De multifunctionele HDMI Digitale Microscoop heeft Full HD, comfortabele beeldschermruimte, een verbeterde ergonomie, meerdere uitgangssignalen met verschillende resoluties.
De kantelhoek van de brede LCD monitor is instelbaar.
Wordt geleverd met afstandsbediening.
Kan als zelfstandig apparaat worden gebruikt.
Specificaties
Beeldscherm
7 inch (17,8 cm)
Beeldsensor
4 MP
Video output
UHD 2880x2160 (24fps)FHD 1920x1080 (60fps/30fps)HD 1280x720 (120fps)
Video formaat
MP4
Vergrotingsfactor
Tot 270 keer (27 inch HDMI monitor)
Foto resolutie
Max. 12 MP (4032x3024)
Foto formaat
JPG
Focus bereik
Min. 5 cm
Frame snelheid
Max. 120 fps (onder 600 Lux helderheid & HDP120)
Video interface
HDMI
Opslag
microSD card (tot 32 GB)
Voeding
5 V DC
Lichtbron
2 LED's met standaard
Afmetingen
20 x 12 x 19 cm
Inbegrepen
1x Andonstar AD407 Digitale Microscoop
1x Metalen statief met 2 LED's
1x Optische beugel
1x UV-filter
1x IR afstandsbediening
1x Verloopkabel
1x Voedingsadapter
1x HDMI kabel
2x Schroeven
1x Schroevendraaier
1x Gebruiksaanwijzing
Downloads
Manual
Model vergelijking
AD407
AD407 Pro
AD409
AD409 Pro-ES
Screen size
7 inch (17,8 cm)
7 inch (17,8 cm)
10,1 inch (25,7 cm)
10,1 inch (25,7 cm)
Image sensor
4 MP
4 MP
4 MP
4 MP
Video output
2160p
2160p
2160p
2160p
Interfaces
HDMI
HDMI
USB, HDMI, WiFi
USB, HDMI, WiFi
Video format
MP4
MP4
MP4
MP4
Magnification
Up to 270x
Up to 270x
Up to 300x
Up to 300x
Photo resolution
Max. 4032x3024
Max. 4032x3024
Max. 4032x3024
Max. 4032x3024
Photo format
JPG
JPG
JPG
JPG
Focus distance
Min. 5 cm
Min. 5 cm
Min. 5 cm
Min. 5 cm
Frame rate
Max. 120f/s
Max. 120f/s
Max. 120f/s
Max. 120f/s
Storage
microSD card
microSD card
microSD card
microSD card
PC support
No
No
Windows
Windows
Mobile connection
No
No
WiFi + Measurement
WiFi + Measurement
Power source
5 V DC
5 V DC
5 V DC
5 V DC
Light source
2 LEDs with the stand
2 LEDs with the stand
2 LEDs with the stand
2 LEDs with the stand
Endoscope
No
No
No
Yes
Stand size
20 x 12 x 19 cm
20 x 18 x 32 cm
18 x 20 x 30 cm
18 x 20 x 32 cm
Weight
1,6 kg
2,1 kg
2,2 kg
2,5 kg
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.
Dieses Buch ist eine Einführung in das hochaktuelle Gebiet der Robotik. Dabei stehen praktische Anwendungsbeispiele im Vordergrund. Neben den technischen und mechanischen Grundlagen werden die elektronischen Komponenten und Module erläutert. Eine zentrale Rolle spielt dabei der Mikrocontroller.
Für Robotik-Anwendungen haben sich zwei Controller-Boards etabliert: der Arduino und der Raspberry Pi. Dem trägt dieses Buch Rechnung und beschreibt praktische Nachbauprojekte mit diesen beiden populären Boards.
Getreu der Philosophie des „Learning by Doing“ können sich auch ambitionierte, nichtprofessionelle Anwender mit dem Lernmaterial des Buches einen Überblick über den neuesten Stand der Robotertechnik und KI verschaffen. Für praktische Anwendungen können sowohl komplette Bausätze als auch einzelne Komponenten verwendet werden. Dabei wurde stets darauf geachtet, dass die Hardware möglichst universell einsetzbar ist.
BEELDVERWERKING MET DE NVIDIA JETSON NANO (DEEL 2)Beeldherkenning met Edge Impulse
NIEUWS VAN ELEKTOR JUMPSTARTERNieuwe campagnes
EEN OPEN SOURCE-PLATFORM VOOR GPS-TRACKINGMet Traccar voertuigen volgen zonder gebruik te maken van een cloudserver
JOY-IT LCR-T7 MULTIFUNCTIONELE TESTERVoor passieve componenten, discrete halfgeleiders en IR
RUISSYNTHESIZERVan ruis naar muziek met de PRBSynth1
ALLE BEGIN......speelt verder met de spoel
KENNISMAKING MET NEURONEN IN NEURALE NETWERKEN (DEEL 2)Logische Neuronen
BEVEILIGINGSPROBLEMEN? BESTRIJD VUUR MET VUUR!Met flitslampje beveiligde analoge geheugenuitbreiding voor de verzendbox met manipulatie-indicatie LCR METER POSTER
BLUETOOTH-BAKENS IN DE PRAKTIJKindoor-plaatsbepaling
PROGRAMMEREN IN C OP DE RASPBERRY PICommunicatie via WiFi (een hoofdstuk als voorbeeld)
EMC PRE-COMPLIANCE TEST VOOR UW DC-GEVOED PROJECT (DEEL 2)De hardware en het gebruik ervan
KENNISMAKING MET DE PARALLAX PROPELLER 2 (DEEL 5)Smart Pin-Functie
MODBUS VIA WLAN (DEEL 1)Hardware en programmering
OOST WEST LAB BEST... waar de Junior Computer weer tot leven is gewekt
BOUW ZELF EEN NAUWKEURIGE KALIBRATOR-10 V tot +10 V, 0 tot 40 mA, 0,001%
REVIEW: ARDUINO NANO RP2040 CONNECTRaspberry Pi RP2040 + WiFi + Bluetooth DE FYSIEKE KANT VAN KUNSTMATIGE INTELLIGENTIE
PROJECT 2.0Correcties, Updates en Brieven van lezers
MAAK GUI'S MET PYTHONIntroductie in guizero
CO2-METER-BOUWKIT VOOR IN DE KLASEen ESP8266-project van de University of Applied Sciences Aachen
NOSTALGISCHE MK484 MW/LW-RADIO...Altijd leuk om te bouwen!
ELEKTOR @ 60Laat er licht zijn!
HEXADOKUThe Original Elektorized Sudoku
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.
Elektor GREEN and GOLD members can download their digital edition here.
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What to expect
This Elektor edition guest-edited by Edge Impulse explores the edge AI workflow, from data collection and model training to deployment and optimization:
End-to-End Edge AIA hands-on object detection series that walks through the complete machine learning pipeline on embedded hardware.
High-Resolution, High-Speed Object Counting (Nvidia Jetson Nano, TensorRT)Pushing inference speed and precision for visual counting applications.
PCB Defect Detection with Computer Vision (Raspberry Pi)Smarter manufacturing through embedded vision.
Smart Building Ventilation with Sensor FusionAI-powered environmental optimization for energy efficiency.
Analog Meter Reading (Arduino Nicla Vision)A TinyML approach to automating analog infrastructure.
Smart Appliance Control Using Voice Commands (Nordic Thingy:53)Speech recognition at the edge.
Liquid Classification with TinyML (Seeed Wio Terminal + TDS Sensor)Combining IoT sensing and embedded ML for fluid analysis.
Surgery Inventory Object DetectionApplying real-time vision to healthcare logistics.
Plus, the magazine includes exclusive interviews with: Edge Impulse co-founders Zach Shelby and Jan Jongboom; Qualcomm Technologies VP of product management Manny Singh; and EDGE AI FOUNDATION CEO Pete Bernard. Also included are a Tech the Future essay titled "AI at the Edge: Powering the Next Generation of Devices," an Industry Case Study on GlobalSense, and more.
Contents
What the Heck Is Edge AI Anyway?Bringing Intelligence to the Device
Meet Edge Impulse StudioEasily Build and Deploy Edge AI Models
Keyword Spotting with Edge ImpulseCollect, Train, and Deploy
Smart Appliance Control Using Voice Commands with the Nordic Thingy:53
Key Terms for Understanding Edge AI and Machine Learning
Crash Course: Getting Started with Edge ImpulseLearn to Collect, Train, and Deploy an ML Model with the Arduino Nano 33 BLE Sense
A New Chapter for ArduinoFrom Hobby Board to Edge Computing Powerhouse
Getting Started with Object Detection on Edge Devices
PCB Defect DetectionComputer Vision with Raspberry Pi
Scaling AI to the Smallest Devices
Optimizing Power Efficiency in Battery-Driven Edge AI Devices
AI ToasterWhen Edge AI Meets Breakfast
Thundercomm Rubik Pi 3Raspberry Pi Familiarity Meets Edge AI
Leadership, Embedded ML, and the Edge Revolution
Vision Language Models for the EdgeCascading Models for Better Reliability
Get to Know Edge ImpulseQuestions from the Elektor Community
Project Update #5: ESP32-Based Energy MeterUsing Edge AI to Recognize Household Loads
Motion Recognition with Anomaly DetectionAn End-to-End Tutorial
Smart Ventilation System: Fusing Sound and Environmental DataA Dual-MCU Machine Learning Approach for Automated Window and Louver Control
Bringing Voice Control to Earbuds and Headsets
AI at the Edge: Powering the Next Generation of Devices
ZELFBOUW LIPO-SUPERCHARGER KITvan prototype tot productie
ELEKTOR @ 60gedachten bij zestig jaar elektronica
SIGLENT SDM3045X TAFELMULTIMETER
DC-STROOMKLEMHall-sensor + ferrietkern + Arduino
SOLDEERSTATION 2021makkelijk om te bouwen!
KENNISMAKING MET DE PARALLAX PROPELLER 2 (DEEL 2)de ontwikkelomgeving en de code
WIFI VOOR DE LORA SWITCHgeïntegreerd in Home Assistant met ESPHome
GEEN ANGST VOOR DE CELLULAIRE MODULE!
HOUD DE TIJD BIJ MET ESP32 EN TOGGLwerken met de M5Stack
KENNISMAKING MET HET RASPBERRY PI PICO-BOARD EN DE RP2040
MICROPYTHON VOOR MICROCONTROLLERStechnieken voor kleine displays
12–200 V DC/DC-CONVERTERvoor buizenversterkers
WARMTEZOEKERde Seek Shot Pro warmtebeeldcamera
OBJECTGEORIËNTEERD PROGRAMMERENeen korte inleiding met C++
OOST WEST LAB BEST...waar Kurt Diedrich synthesizers bouwt
JAVA OP DE RASPBERRY PIdeel 1: GPIO’s
DIP-SCHAKELAARSvreemde onderdelen
INTERACTIEFcorrecties & updates || brieven van lezers
WIENS PRODUCT IS HET EIGENLIJK?recht-op-reparatie beweging laat van zich horen
UIT HET LEVEN GEGREPENhet grote blunderboek
MICRO-PROFESSORassembleertaal leren op een Z80
ALLE BEGIN......hoeft niet zo moeilijk te zijn – zelfs als het om condensatoren gaat
HEXADOKUThe Original Elektorized Sudoku
IMAGE PROCESSING WITH THE NVIDIA JETSON NANO (PART 2)Image Recognition Using Edge Impulse
ELEKTOR JUMPSTARTER NEWSUpcoming Campaigns
AN OPEN-SOURCE GPS TRACKING PLATFORMTraccar Maps Vehicle Tracking Without the Need for a Third-Party Cloud Server
JOY-IT LCR-T7 MULTI-FUNCTION TESTERTesting Passives, Discrete Semiconductors and IR Remote Controls
NOISE SYNTHESIZERFrom Noise to Music with the PRBSynth1
STARTING OUT IN ELECTRONICSEasier than Imagined! ... Continuing with the Coil
UNDERSTANDING THE NEURONS IN NEURAL NETWORKS (PART 2)Logical Neurons
ISSUES WITH SECURITY? FIGHT FIRE WITH FIRE!Flashbulb-Protected Analogue Memory Add-on For the Tamper-Evident Box LCR METER POSTER
BLUETOOTH BEACONS IN PRACTICEBeacons Light the Way Ahead
C PROGRAMMING ON RASPBERRY PICommunicating over Wi-Fi (Sample Chapter)
EMC PRE-COMPLIANCE TEST FOR YOUR DC-POWERED PROJECT (PART 2)The Hardware and How to Use It
HANDS ON THE PARALLAX PROPELLER 2 (PART 5)Inside the Smart Pin
MODBUS OVER WLAN (PART 1)Hardware and Programming
HOMELAB TOURSWhere the Junior Computer Is Brought to Life Again
BUILD YOUR OWN HIGH-PRECISION CALIBRATOR-10 V to +10 V, 0 to 40 mA, 0.001%
ARDUINO NANO RP2040 CONNECTRaspberry Pi RP2040 + Wi-Fi + Bluetooth THE PHYSICAL BODY OF ARTIFICIAL INTELLIGENCE
ERR-LECTRONICSCorrections, Updates and Readers’ Letters
CREATE GUIS WITH PYTHONIntroducing guizero
CO2 METER KIT FOR THE CLASSROOMAn ESP8266-Based Device from the University of Applied Sciences Aachen
NOSTALGIC MK484 MW/LW RADIO...Always Fun to Build!
ELEKTOR @ 60Let There Be Light!
HEXADOKUThe Original Elektorized Sudoku
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