From Theory to Practical Applications in Wireless Energy Transfer and Harvesting
Wireless power transmission has gained significant global interest, particularly with the rise of electric vehicles and the Internet of Things (IoT). It’s a technology that allows the transfer of electricity without physical connections, offering solutions for everything from powering small devices over short distances to long-range energy transmission for more complex systems.
Wireless Power Design provides a balanced mix of theoretical knowledge and practical insights, helping you explore the potential of wireless energy transfer and harvesting technologies. The book presents a series of hands-on projects that cover various aspects of wireless power systems, each accompanied by detailed explanations and parameter listings.
The following five projects guide you through key areas of wireless power:
Project 1: Wireless Powering of Advanced IoT Devices
Project 2: Wireless Powered Devices on the Frontline – The Future and Challenges
Project 3: Wireless Powering of Devices Using Inductive Technology
Project 4: Wireless Power Transmission for IoT Devices
Project 5: Charging Robot Crawler Inside the Pipeline
These projects explore different aspects of wireless power, from inductive charging to wireless energy transmission, offering practical solutions for real-world applications. The book includes projects that use simulation tools like CST Microwave Studio and Keysight ADS for design and analysis, with a focus on practical design considerations and real-world implementation techniques.
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PbMonitor v2.0 – UpdateBatterieüberwachung mit verbessertem Analogdesign
Audio-LatenzmessungEigenständiges Werkzeug zur Bewertung von Fehlern und Latenzen bei der Audioübertragung
Rechtecksignal vs. Bode-DiagrammÜberprüfung der Leistungsfähigkeit eines Audiogeräts
embedded world 2026
Clever coden mit KIKI in der Softwareentwicklung für Elektroniker
Audioanalyser QA403Bezahlbare Präzision für Audio-Profis und -Hobbyisten
EasyGimbalAutonomes Kamera-Tracking mit KI, Schrittmotor und Servo
Sigfox-Breakout-Board (Teil 2)Nachrichten senden
SchaltungsschutzÜberspannungen mit TVS-Dioden beherrschen
Neue Ansätze für BatterieprüfungenEine neue Ära der Diagnostik
AudiotronicsEin erster Vorverstärker
CANopenTermEin Open-Source-Werkzeug für CAN – für Maker und Ingenieure
Stabilisierung von Operationsverstärkernbei kapazitiver Last
Projekt 2.0Korrekturen, Aktualisierungen und Leserbriefe
SignalkonditionierungTipps und Tricks zur Anpassung von Spannungsbereichen
TDR-Aufsatz für OszilloskopeLängenmessung, Kurzschluss, Fehlanpassung: Kabel mit Reflexionen messen!
Aus dem Leben gegriffenLED It Be
Lautsprecher-Oszillator und ResonanztesterEin experimentelles Projekt für Ihre Lautsprecher
Elektor-Community-Tipps zu Test und Messung
ESP32-Audio-Transceiver-Board (Teil 5)Audioverarbeitung und Fernsteuerung
2026: Eine KI-OdysseeKI hat ein Kontextproblem
Batteriespeicher für BalkonkraftwerkeKleine Akkus mit großer Wirkung
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.
Projekte mit Arduino Uno und Raspberry Pi
In diesem Buch werden Anwendungen von Arduino Uno und Raspberry Pi 4 in praxisnahen Projekten auf Basis von CAN-Bus detailliert beschrieben. Durch den Einsatz von entweder Arduino Uno oder Raspberry Pi in Verbindung mit handelsüblichen CAN-Bus-Schnittstellenmodulen werden die Entwicklung, Fehlersuche und Fehlerbeseitigung sowie die Überprüfung von Projekten auf CAN-Bus-Basis erheblich erleichtert.
Dieses Buch richtet sich an jeden, der mehr über den CAN-Bus lernen möchte und mit den Grundlagen der Elektronik vertraut ist. Hilfreich ist auch Erfahrung mit den Programmiersprachen C und Python sowie mit der Programmierung von Arduino Uno unter Verwendung seiner IDE und von Raspberry Pi zu haben.
Das Buch ist eine nützliche Informationsquelle und ein Nachschlagewerk für jeden, der Antworten auf eine oder mehrere der folgenden Fragen sucht:
Welche Bussysteme stehen für die Automobilindustrie zur Verfügung?
Was sind die Grundprinzipien des CAN-Bus?
Welche Arten von Frames (oder Datenpaketen) stehen in einem CAN-Bussystem zur Verfügung?
Wie können Fehler in einem CAN-Bussystem erkannt werden, und wie zuverlässig ist ein CAN-Bussystem?
Welche Arten von CAN-Bus-Controllern gibt es?
Welches sind die Funktionsprinzipien des MCP2515 CAN-Bus-Controllers?
Wie kann ich ein CAN-Bus-Projekt mit Arduino Uno realisieren?
Wie kann ich Arduino oder Raspberry Pi CAN-Bus-Projekte mit 2 und 3 Knoten erstellen?
Wie kann ich die Daten auf dem CAN-Bus analysieren?
Wie kann ich ein CAN-Bus-Projekt mit Raspberry Pi ausführen?
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Stromquelle zum Testen von (Z-)DiodenPrüfen von Z-Dioden von 1 bis 54 V bei 1 bis 50 mA
ESD-Armband-TesterEin Tool zur Funktionsprüfung von Erdungsarmbändern
Transientenmesser für LabornetzteileEin reproduzierbarer Lastsprung-Generator für Labornetzteile
3D-Viewer für HTML-SeitenEinfach und fast ohne Code
LED-Blinkleuchte für Tore und mehr mit akustischem Alarm
Benötigen Sie Leiterplatten? Der Elektor-Leiterplattenservice ist für Sie da.
Zahnbürsten-TimerMit einem kleinen PIC
Ein berührungsloses magnetisches Kombinationsschlossmit dem AS5600-Drehpositionssensor
Rauscharmer, batteriebetriebener Vorverstärkerfür dynamische Mikrofone
Das Arduino Nano TestLabMessen, Steuern, Regeln
Rhythmische BassleuchteBetonen Sie den Rhythmus Ihrer Musik
Low-cut-FilterKein Risiko von Audio-Rückkopplungen in Ihrem System
Präziser 1-Hz-Rechteckwellengenerator für SteckbrettEine zuverlässige CMOS-basierte Taktquelle
555 auf den Kopf gestelltTastverhältnisse bis hinunter auf Null
Vom „Halfgeleidergids“ zu Circuit Specials65 Jahre Elektronik-Innovation
Galvanische TrennungCAN-Schnittstelle mit Digitalisolator und Powermodul
SpongillatorEin schwammbasierter Oszillator
Echter Zufallszahlengeneratormit integriertem Chi-Quadrat-Test
Euklidischer Sequencer ohne MikrocontrollerTrigger-Pattern und CV-Sequenzen mit einfacher CMOS-Logik
Programmieren mit TLScriptEine Skriptsprache zum Messen, Testen und Steuern
Schaltungsdesign: Tipps von Experten
RückkopplungWas ist das und warum ist sie wichtig?
Ein Board, endlose Ideen: Arduino UNO QVon Retro-Gaming zur Echtzeit-Umweltüberwachung
So bringen Sie eine Donut-Antenne in Ordnung
Standby-KillerEin echter Ein-/Ausschalter für den Fernseher
Akkus im TestAkkus vermessen mit dem Arduino Nano
Stromversorgung für Audio-EndstufenEin gutes Netzteil ohne Netzbrummen
Lochrasterplatinen für HFSchnelle Aufbauten mit DIY-Prototyping-Boards
T3-ÜberspannungsschutzEin Typ-3-Schutzmodul für empfindliche Geräte
IoT-Raumthermostat-Platinemit dem Xiao-MCU-Modul auf Basis des ESP32-C3/S3
Von starr zu smartFlexible und gedruckte Elektronik – zwischen Vision und industrieller Realität
Praktischer Einstieg mit Arduino, GnuRadio und FPGA
Das Thema „Software Defined Radio“ ist facettenreich: Neben der Schaltungstechnik ist auch eine Einarbeitung in die Programmierung von Hardware und PC wichtig. Ein schrittweises Vorgehen erleichtert Ihnen den Einstieg. Mit dem im Buch vorgestellten modularen „RF Bricks“-Konzept werden Sie zum Architekten Ihrer Signalkette. Auf einem Chassis angeordnet gewährleisten die Module einen soliden und gut abgeschirmten Aufbau, den Sie einfach verändern und mit eigenen Ideen anreichern können.
Der skalierbare Aufbau bildet Ihr Blockschaltbild auch mechanisch ab – die so gewonnene Übersicht kann in der Aus- und Weiterbildung nützlich sein. Ein Arduino in Ihrem Chassis kommuniziert nach einigen Anpassungen mit üblichen SDR-Programmen, z. B. SDRCPP, GQRX und CubicSDR auf einer Linux-Plattform. Damit können Sie Ihren Empfänger direkt per Mausklick abstimmen.
Wenn Sie Blockschaltbilder mögen, ist GnuRadio ein natürlicher Partner der „RF Bricks“. Mit einem selbst programmierten Python-Block gelingt Ihnen in GnuRadio die Fernsteuerung Ihres Empfängers. Im GnuRadio-Universum können Sie Ihre GUI stufenweise ausbauen, behalten dabei aber immer volle Kontrolle über die inneren Abläufe des Programms.
Mit einem FPGA können zeitaufwändige Operationen auch direkt in die Hardware verlagert werden. Sie bauen stufenweise einen Doppelsuperhet auf und entwickeln die Filterkoeffizienten für FIR-Filter mit Scilab. Das in VHDL realisierte Weaver-Schema rundet diesen Empfänger ab, der mit hoher Empfindlichkeit und Dynamik aufwarten kann.
Mit dem gewonnen Überblick und Ihrer neuen Hardware können Sie die einzelnen Aspekte des Themenkomplexes SDR beliebig weiter vertiefen.
Downloads
Software
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Hexadoku
Der Arduino Uno ist ein Open-Source-Mikrocontroller-Entwicklungssystem, das Hardware, eine integrierte Entwicklungsumgebung (IDE) und eine Vielzahl von Bibliotheken umfasst. Es wird von einer riesigen Gemeinschaft von Programmierern, Elektronikern, Enthusiasten und Akademikern unterstützt. Insbesondere die Bibliotheken erleichtern die Programmierarbeit und reduzieren die Entwicklungszeiten, da sie das Erstellen von Programmen erheblich erleichtern.
Der Raspberry Pi 4 kann in vielen Projekten wie Audio- und Videoanwendungen, aber auch in Industriesteuerungen, Robotik, Spielen usw. eingesetzt werden. Dazu bietet er auch WiFi- und Bluetooth-Fähigkeiten, wodurch er sich zudem hervorragend für internetbasierte Steuerungs- und Überwachungsanwendungen eignet.
In diesem Buch werden sowohl der Raspberry Pi 4 als auch der Arduino Uno in PID-basierten automatischen Steuerungsanwendungen eingesetzt. Nach einer grundlegenden Theorie der Regelsysteme werden funktionierende und getestete Projekte zur Steuerung realer Systeme mit PID-Reglern vorgestellt. Die Open-Loop-Eigenschaften, die Abstimmung der PID-Parameter und das Closed-Loop-Zeitverhalten der Systeme werden zusammen mit Blockdiagrammen, Schaltplänen und PID-Regelalgorithmen ausführlich diskutiert.
Vollständige Programme für den Raspberry Pi und den Arduino Uno runden die im Buch vorgestellten Projekte ab. Die Regelsysteme können problemlos auch auf andere Projekte angewendet werden und die für den Raspberry Pi 4 angegebenen Programme sollten auch mit anderen Modellen der Raspberry Pi-Familie reibungslos funktionieren.
Das Buch behandelt folgende Themen:
Steuer- und Regelsysteme
Analoge und digitale Sensoren
Übertragungsfunktionen und zeitkontinuierliche Systeme
Systemantwortfunktionen erster und zweiter Ordnung
Zeitdiskrete digitale Systeme
Zeitkontinuierliche PID-Regler
Zeitdiskrete PID-Regler
Zweipunkt-Temperaturregelung mit Raspberry Pi und Arduino Uno
PID-basierte Temperaturregelung mit Raspberry Pi und Arduino Uno
Motorsteuerung mit Raspberry Pi und Arduino Uno
Wasserstandsregelung mit Raspberry Pi und Arduino Uno
PID-basierte LED-Helligkeitsregelung mit Raspberry Pi und Arduino Uno
Die chinesische Firma Espressif Systems hat den neuen Mikrocontroller ESP32 entwickelt, das Nachfolgemodell des ESP8266-WiFi-Chips. Zusätzlich zu allen ESP8266-Funktionen stellt der ESP32 nun Bluetooth-Funk, einen größeren SRAM-Datenspeicher, mehr GPIOs, mehr Schnittstellen, einen Touch-Sensor, einen Temperatursensor, höhere CPU-Geschwindigkeit, einen CAN-Bus, ADCs mit höherer Auflösung, DACs und Sicherheitsfunktionen bereit. Der ESP32 ist Arduino-kompatibel.
Dieses Buch ist eine Einführung in den ESP32-Prozessor und beschreibt die wichtigsten Hardware- und Software-Features dieses Chips. Das Hauptziel des Buches ist es, dem Leser zu vermitteln, wie man ESP32-Hard- und Software in praktischen Projekten einsetzt, vor allem durch Verwendung des hochmodernen ESP32-Entwicklungsboards.
Im Buch sind viele einfache, grundlegende und weitere Projekte mittlerer Schwierigkeit auf Basis des Entwicklungsboards ESP32 DevKitC samt der beliebten Arduino-IDE und der Programmiersprache MicroPython enthalten. Die Projekte sind nach aufsteigender Komplexität organisiert.
Meertalige DIY-kit (incl. 27 RGB-LED's + Raspberry Pi Pico)
Geef uw kerstperiode een vleugje techniek met de "woordrijke" LED-kerstboom van Elektor. De prachtig ontworpen 3D-kerstboom combineert elf printplaten, een Raspberry Pi Pico en 27 adresseerbare RGB-LED's om feestelijke boodschappen in zeven talen te laten oplichten: Deens, Nederlands, Engels, Frans, Duits, Italiaans en Spaans.
In tegenstelling tot gewone LED-bomen heeft elk woord in de boom zijn eigen lichtkamer, waardoor een verfijnd, zacht gloeiend display ontstaat zonder geluid of flikkering. De LED's zijn volledig WS2812-compatibel en worden aangestuurd via de populaire Adafruit NeoPixel-bibliotheek, waardoor je eenvoudig aangepaste animaties en kleureffecten kunt maken.
Perfect voor makers, knutselaars en fans van feestelijke elektronica. Deze kit is zowel een leuke bouwervaring als een opvallende, gesprekswaardige decoratie. De Elektor LED-kerstboom is het ideale knutselproject voor de feestdagen!
Kenmerken
Meertalige begroetingen (7 talen) gefreesd in het frontpaneel
3D-constructie van 11 in elkaar grijpende printplaten
Aangedreven door Raspberry Pi Pico
27 individueel adresseerbare RGB-leds (voorgemonteerd)
Vloeiende fade-in en fade-out animaties
Volledig programmeerbaar met Arduino IDE
Voor maximale helderheid wordt een 5 V-voeding (met micro-USB-connector) met een capaciteit van ≥1 A aanbevolen (niet meegeleverd)
Afmetingen (H x B x D): 130 x 115 x 75 mm
Inbegrepen
Alle benodigde printplaten met leds en andere SMD-onderdelen gemonteerd
Raspberry Pi Pico (door de gebruiker te solderen en te programmeren)
3-polige pinheader (door de gebruiker te solderen)
3-polige pinsocket (door de gebruiker te solderen)
4x Zelfklevende rubberen buffers
Projectpagina
Elektor Labs
Die Hochfrequenztechnik ist eines der Gebiete, auf denen man auch heute noch eigene Ideen in die Tat umsetzen kann. Unzählige Schaltungsvarianten mit besonderen Zielsetzungen geben Raum für sinnvolle Experimente und Projekte. Vieles kann man nicht einfach kaufen. Detektorradios ohne eigene Energiequelle, einfache Röhrenempfänger mit einem Hauch von Nostalgie, die ersten Empfangsversuche mit dem Software Defined Radio oder Spezialempfänger für den Amateurfunk, all dies lässt sich mit wenig Aufwand realisieren.
Lange Zeit war das Radiobasteln der Einstieg in die Elektronik. Inzwischen gibt es auch andere Wege, vor allem über Computer, Mikrocontroller und die Digitaltechnik. Allerdings kommen die analogen Wurzeln der Elektronik oft zu kurz. Die Radiotechnik eignet sich besonders gut als Lernfeld der Elektronik, weil man hier mit den einfachsten Grundlagen beginnen kann. Aber auch die Verbindung zur modernen Digitaltechnik liegt auf der Hand, wenn es z. B. um moderne Abstimmverfahren wie PLL und DDS oder um moderne DSP-Radios geht.
Dieses Buch gibt einen Überblick und stellt eine Sammlung einfacher Projekte vor. Der Autor möchte Sie dabei unterstützen, eigene Ideen zu entwickeln, eigene Empfänger zu entwerfen und sie zu erproben.