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The Arduino Uno is an open-source microcontroller development system encompassing hardware, an Integrated Development Environment (IDE), and a vast number of libraries. It is supported by an enormous community of programmers, electronic engineers, enthusiasts, and academics. The libraries in particular really smooth Arduino programming and reduce programming time. What’s more, the libraries greatly facilitate testing your programs since most come fully tested and working. The Raspberry Pi 4 can be used in many applications such as audio and video media devices. It also works in industrial controllers, robotics, games, and in many domestic and commercial applications. The Raspberry Pi 4 also offers Wi-Fi and Bluetooth capability which makes it great for remote and Internet-based control and monitoring applications. This book is about using both the Raspberry Pi 4 and the Arduino Uno in PID-based automatic control applications. The book starts with basic theory of the control systems and feedback control. Working and tested projects are given for controlling real-life systems using PID controllers. The open-loop step time response, tuning the PID parameters, and the closed-loop time response of the developed systems are discussed together with the block diagrams, circuit diagrams, PID controller algorithms, and the full program listings for both the Raspberry Pi and the Arduino Uno. The projects given in the book aim to teach the theory and applications of PID controllers and can be modified easily as desired for other applications. The projects given for the Raspberry Pi 4 should work with all other models of Raspberry Pi family. The book covers the following topics: Open-loop and closed-loop control systems Analog and digital sensors Transfer functions and continuous-time systems First-order and second-order system time responses Discrete-time digital systems Continuous-time PID controllers Discrete-time PID controllers ON-OFF temperature control with Raspberry Pi and Arduino Uno PID-based temperature control with Raspberry Pi and Arduino Uno PID-based DC motor control with Raspberry Pi and Arduino Uno PID-based water level control with Raspberry Pi and Arduino Uno PID-based LED-LDR brightness control with Raspberry Pi and Arduino Uno

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This book is about DC electric motors and their use in Arduino and Raspberry Pi Zero W based projects. The book includes many tested and working projects where each project has the following sub-headings: Title of the project Description of the project Block diagram Circuit diagram Project assembly Complete program listing of the project Full description of the program The projects in the book cover the standard DC motors, stepper motors, servo motors, and mobile robots. The book is aimed at students, hobbyists, and anyone else interested in developing microcontroller based projects using the Arduino Uno or the Raspberry Pi Zero W. One of the nice features of this book is that it gives complete projects for remote control of a mobile robot from a mobile phone, using the Arduino Uno as well as the Raspberry Pi Zero W development boards. These projects are developed using Wi-Fi as well as the Bluetooth connectivity with the mobile phone. Readers should be able to move a robot forward, reverse, turn left, or turn right by sending simple commands from a mobile phone. Full program listings of all the projects as well as the detailed program descriptions are given in the book. Users should be able to use the projects as they are presented, or modify them to suit to their own needs.

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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?

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Praktische Anwendungen und Projekte mit Arduino, ESP32 und RP2040 Tauchen Sie ein in die faszinierende Welt der Regelungstechnik mit Arduino und ESP32! Dieses Buch bietet Ihnen einen praxisnahen Einstieg in die klassischen und modernen Methoden der Regelung, darunter PID-Regler, Fuzzy-Logik und Sliding-Mode-Regler. Im ersten Teil lernen Sie die Grundlagen der beliebten Arduino-Controller, wie den Arduino Uno und den ESP32, sowie die Integration von Sensoren für Temperatur- und pH-Messung (NTC, PT100, PT1000, pH-Sensor). Sie erfahren, wie diese Sensoren in verschiedenen Projekten eingesetzt werden und wie Sie Daten auf einem Nextion TFT-Display visualisieren. Weiter geht es mit der Einführung in Stellglieder wie MOSFET-Schalter, H-Brücken und Solid-State-Relais, die zur Steuerung von Motoren und Aktoren verwendet werden. Sie lernen, Regelstrecken zu analysieren und zu modellieren, einschließlich PT1- und PT2-Regelungen. Der Schwerpunkt des Buches liegt auf der Implementierung von Fuzzy- und PID-Reglern zur Regelung von Temperatur und DC-Motoren. Dabei werden sowohl der Arduino Uno als auch der ESP32 eingesetzt. Zudem wird der Sliding-Mode-Regler vorgestellt. Im vorletzten Kapitel erkunden Sie die Grundlagen neuronaler Netze und lernen, wie maschinelles Lernen auf einem Arduino eingesetzt werden kann. Im letzten Kapitel gibt es noch ein praktisches Beispiel für einen Fuzzy-Regler zur Stromeinspeisung ins Hausnetz. Dieses Buch ist die perfekte Wahl für Ingenieure, Studierende und Elektroniker, die ihre Projekte mit innovativen Regelungstechniken erweitern möchten.

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Robotik und Künstliche Intelligenz

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Practical Applications and Project with Arduino, ESP32, and RP2040 Immerse yourself in the fascinating world of control engineering with Arduino and ESP32! This book offers you a practical introduction to classic and modern control methods, including PID controllers, fuzzy logic, and sliding-mode controllers. In the first part, you will learn the basics of the popular Arduino controllers, such as the Arduino Uno and the ESP32, as well as the integration of sensors for temperature and pH measurement (NTC, PT100, PT1000, and pH sensor). You will learn how to use these sensors in various projects and how to visualize data on a Nextion TFT display. The course continues with an introduction to actuators such as MOSFET switches, H-bridges, and solid-state relays, which are used to control motors and actuators. You will learn to analyze and model controlled systems, including PT1 and PT2 control. The book focuses on the implementation of fuzzy and PID controllers for controlling temperature and DC motors. Both the Arduino Uno and the ESP32 are used. The sliding-mode controller is also introduced. In the second-to-last chapter, you will explore the basics of neural networks and learn how machine learning can be used on an Arduino. In the last chapter, there is a practical example of a fuzzy controller for feeding electricity into the household grid. This book is the perfect choice for engineers, students, and electronics engineers who want to expand their projects with innovative control techniques.

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This multi-axis robot perfectly balances power and size. Features 6 Axis Payload: 3.5 kg Reach: 700 mm Repeatability: 0.1 mm Max Speed 1000 mm/s Applications Machine Tending Bin Picking Mobile platform Lab Automation Robotic Research Durable Collaborative robots for your automation Industrial-grade harmonic drive and servomotors guarantee 24/7 working without stop. Crafted from Carbon fiber, 15 kg weight makes it possible for easier deployment. Flexible deployment with safe feature Hand teaching, lightweight, space-saving and easy to re-deploy to multiple applications without changing your production layout. Perfectly for recurrent tasks. Collision detection is available for all of our cobots. Your safety is always the top priority. Graphical interface for beginner-friendly programming Compatible with various of operation systems, including macOS and Windows. Web-based technology compatible with all major browsers. Drag and drop to create your code in minutes. Powerful and open source SDK at your fingertips Fully functional open-source Python/C++ SDK provides more flexible programming. ROS/ROS2 packages are ready-to-go. Example codes help you to deploy the robotic arm smoothly. Specifications UFactory 850 xArm 5 xArm 6 xArm 7 Payload 5 kg 3 kg 5 kg 3.5 kg Reach 850 mm 700 mm 700 mm 700 mm Degrees of freedom 6 5 6 7 Repeatability ±0.02 mm ±0.1 mm ±0.1 mm ±0.1 mm Maximum Speed 1 m/s 1 m/s 1 m/s 1 m/s Weight (robot arm only) 20 kg 11.2 kg 12.2 kg 13.7 kg Maximum Speed 180°/s 180°/s 180°/s 180°/s Joint 1 ±360° ±360° ±360° ±360° Joint 2 -132°?132° -118°?120° -118°?120° -118°?120° Joint 3 -242°~3.5° -225°~11° -225°~11° ±360° Joint 4 ±360° -97°~180° ±360° -11°?225° Joint 5 -124°~124° ±360° -97°~180° ±360° Joint 6 ±360° ±360° -97°~180° Joint 7 ±360° Hardware Ambient Temperature Range 0-50°C Power Consumption Min 8.4 W, Typical 200 W, max 400 W Input Power Supply 24 V DC, 16.5 A Footprint Ø 126 mm Materials Aluminum, Carbon Fiber Base Connector Type M5x5 ISO Class Cleanroom 5 Robot Mounting Any End Effector Communication Protocol Modbus RTU(rs485) End Effector I/O 2x DI/2x DO/2x AI/1x RS485 Communication Mode Ethernet Included 1x xArm 5 robotic arm 1x AC control box 1x Robotic arm power cable 1x Robotic arm end effector adapter cable 1x Robotic arm signal cable 1x Control box power cable 1x Network cable 1x Mounting tool 1x Quick start guide

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Deze complete cursus programmeren voor STM32-microcontrollers omvat een leerboek, een onderdelenpakket, praktijkgerichte projecten en een uitgebreide online cursus. Het is de ideale manier om stap voor stap te leren programmeren voor embedded systemen met Arduino, via een praktische en hands-on aanpak. Een praktische introductie tot embedded systemen met de STM32 Deze cursus is bedoeld voor iedereen die nog geen ervaring heeft met embedded systemen en op zoek is naar een gestructureerde, op voorbeelden gebaseerde manier om aan de slag te gaan. Er wordt een onderdelenpakket meegeleverd met onder meer leds, weerstanden, schakelaars, sensoren, actuatoren, displays, een breadboard en bedrading. Deze onderdelen worden in de cursus gebruikt om praktijkvoorbeelden te demonstreren. Er is geen voorkennis van Arduino of embedded development vereist. Elk onderdeel bevat praktische voorbeelden en miniprojecten die zijn ontworpen om de belangrijkste concepten te verankeren en uit te nodigen tot verdere verdieping. Aan het einde van de cursus ben je niet alleen in staat om de voorbeelden na te maken, maar kun je er ook op voortbouwen met je eigen ideeën en toepassingen. Wat leert u? Microcontrollerprogrammering in C/C++ voor de STM32 met de Arduino IDE Werken met digitale I/O, knoppen en encoders uitlezen, LED’s en relais aansturen Analoge ingangen, spanningen en sensoren uitlezen Genereren van analoge uitgangssignalen en PWM Gebruik van seriële communicatie zoals UART, I²C en SPI om displays aan te sturen en digitale sensoren en SD-kaarten uit te lezen Tijdbeheer Werken met interrupts Realtime sensorinput en besturing via knoppen, LED’s en displays Aansturen van actuatoren zoals relais en servomotoren Programma's debuggen met behulp van breakpoints en door de code stappen Voor wie is dit? Studenten en zelflerenden die embedded systems willen ontdekken Makers en IoT-enthousiastelingen die hun hardwarevaardigheden willen verbeteren Docenten en trainers die kant-en-klaar lesmateriaal zoeken Wat zit er in de doos? Toegang tot de volledige cursus op het Elektor Academy Pro leerplatform STM32 NUCLEO-F411RE microcontrollerboard Boek: Arduino for STM3 Downloadbare projectbestanden voor elke module Componentenkit: 2× LED, rood, 5 mm LED, groen, 5 mm 3× weerstand, 470 Ω, 0,25 W LDR Potentiometer, 10 kΩ, lineair Drukknop Rotary encoder module Relaismodule DHT22 temperatuur- en vochtigheidssensor TM1637-compatibel 4-digit 7-segment display MPU-6050 IMU met headers SSD1306-compatibel I²C OLED display Micro SD-kaartadapter met header Buzzer SG90 micro servo ILI9341-compatibel SPI 240×320 TFT display 20× jumper wires Breadboard

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De Unitree G1 is een moderne humanoïde robot die indruk maakt met zijn opmerkelijke flexibiliteit en geavanceerde technologie. Met een uitzonderlijk groot bereik aan gewrichtsbewegingen en tot 43 gewrichtsmotoren overtreft hij de beweeglijkheid van een doorsnee mens. Aangedreven door imitatie- en versterkingsleren worden zijn robotsystemen voortdurend ontwikkeld en geoptimaliseerd met behulp van kunstmatige intelligentie. Een van de meest indrukwekkende eigenschappen van de G1 is zijn vermogen om autonoom in een wandelpositie te komen zodra hij de grond raakt – hulp van buitenaf is niet nodig! Hij kan onmiddellijk in beweging komen, wat getuigt van een hoge mate van onafhankelijkheid en aanpassingsvermogen. De G1 is ook uitgerust met een krachtgestuurde, zeer behendige hand die zowel gevoelig als nauwkeurig werkt, dankzij de combinatie van kracht- en positiecontrole. Deze hand bootst menselijke bewegingen nauwkeurig na, waardoor objecten nauwkeurig kunnen worden gemanipuleerd. Kenmerken Intel RealSense D435 dieptecamera Livox MID-360 3D LiDAR Microfoonarray (ruis- en echo-onderdrukking) 5 W stereoluidspreker Extra grote batterij met snelsluiting Vrijheidsgraden met één arm (schouder 2 + elleboog 2) Interne bekabeling van de gewrichten in de hele machine (geen externe kabels) Maximaal koppel op verbindingen 120 N.m Vrijheidsgraden met één been (heup 3, knie 1, enkel 2) Bewegingssnelheid van 2 m/s Specifications Hoogte, breedte en dikte (staand) 1320 x 450 x 200 mm Hoogte, breedte en dikte (gevouwen) 690 x 450 x 300 mm Gewicht (met batterij) ca. 35 kg Totale vrijheidsgraden（Gezamenlijke vrijheid 23 Vrijheidsgraden met één been 6 Vrijheidsgraden in de taille 1 Vrijheidsgraden met één arm 5 Gezamenlijke uitgangslager Gekruiste rollagers van industriële kwaliteit (hoge precisie, hoog draagvermogen) Gewrichtsmotor PMSM met interne rotor met lage traagheid en hoge snelheid (synchrone motor met permanente magneet – betere responssnelheid en warmteafvoer) Maximale koppel van het kniegewricht 90 Nm Maximale armbelasting ca. 2 kg Kuit- en dijlengte 0,6 m Armspanwijdte ca. 0,45 m Extra grote gewrichtsbewegingsruimte • Taillegewricht: Z ±155°• Kniegewricht: 0~165°• Heupgewricht: P ±154°, R -30~+170°, Y ±158° Volledige holle elektrische routering Ja Gezamenlijke encoder Dubbele encoder Koelsysteem Lokale luchtkoeling Voeding 13-snarige lithiumbatterij Basiscomputerkracht Hoogwaardige CPU met 8 kernen Detectiesensor Dieptecamera + 3D LiDAR Microfoons 4 microfoonarray Luidspreker 5 W stereoluidspreker Draadloos WiFi 6, Bluetooth 5.2 Slimme batterij (snelle ontgrendeling) 9000 mAh Oplader 54 V/5 A Handmatige bediening Ja Batterijduur ca. 2 uur Geüpgradede intelligente OTA Ja

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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

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World’s Most Popular ROS PlatformTurtleBot is the most popular open source robot for education and research. The new generation TurtleBot3 is a small, low cost, fully programmable, ROS based mobile robot. It is intended to be used for education, research, hobby and product prototyping.Affordable CostTurtleBot was developed to meet the cost-conscious needs of schools, laboratories and companies. TurtleBot3 is the most affordable robot among the SLAM-able mobile robots equipped with a 360° Laser Distance Sensor LDS-01.ROS StandardThe TurtleBot brand is managed by Open Robotics, which develops and maintains ROS. Nowadays, ROS has become the go-to platform for all the roboticists around the world. TurtleBot can be integrated with existing ROS-based robot components, but TurtleBot3 can be an affordable platform for whom want to get started learning ROS.ExtensibilityTurtleBot3 encourages users to customize its mechanical structure with some alternative options: open source embedded board (as a control board), computer and sensors. TurtleBot3 Waffle Pi is a two-wheeled differential drive type platform but it is able to be structurally and mechanically customized in many ways: Cars, Bikes, Trailers and so on. Extend your ideas beyond imagination with various SBC, sensors and motors on a scalable structure.Modular Actuator for Mobile RobotTurtleBot3 is able to get a precise spatial data by using 2 DYNAMIXEL’s in the wheel joints. DYNAMIXEL XM series can be operated by one of 6 operating modes (XL series: 4 operating modes): Velocity control mode for wheels, Torque control mode or Position control mode for joint, etc. DYNAMIXEL can be used even to make a mobile manipulator which is light but can be precisely controlled with velocity, torque and position control. DYNAMIXEL is a core component that makes TurtleBot3 perfect. It is easy to assemble, maintain, replace and reconfigure.Open Control Board for ROSThe control board is open-sourced in hardware wise and in software wise for ROS communication. The open source control board OpenCR1.0 is powerful enough to control not only DYNAMIXEL’s but also ROBOTIS sensors that are frequently being used for basic recognition tasks in cost effective way. Various sensors such as Touch sensor, Infrared sensor, Color sensor and a handful more are available. The OpenCR1.0 has an IMU sensor inside the board so that it can enhance precise control for countless applications. The board has 3.3 V, 5 V, 12 V power supplies to reinforce the available computer device lineups.Open SourceThe hardware, firmware and software of TurtleBot3 are open source which means that users are welcomed to download, modify and share source codes. All components of TurtleBot3 are manufactured with injection molded plastic to achieve low cost, however, the 3D CAD data is also available for 3D printing.Specifications Maximum translational velocity 0.26 m/s Maximum rotational velocity 1.82 rad/s (104.27 deg/s) Maximum payload 30 kg Size (L x W x H) 281 x 306 x 141 mm Weight (+ SBC + Battery + Sensors) 1.8 kg Threshold of climbing 10 mm or lower Expected operating time 2h Expected charging time 2h 30m SBC (Single Board Computers) Raspberry Pi 4 (2 GB RAM) MCU 32-bit ARM Cortex-M7 with FPU (216 MHz, 462 DMIPS) Remote Controller RC-100B + BT-410 Set (Bluetooth 4, BLE) Actuator XL430-W210 LDS (Laser Distance Sensor) 360 Laser Distance Sensor LDS-01 or LDS-02 Camera Raspberry Pi Camera Module v2.1 IMU Gyroscope 3 AxisAccelerometer 3 Axis Power connectors 3.3 V/800 mA5 V/4 A12 V/1 A Expansion pins GPIO 18 pinsArduino 32 pin Peripheral 3x UART, 1x CAN, 1x SPI, 1x I²C, 5x ADC, 4x 5-pin OLLO DYNAMIXEL ports 3x RS485, 3x TTL Audio Several programmable beep sequences Programmable LEDs 4x User LED Status LEDs 1x Board status LED1x Arduino LED1x Power LED Buttons and Switches 2x Push buttons, 1x Reset button, 2x Dip switch Battery Lithium polymer 11.1 V 1800 mAh / 19.98 Wh 5C PC connection USB Firmware upgrade via USB / via JTAG Power adapter (SMPS) Input: 100-240 VAC 50/60 Hz, 1.5 A @maxOutput: 12 VDC, 5 A Downloads ROS Robot Programming GitHub E-Manual Community

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Pfiffige Lösungen mit Arduino Pro Mini und ATmega328-Boards Mit einem einfachen Arduino Pro Mini Board und ein paar weiteren Bauteilen lassen sich heute für wenig Geld Projekte realisieren, die vor 20 oder 30 Jahren noch undenkbar waren oder ein kleines Vermögen gekostet hätten. Von einfachen LED-Effekten bis zur Ladestation – die den Akku auf Herz und Nieren prüft – ist in diesem Buch vieles dabei. Als Mikrocontroller dient bei allen beschriebenen Projekten der ATmega328, der mit seinen 20 Ein- und Ausgangsleitungen unzählige Möglichkeiten zum Messen, Schalten und Steuern bietet. Mit einem 7-Segment-Display und ein paar Widerständen lässt sich daraus z. B. ein Voltmeter bauen oder mittels NTC ein Thermometer. Die Arduino-Plattform bietet dabei die perfekte Entwicklungsumgebung zum Programmieren der Boards. Neben den ganz konkreten Projekten soll das Buch aber auch das nötige Wissen vermitteln, um eigene Ideen zu realisieren. Wie misst man was? Welches ist der geeignete Transistor, um verschiedene Verbraucher zu schalten? Wann ist man mit einem IC besser bedient, oder wie schaltet man Netzspannung? Auch batteriebetriebene Projekte mit LilyPad sind ausführlich thematisiert. Ebenso vielerlei Motoren, vom einfachen Gleichstrommotor bis zum Schrittmotor. Sensoren sind ein weiteres spannendes Thema. Nur zwei Beispiele: Mit einem winzigen Bauteil lässt sich tatsächlich messen, dass der Luftdruck am Fußboden höher ist als auf Tischhöhe. Mit einem simplen Infrarot-Empfänger kann man ausgedienten Fernbedienungen ein zweites Leben schenken und die Wohnung damit steuern.

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