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Praxisnahe Projekte, Profi-Tricks und eigene Anwendungen Dieses Buch führt Sie Schritt für Schritt in die faszinierende Welt der State Machines ein und zeigt, wie Sie Hardware direkt und effizient ansteuern können – jenseits klassischer CPU-gesteuerter Ansätze. In diesem Buch lernen Sie: LEDs und NeoPixel kreativ steuern: Blinken, Dimmen, Farbwechsel und komplexe Animationen Taster und Encoder zuverlässig auslesen und in Echtzeit in Ihre Projekte integrieren Analoge Eingänge (ADC) nutzen und Signale digital steuern Servos präzise ansteuern und Bewegungsabläufe automatisieren SPI mit PIO umsetzen, um Displays, Sensoren und Module anzusteuern Menüsysteme und Submenüs auf SPI-Displays realisieren, inklusive Navigation über mehrere Taster PWM, Signalgenerierung und Frequenzsteuerung für akustische oder visuelle Effekte Debugging-Strategien und Tipps, um Ihre PIO-Programme effizient zu entwickeln Alle Beispiele sind praxisnah, sofort umsetzbar und zuverlässig. Mit klaren Anleitungen, Hintergrundwissen und fertigen Codebeispielen lernen Sie, die PIO-Fähigkeiten des Pico maximal zu nutzen – egal ob für Maker-Projekte, Prototypen oder professionelle Anwendungen. Erleben Sie, wie Sie komplexe Hardwaresteuerung elegant mit dem Pico realisieren können – schneller, flexibler und leistungsfähiger als je zuvor.

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Zeitsteuerung, Scheduler, PIO und Zustandsmaschinen Multitasking ist der Schlüssel zu leistungsfähigen Embedded-Systemen, und zugleich eine der größten Herausforderungen in der Mikrocontroller-Programmierung. Dieses Buch zeigt Ihnen Schritt für Schritt, wie Sie von einem einfachen Ein-Task-Programm zu einem strukturierten, reaktionsfähigen und skalierbaren System gelangen. Dabei steht nicht nur das Wie, sondern vor allem das Warum im Mittelpunkt. Sie lernen: warum scheinbare Parallelität entsteht weshalb blockierende Programme instabil werden wie Aufgaben effizient und kontrolliert parallel ablaufen Ausgehend vom klassischen Superloop vermittelt das Buch moderne Multitasking-Strategien – von nicht-blockierender Programmierung und Tick-Systemen bis zu Task-Schedulern, Zustandsmaschinen und ereignisgesteuerten Konzepten. Der Fokus liegt auf der Praxis: Sensoren, Displays, Kommunikation und reale Anwendungen werden Schritt für Schritt integriert und mit verständlich kommentierten Beispielprogrammen erklärt. Fortgeschrittene Themen umfassen: Multicore-Programmierung mit dem Raspberry Pi Pico asynchrones Programmieren mit uasyncio RTOS-Grundlagen mit FreeRTOS die Kombination aus Multicore und RTOS Dabei werden auch die Grenzen dieser Techniken, insbesondere unter MicroPython, klar aufgezeigt. Das Buch richtet sich an ambitionierte Einsteiger und fortgeschrittene Entwickler, die Embedded-Systeme fundiert verstehen und robuste, wartbare Multitasking-Anwendungen entwickeln möchten.

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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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Program, build, and master 60+ projects with the Wireless RP2040 The Raspberry Pi Pico and Pico W are based on the fast, efficient, and low-cost dual-core ARM Cortex M0+ RP2040 microcontroller chip running at up to 133 MHz and sporting 264 KB of SRAM and 2 MB of Flash memory. Besides spacious memory, the Pico and Pico W offer many GPIO pins, and popular peripheral interface modules like ADC, SPI, I²C, UART, PWM, timing modules, a hardware debug interface, and an internal temperature sensor. The Raspberry Pi Pico W additionally includes an on-board Infineon CYW43439 Bluetooth and Wi-Fi chipset. At the time of writing this book, the Bluetooth firmware was not yet available. Wi-Fi is however fully supported at 2.4 GHz using the 802.11b/g/n protocols. This book is an introduction to using the Raspberry Pi Pico W in conjunction with the MicroPython programming language. The Thonny development environment (IDE) is used in all of the 60+ working and tested projects covering the following topics: Installing the MicroPython on Raspberry Pi Pico using a Raspberry Pi or a PC Timer interrupts and external interrupts Analogue-to-digital converter (ADC) projects Using the internal temperature sensor and external sensor chips Using the internal temperature sensor and external temperature sensor chips Datalogging projects PWM, UART, I²C, and SPI projects Using Bluetooth, WiFi, and apps to communicate with smartphones Digital-to-analogue converter (DAC) projects All projects are tried & tested. They can be implemented on both the Raspberry Pi Pico and Raspberry Pi Pico W, although the Wi-Fi-based subjects will run on the Pico W only. Basic programming and electronics experience are required to follow the projects. Brief descriptions, block diagrams, detailed circuit diagrams, and full MicroPython program listings are given for all projects.

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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 MicroPython, 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 MicroPython 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 MicroPython op de STM32 met behulp van de Thonny 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 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: MicroPython 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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Contents Projects PicoVoiceVoice alienation and sound effects with the Raspberry Pi Pico Navigation with Vibration Feedback POV Display Pulse Width Modulation (PWM) with the Raspberry Pi Pico Wi-Fi with the Raspberry Pi Pico 'Hello World' from the Raspberry Pi Pico and RP2040A look at the Raspberry Pi Foundation’s first microcontroller Simple On-Off Temperature Controller with Raspberry Pi HAT Multitasking with the Raspberry PiShowcase: a traffic lights controller The Raspberry Pi Ruler GadgetFun with a time-of-flight sensor Raspberry Pi Buffer Board (Mk. 1)Never blow up the I/O again FM radio with RDSA top HAT project for the Raspberry Pi LoRa with the Raspberry Pi PicoFun with MicroPython! Tutorials Qt for the Raspberry Pi Raspberry Pi Pico Programmingwith MicroPython and Thonny Raspberry Pi Full StackRPi and RF24 at the heart of a sensor network Raspberry Pi Bash Command Cheat Sheet Community Java on the Raspberry PiAn interview with Frank Delporte Reviews Introducing the New Raspberry Pi Pico W, H, and WH Secure Boot Solution for Raspberry PiRetrofit security at a reasonable price Review: SmartPi – Smart Meter Extension for Raspberry Pi Review: The Enviro+ Raspberry Pi HATMeasuring environmental data with Raspberry Pi and the HAT Enviro+ Review: Meet the Raspberry Pi 4All new but still good? Raspberry Pi Gets a Fast 3.5' Touch DisplayMore power at no extra charge Book Launch: Raspberry Pi for Radio Amateurs

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Projects with Thonny-IDE, uPyCraft-IDE, and ESP32 The 'Python' programming language has enjoyed an enormous upswing in recent years. Not least, various single-board systems such as the Raspberry Pi have contributed to its popularity. But Python has also found widespread use in other fields, such as artificial intelligence (AI) or machine learning (ML). It is obvious, therefore, to use Python or the 'MicroPython' variant for use in SoCs (Systems on Chip) as well. Powerful controllers such as the ESP32 from Espressif Systems offer excellent performance as well as Wi-Fi and Bluetooth functionality at an affordable price. With these features, the Maker scene has been taken by storm. Compared to other controllers, the ESP32 has a significantly larger flash and SRAM memory, as well as a much higher CPU speed. Due to these characteristics, the chip is not only suitable for classic C applications, but also for programming with MicroPython. This book introduces the application of modern one-chip systems. In addition to the technical background, the focus is on MicroPython itself. After the introduction to the language, the programming skills learned are immediately put into practice. The individual projects are suitable for use in the laboratory as well as for everyday applications. So, in addition to the actual learning effect, the focus is also on the joy of building complete and useful devices. By using laboratory breadboards, circuits of all kinds can be realized with little effort, turning the testing and debugging of the 100% homebrew projects into an instructive pleasure. The various applications, such as weather stations, digital voltmeters, ultrasound range finders, RFID card readers or function generators, make the projects presented ideally suited for practical courses or subject and study work in the natural sciences, or in science and technology classes.

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Deze bundel bevat de AI Fusion Lab Kit met meer dan 450 componenten en het boek Physical AI with Raspberry Pi. Samen bieden ze een uitgebreide, praktijkgerichte introductie tot AI, elektronica en programmeren met Python. Bouw praktische projecten waarin computervisie, spraakinteractie, sensoren, motoren en grote taalmodellen (LLM's) worden gecombineerd. Het bijgeleverde boek begeleidt je stap voor stap: van de installatie van de Raspberry Pi en het aansturen van hardware tot geavanceerde toepassingen met OpenCV, MediaPipe, YOLO, OpenAI-diensten en lokale Ollama-modellen. SunFounder AI Fusion Lab Kit voor Raspberry Pi (450+ onderdelen) De AI Fusion Lab Kit verandert een Raspberry Pi in een compleet platform voor het leren van kunstmatige intelligentie, elektronica en Python-programmeren. De kit ondersteunt de Raspberry Pi 5, 4B, 3B+, 3B en Zero 2 W, evenals populaire AI-modellen en -diensten zoals ChatGPT, Gemini, Grok, DeepSeek, Qwen, Doubao en Ollama. Dankzij de camera, Pan-Tilt HAT, 10-assige sensormodule, microfoon, luidspreker en elektronische componenten kunnen gebruikers interactieve AI-projecten bouwen die spraak, beeldherkenning, beweging en sensordata combineren. De kit is geschikt voor beginners, studenten, makers en iedereen die praktische AI-toepassingen wil verkennen. Bouw multimodale AI-projecten Combineer grote taalmodellen (LLM's) met spraakherkenning, tekst-naar-spraak, camerabeeld, sensoren en breadboard-schakelingen. Creëer projecten die kunnen luisteren, spreken, zien, reageren en interageren met hun omgeving, terwijl je leert hoe moderne AI-systemen werken. Verken AI-beeldherkenning en objectvolging Gebruik YOLO, OpenCV en MediaPipe om objecten, kleuren, gezichten en menselijke bewegingen te detecteren en te volgen. Met de gemotoriseerde Pan-Tilt HAT kan de camera doelen automatisch volgen, wat laat zien hoe computervisie en bewegingsbesturing samenwerken. Spraak-AI met de Fusion HAT+ De Fusion HAT+ vereenvoudigt de aansturing van hardware via een uniforme Python-bibliotheek en ondersteunt het veilig afsluiten van de Raspberry Pi. Dankzij de geïntegreerde microfoon en luidspreker is het eenvoudig om spraakgestuurde assistenten en andere conversatie-AI-toepassingen te ontwikkelen. Compatibel met Raspberry Pi 5, 4B, 3B+, 3B en Zero 2 W Ondersteunt diverse cloud-gebaseerde en lokale AI-modellen Inclusief camera, Pan-Tilt HAT, 10DOF-module, microfoon en luidspreker Projecten op het gebied van spraak-AI, computer vision, sensoren en elektronica Videolessen, documentatie en voorbeeldcode Boek: Physical AI with Raspberry Pi Aan de hand van de Raspberry Pi en de AI Fusion Lab Kit neemt dit boek je stap voor stap mee: van de basisbeginselen van hardware-interfacing tot de ontwikkeling van intelligente systemen die kunnen zien, luisteren, spreken en beslissingen nemen. Of je nu student, docent, maker of professioneel ingenieur bent, je doet waardevolle ervaring op met projecten die zijn ontworpen om zowel je kennis als je zelfvertrouwen te vergroten. Het boek begint met de systeeminstallatie, GPIO-programmering, sensoren, displays, motoren en automatiseringstechnieken, en introduceert gaandeweg geavanceerdere onderwerpen zoals spraakherkenning, tekst-naar-spraak-synthese, conversationele AI, objectherkenning en machine learning. Onderweg leer je hoe je spraakgestuurde apparaten, intelligente assistenten, cameravolgsystemen, oplossingen voor omgevingsmonitoring en AI-gestuurde embedded applicaties kunt bouwen. Verken moderne technologieën zoals OpenAI-diensten, lokale 'large language models' via Ollama, OpenCV, MediaPipe en YOLO-objectdetectie, terwijl je praktische ervaring opdoet met toepassingen uit de praktijk in robotica, industriële automatisering, slimme apparaten en autonome systemen. Je ontdekt hoe intelligente software kan samenwerken met sensoren, camera's, motoren en displays om systemen te creëren die op natuurlijke wijze reageren op hun omgeving. In plaats van alleen maar codevoorbeelden te volgen, word je aangemoedigd om te experimenteren, aanpassingen te doen en elk project uit te breiden. De technieken en vaardigheden die je in dit boek ontwikkelt, vormen een solide basis voor toekomstige innovatie, snelle prototyping, onderzoek en productontwikkeling. Als je klaar bent om verder te kijken dan traditionele elektronica en de toekomst van intelligente embedded systemen wilt verkennen, begeleidt dit boek je bij elke stap. Deze bundel bevat: SunFounder AI Fusion Lab Kit for Raspberry Pi (t.w.v. € 100) Boek: Physical AI with Raspberry Pi (t.w.v. € 45) Niet inbegrepen Raspberry Pi

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USB-Logikanalysatoren am PC mit Arduino, Raspberry Pi und Co Schritt-für-Schritt-Anleitungen führen Sie in die Analyse moderner Protokolle von I²C, SPI, UART, RS-232, NeoPixel, WS28xx, HD44780 und 1-Wire ein. Anhand von zahlreichen Experimentierschaltungen mit dem Raspberry Pi Pico, Arduino Uno und dem Bus Pirate üben Sie die praxisnahe Anwendung gängiger USB-Logikanalysatoren ein. Alle in diesem Buch vorgestellten Experimentierschaltungen wurden vollständig getestet und sind funktionsfähig. Die notwendigen Programmlistings sind enthalten, es sind keine besonderen Programmier- oder Elektronikkenntnisse für diese Schaltungen notwendig. Es werden die Programmiersprachen MicroPython und C mit den Entwicklungsumgebungen Thonny und Arduino IDE eingesetzt. Dieses Buch verwendet mehrere Modelle flexibler und weit verbreiteter USB-Logikanalysatoren und zeigt die Stärken und Schwächen jeder Preisklasse. Sie werden kennenlernen, welche Kriterien für Ihre Arbeit wichtig sind und in der Lage sein, das für Sie passende Gerät zu finden. Egal ob Arduino, Raspberry Pi oder Raspberry Pi Pico: Die abgebildeten Beispielschaltungen ermöglichen einen schnellen Start in die Protokollanalyse und können auch als Grundlage für eigene weitere Experimente dienen. Sie werden alle wichtigen Begriffe und Zusammenhänge kennenlernen, eigene Experimente durchführen, selbstständig Protokolle analysieren und nach der Lektüre dieses Buches – im Bereich der digitalen Signale und Protokolle – ein umfassendes Wissen aufgebaut haben.

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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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With Examples for Arduino UNO, Raspberry Pi Pico and ESP32 Programming small electronic systems has never been more accessible. Tasks that once demanded expensive tools, specialized hardware, and deep electrical engineering expertise can now be tackled with low-cost development boards and approachable software. At the centre of this shift is the Arduino environment, which provides a unified and familiar way to program a wide range of microcontroller platforms—from classic AVR boards like the Arduino UNO to modern ARM-based boards such as the Raspberry Pi Pico, and powerful Wi-Fi-enabled devices like the ESP32. This book introduces embedded programming through the core idea that defines all microcontrollers: reading inputs, processing information, and controlling outputs in a predictable loop. The Arduino environment abstracts much of the hardware complexity, allowing you to focus on behaviour rather than implementation details. With just a few lines of code, you can blink LEDs, read sensors, control motors, and communicate with other devices. While the Arduino UNO, Raspberry Pi Pico, and ESP32 boards differ greatly in performance and features, they share the same fundamental building blocks: digital and analog I/O, timers, serial communication, PWM, interrupts, and power management. Learning these concepts within the Arduino framework builds skills that transfer easily across platforms and scale toward more advanced applications. By exploring multiple boards while maintaining a consistent programming approach, this book helps you progress from simple experiments to confidently produce well-structured designs—showing that embedded development can be both practical and enjoyable.

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