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Example projects with Node-RED, MQTT, WinCC SCADA, Blynk, and ThingSpeak This comprehensive guide unlocks the power of Modbus TCP/IP communication with Arduino. From the basics of the Modbus protocol right up to full implementation in Arduino projects, the book walks you through the complete process with lucid explanations and practical examples. Learn how to set up Modbus TCP/IP communication with Arduino for seamless data exchange between devices over a network. Explore different Modbus functions and master reading and writing registers to control your devices remotely. Create Modbus client and server applications to integrate into your Arduino projects, boosting their connectivity and automation level. With detailed code snippets and illustrations, this guide is perfect for beginners and experienced Arduino enthusiasts alike. Whether you‘re a hobbyist looking to expand your skills or a professional seeking to implement Modbus TCP/IP communication in your projects, this book provides all the knowledge you need to harness the full potential of Modbus with Arduino. Projects covered in the book: TCP/IP communication between two Arduino Uno boards Modbus TCP/IP communication within the Node-RED environment Combining Arduino, Node-RED, and Blynk IoT cloud Interfacing Modbus TCP/IP with WinCC SCADA to control sensors Using MQTT protocol with Ethernet/ESP8266 Connecting to ThingSpeak IoT cloud using Ethernet/ESP8266

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Learn programming for Alexa devices, extend it to smart home devices and control the Raspberry Pi The book is split into two parts: the first part covers creating Alexa skills and the second part, designing Internet of Things and Smart Home devices using a Raspberry Pi. The first chapters describe the process of Alexa communication, opening an Amazon account and creating a skill for free. The operation of an Alexa skill and terminology such as utterances, intents, slots, and conversations are explained. Debugging your code, saving user data between sessions, S3 data storage and Dynamo DB database are discussed. In-skill purchasing, enabling users to buy items for your skill as well as certification and publication is outlined. Creating skills using AWS Lambda and ASK CLI is covered, along with the Visual Studio code editor and local debugging. Also covered is the process of designing skills for visual displays and interactive touch designs using Alexa Presentation Language. The second half of the book starts by creating a Raspberry Pi IoT 'thing' to control a robot from your Alexa device. This covers security issues and methods of sending and receiving MQTT messages between an Alexa device and the Raspberry Pi. Creating a smart home device is described including forming a security profile, linking with Amazon, and writing a Lambda function that gets triggered by an Alexa skill. Device discovery and on/off control is demonstrated. Next, readers discover how to control a smart home Raspberry Pi display from an Alexa skill using Simple Queue Service (SQS) messaging to switch the display on and off or change the color. A node-RED design is discussed from the basic user interface right up to configuring MQTT nodes. MQTT messages sent from a user are displayed on a Raspberry Pi. A chapter discusses sending a proactive notification such as a weather alert from a Raspberry Pi to an Alexa device. The book concludes by explaining how to create Raspberry Pi as a stand-alone Alexa device.

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Learn to Build Intelligent Embedded Systems Build smarter embedded systems with Arduino UNO Q. This book gives you the tools, knowledge, and confidence to turn ideas into intelligent, working solutions using the Arduino UNO Q platform. Discover how to build intelligent embedded systems with the Arduino UNO Q and AI. Unlock the full potential of the Arduino UNO Q, a next-generation platform that combines the real-time power of the STM32U585 microcontroller with the flexibility of a Qualcomm Dragonwing QRB2210 microprocessor. Learn how to rapidly prototype real-world applications using the Arduino IDE for low-level embedded control and Python in Arduino App Lab for high-level development. Build confidence through hands-on projects that guide you step by step from basic board features to complete working systems. Explore ready-to-use, AI based Arduino App Lab examples and see how they can jump-start your development and reduce time to deployment. Step into the world of Edge AI with a clear, practical introduction to Edge Impulse Studio—no prior AI experience required. Follow a complete, real-world workflow to create a Keyword Spotting AI application, covering data collection, model training, optimization, and on-device inference using the Edge Impulse Studio. Bridge the gap between embedded systems and machine learning and learn how to bring intelligence directly onto your hardware. Perfect for embedded engineers, educators, students, and makers looking to stay ahead in AI-enabled product development.

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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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Der ESP8266 von Espressif ist ein Wi-Fi-Mikrochip mit vollem TCP/IP-Stack und Mikrocontroller-Fähigkeit. Es hat mit seinem niedrigen Preis Wellen in der Herstellergemeinschaft geschlagen. Aber viele Entwickler waren unzufrieden mit dem hohen Stromverbrauch von ESP8266. Der ESP32, ausgestattet mit einem ULP (Ultra Low Power) Coprozessor, bietet eine Lösung. Dieses E-Book enthält eine Reihe von Projekten mit ESP32 & ESP8266 sowie ein Interview mit dem CEO von Espressif Teo Swee Ann. Artikel ESP32 für den Einsatz in Geräten der Industrie 4.0 Scrollende Nachrichtenanzeige, 512 LEDs per WLAN mit ESP-12F ansteuern Das vernetzte Treibhaus, IoT-Modellprojekt mit MQTT und Node-RED VFD-Röhren-Uhr mit ESP32, Internet-Zeit auf Vintage-Displays ESP32 stromsparend, die Programmierung des ULP-Coprozessors DCF77-Emulator mit ESP8266, DCF durch Internet-Zeit ersetzen Was steckt hinter dem berühmtem ESP8266? WLAN-Thermostat, flexible und programmierbare Temperatursteuerung Timer für den WLAN-Thermostat, sieben Kanäle mit atomarer Genauigkeit Schweizer Taschenmesser für Mikrocontroller, PlatformIO als universelles Programmier-Tool ESP32 für Power-User, native Programmierung Weather-Display, aktuelle Wetterdaten auf einem LC-Display darstellen GoNotify, ein flexibles IoT-Sensorinterface. Einfach in die Cloud. Der große Bruder des ESP8266, erste Schritte mit dem ESP32 und der Arduino-IDE MicroPython, Python für kleine Systeme RGBDigit Clock, farbenfrohe 7-Segment-Displays zeigen Zeit und Klima USB-Programmieradapter für die ESP-Module von Espressif Heizkesselmonitor mit ESP8266, Haustechnik für die Energiewende WLAN für Mikrocontroller, steuern mit dem ESP8266 Die Rückkehr des WLAN-Controller-Boards, Smartphone steuert IoT-Objekte WLAN kompakt und autonom, oder: Wie man den ESP8266 auch ohne MCU einsetzen kann

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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.

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40+ Projects using Arduino, Raspberry Pi and ESP32 This book is about developing projects using the sensor-modules with Arduino Uno, Raspberry Pi and ESP32 microcontroller development systems. More than 40 different sensors types are used in various projects in the book. The book explains in simple terms and with tested and fully working example projects, how to use the sensors in your project. The projects provided in the book include the following: Changing LED brightness RGB LEDs Creating rainbow colours Magic wand Silent door alarm Dark sensor with relay Secret key Magic light cup Decoding commercial IR handsets Controlling TV channels with IT sensors Target shooting detector Shock time duration measurement Ultrasonic reverse parking Toggle lights by clapping hands Playing melody Measuring magnetic field strength Joystick musical instrument Line tracking Displaying temperature Temperature ON/OFF control Mobile phone-based Wi-Fi projects Mobile phone-based Bluetooth projects Sending data to the Cloud The projects have been organized with increasing levels of difficulty. Readers are encouraged to tackle the projects in the order given. A specially prepared sensor kit is available from Elektor. With the help of this hardware, it should be easy and fun to build the projects in this book.

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Dit boek neemt u mee op een wervelende tour van full-stack web applicatie ontwikkeling met behulp van Raspberry Pi. U leert hoe u een applicatie vanaf de grond kunt opbouwen. U zult ervaring en kennis opdoen van technologieën waaronder: Het Linux-besturingssysteem en de commandoregel. De programmeertaal Python. De Raspberry Pi General Purpose Input Output pins (GPIOs). De Nginx webserver. Flask Python microkader voor webtoepassingen. JQuery en CSS voor het maken van gebruikersinterfaces. Omgaan met tijdzones. Creëren van grafieken met Plotly en Google Charts. Gegevensregistratie met Google Sheet. Applets ontwikkelen met IFTTT. Het beveiligen van uw applicatie met SSL. Sms-berichten ontvangen op je telefoon met Twilio. Dit boek leert u ook hoe u een draadloze Arduino-sensorknooppunt op afstand kunt instellen en er gegevens van kunt verzamelen. Uw Raspberry Pi webapplicatie zal in staat zijn om Arduino node data te verwerken op dezelfde manier als het data verwerkt van zijn onboard sensor. Raspberry Pi Full Stack leert u veel vaardigheden die essentieel zijn voor het bouwen van Web- en Internet of Things-toepassingen. De applicatie die u in dit project zult bouwen, is een platform waarop u kunt uitbreiden. Dit is slechts het begin van wat je kunt doen met een Raspberry Pi en de software en hardware componenten die je zult leren kennen. Dit boek wordt ondersteund door de auteur via een speciale discussieruimte.

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Practical Multitasking Fundamentals Programming embedded systems is difficult because of resource constraints and limited debugging facilities. Why develop your own Real-Time Operating System (RTOS) as well as your application when the proven FreeRTOS software is freely available? Why not start with a validated foundation? Every software developer knows that you must divide a difficult problem into smaller ones to conquer it. Using separate preemptive tasks and FreeRTOS communication mechanisms, a clean separation of functions is achieved within the entire application. This results in safe and maintainable designs. Practicing engineers and students alike can use this book and the ESP32 Arduino environment to wade into FreeRTOS concepts at a comfortable pace. The well-organized text enables you to master each concept before starting the next chapter. Practical breadboard experiments and schematics are included to bring the lessons home. Experience is the best teacher. Each chapter includes exercises to test your knowledge. The coverage of the FreeRTOS Application Programming Interface (API) is complete for the ESP32 Arduino environment. You can apply what you learn to other FreeRTOS environments, including Espressif’s ESP-IDF. The source code is available from GitHub. All of these resources put you in the driver’s seat when it is time to develop your next uber-cool ESP32 project. What you will learn: How preemptive scheduling works within FreeRTOS The Arduino startup “loopTask” Message queues FreeRTOS timers and the IDLE task The semaphore, mutex, and their differences The mailbox and its application Real-time task priorities and its effect Interrupt interaction and use with FreeRTOS Queue sets Notifying tasks with events Event groups Critical sections Task local storage The gatekeeper task

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Program, build, and master over 60 projects with Python The Raspberry Pi 5 is the latest single-board computer from the Raspberry Pi Foundation. It can be used in many applications, such as in audio and video media centers, as a desktop computer, in industrial controllers, robotics, and in many domestic and commercial applications. In addition to the well-established features found in other Raspberry Pi computers, the Raspberry Pi 5 offers Wi-Fi and Bluetooth (classic and BLE), which makes it a perfect match for IoT as well as in remote and Internet-based control and monitoring applications. It is now possible to develop many real-time projects such as audio digital signal processing, real-time digital filtering, real-time digital control and monitoring, and many other real-time operations using this tiny powerhouse. The book starts with an introduction to the Raspberry Pi 5 computer and covers the important topics of accessing the computer locally and remotely. Use of the console language commands as well as accessing and using the desktop GUI are described with working examples. The remaining parts of the book cover many Raspberry Pi 5-based hardware projects using components and devices such as LEDs and buzzers LCDs Ultrasonic sensors Temperature and atmospheric pressure sensors The Sense HAT Camera modules Example projects are given using Wi-Fi and Bluetooth modules to send and receive data from smartphones and PCs, and sending real-time temperature and atmospheric pressure data to the cloud. All projects given in the book have been fully tested for correct operation. Only basic programming and electronics experience are required to follow the projects. Brief descriptions, block diagrams, detailed circuit diagrams, and full Python program listings are given for all projects described.

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Over 45 Builds for the Legendary 555 Chip (and the 556, 558) The 555 timer IC, originally introduced by the Signetics Corporation around 1971, is sure to rank high among the most popular analog integrated circuits ever produced. Originally called the IC Time Machine, this chip has been used in many timer-related projects by countless people over decades. This book is all about designing projects based on the 555 timer IC. Over 45 fully tested and documented projects are presented. All projects have been fully tested by the author by constructing them individually on a breadboard. You are not expected to have any programming experiences for constructing or using the projects given in the book. However, it’s definitely useful to have some knowledge of basic electronics and the use of a breadboard for constructing and testing electronic circuits. Some of the projects in the book are: Alternately Flashing Two LEDs Changing LED Flashing Rate Touch Sensor On/Off Switch Switch On/Off Delay Light-Dependent Sound Dark/Light Switch Tone Burst Generator Long Duration Timer Chasing LEDs LED Roulette Game Traffic Lights Continuity Tester Electronic Lock Switch Contact Debouncing Toy Electronic Organ Multiple Sensor Alarm System Metronome Voltage Multipliers Electronic Dice 7-Segment Display Counter Motor Control 7-Segment Display Dice Electronic Siren Various Other Projects The projects given in the book can be modified or expanded by you for your very own applications. Electronic engineering students, people engaged in designing small electronic circuits, and electronic hobbyists should find the projects in the book instructive, fun, interesting, and useful.

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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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