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.
Mikrocontroller haben sich in den letzten Jahren in praktisch allen Bereichen der modernen Technik etabliert. In zunehmendem Maße dringen sie auch in die Gebiete der Künstlichen Intelligenz und der Robotertechnik vor. Das vorliegende Buch gibt eine umfassende Einführung in die Welt der Controller-Technik mit all ihren Facetten, von der einfachen Steuerung über die Sensor-Technik bis hin zur Datenübertragung in das Internet.
Als Basis dafür dient das von Elektor entwickelte AVR-Playground-Board. Das Board kann mit Controllern der ATmega-Familie bestückt werden und ist mit dem bekannten Arduino-System kompatibel, so dass auch die verschiedenen Arduino-Hardware-Erweiterungen verwendet werden können.
Für die Programmierung kommt die Sprache „C“ zum Einsatz. Auch hier wird im Buch auf das Arduino-System zurückgegriffen. Die frei verfügbare Arduino-Entwicklungsumgebung erlaubt den leichten Einstieg, ohne dass später Einschränkungen in Kauf genommen werden müssen. Die Hardware-nahe Programmierung steht dabei besonders im Fokus. Nach der Erläuterung von grundlegenden Anwendungen wird auf die anspruchsvolleren Themen wie Interrupts, Timer und Counter, Pulsweitenmodulation und Analog-Digital-Wandlung eingegangen.
Praktische Anwendungen können sowohl mit einem Arduino als auch mit dem AVR-Playground-Board durchgeführt werden. Da das AVR-Playground-Board bereits über eine Vielzahl von Peripherie-Einheiten verfügt, sind nur noch wenige externe Bauteile erforderlich. Das Board kann im Elektor-Shop hier bezogen werden.
Program, build, and master over 50 projects with MicroPython and the RP2040 microprocessor The Raspberry Pi Pico is a high-performance microcontroller module designed especially for physical computing. Microcontrollers differ from single-board computers, like the Raspberry Pi 4, in not having an operating system. The Raspberry Pi Pico can be programmed to run a single task very efficiently within real-time control and monitoring applications requiring speed. The ‘Pico’ as we call it, is 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 its large memory, the Pico has even more attractive features including a vast number of GPIO pins, and popular interface modules like ADC, SPI, I²C, UART, and PWM. To cap it all, the chip offers fast and accurate timing modules, a hardware debug interface, and an internal temperature sensor. The Raspberry Pi Pico is easily programmed using popular high-level languages such as MicroPython and or C/C++. This book is an introduction to using the Raspberry Pi Pico microcontroller in conjunction with the MicroPython programming language. The Thonny development environment (IDE) is used in all the projects described. There are over 50 working and tested projects in the book, 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 temperature sensor chips Datalogging projects PWM, UART, I²C, and SPI projects Using Wi-Fi and apps to communicate with smartphones Using Bluetooth and apps to communicate with smartphones Digital-to-analogue converter (DAC) projects All projects given in the book have been fully tested and are working. Only basic programming and electronics experience is required to follow the projects. Brief descriptions, block diagrams, detailed circuit diagrams, and full MicroPython program listings are given for all projects described. Readers can find the program listings on the Elektor web page created to support the book.
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.
Deze bundel bevat de Arduino UNO Q (2 GB) en het boek "Arduino UNO Q and AI".
De Arduino UNO Q is het eerste UNO-bord met een hybride dual-brain-architectuur, waarbij een krachtige Linux-processor wordt gecombineerd met een realtime-microcontroller – zo worden geavanceerde rekenkracht en nauwkeurige besturing op één bord samengebracht.
Aangedreven door een Qualcomm Dragonwing QRB2210 MPU met Debian Linux en een STM32U585 MCU voor realtime taken, is de UNO Q gebouwd voor toepassingen van de volgende generatie. Van Edge Computing en AI tot robotica en automatisering, het levert hoge prestaties zonder in te boeten aan gebruiksgemak.
Sluit gewoon uw randapparatuur aan en ga aan de slag – er is geen extra hardware nodig.
Kenmerken
Dual-core architectuur: Linux MPU + realtime MCU
Qualcomm Dragonwing QRB2210 met ondersteuning voor Debian Linux
STM32U585-microcontroller voor deterministische besturing
Voert Arduino-schetsen uit via Zephyr OS
Ideaal voor AI, IoT, robotica en industriële projecten
Specificaties
Microprocessor (MPU)
Qualcomm Dragonwing QRB2210:Quad-core Arm Cortex-A53 @ 2,0 GHzAdreno GPU 3D-grafische accelerator2× ISP (13 MP + 13 MP of 25 MP) @ 30 fps
Microcontroller (MCU)
STM32U585Arm Cortex-M33 tot 160 MHz2 MB flashgeheugen786 KB SRAM
RAM
2 GB LPDDR4
Voeding
Via USB-C-connector 5 V max bij 3 AIngangsspanning (VIN): 7-24 V
Geheugen
16 GB eMMC
USB
1× USB-C-poort met host/device-rolschakeling, stroomrolschakeling en video-uitgang
Connectiviteit
Wi-Fi 5 (2,4/5 GHz) met ingebouwde antenneBluetooth 5.1 met ingebouwde antenne antenne
Interfaces
I²C/I³CSPIPWMCANUARTPSSIGPIOJTAGADC
Video
Ondersteuning voor video-uitvoer via USB-CMIPI DSI-pinnen op JMEDIA-header
Extra
4× RGB-LED's die door de gebruiker kunnen worden aangestuurd8×13 blauwe LED-matrix1× Qwiic-connector, spanning 3V3, I²C1× drukknop voor de gebruikerJCTL: MPU Remote Debug connector
Audio
Microfoon IN / Hoofdtelefoon UIT / Lijn UIT op JMISC
MPU-besturingssysteem
Linux Debian OS met upstream-ondersteuning
Realtime-besturingssysteem
Arduino Core op Zephyr OS
Containerisatie
Ondersteuning voor Docker en Docker Compose
Ondersteunde besturingssystemen voor Arduino App Lab
Windows: Windows 10 of later (64-bit)macOS: macOS 11 of later (64-bit)Linux: Ubuntu 22.04 of later en Debian Trixie (64-bit)
Afmetingen
68,85 × 53,34 mm (UNO-vormfactor)
Downloads
Datasheet
User Manual
Pinout
Schematics
Boek: Arduino UNO Q and AI – Learn to Build Intelligent Embedded Systems
Bouw slimmere embedded systemen met de Arduino UNO Q. Dit boek biedt u de tools, kennis en het vertrouwen om ideeën om te zetten in intelligente, werkende oplossingen met het Arduino UNO Q-platform. Ontdek hoe u intelligente embedded systemen kunt bouwen met de Arduino UNO Q en AI.
Ontgrendel het volledige potentieel van de Arduino UNO Q, een next-generation platform dat de realtime kracht van de STM32U585-microcontroller combineert met de flexibiliteit van een Qualcomm Dragonwing QRB2210-microprocessor.
Leer hoe u snel realistische toepassingen kunt prototypen met de Arduino IDE voor low-level embedded besturing en Python in Arduino App Lab voor high-level ontwikkeling.
Bouw vertrouwen op met praktische projecten die u stap voor stap begeleiden van basisfunctionaliteiten tot volledig werkende systemen.
Verken kant-en-klare, op AI gebaseerde Arduino App Lab-voorbeelden en ontdek hoe deze uw ontwikkeling kunnen versnellen en de time-to-market verkorten.
Zet uw eerste stappen in de wereld van Edge AI met een duidelijke en praktische introductie tot Edge Impulse Studio – geen eerdere AI-ervaring vereist.
Volg een volledige, realistische workflow om een Keyword Spotting AI-toepassing te ontwikkelen, inclusief dataverzameling, modeltraining, optimalisatie en on-device inferentie met behulp van Edge Impulse Studio.
Overbrug de kloof tussen embedded systemen en machine learning en leer hoe u intelligentie direct op uw hardware kunt implementeren.
Perfect voor embedded engineers, docenten, studenten en makers die voorop willen blijven lopen in AI-gedreven productontwikkeling.
Deze bundel bevat:
Arduino UNO Q (2 GB) (t.w.v. € 50)
Boek: Arduino UNO Q and AI (t.w.v. € 35)
309 Schaltungen – das zehnte Buch innerhalb der „Dreihunderter-Reihe“. 309 Schaltungen und neue Konzepte in einem Buch sind ein (fast) unerschöpflicher Fundus zu allen Bereichen der Elektronik: Audio & Video, Spiel & Hobby, Haus & Hof, Prozessor & Controller, Messen & Testen, PC & Peripherie, Stromversorgung & Ladetechnik sowie zu Themen, die sich nicht katalogisieren lassen.
309 Schaltungen – enthält viele komplette Problemlösungen, zumindest aber die Idee hierzu. Nicht zuletzt sind die 309 Schaltungen der Anstoß zu ganz neuen Überlegungen.
309 Schaltungen – sind eine Zusammenfassung der Beiträge aus den Halbleiterheften 2003 bis 2005. Die Halbleiterhefte sind die jährlichen Doppelausgaben Juli/August der Zeitschrift Elektor.
309 Schaltungen ist das Buch für alle, die kreativ mit der Elektronik umgehen; sei es im Beruf oder als Hobby.
De Formula Flowcode Robot is een combinatie van analoge en digitale elektronica. De robot zit boordevol sensoren en actuatoren, en is grafisch programmeerbaar met Flowcode-software. Hierdoor vormt het een leuk en motiverend platform om kennis te maken met moderne elektronica en technologie.
Via de robot en deze handleiding kun je op uitdagende manier kennis maken met basiselektronica. Onderwerpen die aan bod komen zijn analoog en digitaal, logische poorten, diode, LCD, microcontrollers, frequentie, sensoren, actuatoren, infrarood, meet- en regeltechniek, servomotoren, gelijkrichting, programmeren en nog veel meer.
Aus der Reihe "Stromversorgung ohne Stress" (Band 1)
2., überarbeitete und erweiterte Auflage
Eines haben alle elektronischen Schaltungen und Geräte gemeinsam: Ihre Funktion hängt von der Stromversorgung ab. Deshalb muss dieser Baugruppe besondere Aufmerksamkeit gewidmet werden. Dieses Buch beinhaltet Grundlagen und Schaltungen der Stromversorgungstechnik für elektronische Geräte aus der Praxis.
Dem aktuellen Trend folgend behandelt der Autor insbesondere die mobile Stromversorgungstechnik sowie die Schaltnetzteiltechnik. Dabei wird berücksichtigt, dass Stromkonstanter gegenüber Spannungskonstantern zunehmend an Bedeutung gewinnen.
Im Buch finden sich die notwendigen Grundlagen zum Bau eigener Stromversorgungsgeräte und -baugruppen. Außerdem enthält es ganz praktische Anwendungsbeispiele, z. B. für den Ersatz defekter Netztransformatoren, für die mobile Stromversorgung auf Fahrradtouren oder für den Betrieb von LEDs.
Diese zweite Auflage wurde gründlich überarbeitet, Fehler wurden behoben und einige Ergänzungen vorgenommen. Der Autor Franz Peter Zantis ist Energieanlagenelektroniker und Ingenieur der Nachrichtentechnik. In einem Forschungsprojekt hat er sich ausführlich mit der Stromversorgung eigensicherer Geräte auseinandergesetzt und zahlreiche Beiträge zum Thema Schaltnetzteile veröffentlicht.
From Simple Ciphers to Secure Systems
Understanding how to apply cryptography on modern microcontrollers is essential for building secure, reliable, and trustworthy systems. This book explains cryptography in the context of embedded hardware, from classical ciphers that illustrate core principles to modern techniques such as AES for practical high-security applications.
By combining mathematical theory with real-world microcontroller implementations, readers learn not only how cryptography works, but also how to implement it effectively on systems with limited processing power and memory. The book is intended for students starting out in cryptography, hobbyists securing personal projects, and engineers looking for a structured guide to embedded security.
The book covers these key topics in applied cryptography:
Classical ciphers on Arduino Uno and Raspberry Pi Pico, with full programs: Spartan Scytale, Hebrew Atbash, Caesar, ROT13, Alberti Disk, Vigenère, Affine, Polybius, Playfair, Beaufort, Ottoman Codebook, and One-Time Pad.
Hacking classical ciphers using microcontrollers, with examples.
Pseudo-random (PRNG) and true random number generation (TRNG) on microcontrollers.
Symmetric-key cryptography with full programs: DES and AES-128/256.
Memory and speed constraints of cryptography on microcontrollers.
Asymmetric cryptography: public/private keys, digital signatures, key distribution and derivation (KDF), RSA, and SHA-256 implementations.
A complete secure communication program using RSA and AES-256.
A glossary of commonly used cryptography terms.
Programmieren mit GNU Radio
HackRF ist eine Open-Source-Entwicklung von Great Scott Gadgets und dient als vielseitiges Frontend für Software Defined Radio (SDR). Mit HackRF One und dem Nachfolger HackRF Pro lassen sich eigene SDR-Anwendungen entwickeln, leistungsfähige Empfänger und Sender aufbauen sowie anspruchsvolle Aufgaben der HF-Messtechnik realisieren.
Dieses Buch eröffnet einen praxisnahen Einstieg in die Welt des Software Defined Radio. Schritt für Schritt zeigt der Autor, wie sich mit HackRF leistungsfähige SDR-Projekte umsetzen lassen – von den Grundlagen der HF-Technik bis hin zu anspruchsvollen Anwendungen mit GNU Radio.
Neben dem Umgang mit SDR Sharp (SDR#), RadioConda und GNU Radio vermittelt das Buch auch die Grundlagen moderner digitaler Signalverarbeitung. Zahlreiche Experimente und leicht nachvollziehbare Praxisbeispiele führen durch Themen wie AM-, FM- und SSB-Empfang, digitale Filter, Kurzwelle, Amateurfunk, Messsender und eigene HF-Projekte bis 6 GHz.
Ob Maker, Funkamateur, Elektronik-Enthusiast oder SDR-Einsteiger – dieses Buch vermittelt fundiertes Wissen, praxisnahe Anwendungen und die Motivation, die Möglichkeiten moderner SDR-Technik kreativ auszuschöpfen.
Develop innovative hardware-based projects in C
The Raspberry Pi has traditionally been programmed using Python. Although this is a very powerful language, many programmers may not be familiar with it. C on the other hand is perhaps the most commonly used programming language and all embedded microcontrollers can be programmed using it.
The C language is taught in most technical colleges and universities and almost all engineering students are familiar with using it with their projects. This book is about using the Raspberry Pi with C to develop a range of hardware-based projects. Two of the most popular C libraries, wiringPi and pigpio are used.
The book starts with an introduction to C and most students and newcomers will find this chapter invaluable. Many projects are provided in the book, including using Wi-Fi and Bluetooth to establish communication with smartphones.
Many sensor and hardware-based projects are included. Both wiringPi and pigpio libraries are used in all projects. Complete program listings are given with full explanations. All projects have been fully tested and work.
The following hardware-based projects are provided in the book:
Using sensors
Using LCDs
I²C and SPI buses
Serial communication
Multitasking
External and timer interrupts
Using Wi-Fi
Webservers
Communicating with smartphones
Using Bluetooth
Sending data to the cloud
Program listings of all Raspberry Pi projects developed in this book are available on the Elektor website. Readers can download and use these programs in their projects. Alternatively, they can customize them to suit their applications.
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