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.
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
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
Physical Computing met het Arduino-platform
Dit leerboek over het Arduino-platform is uniek en brengt u stap voor stap van beginner tot gevorderde Arduino-gebruiker. Er wordt duidelijk in uitgelegd waarom en waardoor toepassingen werken, ondersteund door gedetailleerde afbeeldingen in kleur. Er is slechts een geringe elektronische basiskennis vereist, omdat de benodigde hardware uitgebreid wordt besproken. Het laatste gedeelte van dit boek bevat een degelijke theoretische verdieping, zodat u een krachtig naslagwerk achter de hand houdt.
Er bestond in het Nederlands nog geen lesboek over dit platform. De didactische opbouw is zodanig dat de vereiste abstracte kennis wordt uitgelegd aan de hand van toepasbare en actuele praktijkvoorbeelden. De meeste toepassingen zijn gericht op ‘physical computing’, dat is de interactie tussen sensoren, actoren, elektronica en software. Hierdoor is het boek ook geschikt voor technisch beroepsonderwijs, o.a. voor de richting mechatronica.
De opbouw van het boek is als volgt:
Algemene introductie microcontrollers.
Informatie over het Arduino-platform.
Oefeningen met uitleg aan de hand van 21 voorbeelden.
Praktijkvoorbeelden met uitleg aan de hand van 5 voorbeelden.
Theoretische verdieping van de software en hardware.
Praktische elektronicaschema´s.
Alle software-voorbeelden in het boek zijn als download beschikbaar.
De Arduino Pro Mini is een microcontroller board gebaseerd op de ATmega328P.
Het heeft 14 digitale in-/uitgangspinnen (waarvan er 6 kunnen worden gebruikt als PWM-uitgangen), 6 analoge ingangen, een on-board resonator, een reset-knop, en gaten voor het monteren van pin headers. Een six-pin header kan worden aangesloten op een FTDI-kabel of Sparkfun breakout board om USB-voeding en communicatie te bieden aan de board.
De Arduino Pro Mini is bedoeld voor semi-permanente installatie in voorwerpen of tentoonstellingen. Het board komt zonder pre-gemonteerde headers, waardoor het gebruik van diverse types van schakelaars of het directe solderen van draden is toegestaan. De pin lay-out is compatibel met Arduino Mini.
Specificaties
Microcontroller
ATmega328P
Boord Stroomvoorziening
5-12 V
Circuit Werkspanning
5 V
Digitale I/O Pinnen
14
PWM Pennen
6
UART
1
SPI
1
I²C
1
Analoge ingangspinnen
6
Externe Onderbrekingen
2
DC stroom per I/O Pin
40 mA
Flash Geheugen
32 KB waarvan 2 KB gebruikt door bootloader
SRAM
2 KB
EEPROM
1 KB
Kloksnelheid
16 MHz
Afmetingen
18 x 33,3 mm
Downloads
Eagle files
Schematics
Boek: Logic Analyzers in Practice
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.
USB Logic Analyzer (8-ch, 24 MHz)
Deze USB Logic Analyzer is een 8-kanaals logic analyzer met elke ingang bedoeld voor het op twee manieren opnemen van analoge data. Hij is perfect voor het debuggen en analyseren van signalen zoals I²C, UART, SPI, CAN en 1-Wire. De analyzer bemonstert een digitale ingang die is aangesloten op een te testen apparaat (DUT) met een hoge bemonsteringssnelheid. De aansluiting op de PC gaat via USB.
Specificaties
Kanalen
8 digitale kanalen
Maximale bemonsteringssnelheid
24 MHz
Maximale ingangsspanning
0 V ~ 5 V
Bedrijfstemperatuur
0°C ~ 70°C
Ingangsimpedantie
1 MΩ || 10 pF
Ondersteunde protocollen
I²C, SPI, UART, CAN, 1-wire, enz.
PC-aansluiting
USB
Afmetingen
55 x 28 x 14 mm
Downloads
Software
Deze bundel bevat:
Boek "Logic Analyzers in Practice" (normale prijs: € 35)
USB Logic Analyzer (8-kanaals, 24 MHz) (normale prijs: € 20)
USB-kabel
Jumper Draad Lintkabel
Bouw je eigen vintage radiozender
De Elektor AM-zender kit maakt het mogelijk om audio te streamen naar vintage AM-radiotoestellen. Gebaseerd op een Raspberry Pi Pico microcontroller-module kan de AM-zender uitzenden op 32 frequenties in de AM-band, van 500 kHz tot 1,6 MHz in 32 stappen van ca. 35 kHz.
De frequentie wordt gekozen met een potentiometer en weergegeven op een 0,96" OLED-display. Een drukknop maakt het mogelijk om de zendmodus te schakelen tussen Aan en Uit. Het bereik van de zender hangt af van de antenne. De ingebouwde antenne biedt een bereik van enkele centimeters, waardoor de AM-zender dicht bij of in de radio moet worden geplaatst. Een externe lusantenne (niet inbegrepen) kan worden aangesloten om het bereik te vergroten.
De Elektor AM-zender kit wordt geleverd als een bouwpakket dat je zelf op de printplaat moet solderen.
Kenmerken
De printplaat is compatibel met een Hammond 1593N-behuizing (niet inbegrepen).Een 5 VDC-voeding met micro-USB-connector (bijv. een oude telefoonoplader) is nodig om de kit van stroom te voorzien (niet inbegrepen). Stroomverbruik: 100 mA.
De Arduino-software (vereist het RP2040-boards-pakket van Earle Philhower) voor de Elektor AM-zenderkit plus meer informatie is beschikbaar op de Elektor Labs-pagina van dit project.
Componentenlijst
Weerstanden
R1, R4 = 100 Ω
R2, R3, R8 = 10 kΩ
R5, R6, R9, R10, R11 = 1 kΩ
R7 = optioneel (niet inbegrepen)
P1 = potentiometer 100 kΩ, lineair
Condensatoren
C1 = 22 µF 16V
C2, C4 = 10 nF
C3 = 150 pF
Diversen
K1 = 4×1 pinheader
K2, K3 = 3,5 mm-aansluiting
Raspberry Pi Pico
Drukknop, haaks gemonteerd
0,96" monochroom I²C OLED-display
PCB 150292-1
Projects Using Arduino IDE and the LVGL Graphics Library
The ESP32 is probably one of the most popular microcontrollers used by many people, including students, hobbyists, and professional engineers. Its low cost, coupled with rich features makes it a popular device to use in many projects. Recently, a board called the ESP32 Cheap Yellow Display (CYD for short) is available from its manufacturers. The board includes a standard ESP32 microcontroller together with a 320x240 pixel TFT display. Additionally, the board provides several connectors for interfaces such as GPIO, serial port (TX/RX), power and Ground. The inclusion of a TFT display is a real advantage as it enables users to design complex graphics-based projects without resorting to an external LCD or graphics displays.
The book describes the basic hardware of the ESP32 CYD board and provides details of its on-board connectors. Many basic, simple, and intermediate-level projects are given in the book based on the ESP32 CYD, using the highly popular Arduino IDE 2.0 integrated development environment. The use of both the basic graphics functions and the use of the popular LVGL graphics library are discussed in the book and projects are given that use both types of approaches.
All the projects given in the book have been tested and are working. The block diagram, circuit diagram, and the complete program listings and program descriptions of all the projects are given with explanations. Readers can use the LVGL graphics library to design highly popular eye-catching full-color graphics projects using widgets such as buttons, labels, calendars, keypads, keyboards, message boxes, spinboxes, sliders, charts, tables, menus, bars, switches, drop-down lists, animations, and many more widgets.
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.
In ESP32 programmeren voor beginners bekijken we de ESP32 en zijn voorganger, de ESP8266. Deze kleine, maar zeer krachtige Chinese chips bestaan uit een processor, geheugen, input- en outputaansluitingen en hebben draadloze netwerktoegang via WiFi.
Met dit boek tonen we hoe de programmeeromgeving Arduino werkt en hoe die kan gebruikt worden met ESP-hardware. Aan de hand van voorbeelden en projecten verduidelijken we hoe de ESP-hardware kan worden toegepast.
In vogelvlucht:
We beschrijven de opbouw van ESP-experimenten.
We tonen hoe displays worden aangesloten.
Eeprom_24c16 demonstreert hoe een externe geheugenchip wordt gebruikt om getallen en tekst op te slaan en weer uit te lezen.
Project Klok is de eenvoudige implementatie van een digitale klok.
We geven een handleiding voor het gebruik van temperatuur- en luchtvochtigheidsensoren.
Webclient laat zien hoe de ESP32 gegevens van het internet kan halen.
Met Webserver kunnen we op afstand met een pc of smartphone gegevens halen uit een ESP32, sensoren uitlezen en toestellen aan- en uitschakelen.
Een NTP-klok haalt tijdinformatie van Tijdserver. Die geeft zowel de tijd als het aantal seconden sinds 1 januari 1900. Het boek beschrijft hoe hieruit de tijd kan worden berekend.
In het laatste hoofdstuk gebruiken we het internet om nauwkeurige weerinformatie en voorspellingen op te vragen.
Alles-in-één AI-leer- en ontwikkelplatform voor Edge Intelligence
Deze op NVIDIA Jetson gebaseerde AI-starterkit is een veelzijdig platform voor leren, ontwikkelen en praktisch experimenteren met Edge AI.
De kit is ontworpen voor gebruik met de NVIDIA Jetson Orin Nano en combineert een 11,6-inch IPS-scherm, een 8-megapixel pan-tilt-camera en een AI-systeem voor spraakinteractie.
Het pakket bevat 30 functionele modules en 38 zorgvuldig samengestelde Python-cursussen die variëren van beginners- tot gevorderd niveau. De cursusinhoud behandelt de basisbeginselen van Python, sensortechnologie, AI-vision en beeldherkenning.
Dankzij stapsgewijze praktijkoefeningen – variërend van basisprogrammering tot praktische toepassingen van computer vision – vormt deze kit een ideaal platform voor studenten, makers, ontwikkelaars en iedereen die zich wil verdiepen in kunstmatige intelligentie en edge computing.
Let op: De NVIDIA Jetson Orin Nano is niet inbegrepen.
Kenmerken
Ontworpen voor de NVIDIA Jetson Orin Nano
AI-module voor spraakinteractie
8 MP-camera met pan-tilt-besturing
Ondersteunt object- en gezichtstracking
Geen solderen of complexe bedrading nodig
Ingebouwd 11,6-inch IPS-scherm
30 functionele modules
38 stapsgewijze Python-lessen
Uitbreidingsinterfaces voor I²C, UART en GPIO
Inclusief draagtas
Specificaties
Hoofdprocessor
Jetson Orin Nano
Aantal sensoren
30
Ontwerp sensorbord
Geïntegreerd sensorbord; solderen of complexe bedrading niet nodig
Scherm
11,6-inch IPS-scherm
Schermresolutie
1366 x 768
Camera
IMX219 8MP
Uitbreidingsinterfaces
2x I²C, 1x UART, 1x IO D13, 1x IO D12
Programmeeromgeving
Gebaseerd op Python
Aantal tutorials
38 creatieve tutorials
Doelgroep
Studenten, docenten, hardware-enthousiastelingen
Toepassingen
Ideaal voor het leren programmeren van AI en de basisbeginselen van de Jetson Orin Nano
Afmetingen
300 x 200 x 100 mm
Modulelijst
Module
Aantal
Temperatuur- en vochtigheidssensor
1 st.
Drukknop
4 st.
Ultrasone afstandssensor
1 st.
Lichtsensor
1 st.
Lineaire potentiometer
1 st.
Zoemer
1 st.
LCD-scherm
1 st.
Infraroodafstandsbediening
1 st.
Relais
1 st.
NFC-module
1 st.
PIR-bewegingssensor
1 st.
Joystick
1 st.
4-cijferig display
1 st.
LED
1 st.
Microfoon
1 st.
Luidspreker
1 paar
Trilmotor
1 st.
Aanraaksensor
1 st.
8x8 RGB-matrix
1 st.
Luchtdruksensor
1 st.
Kantelschakelaar
1 st.
Stappenmotor
1 st.
Versnellingsmeter & gyroscoop
1 st.
Gassensor (MQ2)
1 st.
Hallsensor
1 st.
Draai-encoder
1 st.
U-vormige optische schakelaar
1 st.
NTC-sensor
1 st.
Servomotor
2 st.
Monoculaire camera
1 st.
Inbegrepen
1x Elecrow AI Starter Kit voor Jetson Orin Nano
1x Infraroodafstandsbediening
1x NFC-kaart
1x 128 GB SD-kaart
1x 40-pins GPIO-kabel
2x 22-pins FPC-kabel
2x 24-pins FPC-kabel
1x Jetson DP- & USB-adapterbord
Niet inbegrepen
NVIDIA Jetson Orin Nano
Downloads
Manual
Wiki
OpenClaw Install and Config Guide