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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.

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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.

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Projekte mit Arduino, ESPHome, Home Assistant und Raspberry Pi & Co Dieses E-Book enthält verschiedene Projektbeispiele und beginnt mit einer Einführung in die Elektronik. Es erklärt unter anderem, wie man Home Assistant auf einem Raspberry Pi installiert, wie man Raumklimasensoren für Temperatur und Luftfeuchtigkeit nutzt, das MQTT-Protokoll sowie weitere Schnittstellen einsetzt und ESPHome verwendet, um Sensoren und Aktoren in Home Assistant zu integrieren. Zahlreiche Video-Tutorials ergänzen das Buch. Grundlagen der Elektrotechnik Das Buch beginnt mit einer Einführung in die Elektrotechnik. Ihr lernt die Grundlagen von Spannung, Strom, Widerständen, Dioden und Transistoren. Arduino und Mikrocontroller Ein kompletter Abschnitt widmet sich dem Arduino Uno. Ihr lernt den Aufbau kennen, schreibt erste Programme und erarbeitet praktische Beispiele. Home Assistant und Automatisierung Ihr erfahrt, wie Home Assistant auf einem Raspberry Pi eingerichtet wird, und lernt den Umgang mit Automatisierungen, Szenen und Geräten. Zusätzlich wird auf Zigbee, MQTT und ESP-NOW eingegangen – wichtige Technologien für die Heimautomation. ESP8266, ESP32 und ESP32-CAM Die beliebten ESP-Mikrocontroller werden ausführlich behandelt. Nach einer theoretischen Einführung folgen praktische Projekte, die euch zeigen, wie ihr das Beste aus diesen Geräten herausholen könnt. Sensoren und Aktoren Das Buch erklärt die Funktionsweise und Anwendung zahlreicher Sensoren wie Temperatur- und Luftfeuchtigkeitssensoren, Bewegungsmelder und RFID-Reader. Bei den Aktoren werden Schrittmotoren, e-ink Displays, Servo-Motoren und vieles mehr beleuchtet. Zu allen Geräten gibt es praxisnahe Anwendungsbeispiele. ESPHome Dieses Kapitel zeigt euch, wie ihr Sensoren und Aktoren ohne Programmieraufwand in Home Assistant integriert. Ihr werdet Schritt für Schritt durch die Einrichtung mit ESPHome geführt. LEDs und Lichttechnik In diesem Kapitel lernt ihr verschiedene LED-Typen und deren Einsatzmöglichkeiten kennen. Grundlagen der Lichttechnik werden ebenfalls erklärt. Node-RED Ein eigenes Kapitel ist Node-RED gewidmet. Ihr erlernt die Grundlagen dieses leistungsstarken Tools und werdet Schritt für Schritt durch die Einrichtung und Nutzung geführt. Integrierte Schaltkreise (ICs) In der Elektronik gibt es zahlreiche ICs, die uns das Leben erleichtern. Ihr lernt die wichtigsten kennen und wendet das Wissen in praktischen Projekten an. Programmieren für Profis Fortgeschrittene Themen wie die korrekte Verwendung von Tastern, der Einsatz von Interrupts und die Nutzung eines NTP-Servers für Zeit-Synchronisation werden in diesem Kapitel detailliert behandelt. Downloads GitHub

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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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PIC und AVR verstehen In diesem Buch werden wir uns ausschließlich mit 8-Bit-Mikrocontrollern beschäftigen, und zwar mit Mikrocontrollern der 8-Bit-PIC- und der 8-Bit-AVR-Mikrocontroller-Linien. Bei der PIC-Familie handelt es sich dabei um PIC10, PIC12, PIC16 und PIC18; bei der AVR-Familie um ATtiny, ATmega und ATxmega. Die vorgestellten 8-Bit-Chips sind für sehr viele Anwendungen vollkommen ausreichend und preislich auch attraktiv. Durch die Lektüre des Buches erhalten Sie ein fundiertes Wissen über die genannten 8-Bit-Mikrocontroller, über ihre Architektur, ihre Pinbelegungen und über ihre Programmierung. Weil wir uns in diesem Buch mit den Grundlagen der Architektur der PICs und AVRs vertraut machen möchten, werden wir auch für alle PIC- und AVR-Anwendungen Assembler einsetzen, denn die Assembler-Sprache erlaubt es, die Technik im Detail kennenzulernen. Wenn man wirklich wissen möchte, was sich im Mikrocontroller abspielt, greift man zu Assembler. Damit hat man die beste Gelegenheit, sehr nah an den Kern zu kommen. Und wenn man schon einen Mikrocontroller-Typ kennengelernt und verstanden hat, ist es bei dem nächsten deutlich einfacher, auch wenn er von einem anderen Hersteller kommt. Bei anderen Programmiersprachen bleibt die Technik immer ziemlich tief versteckt. Die Assembler-Beispiele sind so einfach gestaltet, dass sie jeder mit den im Buch aufgezeigten Programmiertechniken erstellen kann. Weil es sich um einfache Beispiele handelt, werden wir sie alle auf einer universellen Lochrasterplatine realisieren. Manche sind auch auf einem Experimentier-Breadboard umsetzbar.

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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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Programming the Finite State Machine with 8-Bit PICs in Assembly and C Andrew Pratt provides a detailed introduction to programming PIC microcontrollers, as well as a thorough overview of the Finite State Machine (FSM) approach to programming. Most of the book uses assembly programming, but do not be deterred. The FSM gives a structure to a program, making it easy to plan, write, and modify. The last two chapters introduce programming in C, so you can make a direct comparison between the two techniques. The book references the relevant parts of the Microchip datasheet as familiarity with it is the best way to discover detailed information. This book is aimed at Microsoft Windows and Linux users. To keep your costs to a minimum and to simplify the toolchain, specific applications are provided as a free download to enable you to use an FTDI serial lead as the programmer. The assembler used is the open-source "gpasm". All programming can be done in a text editor. There are detailed instructions on how to perform the necessary installations on Windows, Linux Debian, and derivatives such as Ubuntu and Fedora. For programming in C, Microchip's XC8 compiler is used from the command line. In addition to the programming applications, two serial read and serial write applications can be used for communicating with the PICs from a computer. A voltmeter project including practical instructions on building a circuit board from scratch is included. All theory is covered beforehand, including how to do integer arithmetic in assembly. Two PICs are covered: the PIC12F1822 and the PIC16F1823. Both can run at 32 MHz with an internal oscillator. You do not need to buy a factory-made development board and programmer. With relatively inexpensive parts including a serial lead, microcontroller, a few resistors, and LEDs, you can get started exploring embedded programming. Links Updated Programmer

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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

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Ontdek eindeloze creativiteit met de Universal Maker Sensor Kit, ontworpen voor gebruik met Raspberry Pi, Pico W, Arduino en ESP32. Deze veelzijdige kit biedt compatibiliteit met populaire ontwikkelingsplatforms, waaronder Arduino Uno R4 Minima/WiFi, Uno R3, Mega 2560, Raspberry Pi 5, 4, 3B+, 3B, Zero, Pico W en ESP32. Met meer dan 35 sensoren, actuatoren en displays is het perfect voor projecten variërend van omgevingsmonitoring en slimme huisautomatisering tot robotica en interactief gamen. Stapsgewijze tutorials in C/C++, Python en MicroPython begeleiden zowel beginners als ervaren makers door 169 spannende projecten. Kenmerken Brede compatibiliteit: Ondersteunt volledig Arduino (Uno R3, Uno R4 Minima/WiFi, Mega 2560), Raspberry Pi (5, 4, 3B+, 3B, Zero, Pico W) en ESP32, wat uitgebreide flexibiliteit op verschillende ontwikkelingsplatforms mogelijk maakt. Bevat instructies voor het bouwen van 169 projecten. Uitgebreide componenten: Bevat meer dan 35 sensoren, actuatoren en displaymodules die geschikt zijn voor uiteenlopende projecten zoals omgevingsbewaking, slimme huisautomatisering, robotica en interactieve gamecontrollers. Gedetailleerde tutorials: Biedt duidelijke, stapsgewijze tutorials over Arduino, Raspberry Pi, Pico W, ESP32 en elk inbegrepen component. Tutorials zijn beschikbaar in C/C++, Python en MicroPython, en zijn effectief afgestemd op zowel beginners als ervaren makers. Geschikt voor alle vaardigheidsniveaus: Biedt gestructureerde projecten die zijn ontworpen om gebruikers naadloos te begeleiden van beginners tot gevorderden in elektronica en programmeren, wat de creativiteit en technische expertise vergroot. Inbegrepen Breadboard Knopmodule Capacitieve bodemvochtigheidsmodule Vlamsensormodule Gas-/rooksensormodule (MQ2) Gyroscoop & Accelerometermodule (MPU6050) Hall-sensormodule Infraroodsnelheidssensormodule IR-obstakelvermijdingssensormodule Joystickmodule PCF8591 ADC DAC-convertermodule Fotoweerstandsmodule PIR-bewegingsmodule (HC-SR501) Potentiometermodule Pulsoximeter- en hartslagsensormodule (MAX30102) Regendruppeldetectiemodule Realtimeklokmodule (DS1302) Rotary Encoder-module Temperatuursensormodule (DS18B20) Temperatuur- en vochtigheidssensormodule (DHT11) Temperatuur, vochtigheid en Druksensor (BMP280) Time of Flight Micro-LIDAR afstandssensor (VL53L0X) Touch Sensor Module Ultrasone sensormodule (HC-SR04) Trillingssensormodule (SW-420) Waterniveausensormodule I²C LCD 1602 OLED-displaymodule (SSD1306) RGB LED-module Verkeerslichtmodule 5 V relaismodule Centrifugaalpomp L9110 motordrivermodule Passieve zoemermodule Servomotor (SG90) TT Motor ESP8266-module JDY-31 Bluetooth-module Voedingsmodule Documentatie Online Tutorial

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Learning Embedded Systems with STM32 Nucleo Boards Programming compact electronic systems is now easier to get started with than ever before. Affordable development boards, powerful software tools, and readily available documentation make it possible to turn an idea into a working prototype in very little time. MicroPython plays an important role in this development by offering a readable, interactive way to control microcontrollers while still providing direct access to their hardware features. This book explores embedded programming with MicroPython using an STM32-based Nucleo board. It shows how a microcontroller continuously interacts with its environment by reading inputs, processing information, and controlling outputs. Step by step, you will learn to flash LEDs, measure analog signals, work with sensors, control actuators, and exchange data with other devices. The built-in REPL makes it easy to test instructions immediately, inspect results, and learn through experimentation. Although microcontroller boards differ in size, speed, memory, and peripherals, the fundamental concepts remain largely the same. Digital input and output, analog conversion, timers, PWM, interrupts, and serial communication are the essential building blocks of embedded applications. By concentrating on these transferable principles, the book provides a foundation that remains useful when moving to other boards, processors, or development environments. It is intended both for newcomers and for programmers who want to expand into embedded systems. MicroPython offers a practical route into this field, combining quick results with a clear understanding of how software and hardware work together.

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Clever Tricks with ATmega328 Pro Mini Boards With a simple Pro Mini board and a few other components, projects that 20 or 30 years ago were unthinkable (or would have cost a small fortune) are realized easily and affordably in this book: From simple LED effects to a full battery charging and testing station that will put a rechargeable through its paces, there’s something for everyone. All the projects are based on the ATmega328 microcontroller, which offers endless measuring, switching, and control options with its 20 input and output lines. For example, with a 7-segment display and a few resistors, you can build a voltmeter or an NTC-based thermometer. The Arduino platform offers the perfect development environment for programming this range of boards. Besides these very practical projects, the book also provides the necessary knowledge for you to create projects based on your own ideas. How to measure, and what? Which transistor is suitable for switching a certain load? When is it better to use an IC? How do you switch mains voltage? Even LilyPad-based battery-operated projects are discussed in detail, as well as many different motors, from simple DC motors to stepper motors. Sensors are another exciting topic: For example, a simple infrared receiver that can give disused remote controls a new lease on life controlling your home, and a tiny component that can actually measure the difference in air pressure between floor and table height!

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Analogue Electronics and Microcontrollers Projects Hobbyist electronics can be a fun way to learn new skills that can be helpful to your career. Those who understand the basics of electronics can design their own circuits and projects. However, before you run, you need to learn to walk. It all starts with analogue electronics. You should be familiar with the simple components and circuits and understand their basic behaviors and the issues you may encounter. The best way to do this is through real experiments. Theory alone is not enough. This book offers a large number of practical entry-level circuits, with which everyone can gain the basic experience. Through the widespread introduction of microcontrollers, a new chapter in electronics has begun. Microcontrollers are now performing more and more tasks that were originally solved using discrete components and conventional ICs. Starting out has become easier and easier thanks to platforms including Bascom, Arduino, micro:bit. The book introduces numerous manageable microcontroller applications. It?s now a case of less soldering and more programming.

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