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
Deze complete microcontroller-programmeercursus op basis van de Arduino Uno bevat een leerboek, een componentenkit, praktische projecten en een uitgebreide online cursus met simulaties. Ideaal om embedded systems stap voor stap te leren programmeren met Arduino via een praktische hands-on aanpak.
Een praktische introductie tot embedded systems met de Arduino Uno
Deze cursus is ontworpen voor beginners in embedded systems die op zoek zijn naar een gestructureerde en voorbeeldgerichte start.
Een kit met LED’s en weerstanden, schakelaars, sensoren en actuatoren, displays, een breadboard en draden is inbegrepen. Deze worden in de cursus gebruikt om voorbeeldtoepassingen te demonstreren.
Er is geen voorkennis van Arduino of embedded ontwikkeling vereist. Elke sectie bevat praktische voorbeelden en mini-projecten om belangrijke concepten te versterken en verdere verkenning te stimuleren. Aan het einde van de cursus kunt u niet alleen de voorbeelden reproduceren, maar ook uitbreiden met uw eigen ideeën en toepassingen.
Wat leert u?
Microcontrollerprogrammering met Arduino met behulp van het Uno R3 board
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
Uno R3 microcontrollerboard + USB-kabel
Boek: Programming Microcontrollers in C/C++ Using Arduino
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
Alle programmeercursussen (en verschillen in inhoud)
Cursus
Arduino
Raspberry Pi Pico with Arduino C/C++
ESP32 with Arduino C/C++
Raspberry Pi Pico with MicroPython
ESP32 with MicroPython
Online cursus
Access to Arduino Course
Access to Pico with Arduino C/C++ Course
Access to ESP32 with Arduino C/C++ Course
Access to Pico with MicroPython Course
Access to ESP32 with MicroPython Course
Board
Uno R3
Raspberry Pi Pico
ESP32
Raspberry Pi Pico
ESP32
Boek
Programming Microcontrollers in C/C++ Using Arduino
Programming Microcontrollers in C/C++ Using Arduino
Programming Microcontrollers in C/C++ Using Arduino
Programming Microcontrollers in MicroPython
Programming Microcontrollers in MicroPython
Kit
40-delige componenten-kit
40-delige componenten-kit
40-delige componenten-kit
40-delige componenten-kit
40-delige componenten-kit
Programming with GNU Radio
HackRF is an open-source hardware platform developed by Great Scott Gadgets and serves as a versatile front end for software-defined radio (SDR). With HackRF One and its successor, HackRF Pro, users can develop their own SDR applications, build powerful receivers and transmitters, and tackle demanding RF measurement tasks.
This book provides a practical introduction to the world of SDR. Step by step, the author shows how powerful SDR projects can be implemented with HackRF – from the fundamentals of RF technology to advanced applications using GNU Radio.
In addition to working with SDR Sharp (SDR#), RadioConda, and GNU Radio, the book also covers the fundamentals of modern digital signal processing. Numerous experiments and easy-to-follow practical examples guide readers through topics such as AM, FM, and SSB reception, digital filters, shortwave radio, amateur radio, signal generators, and custom RF projects up to 6 GHz.
Whether you are a maker, radio amateur, electronics enthusiast, or SDR beginner, this book provides solid knowledge, practical applications, and the motivation to creatively explore the possibilities of modern SDR technology.
Deze verbetere versie 2.0 (exclusief verkrijgbaar bij Elektor) bevat de volgende verbeteringen:
Verbeterde aarding (PE) van het ovenchassis
Extra thermische isolatielaag rond de oven om geuren te verminderen
Aansluiting op een computer, waardoor curvebewerking op een PC mogelijk is
Functies zoals constante temperatuurregeling en timingfuncties
De infrarood IC oven T-962 v2.0 is een microprocessorgestuurde reflow oven die je kunt gebruiken voor het gemakkelijk solderen van diverse SMD en BGA componenten. Het hele soldeerproces kan automatisch worden voltooid en het is heel gemakkelijk in het gebruik. Dit apparaat maakt gebruik van een krachtige infrarood straling en circulatie van de hete luchtstroom, zodat de temperatuur zeer nauwkeurig wordt gehouden en gelijkmatig verdeeld wordt.
Een lade met vensters is ontworpen om het werkstuk vast te houden, en maakt een veilige soldeertechniek mogelijk en het manipuleren van SMD & BGA en andere kleine elektronische onderdelen die op een printplaat gemonteerd zijn. De T-962 v2.0 kan gebruikt worden om soldeer automatisch na te verwarmen om slechte soldeerverbindingen te corrigeren, slechte componenten te verwijderen/vervangen en kleine technische modellen of prototypes te maken.
Kenmerken
Groot infrarood soldeeroppervlak
Effectief soldeergebied: 180 x 235 mm; dit vergroot het gebruik van deze machine drastisch en is daardoor een goede aanschaf.
Keuze uit verschillende soldeercycli
De parameters van acht soldeercycli zijn vooraf ingesteld en het hele soldeerproces kan automatisch verlopen van voorverwarmen, op temperatuur vloeibaar houden tot afkoelen..
Speciale opwarming en temperatuur egalisatie bij alle versies
Gebruikt een energiezuinige infrarood verwarming tot 800 Watt en luchtcirculatie om het soldeer vloeibaar te houden.
Ergonomisch ontwerp, praktisch en gemakkelijk te bedienen
Door de goede bouwkwaliteit, lichte gewicht en de kleine afmetingen kan de T-962 v2.0 gemakkelijk op een werkbank worden geplaatst, of worden vervoerd of opgeborgen.
Groot aantal functies beschikbaar
De T-962 v2.0 kan de meeste kleine componenten van printplaten solderen, bijvoorbeeld CHIP, SOP, PLCC, QFP, BGA enz. Het is de ideale oplossing voor rework, van eenmalige productie tot kleinschalige productie op bestelling.
Specificaties
Soldeeroppervlak (max.)
180 x 235 mm
Vermogen (max.)
800 W
Temperatuurbereik
0-280°C
Verwarmingsmethode
Infrarood
Verwerkingstijd
1-8 minuten
Voeding
220 V AC/50 Hz
Display
LCD met achtergrondverlichting
Bedieningsmodus
8 intelligente temperatuurcurven
Afmetingen
310 x 290 x 170 mm
Gewicht
6,2 kg
Inbegrepen
1x T-962 v2.0 Reflow Soldeeroven (Elektor versie)
2x Zekeringen
1x Netsnoer (EU)
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 Arduino, 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 Arduino 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 C/C++ voor de STM32 met de Arduino 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
Programma's debuggen met behulp van breakpoints en door de code stappen
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: Arduino 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
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.
Projecten met Arduino, ESPHome, Home Assistant en Raspberry Pi & Co.
Dit e-book bevat verschillende voorbeeldprojecten, te beginnen met een inleiding tot elektronica. Het legt ook uit hoe je Home Assistant installeert op een Raspberry Pi, hoe je binnenklimaatsensoren gebruikt voor temperatuur en vochtigheid, hoe je het MQTT-protocol en andere interfaces implementeert, en hoe je ESPHome gebruikt om sensoren en actuatoren te integreren in Home Assistant. Talrijke video tutorials vullen het boek aan.
The book begins with an introduction to electrical engineering. You will learn the basics of voltage, current, resistors, diodes and transistors.
Arduino and microcontrollers
A complete section is dedicated to the Arduino Uno. You will get to know the structure, write your first programs and work on practical examples.
Home Assistant and automation
You will learn how to set up Home Assistant on a Raspberry Pi and how to use automations, scenes and devices. In addition, Zigbee, MQTT and ESP-NOW – important technologies for home automation – will be discussed.
ESP8266, ESP32 and ESP32-CAM
The popular ESP microcontrollers are covered in detail. A theoretical introduction is followed by practical projects that show you how to get the most out of these devices.
Sensors and actuators
The book explains the functionality and application of numerous sensors such as temperature and humidity sensors, motion detectors and RFID readers. For actuators, stepper motors, e-ink displays, servo motors and much more are covered. There are practical application examples for all devices.
ESPHome
This chapter shows you how to integrate sensors and actuators into Home Assistant without any programming effort. You will be guided step by step through the setup with ESPHome.
LEDs and lighting technology
In this chapter, you will learn about different types of LEDs and how they can be used. The basics of lighting technology are also explained.
Node-RED
A whole chapter is dedicated to Node-RED. You will learn the basics of this powerful tool and be guided step by step through its setup and use.
Integrated Circuits (ICs)
In electronics, there are numerous ICs that make our lives easier. You will get to know the most important ones and apply your knowledge in practical projects.
Professional programming
Advanced topics such as the correct use of buttons, the use of interrupts and the use of an NTP server for time synchronisation are covered in detail in this chapter.
Downloads
GitHub
A Toolbox for Audio Lovers and Engineers
Without any ambition to reach scientific levels, this book aims to be a toolbox for both audio lovers and high-end equipment designers. The elementary theory presented is the bare minimum for readers to grasp the operation and practical use of electrical, electromagnetic, physics, and electronic operations available in the designers’ toolbox. Each tool is explained in a minimum of words and theory without needless coverage of underlying equations or figures.
The book chapters guide you through the process of designing quality amplifiers with vacuum tubes, from the very beginning, considering both technical and subjective requirements – in theory and practice.
The book is a compilation of the author’s notes used in his professional and educational career but was nevertheless primarily written as a result of true love for the audiophile hobby.
Build your textbook weather station or conduct environmental research together with the whole world. With many practical projects for Arduino, Raspberry Pi, NodeMCU, ESP32, and other development boards.
Weather stations have enjoyed great popularity for decades. Every current and even every long discontinued electronics magazine has regularly featured articles on building your own weather station. Over the years, they have become increasingly sophisticated and can now be fully integrated into an automated home — although this often requires loyalty to an (expensive) brand manufacturer across all components.
With your own weather and environmental data, you can keep up and measure things that no commercial station can. It’s also fun: expand your knowledge of electronics, current microcontroller development boards and programming languages in a fun and meaningful way. For less than 10 euros you can get started and record your first environmental data — with time and growing interest, you will continue to expand your system.
In this Edition
Which Microcontroller Fits My Project?
The Right Development Environment
Tracking Wind and Weather
Weather Display with OpenWeatherMap and Vacuum Fluorescent Display
Volatile Organic Compounds in the Air We Breathe
Working with MQ Sensors: Measuring Carbon Monoxide — Odorless but Toxic
CO2 Traffic Light with ThingSpeak IoT Connection
An Automatic Plant Watering System
Good Indoor Climate: Temperature and Humidity are Important criteria
Classy Thermometer with Vintage Tube Technology
Nostalgic Weather House for the Whole Family
Measuring Air Pressure and Temperature Accurately
Sunburn Warning Device
DIY Sensor for Sunshine Duration
Simple Smartphone Says: Fog or Clear View?
Identifying Earthquakes
Liquid Level Measurement for Vessels and Reservoirs
Water pH Value Measurement
Detecting Radioactive Radiation
GPS: Sensor Location Service Across the Globe
Saving and Timestamping Log Files on SD Cards
LoRaWAN, The Things Network, and ThingSpeak
Operating a LoRaWAN Gateway for TTN
Defying "Wind and Weather"
Mega Display with Weather Forecasz
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.
Elektor GREEN and GOLD members can download their digital edition here.
Not a member yet? Click here.
The ESP-BLASTA Mini ESP32 Rocket Drone That Flies 100 km/h+
Wireless Workshop (1)Radio Modules Unlocked: 433 MHz CC1101 Sub-GHz Transceiver
AM TransmitterWith Square/Sine Wave Generator on Raspberry Pi Pico
STM32Cube Innovation ChallengeCompete with Your Best STM32C5 Design
CoffeeCallerHow a Long Hallway Led to a Custom Mesh-Networked PCB
AudiotronicsTotal Harmonic Distortion
Elektor at 65Projects from Septembers and Octobers Past
Bluetooth Channel Sounding for Asset TrackingCentimeter-Level Precision Ranging for Next-Generation IoT
2026: An AI OdysseyQuantum Computing Is Not the Next GPU
Protecting the Cloud Demands Security at the Edge
First Experiences with the HackRF ProPractical Tests with the New SDR Hardware
Modem Upgrade from GPRS/2G to LTE/4GUsing a Wireless Alarm Control Panel as an Example
Loop Antenna with RF BricksPart 1: A DIY Shortwave Antenna with Adjustable Directivity
Internet Radio to AM ConverterUsing an ESP32-S3 as Transmitter
Err-lectronics
mioty — An OverviewFraunhofer’s Approach to LPWAN
Workbench WisdomPractical Tips from Experts
Walter, the Compact IoT ModulePart 2: Accessing Weather and Data Services