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.
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.
DRIVING MOTORS WITH H-BRIDGESAn Introduction to DC, Stepper, and Brushless Motors
THE ELEKTOR LAB TEAMOur Approach, Preferred Tools, and More
RASPBERRY PI AS A KVM REMOTE CONTROLPi-KVM Software Test
IQAUDIO CODEC ZEROA Sound Card for the Raspberry Pi Family
THE PIKVM PROJECT AND LESSONS LEARNEDInterview with Maxim Devaev (Developer, PiKVM)
AUTONOMOUS VEHICLE WITH 2D LIDARESP32 Pico Interprets Data from the Lidar Module THE RASPBERRY PI ZERO 2 W GOES QUAD-CORE NOTES FROM THE 2021 WORLD ETHICAL ELECTRONICS FORUM
MOTOR CONTROLHow the Complexity of Motor Control Is Simplified
LARGE ELECTRIC MOTORSBasic Principles and Useful Information GETTING STARTED WITH THE ESP32-C3 RISC-V MCU
PROTECT YOURSELF AND OTHERS!DIY Master Power Switch for the Lab Bench
CREATE GUIS WITH PYTHON (PART 2)Spy name chooser
PRODUCTRONICA FAST FORWARD 2021 WINNERSExciting Technologies and Creative Engineering Solutions
VERSATILE SERVO TESTERCheck Behavior When There’s No Datasheet
MODBUS OVER WLAN (PART 2)Software for the Modbus TCP WLAN Module
UNDERSTANDING THE NEURONS IN NEURAL NETWORKS (PART 3)Practical Neurons
INSIDE AN OPEN-SOURCE PROCESSORSample Chapter: Lattice and Xilinx FPGA Results
STARTING OUT IN ELECTRONICSWe Are Not Yet Done with the Coil
ERR-LECTRONICSCorrections, Updates and Readers’ Letters
COLOR TO SOUNDHow to Read Out a Color Sensor via I2C
BATTLAB-ONEMeasure and Optimize the Battery Life of IoT Devices
SIMPLE EARTH-LEAKAGE TRACERTesting Isolation of Mains Supply
POVERTY AND ELECTRONICSSustainable Development Goal 1
HEXADOKUThe Original Elektorized Sudoku
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.
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.
Elektor GREEN and GOLD members can download their digital edition here.
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CaptureCountAn Object Detector and Counter on the Raspberry Pi 5
Voltage Reference With Arduino Pro MiniLinearize and Calibrate Your Analog Inputs
FPGAs for BeginnersThe Path From MCU to FPGA Programming
Update: STM32 Wireless Innovation Design Contest 2024
Bluetooth LE With MAUIControl Apps for Android & Co.
Port-Expanding Breakout BoardIncrease the Number of I/Os on Your Dev Board
AI SpecialistMachine Learning with the Jetson Nano
2024: An AI OdysseyFirst Forays Into TensorFlow
262,144 Ways to Play The Game of LifeA Reader’s Project in Brief
From Life’s ExperienceThe Chinese Dragon
Get Your (Brushed DC) Motor Running!Sample Projects from the Elektor Motor Control Development Bundle
ESP32-RS-232 AdapterA Wireless Link for Classic Test Equipment
Starting Out in Electronics……More About Opamps
ESP Library Recommendations
Piezoelectric DevicesPeculiar Parts, the Series
A Smart Object CounterImage Recognition Made Easy with Edge Impulse
Resolve Your Trickiest Embedded Development Challenges
ESP32 TerminalA Handheld Device with a Touch-Capable Display
Getting Started With the Zephyr RTOSAs Powerful as It Is Hard to Master
Award-Winning EthicsA Dialog with CTO Alexander Gerfer of Würth Elektronik eiSos on Enabling Innovation and Mindful Behavior
Err-lectronicsCorrections, Updates, and Readers’ Letters
Infographics: Embedded and AI
Square Wave Generation BenchmarksExploring ESP32, Pico, and Other Microcontrollers
IMAGE PROCESSING WITH THE NVIDIA JETSON NANO (PART 2)Image Recognition Using Edge Impulse
ELEKTOR JUMPSTARTER NEWSUpcoming Campaigns
AN OPEN-SOURCE GPS TRACKING PLATFORMTraccar Maps Vehicle Tracking Without the Need for a Third-Party Cloud Server
JOY-IT LCR-T7 MULTI-FUNCTION TESTERTesting Passives, Discrete Semiconductors and IR Remote Controls
NOISE SYNTHESIZERFrom Noise to Music with the PRBSynth1
STARTING OUT IN ELECTRONICSEasier than Imagined! ... Continuing with the Coil
UNDERSTANDING THE NEURONS IN NEURAL NETWORKS (PART 2)Logical Neurons
ISSUES WITH SECURITY? FIGHT FIRE WITH FIRE!Flashbulb-Protected Analogue Memory Add-on For the Tamper-Evident Box LCR METER POSTER
BLUETOOTH BEACONS IN PRACTICEBeacons Light the Way Ahead
C PROGRAMMING ON RASPBERRY PICommunicating over Wi-Fi (Sample Chapter)
EMC PRE-COMPLIANCE TEST FOR YOUR DC-POWERED PROJECT (PART 2)The Hardware and How to Use It
HANDS ON THE PARALLAX PROPELLER 2 (PART 5)Inside the Smart Pin
MODBUS OVER WLAN (PART 1)Hardware and Programming
HOMELAB TOURSWhere the Junior Computer Is Brought to Life Again
BUILD YOUR OWN HIGH-PRECISION CALIBRATOR-10 V to +10 V, 0 to 40 mA, 0.001%
ARDUINO NANO RP2040 CONNECTRaspberry Pi RP2040 + Wi-Fi + Bluetooth THE PHYSICAL BODY OF ARTIFICIAL INTELLIGENCE
ERR-LECTRONICSCorrections, Updates and Readers’ Letters
CREATE GUIS WITH PYTHONIntroducing guizero
CO2 METER KIT FOR THE CLASSROOMAn ESP8266-Based Device from the University of Applied Sciences Aachen
NOSTALGIC MK484 MW/LW RADIO...Always Fun to Build!
ELEKTOR @ 60Let There Be Light!
HEXADOKUThe Original Elektorized Sudoku
LoRa with the Raspberry Pi PicoFun with MicroPython
What Is RISC-V?And Why the Industry Is So Excited About a New Processing Core!
Elektor @ 60Circuits of Summer Past
Versatile Power Supply for BreadboardsPositive and Negative Voltages Out of 5 V from USB
Raspberry Pi Pico EssentialsSample Chapter: Wi-Fi with the Raspberry Pi Pico
Magnetic Levitation the Easy Way
Hands On the Parallax Propeller 2Part 3: Smart Pins and Serial Data (UART)
Nucleo Boards Programming with the STM32CubeIDESample Chapter: FreeRTOS for the STM32 MCU
Developer's ZoneTips & Tricks, Best Practices and Other Useful Information
Miniware DT71 Digital Tweezers
Wearable Wi-Fi Gadget: ESPHome Does the Job Again
Starting out in ElectronicsEasier Than Imagined! This Concludes the Subject of “Capacitors”
Simple Sketches Using the Qwiic Ecosystem
Java on the Raspberry Pi (Part 2)Controlling GPIOs with a Spring REST Service
Raspberry Pi Compute Module 4A Raspberry Pi for Industry
Portable, Stand-Alone Air Quality Display for 2.5 µm ParticlesKeep(s) an Eye on Your Health
From Life’s ExperienceThe Future Was Better in the Past
MicroPython for the ESP32 and FriendsPart 1: Installation and Our First Programs
Charge-Coupled Devices in OscilloscopesPeculiar Parts, the series
ESD – The Invisible DestroyerComponents Trashed by a Bolt from the Blue
Solar Power for Mowing RobotsEcological, Inexpensive, Simple!
Europe’s Efforts to Tame Big Tech
HexadokuThe Original Elektorized Sudoku
KI in der Praxis
Tauchen Sie ein in die faszinierende Welt der Robotik und Automatisierung!
Dieses Elektor Special zeigt, wie Sie mit Kreativität, etwas Know-how und günstiger Technik eigene Roboter bauen können. Vom ersten DIY-Projekt mit Arduino oder Raspberry Pi bis hin zu intelligenten Systemen mit KI – dieses Heft macht moderne Robotik verständlich und greifbar.
Entdecken Sie praxisnahe Anleitungen, inspirierende Projekte und spannende Einblicke in die Maker-Szene. Lernen Sie, wie aus Experimentierfreude, Gemeinschaft und Offenheit echte Innovation entsteht – und warum Robotik weit mehr ist als nur ein technisches Hobby.
Inhalt
Phantasie wird Realität
Arduino-controlled Drawing Robot
GalaxyRVR Mars Rover Kit for Arduino
YDLIDAR X4Pro Lidar
xHuskyLens AI Camera
DOF Robot Arm mit Raspberry Pi Pico
Fertigungsroboter mit Fischertechnik
Pneumatischer Industrieroboter
Warum bauen wir immer wieder Roboterhunde?
Elektor Mini-Wheelie
Roboterfahrzeuge und autonomes Fahren
USB-Logikanalysatoren am PC mit Arduino, Raspberry Pi und Co
Schritt-für-Schritt-Anleitungen führen Sie in die Analyse moderner Protokolle von I²C, SPI, UART, RS-232, NeoPixel, WS28xx, HD44780 und 1-Wire ein. Anhand von zahlreichen Experimentierschaltungen mit dem Raspberry Pi Pico, Arduino Uno und dem Bus Pirate üben Sie die praxisnahe Anwendung gängiger USB-Logikanalysatoren ein.
Alle in diesem Buch vorgestellten Experimentierschaltungen wurden vollständig getestet und sind funktionsfähig. Die notwendigen Programmlistings sind enthalten, es sind keine besonderen Programmier- oder Elektronikkenntnisse für diese Schaltungen notwendig. Es werden die Programmiersprachen MicroPython und C mit den Entwicklungsumgebungen Thonny und Arduino IDE eingesetzt.
Dieses Buch verwendet mehrere Modelle flexibler und weit verbreiteter USB-Logikanalysatoren und zeigt die Stärken und Schwächen jeder Preisklasse. Sie werden kennenlernen, welche Kriterien für Ihre Arbeit wichtig sind und in der Lage sein, das für Sie passende Gerät zu finden.
Egal ob Arduino, Raspberry Pi oder Raspberry Pi Pico: Die abgebildeten Beispielschaltungen ermöglichen einen schnellen Start in die Protokollanalyse und können auch als Grundlage für eigene weitere Experimente dienen.
Sie werden alle wichtigen Begriffe und Zusammenhänge kennenlernen, eigene Experimente durchführen, selbstständig Protokolle analysieren und nach der Lektüre dieses Buches – im Bereich der digitalen Signale und Protokolle – ein umfassendes Wissen aufgebaut haben.
Build Your Own RISC-V ControllerFirst Steps with the NEORV32 RISC-V Softcore for Low-Cost FPGAs
How to Use Arduino’s Serial PlotterPlotting Graphs With Arduino Is Easy
CLUE from AdafruitA Smart Solution for IoT Projects
Buffer Board for the Raspberry Pi 400Protect the I/Os
Raspberry Pi RP2040 Boards Aplenty
A Handbook on DIY Electronic Security and EspionageSRAM Heated or Deep-Frozen
Component IdentificationTips & Tricks, Best Practices and Other Useful Information
DIY Touchless Light Switch
Starting out in ElectronicsMatching and Transforming
What’s New in Embedded Development?Rust and Keeping IoT Deployments Updated
Infographics
How the Industrial and Automotive Sectors Will Benefit from 5G
Moving Coil RelaysPeculiar Parts, the series
HomeLab ToursEverything Revolves Around the Tools...
Understanding the Neurons in Neural Networks (Part 4)Embedded Neurons
Magnetic Levitation the Very Easy WayThe Third and Most Compact Version
PLC Programming with the Raspberry Pi and the OpenPLC ProjectVisualization of PLC Programs with AdvancedHMI
From Life's ExperiencePack Up and Leave
Under Your RadarMicrocontrollers You Should Know About
Monitor and Debug Over the AirA Solution for Arduino, ESP32 and Co.
Portable Temperature- and Humidity-Measuring DeviceUsing Ready-Made Modules
Lithium Battery Pack RepairSave Money + More Power!
GUIs with PythonMeme-Generator
Three Questions to Build OnWhy, What, and Who?
HexadokuThe Original Elektorized Sudoku
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programmation PIO sur le Raspberry Pi PicoNeuf instructions, de multiples possibilités
l'IA en ligne de commandeDéveloppement, compilation et validation de projets embarqués depuis le terminal
le Scrutiny DebuggerDéboguer, visualiser et tester du code C/C++ embarqué
carte breakout Sigfox (1)Développement d’une BoB radio
alimentation à faible bruit (2)Construction, assemblage et mise en œuvre pratique
générateur de signaux simple basé sur le RP2040Signaux analogiques et numériques
à la découverte du futur de la domotique avec Matter et l’IA EdgeLes dernières versions de Matter et l’essor de l’IA en périphérie de réseau (edge) donnent-ils enfin aux ingénieurs les outils nécessaires pour construire les maisons intelligentes et parfaitement intégrées promises aux utilisateurs ?
capteurs de pression différentielleLa maintenance prédictive appliquée aux systèmes CVC
la sécurité dès la conceptionPrincipes d’ingénierie pour limiter les défaillances
la sécurité des systèmes embarqués n’est plus une option
la CRA et la PQC redéfinissent les priorités de la sécurité embarquéePourquoi même les petites entreprises IoT et industrielles doivent prévoir une mise à niveau
embedded world 2026Entretien avec Benedikt Weyerer, directeur d’embedded world
prise en main du bus I3CUtilisation de matériel de ST et Microchip
le projet BLEnkyPrototypage rapide d’applications Bluetooth Low Energy
modulation de largeur d’impulsionDu thermostat tout ou rien à un signal analogique continu filtré
audiotroniqueDes circuits audio agréables à l’écoute, à réaliser soi-même
sur le vifLisez donc le manuel !
carte émetteur-récepteur audio ESP32 (4)Réglage des horloges et une option filaire
2026 : une odyssée de l’IAConséquences du vibe coding
charge CC symétriqueCharge CC symétrique, statique ou dynamique
comptage de visages avec MaixCAMUne méthode simple pour estimer la taille d’un public