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.
Vom Messwert zur stabilen Entscheidung
Wie wird aus einem einfachen Mikrocontroller ein intelligentes System, das Sensorwerte erfasst, verarbeitet und sinnvoll darauf reagiert? Dieses Buch zeigt es Ihnen Schritt für Schritt – verständlich, praxisnah und ohne unnötige Vorkenntnisse.
Sie beginnen mit den Grundlagen der digitalen und analogen Ein- und Ausgänge. Anschließend lernen Sie, wie Sensorwerte gelesen, geglättet und zuverlässig bewertet werden. Anschauliche Beispiele erklären, warum einzelne Messwerte oft täuschen können und wie Mittelwertbildung, Hysterese und einfache Entscheidungsregeln für stabile Ergebnisse sorgen. Nach und nach erweitern Sie Ihre Projekte um Displays, I²C-Kommunikation und mehrere vernetzte Mikrocontroller. So entstehen verteilte Systeme, in denen Raspberry Pi Pico und ATtiny-Controller Daten austauschen und gemeinsam Aufgaben übernehmen.
Im fortgeschrittenen Teil erhalten Sie einen leicht verständlichen Einstieg in Merkmalsbildung, Datenvorverarbeitung, hybride Entscheidungsmodelle und TinyML-nahe Anwendungen. Dabei verbinden Sie klassische Regelungstechnik mit modernen datenbasierten Methoden.
Alle Projekte werden von ausführlich kommentierten Programmen in C und MicroPython begleitet. Das Buch richtet sich an Einsteiger, Maker, Studierende und alle, die Embedded-Systeme von Grund auf verstehen möchten.
Am Ende können Sie eigene Systeme entwickeln, die nicht nur messen, sondern Informationen auswerten, zuverlässige Entscheidungen treffen und gezielt reagieren.
Projekte mit Arduino Uno und Raspberry Pi
In diesem Buch werden Anwendungen von Arduino Uno und Raspberry Pi 4 in praxisnahen Projekten auf Basis von CAN-Bus detailliert beschrieben. Durch den Einsatz von entweder Arduino Uno oder Raspberry Pi in Verbindung mit handelsüblichen CAN-Bus-Schnittstellenmodulen werden die Entwicklung, Fehlersuche und Fehlerbeseitigung sowie die Überprüfung von Projekten auf CAN-Bus-Basis erheblich erleichtert.
Dieses Buch richtet sich an jeden, der mehr über den CAN-Bus lernen möchte und mit den Grundlagen der Elektronik vertraut ist. Hilfreich ist auch Erfahrung mit den Programmiersprachen C und Python sowie mit der Programmierung von Arduino Uno unter Verwendung seiner IDE und von Raspberry Pi zu haben.
Das Buch ist eine nützliche Informationsquelle und ein Nachschlagewerk für jeden, der Antworten auf eine oder mehrere der folgenden Fragen sucht:
Welche Bussysteme stehen für die Automobilindustrie zur Verfügung?
Was sind die Grundprinzipien des CAN-Bus?
Welche Arten von Frames (oder Datenpaketen) stehen in einem CAN-Bussystem zur Verfügung?
Wie können Fehler in einem CAN-Bussystem erkannt werden, und wie zuverlässig ist ein CAN-Bussystem?
Welche Arten von CAN-Bus-Controllern gibt es?
Welches sind die Funktionsprinzipien des MCP2515 CAN-Bus-Controllers?
Wie kann ich ein CAN-Bus-Projekt mit Arduino Uno realisieren?
Wie kann ich Arduino oder Raspberry Pi CAN-Bus-Projekte mit 2 und 3 Knoten erstellen?
Wie kann ich die Daten auf dem CAN-Bus analysieren?
Wie kann ich ein CAN-Bus-Projekt mit Raspberry Pi ausführen?
Deze bundel gaat helemaal over het ontwerpen van projecten gebaseerd op de 555 timer IC. Het boek bevat meer dan 45 volledig geteste en gedocumenteerde projecten. Samen met de kit, die meer dan 130 through-hole componenten bevat, kunt u alle beschreven projecten bouwen op een breadboard. De opzet maakt het ook gemakkelijk om de projecten aan te passen en ermee te experimenteren.
Meer dan 45 builds voor de legendarische 555 Chip (en de 556, 558)
Enkele van de projecten in het boek zijn:
Afwisselend knipperende twee LED's
De knippersnelheid van de LED's wijzigen
Aan/uit-schakelaar van de aanraaksensor
In-/uitschakelvertraging
Lichtafhankelijk geluid
Donker/lichtschakelaar
Tone Burst-generator
Timer voor lange duur
LED's achtervolgen
LED-roulettespel
Verkeerslichten
Continuïteitstester
Elektronisch slot
Schakel over naar debouncen van contacten
Elektronisch speelgoedorgel
Alarmsysteem met meerdere sensoren
Metronoom
Spanningsvermenigvuldigers
Elektronische dobbelstenen
Weergaveteller met 7 segmenten
Motorbesturing
Dobbelstenen met 7 segmenten
Elektronische sirene
Diverse andere projecten
Kit-inhoud
Weerstanden
1x 15 kΩ
1x 68 kΩ
2x 47 kΩ
1x 82 kΩ
2x 820 Ω
1x 8,2 kΩ
3x 10 kΩ
1x 1,8 kΩ
1x 6,8 kΩ
14x 2,2 kΩ
10x 680 Ω
1x 27 kΩ
1x 5,6 kΩ
1x 560 kΩ
1x 4,7 kΩ
1x 3,3 kΩ
3x 33 kΩ
1x 36 kΩ
2x 100 kΩ
5x 1 kΩ
1x 3,9 kΩ
2x 56 kΩ
2x 12 kΩ
1x 10 kΩ potentiometer
1x 1 MΩ potentiometer
2x 50 kΩ potentiometer
3x 20 kΩ potentiometer
1x 10 kΩ potentiometer
1x 10 kΩ potentiometer
1x 50 kΩ potentiometer
1x 100 kΩ potentiometer
1x 50 kΩ potentiometer
Condensatoren
1x 0,33 μF
1x 1 μF
1x 10 nF
1x 22 nF
1x 47 nF
1x 100 nF
1x 10 μF elektrolytisch
1x 33 μF elektrolytisch
2x 100 μF elektrolytisch
LED's
10x 5 mm rode LED
10x 3 mm rode LED
3x 3 mm gele LED
3x 3 mm groene LED
1x 7-segment-LED met gemeenschappelijke kathode
Semiconductors
3x 555 timer
1x CD4017 counter
1x CD4026 counter
1x CD4011 NAND-poort
4x 1N4148-diode
1x IRFZ46N MOSFET
1x Thermistor
1x Lichtafhankelijke weerstand (LDR)
Diverse
1x Passieve buzzer
1x Actieve buzzer
1x SG90 servo
1x 8 Ω miniluidspreker
1x 9 V DC borstelmotor
1x 5 V relais
1x 9 V batterijclip
7x Drukknopschakelaars
1x Broodplank
1x Breadboard-jumperdraden
Wie enigszins bekend is met moderne microprocessor systemen als Arduino, kent ongetwijfeld ook de problemen met dit soort kaarten. Ze zijn te duur om voor elk project een aparte kaart aan te schaffen en zijn bovendien nogal fors van formaat.
Het aardige van de ATtiny is dat de schijn bedriegt. Het lijkt een klein IC met een beperkt toepassingsgebied, maar het heeft een verbazingwekkend scala aan (speelse) mogelijkheden.
Dit boek beschrijft de enorme veelzijdigheid van de ATtiny microcontroller aan de hand van ongeveer vijftig leuke elektronica projecten, speciaal gericht op de beginner. De meeste ontwerpen zijn volledig uitgewerkt, enkele zijn meer als ontwerpidee gepresenteerd. De inhoudsopgave laat zien dat we ons op vele terreinen zullen begeven, van zonnevolger tot helling indicator. Dit boek is beslist geen theorieboek. Het is een boek dat gelezen zal worden met de soldeerbout in de hand.
Voor het programmeren van de ATtiny maken we dankbaar gebruik van een Arduino kaart. Als de Arduino ingesteld word als programmer, kunnen we er de meeste Arduino “sketches” mee overzetten naar de ATtiny. We wensen u veel plezier met het nabouwen van de schakelingen.
A Project-Based Introduction to Microcontrollers and Drone Control
A Practical Introduction to Embedded Systems with the ESP32
This book is intended for readers who are new to embedded systems and looking for a structured, example-driven way to begin. If you’ve explored general-purpose electronics or Arduino-based resources but found them too broad or lacking in practical application, this guide offers a more focused alternative.
With a small, affordable set of components – such as LEDs, sensors, an OLED screen and a motion sensor – you’ll build and work with the same hardware setup throughout the book. This allows you to focus on learning and experimenting without constant reconfiguration.
Topics include:
Understanding and programming the ESP32 microcontroller
Using the Arduino IDE to write and deploy code
Exploring cyber-physical systems, culminating in basic drone control
No prior experience with Arduino or embedded development is required. Each section includes hands-on examples and mini-projects designed to reinforce core concepts and encourage deeper exploration. By the end, you’ll be equipped not only to reproduce the book’s examples, but also to extend them toward your own ideas and applications.
Whether your interest is in learning embedded programming, building interactive systems, or exploring educational drone control, this book provides a clear and practical path to getting started.
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.
Programming and Projects for the Minima and WiFi
Based on the low-cost 8-bit ATmega328P processor, the Arduino Uno R3 board is likely to score as the most popular Arduino family member, and this workhorse has been with us for many years. Eleven years later, the long-overdue successor, the Arduino Uno R4, was released. It is built around a 48 MHz, 32-bit Arm Cortex-M4 microcontroller and provides significantly expanded SRAM and Flash memory. Additionally, a higher-precision ADC and a new DAC are added to the design. The Uno R4 board also supports the CAN Bus with an interface.
Two versions of the board are available: Uno R4 Minima, and Uno R4 WiFi. This book is about using these new boards to develop many different and interesting projects with just a handful of parts and external modules. All projects described in the book have been fully tested on the Uno R4 Minima or the Uno R4 WiFi board, as appropriate.
The project topics include the reading, control, and driving of many components and modules in the kit as well as on the relevant Uno R4 board, including
LEDs
7-segment displays (using timer interrupts)
LCDs
Sensors
RFID Reader
4x4 Keypad
Real-time clock (RTC)
Joystick
8×8 LED matrix
Motors
DAC (Digital-to-analog converter)
LED matrix
WiFi connectivity
Serial UART
CAN bus
Infrared controller and receiver
Simulators
… all in creative and educational ways with the project operation and associated software explained in great detail.
Deze bundel bevat beide delen van "KiCad Like a Pro" (4e editie 2024). In Fundamentals and Projects (normale prijs: € 39,95) leert u hoe u KiCad kunt gebruiken via een praktische aanpak, waardoor u snel productief wordt en uw eigen borden kunt ontwerpen. Met Advanced Projects and Recipes (normale prijs: € 34,95) kunt u uw nieuwe KiCad-vaardigheden oefenen door uzelf uit te dagen met een reeks echte projecten.
De nieuwste versie van KiCad, 's werelds beste gratis te gebruiken Printed Circuit Board-tool, zit boordevol functies die normaal gesproken alleen in dure commerciële CAD-tools te vinden zijn. Deze moderne, platformonafhankelijke applicatiesuite die is opgebouwd rond schema- en ontwerpeditors, met hulpapplicaties, is een stabiele en volwassen PCB-tool. KiCad 8 is perfect voor elektronica-ingenieurs en -makers.
Hier zijn de belangrijkste verbeteringen en functies in KiCad 8, zowel van boven als van onder de motorkap:
Moderne gebruikersinterface, volledig opnieuw ontworpen ten opzichte van eerdere versies
Verbeterde en aanpasbare elektrische en ontwerpregelcontroles
Thema-editor waarmee u KiCad op uw scherm kunt aanpassen
Mogelijkheid om projecten te importeren van Eagle, CADSTART en meer
Python-scripting-API
Verbeterde geïntegreerde SPICE-circuitsimulator
Schema's met meerdere bladen
Filters definiëren selecteerbare elementen
Verbeterde interactieve router helpt u om afzonderlijke sporen en differentiële paren met precisie te tekenen
Nieuwe of verbeterde tools om sporen te tekenen, afstanden te meten, spoorlengtes af te stemmen, enz.
Geavanceerd interactieve router
Ingebouwde stuklijstgenerator
Realistische ray-tracing capabele 3D viewer
Aanpasbare teardrops
Plug-in manager voor snelle installatie van thema's, bibliotheken en functionaliteiten zoals autorouters en BOM-generatoren
Het eerste boek KiCad Like A Pro – Fundamentals and Projects leert u KiCad te gebruiken via een praktische aanpak. Het helpt u snel productief te worden en uw eigen boards te ontwerpen. Voorbeeldprojecten illustreren de basisfuncties van KiCad, zelfs als u geen voorkennis hebt van PCB-ontwerp. De auteur beschrijft de volledige workflow van schema-invoer tot de complexiteit van het finaliseren van de bestanden voor PCB-productie en biedt gedegen begeleiding bij het proces.
Het tweede boek KiCad Like A Pro – Advanced Projects and Recipes helpt u uw nieuwe KiCad-vaardigheden te oefenen door u uit te dagen in een reeks echte projecten. De projecten worden ondersteund door een uitgebreide set recepten met gedetailleerde instructies over hoe u een verscheidenheid aan eenvoudige en complexe taken kunt uitvoeren. Ontwerp de PCB's voor een zonne-energievoorziening, een LED-matrixarray, een Arduino-aangedreven datalogger en een aangepast ESP32-bord. Begrijp de fijnere details van de interactieve router, hoe u KiCad-projectteams met Git kunt beheren, hoe u een autorouter op 2- en 4-laags PCB's kunt gebruiken en nog veel meer.
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.
