59 Experiments with Arduino IDE and Python
The main aim of this book is to teach the Arduino IDE and MicroPython programming languages in ESP32 based projects, using the highly popular ESP32 DevKitC development board. Many simple, basic, and intermediate level projects are provided in the book using the Arduino IDE with ESP32 DevKitC. All projects have been tested and work. Block diagrams, circuit diagrams, and complete program listings of all projects are given with explanations. In addition, several projects are provided for programming the ESP32 DevKitC using MicroPython. The projects provided in this book are designed to teach the following features of the ESP32 processor:
GPIOs
Touch sensors
External interrupts
Timer interrupts
I²C and I²S
SPI
PWM
ADC
DAC
UART
Hall sensor
Temperature sensor
Infrared controller
Reading and writing to SD card
Reading and writing to flash memory
RTC timer
Chip ID
Security and encryption
Wi-Fi and network programming
Bluetooth BLE programming
Communication mobile devices
Low power design
ESP-IDF programming
The projects have been organized with increasing levels of difficulty. Readers are encouraged to tackle the projects in the order given. A specially prepared hardware kit (SKU 18305) is available from Elektor. With the help of this hardware, it should be easy and fun to build the projects in this book.
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.
Programmierung in Assembler und C am Beispiel der ATtiny-Familie
Dieses Buch bietet einen eingehenden Blick auf die 8-Bit-AVR-Architektur in ATtiny- und ATmega-Mikrocontrollern, hauptsächlich aus der Sicht der Software und der Programmierung. Erforschen Sie die AVR-Architektur unter Verwendung von C und Assembler in Microchip Studio (früher Atmel Studio) mit ATtiny-Mikrocontrollern.
Lernen Sie die Details der internen Funktionsweise von AVR-Mikrocontrollern kennen, einschließlich der internen Register und des Speicherplans von ATtiny-Bausteinen.
Programmieren Sie ATtiny-Mikrocontroller mit einem Atmel-ICE-Programmiergerät/Debugger oder verwenden Sie ein preiswertes Hobby-Programmiergerät oder sogar einen Arduino Uno als Programmiergerät.
Die meisten Code-Beispiele können mit dem Microchip Studio AVR-Simulator ausgeführt werden.
Lernen Sie, Programme für ATtiny-Mikrocontroller in Assembler zu schreiben.
Erfahren Sie, wie Assemblersprache in Maschinencodebefehle umgewandelt wird.
Finden Sie heraus, wie Programme, die in der Programmiersprache C geschrieben wurden, in Assemblersprache und schließlich in Maschinencode umgewandelt werden.
Verwenden Sie den Microchip Studio Debugger in Kombination mit einem Hardware-USB-Programmierer/Debugger, um Assembler- und C-Programme zu testen oder verwenden Sie den Microchip Studio AVR-Simulator.
ATtiny-Mikrocontroller im DIP-Gehäuse werden verwendet, um eine einfache Nutzung auf Breadboards zu ermöglichen.
Erfahren Sie mehr über Timing und Taktimpuls in AVR-Mikrocontrollern mit ATtiny-Bausteinen.
Werden Sie zu einem AVR-Experten mit fortgeschrittenen Debugging- und Programmierfähigkeiten.
Make your project dreams come true: an odometer for the hamster wheel, a fully automatic control of your ant farm with web interface, or the Sandwich-O-Mat – a machine that toasts and grills sandwiches of your choice.
With the Arduino and the DIY or Maker movement, not only did entry into microcontroller programming become child's play, but a second development also took place: Resourceful developers brought small boards – so-called shields or modules – to the market, which greatly simplified the use of additional hardware. The small modules contain all the important electronic parts to be connected to the microcontroller with a few plug-in cables, eliminating the need for a fiddly and time-consuming assembly on the plug-in board. In addition, it is also possible to handle tiny components that do not have any connecting legs (so-called SMDs).
Projects Discussed
Arduino seeks connection
BMP and introduction to libraries, I²C
Learn I/O basics with the multi-purpose shield
I²C LCD adapter and DOT matrix displays
LCD keypad shield
Level converter
W5100: Internet connection
I/O expansion shield
Relays and solid-state relays
The multi-function shield: A universal control unit
Connecting an SD card reader via SPI
Keys and 7-segment displays
16-bit ADC
MCP4725 DAC
16-way PWM servo driver
MP3 player
GPS data logger using an SD card
Touch sensor
Joystick
SHT31: Temperature and humidity
VEML6070 UV-A sensor
VL53L0X time-of-flight
Ultrasonic distance meter
MAX7219-based LED DOT matrix display
DS3231 RTC
Port expander MCP23017
433 MHz radio
MPU-650 gyroscope
ADXL345 accelerometer
WS2812 RGB LEDs
Power supply
MQ-xx gas sensors
CO2 gas sensor
ACS712 current sensor
INA219 current sensor
L298 motor driver
MFRC522 RFID
28BYJ-48 stepper motor
TMC2209 silent step stick
X9C10x digital potentiometer
ST7735 in a color TFT display
e-Paper display
Bluetooth
Geiger counter
SIM800L GSM module
I²C multiplexer
Controller Area Network
Beginselen van het programmeren Eenvoudige projecten voor beginners Interface- en hardware-uitbreidingen Complexe projecten voor gevorderden Twee zaken hebben in belangrijke mate bijgedragen aan het grote succes van het Arduinoplatform. De eerste is de complete, gebruiksklare processorprint die de kennismaking met dehardware aanzienlijk vergemakkelijkt. En de tweede is de gratis verkrijgbare programmeerinterface, die zonder ingewikkelde installatieprocedures meteen gebruikt kan worden. Eenvoudige projecten voor beginners garanderen snelle resultaten. Het is niet nodig eerst ingewikkelde parameters (processortype of interface-instellingen) te selecteren -- de eerste voorbeeldprogramma's kunnen al na enkele minuten in de Arduino worden geladen en uitgeprobeerd. De Arduino-gebruiker wordt geholpen door een groot aantal software-bibliotheken -- maar deze nog dagelijks groeiende schat aan libraries vormt juist voor de beginner een luxe-probleem: na de eerste eenvoudige voorbeelden is het niet altijd even duidelijk hoe het nu verder moet. Bij de in het internet circulerende projecten ontbreekt het in veel gevallen aan gedetailleerd commentaar en uitleg. Er is geen duidelijk herkenbare leidraad, en eigenlijk is dat ook niet zo vreemd omdat de toepassingen door verschillende mensen voor verschillende doeleinden zijn ontwikkeld. Dat is waar dit boek te hulp komt. Projecten worden op een systematische manier gepresenteerd, waarbij elk project een ander onderwerp belicht. De aanpak is praktijkgericht, maar de noodzakelijke theoretische achtergrond wordt daarbij niet uit het oog verloren. Belangrijke onderwerpen zoals A/D-omzetting, timers en interrupts worden steeds in praktische projecten 'ingebed'. In het boek komen zaken als looplicht-effecten, praktisch bruikbare voltmeters, nauwkeurige digitale thermometers, allerlei soorten klokken, reactietesters en zelfs een muisgestuurde robotkraan aan de orde. En al lezende en doende krijgt de lezer een gedegen inzicht in de achterliggende controllertechnieken.
Elektor GREEN en GOLD leden kunnen deze uitgave hier downloaden.Nog geen lid? Klik hier om een lidmaatschap af te sluiten.
Arduino Portenta Machine Control en Arduino Portenta H7CAN/MQTT-gateway: een demoproject
Uitgepakt: Elektor’s LCR Meter Kitmet David Cuartielles, mede-oprichter van Arduino!
MicroPython betreedt de wereld van Arduino
Connected, maar niet complexneem een duik in de Arduino Cloud
Kennismaking met TinyMLgroot is niet altijd beter
Arduino K-Way:bewust luchtig
Arduino-sketches schrijven is nog beter geworden
Maak kennis met Arduino
Aan de slag met de Portenta X8software veilig beheren met containers
Bouw, uitrol en onderhoud van schaalbare, veilige applicatiesop basis van Arduino Portenta X8 – met de i.MX 8M Mini Applications Processor en EdgeLock SE050 Secure Element van NXP
Hoe ik mijn huis automatiseerdeFabio Violante (CEO Arduino) over zijn oplossingen
Altair 8800-simulatorhardwaresimulatie van een vintage computer
MS-DOS op de Portenta H7antieke software op moderne hardware
Landbouw in zakformaatdigitaal gestuurde kweekbox voor binnenshuis
Met Home Automation de wereld redden?MQTT op de Arduino Nano RP2040 Connect
Arduino Pro voor professionals
Slimme ovens – de ovens van de toekomst
Tagvance maakt bouwlocaties veiliger met Arduino
Santagostino krijgt genoeg luchtmet bewaking op afstand en gebruik van AI bij voorspellend onderhoud
Beveiliging neemt een hoge vlucht met RIoT Secure’s MKR-gebaseerde oplossing
Open-Source brengt de wereld een nieuwe generatie watermanagement
Sensoontbossing detecteren met geluidsanalyse
De Mozzi Arduino-library voor geluidssynthesegedachten van Tim Barrass
De nieuwe Portenta X8 (met Linux!) en Max Carrier herdefiniëren het haalbare
Hoe de Arduino studenten aan vaardigheden voor de toekomst helpt
Must-haves voor je elektronica-werkplek
Het belang van robotica in het onderwijs
Betrouwbaar IoT op basis van LoRa
Aan de slag met de Portenta Machine Control
8bit-gaming met Arduboy
Spaar water op de paardenrenbaanmeet continu de bodemvochtigheid en temperatuurniveau via IoT
Het panettone-projectzuurdesemstarter onder controle
Met steun van deze Arduino-resellers
Space Invaders met Arduino
Kunst met Arduinoinspirerende inzichten van kunstenaars en ontwerpers
Aan de slag met nieuwe Arduino-hardware!
De toekomst van Arduino
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.
This book covers a series of exciting and fun projects for the Arduino, such as a silent alarm, people sensor, light sensor, motor control, internet and wireless control (using a radio link). Contrary to many free projects on the internet all projects in this book have been extensively tested and are guaranteed to work!
You can use it as a projects book and build more than 45 projects for your own use. The clear explanations, schematics, and pictures of each project make this a fun activity. The pictures are taken of a working project, so you know for sure that they are correct.
You can combine the projects in this book to make your own projects. To facilitate this, clear explanations are provided on how the project works and why it has been designed the way it has That way you will learn a lot about the project and the parts used, knowledge that you can use in your own projects.
Apart from that, the book can be used as a reference guide. Using the index, you can easily locate projects that serve as examples for the C++ commands and Arduino functionality. Even after you’ve built all the projects in this book, it will still be a valuable reference guide to keep next to your PC.
De mens is van nature uitgerust met sensoren voor geluid, licht, geur, smaak en gevoel. Zintuigen die met elektronica slechts ten dele gekopieerd kunnen worden. Met de Elektor sensorkit kunnen we wel aardig in de buurt komen.
Sensoren kunnen elektronica aansturen, maar ze kunnen ons ook van informatie voorzien. Daarom vormt niet alleen het meten van grootheden, maar ook het zichtbaar maken ervan via de Arduino seriële monitor een niet onbelangrijk deel van dit boek.
De microprocessor ATtiny85 die de Arduino-taal begrijpt, maakt het experimenteren met sensoren gemakkelijk en goedkoop. We zullen niet snel een Arduino-kaartje vast solderen in een permanente opstelling. Bij een achtpotige ATtiny zal dat geen schuldgevoel opleveren. Dat neemt niet weg dat alle sketches gewoon op elk Arduino-board draaien met mogelijk hier en daar een aanpassing van pennummers omdat die kunnen verschillen met reguliere Arduino-boards.
We zullen uitgebreid aandacht besteden aan het programmeren van de ATtiny. Veel schakelingen zijn bruikbaar in het natuurkundepracticum op school of voor bedrijfsmatige toepassingen. Maar de nadruk ligt toch wel op de (beginnende) elektronicahobbyist die zijn vrije tijd op een leuke maar vooral ook nuttige manier wil besteden. Want meer dan ooit tevoren heeft techniek de toekomst.
This 233-page e-book is packed with Arduino ideas, explanations, tips, diagrams, programs, PCB layouts, and more – enough to provide days of informative, inspiring, and stimulating reading pleasure!
The PDF document includes a table of contents with links to the individual projects, allowing you to easily navigate to the sections you’re most interested in. This way, you can quickly and effortlessly switch between projects and find exactly what you’re looking for.
