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Motorsteuerung mit Arduino und Raspberry Pi (E-book)

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Der Arduino Uno ist ein Open-Source-Mikrocontroller-Entwicklungssystem, das Hardware, eine integrierte Entwicklungsumgebung (IDE) und eine Vielzahl von Bibliotheken umfasst. Es wird von einer riesigen Gemeinschaft von Programmierern, Elektronikern, Enthusiasten und Akademikern unterstützt. Insbesondere die Bibliotheken erleichtern die Programmierarbeit und reduzieren die Entwicklungszeiten, da sie das Erstellen von Programmen erheblich erleichtern. Der Raspberry Pi 4 kann in vielen Projekten wie Audio- und Videoanwendungen, aber auch in Industriesteuerungen, Robotik, Spielen usw. eingesetzt werden. Dazu bietet er auch WiFi- und Bluetooth-Fähigkeiten, wodurch er sich zudem hervorragend für internetbasierte Steuerungs- und Überwachungsanwendungen eignet. In diesem Buch werden sowohl der Raspberry Pi 4 als auch der Arduino Uno in PID-basierten automatischen Steuerungsanwendungen eingesetzt. Nach einer grundlegenden Theorie der Regelsysteme werden funktionierende und getestete Projekte zur Steuerung realer Systeme mit PID-Reglern vorgestellt. Die Open-Loop-Eigenschaften, die Abstimmung der PID-Parameter und das Closed-Loop-Zeitverhalten der Systeme werden zusammen mit Blockdiagrammen, Schaltplänen und PID-Regelalgorithmen ausführlich diskutiert. Vollständige Programme für den Raspberry Pi und den Arduino Uno runden die im Buch vorgestellten Projekte ab. Die Regelsysteme können problemlos auch auf andere Projekte angewendet werden und die für den Raspberry Pi 4 angegebenen Programme sollten auch mit anderen Modellen der Raspberry Pi-Familie reibungslos funktionieren. Das Buch behandelt folgende Themen: Steuer- und Regelsysteme Analoge und digitale Sensoren Übertragungsfunktionen und zeitkontinuierliche Systeme Systemantwortfunktionen erster und zweiter Ordnung Zeitdiskrete digitale Systeme Zeitkontinuierliche PID-Regler Zeitdiskrete PID-Regler Zweipunkt-Temperaturregelung mit Raspberry Pi und Arduino Uno PID-basierte Temperaturregelung mit Raspberry Pi und Arduino Uno Motorsteuerung mit Raspberry Pi und Arduino Uno Wasserstandsregelung mit Raspberry Pi und Arduino Uno PID-basierte LED-Helligkeitsregelung mit Raspberry Pi und Arduino Uno

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Der Arduino Uno ist ein Open-Source-Mikrocontroller-Entwicklungssystem, das Hardware, eine integrierte Entwicklungsumgebung (IDE) und eine Vielzahl von Bibliotheken umfasst. Es wird von einer riesigen Gemeinschaft von Programmierern, Elektronikern, Enthusiasten und Akademikern unterstützt. Insbesondere die Bibliotheken erleichtern die Programmierarbeit und reduzieren die Entwicklungszeiten, da sie das Erstellen von Programmen erheblich erleichtern. Der Raspberry Pi 4 kann in vielen Projekten wie Audio- und Videoanwendungen, aber auch in Industriesteuerungen, Robotik, Spielen usw. eingesetzt werden. Dazu bietet er auch WiFi- und Bluetooth-Fähigkeiten, wodurch er sich zudem hervorragend für internetbasierte Steuerungs- und Überwachungsanwendungen eignet. In diesem Buch werden sowohl der Raspberry Pi 4 als auch der Arduino Uno in PID-basierten automatischen Steuerungsanwendungen eingesetzt. Nach einer grundlegenden Theorie der Regelsysteme werden funktionierende und getestete Projekte zur Steuerung realer Systeme mit PID-Reglern vorgestellt. Die Open-Loop-Eigenschaften, die Abstimmung der PID-Parameter und das Closed-Loop-Zeitverhalten der Systeme werden zusammen mit Blockdiagrammen, Schaltplänen und PID-Regelalgorithmen ausführlich diskutiert. Vollständige Programme für den Raspberry Pi und den Arduino Uno runden die im Buch vorgestellten Projekte ab. Die Regelsysteme können problemlos auch auf andere Projekte angewendet werden und die für den Raspberry Pi 4 angegebenen Programme sollten auch mit anderen Modellen der Raspberry Pi-Familie reibungslos funktionieren. Das Buch behandelt folgende Themen: Steuer- und Regelsysteme Analoge und digitale Sensoren Übertragungsfunktionen und zeitkontinuierliche Systeme Systemantwortfunktionen erster und zweiter Ordnung Zeitdiskrete digitale Systeme Zeitkontinuierliche PID-Regler Zeitdiskrete PID-Regler Zweipunkt-Temperaturregelung mit Raspberry Pi und Arduino Uno PID-basierte Temperaturregelung mit Raspberry Pi und Arduino Uno Motorsteuerung mit Raspberry Pi und Arduino Uno Wasserstandsregelung mit Raspberry Pi und Arduino Uno PID-basierte LED-Helligkeitsregelung mit Raspberry Pi und Arduino Uno

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This book is about DC electric motors and their use in Arduino and Raspberry Pi Zero W based projects. The book includes many tested and working projects where each project has the following sub-headings: Title of the project Description of the project Block diagram Circuit diagram Project assembly Complete program listing of the project Full description of the program The projects in the book cover the standard DC motors, stepper motors, servo motors, and mobile robots. The book is aimed at students, hobbyists, and anyone else interested in developing microcontroller based projects using the Arduino Uno or the Raspberry Pi Zero W. One of the nice features of this book is that it gives complete projects for remote control of a mobile robot from a mobile phone, using the Arduino Uno as well as the Raspberry Pi Zero W development boards. These projects are developed using Wi-Fi as well as the Bluetooth connectivity with the mobile phone. Readers should be able to move a robot forward, reverse, turn left, or turn right by sending simple commands from a mobile phone. Full program listings of all the projects as well as the detailed program descriptions are given in the book. Users should be able to use the projects as they are presented, or modify them to suit to their own needs.

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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.

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The Arduino Uno is an open-source microcontroller development system encompassing hardware, an Integrated Development Environment (IDE), and a vast number of libraries. It is supported by an enormous community of programmers, electronic engineers, enthusiasts, and academics. The libraries in particular really smooth Arduino programming and reduce programming time. What’s more, the libraries greatly facilitate testing your programs since most come fully tested and working. The Raspberry Pi 4 can be used in many applications such as audio and video media devices. It also works in industrial controllers, robotics, games, and in many domestic and commercial applications. The Raspberry Pi 4 also offers Wi-Fi and Bluetooth capability which makes it great for remote and Internet-based control and monitoring applications. This book is about using both the Raspberry Pi 4 and the Arduino Uno in PID-based automatic control applications. The book starts with basic theory of the control systems and feedback control. Working and tested projects are given for controlling real-life systems using PID controllers. The open-loop step time response, tuning the PID parameters, and the closed-loop time response of the developed systems are discussed together with the block diagrams, circuit diagrams, PID controller algorithms, and the full program listings for both the Raspberry Pi and the Arduino Uno. The projects given in the book aim to teach the theory and applications of PID controllers and can be modified easily as desired for other applications. The projects given for the Raspberry Pi 4 should work with all other models of Raspberry Pi family. The book covers the following topics: Open-loop and closed-loop control systems Analog and digital sensors Transfer functions and continuous-time systems First-order and second-order system time responses Discrete-time digital systems Continuous-time PID controllers Discrete-time PID controllers ON-OFF temperature control with Raspberry Pi and Arduino Uno PID-based temperature control with Raspberry Pi and Arduino Uno PID-based DC motor control with Raspberry Pi and Arduino Uno PID-based water level control with Raspberry Pi and Arduino Uno PID-based LED-LDR brightness control with Raspberry Pi and Arduino Uno

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Specificaties Dubbele ARM Cortex-M0+ @ 133 MHz 264 kB on-chip SRAM in zes onafhankelijke banken Ondersteuning tot 16 MB off-chip Flash memory via speciale QSPI bus DMA-controller Volledig aangesloten AHB crossbar Interpolator en integer divider peripherals On-chip programmeerbare LDO om spanning voor de core te genereren 2x on-chip PLL's om USB en core kloksignalen te genereren 30x GPIO pins, waarvan er 4 als analoge ingangen kunnen worden gebruikt Randapparatuur 2x UARTs 2x SPI controllers 2x I²C controllers 16x PWM kanalen USB 1.1 controller en PHY, met host en device support 8x PIO state machines Wat je krijgt 10x RP2040 ICs

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Umfassendes Buch-Hardware-Bundle für den RP2040-Mikrocontroller mit über 80 Projekten Entdecken Sie in diesem Bundle das Potenzial der modernen Controller-Technologie mit dem Raspberry Pi Pico. Das leicht verständliche Handbuch eignet sich sowohl für Anfänger als auch für erfahrene Benutzer und führt Sie von den Grundlagen der Elektronik bis hin zu den komplexen Aspekten der digitalen Signalverarbeitung. Mit dem Raspberry Pi Pico, dem speziellen Hardware-Kit und der MicroPython-Programmierung lernen Sie die wichtigsten Prinzipien des Schaltungsdesigns, der Datenerfassung und -verarbeitung. Machen Sie praktische Erfahrungen mit über 80 Projekten wie einer Stoppuhr mit OLED-Display, einem Laser-Entfernungsmesser und einem servogesteuerten Lüfter. Diese Projekte sollen Ihnen helfen, das Gelernte in realen Szenarien anzuwenden. Das Buch behandelt auch fortgeschrittene Themen wie drahtlose RFID-Technologie, Objekterkennung und Sensorintegration für die Robotik. Ganz gleich, ob Sie Ihre Kenntnisse in der Elektronik erweitern oder tiefer in eingebettete Systeme eintauchen möchten, dieses Bundle ist die perfekte Ressource, um das volle Potenzial des Raspberry Pi Pico zu erkunden. Inhalt des Bundles 1x Projektbuch (287 Seiten) 1x Smart Car Kit Bauteile 2x Lötfreies Steckbrett (400 Löcher) 1x Lötfreies Steckbrett (170 Löcher) 5x bunte 5-mm-LEDs (Grün, Rot, Blau, Gelb und Weiß) 1x Lasersender 1x Passiver Summer 1x Micro-USB-Kabel (30 cm) 1x 65 Überbrückungskabel 1x 20 cm männlicher auf weiblicher Dupont-Draht 1x Transparentes Gehäuse 1x Magnet (Durchmesser: 8 mm, Dicke: 5 mm) 1x Drehpotentiometer 10x 2 KΩ Widerstände 2x M2, 5x30 mm Kupfersäulen 10x Kreuzschlitz-Flachkopfschrauben 10x M2,5 Sechskantmuttern aus Nickel 1x 2-Zoll-Mehrzweckschraubendreher Module 1x RGB-Modul 1x 9G-Servo 1x Dual-Achsen-XY-Joystick-Modul 1x RC522 RFID-Modul 1x 4-Bit-Digital-LED-Display-Modul 1x Ampel-Anzeigemodul 1x Drehgebermodul 1x 1602 LCD-Anzeigemodul (blau) 1x Fotowiderstandsmodul 1x Gleichstrommotor mit männlichem Dupont-Kabel 1x Lüfterflügel 1x Regentropfen-Modul 1x OLED-Modul 1x Membranschalter-Tastatur 1x Mini-Magnetfedermodul 1x Infrarot-Fernbedienung 1x Infrarot-Empfängermodul 1x DC-Schrittmotor-Treiberplatine 1x Button Sensoren 1x Vibrationssensor 1x Bodenfeuchtesensor 1x Schallsensor 1x Mini-PIR-Bewegungssensor 1x Temperatur & Feuchtigkeitssensor 1x Flammensensor 2x Crash-Sensor 2x Tracking-Sensor 1x Ultraschallsensor

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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.

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Deze complete microcontroller-programmeercursus op basis van de Raspberry Pi Pico 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 Raspberry Pi Pico 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? Microcontroller programmeren in C/C++ met de Raspberry Pi Pico met behulp van 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 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 Raspberry Pi Pico 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

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