Der Raspberry Pi wird traditionell mit Python programmiert. Obwohl das eine sehr mächtige Sprache ist, sind viele Programmierer vielleicht nicht mit ihr vertraut. C hingegen ist vielleicht die am häufigsten verwendete Programmiersprache und alle eingebetteten Mikrocontroller können damit programmiert werden.
Die Sprache C wird an den meisten technischen Hochschulen und Universitäten gelehrt, und fast alle Studenten der Ingenieurwissenschaften sind mit der Verwendung dieser Sprache bei ihren Projekten vertraut. In diesem Buch geht es darum, den Raspberry Pi mit C zu verwenden, um eine Reihe von hardwarebasierten Projekten zu entwickeln. Dabei werden zwei der beliebtesten C-Bibliotheken, wiringPi und pigpio, verwendet.
Das Buch beginnt mit einer Einführung in C, und die meisten Studenten und Neueinsteiger werden dieses Kapitel als wertvoll empfinden. Das Buch enthält viele Projekte, darunter die Verwendung von Wi-Fi und Bluetooth, um die Kommunikation mit Smartphones herzustellen.
Viele sensor- und hardwarebasierte Projekte sind enthalten. Sowohl die wiringPi- als auch die pigpio-Bibliotheken werden in allen Projekten verwendet. Es werden vollständige Programmlistings mit vollständigen Erklärungen gegeben. Alle Projekte wurden vollständig getestet und funktionieren.
Die folgenden hardwarebasierten Projekte sind im Buch enthalten:
Benutzung von Sensoren
Verwendung von LCDs
I²C- und SPI-Busse
Serielle Kommunikation
Multitasking
Externe und Timer-Interrupts
Nutzung von Wi-Fi
Webserver
Kommunikation mit Smartphones
Bluetooth verwenden
Senden von Daten in die Cloud
Programmlisten aller in diesem Buch entwickelten Raspberry-Pi-Projekte sind auf der Elektor-Website verfügbar. Die Leser können diese Programme herunterladen und in ihren Projekten verwenden. Alternativ können sie diese auch an ihre Anwendungen anpassen.
für Raspberry Pi, ESP32 und nRF52 mit Python, Arduino und Zephyr
Bluetooth Low Energy (BLE) Funkchips sind vom Raspberry Pi bis zur Glühbirne allgegenwärtig. BLE ist eine ausgeklügelte Technologie mit einer umfassenden Spezifikation, aber die Grundlagen sind recht zugänglich.
Ein progressiver und systematischer Ansatz wird Sie bei der Beherrschung dieser drahtlosen Kommunikationstechnik, die für die Arbeit in Szenarien mit geringem Stromverbrauch unerlässlich ist, unterstützen.
In diesem Buch lernen Sie, wie man:
Entdecken Sie BLE-Geräte in der Nachbarschaft.
Erstellen Sie Ihre eigenen Werbedaten für BLE-Geräte.
Verbinden Sie sich mit BLE-Geräten wie Herzfrequenzmessern und Näherungsmeldern.
Erstellen Sie sichere Verbindungen zu BLE-Geräten mit Verschlüsselung und Authentifizierung.
BLE-Dienst- und Profilspezifikationen zu verstehen und zu implementieren.
Ein BLE-Gerät mit einer proprietären Implementierung zurückentwickeln und mit Ihrer eigenen Software steuern.
Ihre BLE-Geräte sollen so wenig Strom wie möglich verbrauchen.
Dieses Buch zeigt Ihnen die Grundlagen der BLE-Programmierung mit Python und der Bleak-Bibliothek auf einem Raspberry Pi oder PC, mit C++ und NimBLE-Arduino auf den ESP32-Entwicklungsplatinen von Espressif und mit C auf einer der Entwicklungsplatinen, die vom Zephyr-Echtzeitbetriebssystem unterstützt werden, wie zum Beispiel die nRF52-Platinen von Nordic Semiconductor.
Sie beginnen mit sehr wenig Theorie und werden von Anfang an Code entwickeln. Nach Abschluss dieses Buches werden Sie genug wissen, um Ihre eigenen BLE-Anwendungen zu erstellen.
Program, build, and master 60+ projects with the Wireless RP2040
The Raspberry Pi Pico and Pico W are 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 spacious memory, the Pico and Pico W offer many GPIO pins, and popular peripheral interface modules like ADC, SPI, I²C, UART, PWM, timing modules, a hardware debug interface, and an internal temperature sensor.
The Raspberry Pi Pico W additionally includes an on-board Infineon CYW43439 Bluetooth and Wi-Fi chipset. At the time of writing this book, the Bluetooth firmware was not yet available. Wi-Fi is however fully supported at 2.4 GHz using the 802.11b/g/n protocols.
This book is an introduction to using the Raspberry Pi Pico W in conjunction with the MicroPython programming language. The Thonny development environment (IDE) is used in all of the 60+ working and tested projects 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 sensor chips
Using the internal temperature sensor and external temperature sensor chips
Datalogging projects
PWM, UART, I²C, and SPI projects
Using Bluetooth, WiFi, and apps to communicate with smartphones
Digital-to-analogue converter (DAC) projects
All projects are tried & tested. They can be implemented on both the Raspberry Pi Pico and Raspberry Pi Pico W, although the Wi-Fi-based subjects will run on the Pico W only. Basic programming and electronics experience are required to follow the projects. Brief descriptions, block diagrams, detailed circuit diagrams, and full MicroPython program listings are given for all projects.
With the availability of free and open source C/C++ compilers today, you might wonder why someone would be interested in assembler language. What is so compelling about the RISC-V Instruction Set Architecture (ISA)? How does RISC-V differ from existing architectures? And most importantly, how do we gain experience with the RISC-V without a major investment? Is there affordable hardware available?
The availability of the Espressif ESP32-C3 chip provides a way to get hands-on experience with RISC-V. The open sourced QEMU emulator adds a 64-bit experience in RISC-V under Linux. These are just two ways for the student and enthusiast alike to explore RISC-V in this book.
The projects in this book are boiled down to the barest essentials to keep the assembly language concepts clear and simple. In this manner you will have “aha!” moments rather than puzzling about something difficult. The focus in this book is about learning how to write RISC-V assembly language code without getting bogged down. As you work your way through this tutorial, you’ll build up small demonstration programs to be run and tested. Often the result is some simple printed messages to prove a concept. Once you’ve mastered these basic concepts, you will be well equipped to apply assembly language in larger projects.
Sicher, modular, Open Source und autark
Seit der Raspberry Pi eingeführt wurde, wird er von Enthusiasten zur Automatisierung ihrer Häuser verwendet. Der Raspberry Pi ist ein leistungsstarker Computer in einem kleinen Gehäuse mit zahlreichen Schnittstellenoptionen zur Steuerung verschiedener Geräte. Dieses Buch zeigt Ihnen, wie Sie Ihr Zuhause mit einem Raspberry Pi automatisieren können. Sie lernen, wie Sie verschiedene drahtlose Protokolle für die Heimautomatisierung verwenden, z. B. Bluetooth, 433,92 MHz-Funkwellen, Z-Wave und Zigbee. Bald werden Sie Ihr Zuhause mit Python, Node-RED und Home Assistant automatisieren und sogar mit Ihrem Heimautomatisierungssystem sprechen können. All dies geschieht sicher mit einem modularen System, das vollständig Open Source ist und ohne die Dienste von Drittanbietern auskommt. Sie haben die Kontrolle über Ihr Zuhause und sonst niemand.
Am Ende dieses Buches können Sie Ihren Raspberry Pi als hochflexibles Heimautomatisierungs-Gateway für Protokolle Ihrer Wahl installieren und konfigurieren und verschiedene Dienste mit MQTT verknüpfen, um Ihr eigenes System daraus zu machen. Dieser DIY-Ansatz (Do it yourself) ist etwas aufwändiger als die Installation eines handelsüblichen Heimautomatisierungssystems, aber dabei können Sie viel lernen und am Ende wissen Sie genau, was Ihr Haus steuert und wie Sie es optimieren können. Aus diesem Grund haben Sie sich überhaupt für den Raspberry Pi interessiert, richtig?
Machen Sie Ihren Raspberry Pi zu einem zuverlässigen Gateway für verschiedene Heimautomatisierungsprotokolle.
Machen Sie Ihr Heimautomatisierungs-Setup mit Docker Compose reproduzierbar.
Sichern Sie Ihre gesamte Netzwerkkommunikation mit TLS.
Erstellen Sie ein Videoüberwachungssystem für Ihr Zuhause.
Automatisieren Sie Ihr Zuhause mit Python, Node-RED, Home Assistant und AppDaemon.
Greifen Sie von entfernten Standorten sicher auf Ihr Heimautomatisierungs-Dashboard zu.
Verwenden Sie vollständig offline Sprachbefehle in Ihrer eigenen Sprache.
Laden Sie die Software herunter und sehen Sie sich die Errata für das Buch auf GitHub an.
Sparen Sie jetzt mit diesem Starterkit über 30 € gegenüber dem Einzelkauf!
Dieses Raspberry Pi 5 Ultimate Starter Kit enthält alles, was Sie brauchen, um sofort mit dem weltweit beliebtesten Mini-Computer als Entwicklungs- und Multimediagerät loszulegen.
Lieferumfang
Raspberry Pi 5 (8 GB RAM)Der neue Raspberry Pi 5 bietet mehr Leistung als je zuvor. Dank der schnelleren CPU, GPU und RAM ist der Raspberry Pi 5 bis zu 3x schneller als sein bereits schneller Vorgänger.
64-bit Quad-core ARM Cortex-A76 Prozessor (2,4 GHz)
VideoCore VII GPU (800 MHz)
8 GB LPDDR4X RAM (4267 MHz)
Raspberry Pi RP1 Silicon (I/O-Controller-Chip)
Echtzeituhr
Ein/Aus-Taste
PCIe 2.0
UART-Anschluss
Lüfteranschluss
Offizielles 27-W-Netzteil für Raspberry Pi 5 (EU, weiß)Das offizielle Raspberry Pi USB-C-Netzteil (27 W) wurde speziell für die Stromversorgung des Raspberry Pi 5 entwickelt.
microSD-Karte mit vorinstalliertem Raspberry Pi OS (32 GB)Mit dieser microSD (32 GB, Klasse 10) mit vorinstalliertem Raspberry Pi OS können Sie Ihren Raspberry Pi sofort nutzen.
Offizielles Gehäuse für Raspberry Pi 5 (weiß/rot)Das Raspberry Pi 5-Gehäuse bietet verbesserte thermische Eigenschaften, um den höheren Spitzenstromverbrauch des Raspberry Pi 5 zu unterstützen.
Aktiver Kühler für Raspberry Pi 5Der aktive Kühler bietet eine alternative Kühllösung für all diejenigen, die ihren Raspberry Pi 5 dauerhaft unter Volllast ohne Gehäuse verwenden möchten.
Offizielles HDMI-Kabel für Raspberry Pi (weiß)Das offizielle Raspberry Pi micro-HDMI auf HDMI (A/M) Kabel (weiß, 1 m) ist für den Raspberry Pi konzipiert.
FPC-Kamerakabel für Raspberry Pi 5 (200 mm)Mit diesem Kabel können Sie Ihre aktuellen Raspberry Pi-Kameras an den Raspberry Pi 5 anschließen.
FPC-Displaykabel für Raspberry Pi 5 (200 mm)Mit diesem Kabel können Sie Ihre aktuellen Raspberry Pi-Displays an den Raspberry Pi 5 anschließen.
Buch: Raspberry Pi 5 Essentials – Program, build, and master over 60 projects with Python
Dieses englischsprachige Buch (geschrieben vom Bestsellerautor Dogan Ibrahim) beginnt mit einer Einführung in den Raspberry Pi 5-Computer und behandelt die wichtigen Themen des lokalen und entfernten Zugriffs auf den Computer. Die Verwendung der Befehle der Konsolensprache sowie der Zugriff und die Verwendung der Desktop-GUI werden anhand von Arbeitsbeispielen beschrieben. Die restlichen Teile des Buches behandeln viele Raspberry Pi 5-basierte Hardwareprojekte, die Komponenten und Geräte wie LEDs und Summer, LCDs, Ultraschallsensoren, Temperatur- und Atmosphärendrucksensoren, das Sense HAT und Kameramodule verwenden.
Jan Didden gründete im Jahr 2010 Linear Audio und veröffentlichte zwischen 2010 und 2017 14 Bände. Jeder 200-seitige Band enthält im Durchschnitt 10 Artikel von Experten aus dem Bereich Audio, Akustik und Instrumentierung. Egal, ob Sie an Röhrenverstärkern, Solid-State-Geräten, Lautsprecherdesign, Kondensator- und Widerstandsverzerrungen oder Verzerrungsmessungen interessiert sind, hier finden Sie hilfreiche Ratschläge und interessante Diskussionen. Von Anfänger- bis Fortgeschrittenen-Level, für den Audio-Professionellen oder den ernsthaften Hobbyisten, diese ExpertCollection wird Ihr Verständnis vertiefen und neue Perspektiven zu gängigen Problemen bieten.
Bonusmaterial, das in dieser Sammlung enthalten ist, besteht aus einer 5-teiligen YouTube-Serie über negative Rückkopplung im Zusammenhang mit Audio, die vom renommierten Autor Jan Didden erstellt wurde, sowie neun weiteren wegweisenden Audio-Artikeln und -Präsentationen.
Wenn Sie sich ernsthaft für Audio, Akustik und Instrumentierung interessieren, dürfen Sie das nicht verpassen! Das veröffentlichte Material ist indexiert und vollständig durchsuchbar und wird für viele Jahre eine fast grenzenlose Ressource darstellen.
Sie können mehr über die Autoren von Linear Audio und das Inhaltsverzeichnis jedes Bandes auf linearaudio.net lesen.
In „Erste Schritte mit MicroPython auf dem Raspberry Pi Pico“ erfahren Sie, wie Sie mit der einsteigerfreundlichen Sprache MicroPython Programme schreiben und Hardware anschließen, damit Ihr Raspberry Pi Pico mit der Welt um ihn herum interagieren kann. Mit diesen Fähigkeiten können Sie Ihre eigenen elektromechanischen Projekte erstellen, sei es zum Spaß oder um Ihnen das Leben zu erleichtern. Mikrocontroller wie der RP2040, das Herzstück des Raspberry Pi Pico, sind Computer, die auf das Wesentliche reduziert sind. Sie verwenden keine Monitore oder Tastaturen, sondern programmieren sie so, dass sie ihre Eingaben von den Ein-/Ausgabepins entgegennehmen und ihre Ausgaben an diese senden.
Mithilfe dieser programmierbaren Verbindungen können Sie Lichter anzünden, Geräusche erzeugen, Text an Bildschirme senden und vieles mehr. In „Erste Schritte mit MicroPython auf dem Raspberry Pi Pico“ erfahren Sie, wie Sie mit der einsteigerfreundlichen Sprache MicroPython Programme schreiben und Hardware anschließen, damit Ihr Raspberry Pi Pico mit der Welt um ihn herum interagieren kann. Mit diesen Fähigkeiten können Sie Ihre eigenen elektromechanischen Projekte erstellen, sei es zum Spaß oder um Ihnen das Leben zu erleichtern.
Die Roboterzukunft ist da – Sie müssen sie nur selbst bauen. Wir zeigen Ihnen wie.
Über die Autoren Gareth Halfacree ist ein freiberuflicher Technologiejournalist, Autor und ehemaliger Systemadministrator im Bildungssektor. Mit einer Leidenschaft für Open-Source-Software und -Hardware gehörte er zu den ersten Anwendern der Raspberry-Pi-Plattform und hat mehrere Veröffentlichungen zu deren Fähigkeiten und Flexibilität verfasst.
Ben Everard ist ein Geek, der eine Karriere gefunden hat, die es ihm ermöglicht, mit neuer Hardware zu spielen. Als Herausgeber des HackSpace-Magazins verbringt er mehr Zeit, als er eigentlich sollte, damit, mit der neuesten (und noch nicht so erprobten) DIY-Technologie zu experimentieren.
Der Raspberry Pi wird traditionell mit Python programmiert. Obwohl das eine sehr mächtige Sprache ist, sind viele Programmierer vielleicht nicht mit ihr vertraut. C hingegen ist vielleicht die am häufigsten verwendete Programmiersprache und alle eingebetteten Mikrocontroller können damit programmiert werden.
Die Sprache C wird an den meisten technischen Hochschulen und Universitäten gelehrt, und fast alle Studenten der Ingenieurwissenschaften sind mit der Verwendung dieser Sprache bei ihren Projekten vertraut. In diesem Buch geht es darum, den Raspberry Pi mit C zu verwenden, um eine Reihe von hardwarebasierten Projekten zu entwickeln. Dabei werden zwei der beliebtesten C-Bibliotheken, wiringPi und pigpio, verwendet.
Das Buch beginnt mit einer Einführung in C, und die meisten Studenten und Neueinsteiger werden dieses Kapitel als wertvoll empfinden. Das Buch enthält viele Projekte, darunter die Verwendung von Wi-Fi und Bluetooth, um die Kommunikation mit Smartphones herzustellen.
Viele sensor- und hardwarebasierte Projekte sind enthalten. Sowohl die wiringPi- als auch die pigpio-Bibliotheken werden in allen Projekten verwendet. Es werden vollständige Programmlistings mit vollständigen Erklärungen gegeben. Alle Projekte wurden vollständig getestet und funktionieren.
Die folgenden hardwarebasierten Projekte sind im Buch enthalten:
Benutzung von Sensoren
Verwendung von LCDs
I²C- und SPI-Busse
Serielle Kommunikation
Multitasking
Externe und Timer-Interrupts
Nutzung von Wi-Fi
Webserver
Kommunikation mit Smartphones
Bluetooth verwenden
Senden von Daten in die Cloud
Programmlisten aller in diesem Buch entwickelten Raspberry-Pi-Projekte sind auf der Elektor-Website verfügbar. Die Leser können diese Programme herunterladen und in ihren Projekten verwenden. Alternativ können sie diese auch an ihre Anwendungen anpassen.
Dieses Buch nimmt Sie mit auf eine spannende Tour durch die Entwicklung von Full-Stack-Webanwendungen mit Raspberry Pi. Sie lernen, wie Sie eine Anwendung von Grund auf erstellen.
Sie erwerben Erfahrung und Wissen über Technologien, darunter:
Das Linux-Betriebssystem und die Befehlszeile.
Die Programmiersprache Python.
Die GPIOs (General Purpose Input Output Pins) des Raspberry Pi.
Der Nginx-Webserver.
Flask Python-Mikroframework für Webanwendungen.
JQuery und CSS zum Erstellen von Benutzeroberflächen.
Umgang mit Zeitzonen.
Erstellen von Diagrammen mit Plotly und Google Charts.
Datenerfassung mit Google Sheet.
Entwickeln von Applets mit IFTTT.
Sichern Sie Ihre Anwendung mit SSL.
Empfangen Sie mit Twilio Textnachrichten auf Ihrem Telefon.
In diesem Buch erfahren Sie außerdem, wie Sie einen drahtlosen Arduino-Sensorknoten aus der Ferne einrichten und Daten von ihm sammeln. Ihre Raspberry Pi-Webanwendung kann Arduino-Knotendaten auf die gleiche Weise verarbeiten, wie sie Daten von ihrem integrierten Sensor verarbeitet.
Raspberry Pi Full Stack vermittelt Ihnen viele Fähigkeiten, die für die Erstellung von Web- und Internet-of-Things-Anwendungen unerlässlich sind.
Die Anwendung, die Sie in diesem Projekt erstellen, ist eine Plattform, die Sie erweitern können. Dies ist nur der Anfang dessen, was Sie mit einem Raspberry Pi und den Software- und Hardwarekomponenten tun können, die Sie lernen werden.
Dieses Buch wird vom Autor durch einen eigenen Diskussionsbereich unterstützt.
Elektromotoren sind in zahllosen elektronischen Geräten und Anlagen in und um unsere Häuser zu finden. In diesen Geräten werden Motorsteuerungen verwendet, um eine effiziente, sichere und genaue Regelung der Geschwindigkeit oder der Stellgliedposition des/der verwendeten Motors/Motoren zu gewährleisten.
Elektromotoren können je nach der Art der Spannung, mit der sie betrieben werden, entweder als Gleichstrom- oder als Wechselstrommotoren klassifiziert werden. Gleichstrommotoren sind die älteste Art von Elektromotoren und werden von Elektronikentwicklern sowohl in Heimlabors als auch in Schulen und Labors weit verbreitet eingesetzt. Fast alle Drucker, Kameras, Roboter und CNC-Maschinen in privaten, gewerblichen und industriellen Anwendungen verwenden eine Art von Gleichstrommotor. Wechselstrommotoren hingegen werden in vielen Haushaltsgeräten und Werkzeugen verwendet, da sie direkt über eine Wechselstromsteckdose betrieben werden können.
Das Maker Pi RP2040 Development Board von Cytron ist ein fortschrittliches System, das auf dem RP2040-Prozessor basiert und speziell für Motorsteuerungsanwendungen entwickelt wurde. Das Board verfügt über eine Zweikanal-DC-Motorsteuerungshardware mit Bürstenantrieb, 4 Servomotoranschlüsse und 7 Grove-kompatible E/A-Anschlüsse, was es zu einer idealen Plattform für mobile Robotikanwendungen, für die Steuerung von Roboterarmen oder für jede andere Art von Anwendung macht, die eine präzise Steuerung von Motoren und Aktuatoren erfordert.
Das von dem bekannten Elektor-Autor Dogan Ibrahim geschriebene Projektbuch enthält über 50 Projekte mit LEDs, einem Summer, einem OLED-Display, einem ADC-Wandler, einem Ultraschallsensor, PWM sowie Temperatur- und Feuchtigkeitssteuerung. Die Hauptkapitel behandeln die Steuerung von Gleichstrommotoren, Servomotoren und Schrittmotoren unter Verwendung der Maker Pi RP2040 Development Boards auf kreative und lehrreiche Weise.
Lieferumfang
Cytron Maker Pi RP2040 Development Board
Bauteile
1-kOhm-Widerstände
10-kOhm-Widerstand
12-kOhm-Widerstand
470-Ohm-Widerstand
LED
Relais, 3 V/10 A
LDR, 10 kOhm
Überbrückungsdrähte (männlich-männlich)
Steckbrett
Sensoren
TMP36 (Temperatur)
DHT11 (Temperatur und Luftfeuchtigkeit)
Module
5-V-Schrittmotor mit ULN2003-Treiber
HC-SR04 (Ultraschall)
SSD1306 (I²C OLED)
KY-021 (Reed-Schalter)
Gleichstrommotor (Bürsten, Miniatur, 3 V, 12 krpm)
SG90 (Servomotor)
Projektbuch (Englisch, 191 Seiten)
52 Projekte im Buch
Einfache LED-Projekte
Blinkende LED
Blinkendes SOS-Signal
Alle LEDs EIN und AUS
Binäre Zähl-LEDs
Rotierende LEDs
Zufällig blinkende LEDs
Rotierende LEDs mit Druckknopfsteuerung
Reaktionstimer
Reaktionsspiel für zwei Spieler
Verwendung der integrierten NeoPixel-LEDs – mit unterschiedlichen Farben
Mit den integrierten NeoPixel-LEDs – beide NeoPixel blinken zufällig
Einfache Buzzer-Projekte
Spielen der mittleren C-Töne
Verwendung des Summers als akustischer Signalgeber
Eine Melodie spielen – Alles Gute zum Geburtstag
Frequenz-Sweep
Verwendung von OLED-Displays
Text auf OLED anzeigen
Anzeige gängiger Formen
Sekundenzähler
Bitmaps zeichnen
Analog-Digital-Wandler verwenden
Voltmeter
Temperaturmessung
EIN/AUS-Temperaturregler
EIN/AUS-Temperaturregler mit OLED-Display
Messung der Umgebungslichtintensität
Ohmmeter
Pulsweitenmodulation (PWM)
Erzeugen Sie eine 1000-Hz-PWM-Wellenform mit 50 % Arbeitszyklus
Ändern der Helligkeit einer LED
Alarmton am Summer
Elektronische Orgel
Ultraschallsensorprojekte
Ultraschall-Abstandsmessung
Ultraschall-Abstandsmessung mit OLED-Anzeige
Messung des Wasserstands in einem Tank
Ultraschall-Rückwärtsparkhilfe mit Summer
Temperatur und relative Luftfeuchtigkeit
Temperatur- und relative Luftfeuchtigkeitsmessung
Temperatur- und relative Luftfeuchtigkeitsmessung mit OLED
DC-Motorsteuerungsprojekte
Ein/Aus-Steuerung des Gleichstrommotors
Drehzahlregelung des Gleichstrommotors mit zwei Geschwindigkeiten
Variieren der Motorgeschwindigkeit
Verwendung von zwei Gleichstrommotoren
Ändern der Motorrichtung
LDR-basierte Motorsteuerung
Magnetische Reedschalter-basierte Motorsteuerung
Anzeige der Drehzahl eines Gleichstrommotors – mit einem Drehgeber
Anzeige der Drehzahl eines Gleichstrommotors auf OLED – mithilfe eines Drehgebers
Zeitverhalten des Motors mit dem Encoder
Messung und Anzeige der Motorgeschwindigkeit mittels Interrupts
Proportional+Integral+Differential (PID) Motordrehzahlregelung
Servomotorsteuerungsprojekte
Servomotorsteuerung – in die Positionen 0, 90 und 180 Grad drehen
Mit zwei Servomotoren – in die Positionen 0, 90 und 180 Grad drehen
Ultraschallsonar
Schrittmotorsteuerungsprojekte
Grundlegende Schrittmotorsteuerung
Thermometer mit Zifferblatt
Einfache und kostengünstige digitale Signalverarbeitung
Ziel dieses Buches ist es, die Grundprinzipien der digitalen Signalverarbeitung (DSP) zu vermitteln und sie unter Verwendung eines Minimums an Mathematik aus praktischer Sicht einzuführen. Es wird nur das Grundniveau der Theorie zeitdiskreter Systeme vermittelt, das ausreicht, um DSP-Anwendungen in Echtzeit zu implementieren. Die praktischen Umsetzungen werden in Echtzeit mithilfe des beliebten Mikrocontroller-Entwicklungsboards ESP32 DevKitC beschrieben. Mit dem kostengünstigen und äußerst beliebten ESP32-Mikrocontroller sollten Sie in der Lage sein, grundlegende DSP-Projekte mit Abtastfrequenzen im Audiobereich zu entwerfen. Die gesamte Programmierung erfolgt mit der beliebten Arduino IDE in Verbindung mit dem C-Sprachcompiler.
Nachdem das Buch eine solide Grundlage der DSP-Theorie und relevante Diskussionen über die wichtigsten DSP-Softwaretools auf dem Markt gelegt hat, werden die folgenden audiobasierten Sound- und DSP-Projekte vorgestellt:
Verwendung eines I²S-basierten digitalen Mikrofons zur Audioaufnahme
Verwendung eines I²S-basierten Klasse-D-Audioverstärkers und Lautsprechers
Wiedergabe von auf einer SD-Karte gespeicherter MP3-Musik über einen I²S-basierten Verstärker und Lautsprecher
Wiedergabe von im ESP32-Flash-Speicher gespeicherten MP3-Musikdateien über einen I²S-basierten Verstärker und Lautsprecher
Mono- und Stereo-Internetradio mit I²S-basierten Verstärkern und Lautsprechern
Text-zu-Sprache-Ausgabe mit einem I²S-basierten Verstärker und Lautsprecher
Verwendung der Lautstärkeregelung in I²S-basierten Verstärker- und Lautsprechersystemen
Ein sprechender Veranstaltungszähler mit einem I²S-basierten Verstärker und Lautsprecher
Ein einstellbarer Sinusgenerator mit I²S-basiertem Verstärker und Lautsprecher
Verwendung des schnellen 24-Bit-ADC/DAC-Moduls Pmod I²S2
Digitales Tiefpass- und Bandpass-Echtzeit-FIR-Filterdesign mit externer und interner A/D- und D/A-Wandlung
Digitales Tiefpass- und Bandpass-Echtzeit-IIR-Filterdesign mit externer und interner A/D- und D/A-Wandlung
Schnelle Fourier-Transformationen (FFT)
Obwohl viele Amateure noch immer viele klassische HF- und Mobilfunkgeräte verwenden, ist der Einsatz von Computern und digitalen Techniken bei Funkamateuren inzwischen sehr beliebt. Heutzutage kann jeder ein Raspberry Pi Pico Mikrocontroller-Board für 5 € erwerben und mit dem "Pico" und einigen externen Komponenten viele Amateurfunkprojekte entwickeln. Dieses Buch richtet sich an Funkamateure, Studenten der Elektrotechnik und alle, die lernen möchten, den Raspberry Pi Pico für ihre elektronischen Projekte zu nutzen. Das Buch eignet sich sowohl für Anfänger in der Elektronik als auch für diejenigen mit viel Erfahrung.
Die Installation der Programmierumgebung MicroPython wird Schritt für Schritt beschrieben. Einige Kenntnisse der Programmiersprache Python sind hilfreich, um die im Buch vorgestellten Projekte nachvollziehen und modifizieren zu können. Das Buch stellt den Raspberry Pi Pico vor und gibt Beispiele für viele Allzweck- und reine Softwareprojekte, die den Leser mit der Programmiersprache Python vertraut machen. Zusätzlich zu den reinen Software-Projekten, die auf den Funkamateur zugeschnitten sind, werden insbesondere in Kapitel 6 über 36 Hardware-Projekte für "Amateure" vorgestellt, darunter:
Steuerung der Netzspannung der Station (Ein/Aus)
Uhr der Funkstation
GPS-basierte geografische Koordinaten der Station
Temperatur und Luftfeuchtigkeit der Funkstation
Verschiedene Methoden der Wellenformerzeugung mit Software und Hardware (DDS)
Frequenzzähler
Voltmeter / Amperemeter / Ohmmeter / Kapazitätsmesser
RF-Meter und RF-Dämpfungsglieder
Morsecode-Übungsgeräte
RadioStation Click-Platine
Raspberry Pi Pico-basiertes FM-Radio
Verwendung von Bluetooth und Wi-Fi mit Raspberry Pi Pico
Funkstationssicherheit mit RFID
Audio-Verstärkermodul mit Drehgeber-Lautstärkeregelung
Morse-Dekoder
Verwendung der FS1000A TX-RX-Module zur Kommunikation mit Arduino
Sicher, modular, Open Source und autark Seit der Einführung des Raspberry Pi wird er von Enthusiasten zur Automatisierung ihres Zuhauses genutzt. Der Raspberry Pi ist ein leistungsstarker Computer in einem kleinen Paket mit vielen Schnittstellenoptionen zur Steuerung verschiedener Geräte. Dieses Buch zeigt Ihnen, wie Sie Ihr Zuhause mit einem Raspberry Pi automatisieren können. Sie lernen, wie Sie verschiedene drahtlose Protokolle für die Heimautomation verwenden, wie z. B. Bluetooth, 433,92-MHz-Funkwellen, Z-Wave und Zigbee. Bald werden Sie Ihr Zuhause mit Python, Node-RED und Home Assistant automatisieren und sogar mit Ihrem Hausautomationssystem sprechen können. All dies geschieht sicher, mit einem modularen System, vollständig Open Source, ohne auf Dienste Dritter angewiesen zu sein. Sie haben die Kontrolle über Ihr Zuhause und niemand sonst. Am Ende dieses Buches können Sie Ihren Raspberry Pi als hochflexibles Hausautomations-Gateway für Protokolle Ihrer Wahl installieren und konfigurieren und verschiedene Dienste mit MQTT verknüpfen, um ihn zu Ihrem eigenen System zu machen. Dieser Do-it-yourself-Ansatz ist etwas mühsamer als die einfache Installation eines handelsüblichen Hausautomationssystems, aber Sie können dabei viel lernen und am Ende wissen Sie genau, was in Ihrem Haus läuft und was wie man es optimiert. Aus diesem Grund haben Sie sich überhaupt für den Raspberry Pi interessiert, oder?
Verwandeln Sie Ihren Raspberry Pi in ein zuverlässiges Gateway für verschiedene Heimautomatisierungsprotokolle.
Machen Sie Ihr Hausautomations-Setup mit Docker Compose reproduzierbar.
Sichern Sie Ihre gesamte Netzwerkkommunikation mit TLS.
Erstellen Sie ein Videoüberwachungssystem für Ihr Zuhause.
Automatisieren Sie Ihr Zuhause mit Python, Node-RED, Home Assistant und AppDaemon.
Greifen Sie von entfernten Standorten aus sicher auf Ihr Hausautomations-Dashboard zu.
Verwenden Sie vollständig Offline-Sprachbefehle in Ihrer eigenen Sprache.
Downloads
Errata auf GitHub
Ein Handbuch mit aktuellen Hardware-Informationen für den beliebten Arduino Uno, die einfach zu bedienende Open-Source-Elektronik-Plattform, die von Bastlern, Machern, Hackern, Experimentatoren, Pädagogen und Profis verwendet wird.
In diesem handlichen Nachschlagewerk und Benutzerhandbuch finden Sie alle Informationen über die Hardware und Firmware der Arduino Uno-Boards.
Ideal für die Werkbank oder den Schreibtisch
Enthält alle Informationen zur Arduino Uno Hardware an einem Ort
Berücksichtigt Arduino / Genuino Uno Revision 3 und frühere Boards
Einfaches Suchen der technischen Spezifikationen der Hardware mit Erklärungen
Kapitel Pin-Referenz mit Schnittstellenbeispielen
Diagramme und Abbildungen zum einfachen Nachschlagen alternativer Pin-Funktionen und Hardware-Verbindungen
Lernen Sie, die Firmware auf der Karte zu sichern und wiederherzustellen oder neue Firmware zu laden
Grundlegende Fehlersuche und Reparaturverfahren für Arduino Uno-Boards
Stromversorgungsschaltungen vereinfacht und erklärt
Mechanische Abmessungen aufgeteilt in fünf einfach referenzierbare Diagramme
Enthält Schaltpläne, Stückliste und Board-Layout-Referenz zum einfachen Auffinden von Komponenten
Dies ist die zweite Ausgabe eines Buches, das sich an Ingenieure, Wissenschaftler und Bastler richtet, die PCs mit Hardwareprojekten über grafische Benutzeroberflächen verbinden möchten. Es werden Desktop- und webbasierte Anwendungen behandelt. Die verwendete Programmiersprache ist Python 3, eine der beliebtesten Sprachen überhaupt: Die Programmiergeschwindigkeit ist ein wichtiges Merkmal. Das Buch wurde überarbeitet und aktualisiert, wobei der Schwerpunkt darauf liegt, dem Benutzer die einfache Erstellung praktischer Designs zu ermöglichen – zum Erstellen von Python-Programmen ist lediglich ein Texteditor erforderlich.
Die Hardware-Schnittstelle wird über einen Arduino Uno als Remote-Slave hergestellt. Eine vollständige Beschreibung und der Quellcode der Kommunikationsschnittstelle finden Sie im Buch. Der Slave bietet digitale und analoge Ein- und Ausgänge. Mehrere Unos können in ein Projekt integriert werden, wobei der gesamte Steuercode in Python geschrieben und auf einem PC ausgeführt wird.
Ein Projekt umfasst einen PIC-Mikrocontroller mit bereitgestelltem Code, der mithilfe des Uno in den PIC geladen werden kann. Die Webanwendungen und der Server sind alle in Python implementiert, sodass Sie über das Internet auf Ihre elektronische Hardware zugreifen können. Der Raspberry Pi-Computer kann als Webserver verwendet werden. Ein Einführungskapitel erleichtert Ihnen den Einstieg in die Verwendung von Linux. Das Buch ist für die Verwendung mit Debian oder Variationen wie Mint oder Ubuntu geschrieben. Alle Programme im Buch sind kostenlos verfügbar und können von Elektor heruntergeladen und ausprobiert werden.
Entwerfen Sie IoT-Projekte mit Raspberry Pi, Arduino und ESP32
Das Internet der Dinge (IoT) wird zu einem wichtigen Anwendungsbereich für eingebettete Systeme. Daher interessieren sich immer mehr Menschen für das Design und die Programmierung eingebetteter Systeme. Technische Hochschulen und Universitäten verabschieden sich von herkömmlichen 8- und 16-Bit-Mikrocontrollern und führen eingebettete 32-Bit-Mikrocontroller in ihren Lehrplan ein. Viele IoT-Anwendungen erfordern Präzision, hohe Verarbeitungsleistung und geringen Stromverbrauch. Node-RED wird von IBM hergestellt und ist ein Open-Source-Grafikeditor für die Verkabelung des Internets der Dinge. Node-RED verfügt über eine große Anzahl von Knoten, um eine Vielzahl von Aufgaben zu bewältigen. Die erforderlichen Knoten werden ausgewählt und miteinander verbunden, um eine bestimmte Aufgabe auszuführen. Node-RED basiert auf der Flussprogrammierung, bei der Knoten konfiguriert und miteinander verbunden werden, um ein Anwendungsprogramm zu bilden. Es gibt Knoten zum Ausführen komplexer Aufgaben, darunter Webzugriff, Twitter, E-Mail, HTTP, Bluetooth, MQTT, Steuerung von GPIO-Ports usw. Ein besonders schöner Aspekt von Node-RED ist, dass der Programmierer nicht lernen muss, wie man komplexe Programme schreibt. Beispielsweise kann eine E-Mail gesendet werden, indem einfach Knoten miteinander verbunden werden und nur wenige Codezeilen geschrieben werden. Ziel dieses Buches ist es, zu lehren, wie Node-RED in Projekten eingesetzt werden kann. Die wichtigste Hardwareplattform, die bei den meisten Projekten in diesem Buch verwendet wird, ist Raspberry Pi 4. Es gibt Kapitel, die zeigen, wie Node-RED auch mit Arduino Uno, ESP32 DevKitC und den ESP8266 NodeMCU Mikrocontroller-Entwicklungsboards verwendet werden kann.
Affordable solutions with the ESP8266 and 3D printing
If you are looking for a small yet powerful IoT device, you are likely to come across the ESP8266 and compatible products on the market today. One of these, the Wemos/Lolin D1 Mini Pro board strikes a remarkable balance between cost and performance. A small and very affordable prototype board, the D1 Mini Pro stands out with its WiFi functionality and a 16-Mbytes flash memory for easy creation of a flash file system. In addition, there are sufficient input and output pins (only one analog input though) to support PWM, I²C, and One-Wire systems to mention but a few. The book describes the operation, modding, construction, and programming of home appliances including a colorful smart home accessory, a refrigerator/greenhouse controller, an AC powerline monitor, a door lock monitor, and an IKEA Trådfri controller.
As a benefit, all firmware developed for these DIY, "IoT-ized" devices can be updated over-the-air (OTA).
For most of the designs in the book, a small printed circuit board (PCB) and an enclosure are presented so readers can have a finished and attractive-looking product. Readers having – or with access to! – a 3D printer can "print" the suggested enclosures at home or in a shop.
Some of the constructions benefit from a Raspberry Pi configured as a gateway or cms server. This is also described in detail with all the necessary configuring.
You don’t need to be an expert but the prerequisites to successful replication of the projects include basic skills with PC software including the ability to surf the Internet. In terms of hardware, you should be comfortable with soldering and generally assembling the PCBs presented in the book.
All custom software written for the IoT devices, the PCB layouts, and 3D print files described in the book are available for free downloading.
Entwerfen Sie IoT-Projekte mit Raspberry Pi, Arduino und ESP32
Das Internet der Dinge (IoT) wird zu einem wichtigen Anwendungsbereich für eingebettete Systeme. Daher interessieren sich immer mehr Menschen für das Design und die Programmierung eingebetteter Systeme. Technische Hochschulen und Universitäten verabschieden sich von herkömmlichen 8- und 16-Bit-Mikrocontrollern und führen eingebettete 32-Bit-Mikrocontroller in ihren Lehrplan ein. Viele IoT-Anwendungen erfordern Präzision, hohe Verarbeitungsleistung und geringen Stromverbrauch. Node-RED wird von IBM hergestellt und ist ein Open-Source-Grafikeditor für die Verkabelung des Internets der Dinge. Node-RED verfügt über eine große Anzahl von Knoten, um eine Vielzahl von Aufgaben zu bewältigen. Die erforderlichen Knoten werden ausgewählt und miteinander verbunden, um eine bestimmte Aufgabe auszuführen. Node-RED basiert auf der Flussprogrammierung, bei der Knoten konfiguriert und miteinander verbunden werden, um ein Anwendungsprogramm zu bilden. Es gibt Knoten zum Ausführen komplexer Aufgaben, darunter Webzugriff, Twitter, E-Mail, HTTP, Bluetooth, MQTT, Steuerung von GPIO-Ports usw. Ein besonders schöner Aspekt von Node-RED ist, dass der Programmierer nicht lernen muss, wie man komplexe Programme schreibt. Beispielsweise kann eine E-Mail gesendet werden, indem einfach Knoten miteinander verbunden werden und nur wenige Codezeilen geschrieben werden. Ziel dieses Buches ist es, zu lehren, wie Node-RED in Projekten eingesetzt werden kann. Die wichtigste Hardwareplattform, die bei den meisten Projekten in diesem Buch verwendet wird, ist Raspberry Pi 4. Es gibt Kapitel, die zeigen, wie Node-RED auch mit Arduino Uno, ESP32 DevKitC und den ESP8266 NodeMCU Mikrocontroller-Entwicklungsboards verwendet werden kann.
Mitarbeit in über 50 Projekten Die Prozessorfamilie STM32 Nucleo wird von STMicroelectronics hergestellt. Dabei handelt es sich um kostengünstige Entwicklungsboards für ARM-Mikrocontroller. In diesem Buch geht es um die Entwicklung von Projekten mit der beliebten Software STM32CubeIDE und dem Entwicklungsboard Nucleo-L476RG. In den ersten Kapiteln des Buches wird die Architektur der Nucleo-Familie kurz beschrieben. Das Buch behandelt viele Projekte, die die meisten Funktionen der Nucleo-L476RG-Entwicklungsplatine nutzen, wobei die vollständigen Softwarelisten für die STM32CubeIDE für jedes Projekt zusammen mit ausführlichen Beschreibungen angegeben werden. Die Projekte reichen von einfachen blinkenden LEDs bis hin zu komplexeren Projekten mit Modulen, Geräten und Bibliotheken wie GPIO, ADC, DAC, I²C, SPI, LCD, DMA, analogen Eingängen, Energieverwaltung, X-CUBE-MEMS1-Bibliothek, DEBUGGING und anderen. Darüber hinaus werden mehrere Projekte mit den beliebten Nucleo-Erweiterungsplatinen beschrieben. Diese Erweiterungsplatinen werden auf die Nucleo-Entwicklungsplatinen aufgesteckt und bieten Sensoren, Relais, Beschleunigungsmesser, Gyroskope, WLAN und vieles mehr. Die Verwendung einer Erweiterungsplatine zusammen mit der X-CUBE-MEMS1-Bibliothek vereinfacht die Projektentwicklung erheblich.
Alle Projekte im Buch wurden getestet und funktionieren. Für jedes Projekt sind folgende Unterüberschriften angegeben: Projekttitel, Beschreibung, Ziel, Blockdiagramm, Schaltplan und Programmliste für die STM32CubeIDE. In diesem Buch erfahren Sie mehr über
STM32-Mikrocontrollerarchitektur;
das Nucleo-L476RG-Entwicklungsboard in Projekten, die das integrierte Softwareentwicklungstool STM32CubeIDE verwenden;
externe und interne Interrupts und DMA;
DEBUG, ein mit STM32CubeIDE entwickeltes Programm;
die MCU im Ruhe-, Stopp- und Standbymodus;
Nucleo-Erweiterungsplatinen mit den Nucleo-Entwicklungsplatinen.
Was du brauchst
ein PC mit Internetanschluss und USB-Anschluss;
STM32CubeIDE-Software (kostenlos auf der Website von STMicroelectronics erhältlich)
die Quelldateien des Projekts, verfügbar auf der von Elektor gehosteten Webseite des Buches;
Nucleo-L476RG-Entwicklungsboard;
einfache elektronische Geräte wie LEDs, Temperatursensoren, I²C- und SPI-Chips und einige mehr;
Nucleo-Erweiterungsplatinen (optional).
Das MAX78000FTHR von Maxim Integrated ist ein kleines Entwicklungsboard auf Basis der MAX78000 MCU. Dieses Board wird hauptsächlich in Anwendungen der künstlichen Intelligenz (KI) eingesetzt, die im Allgemeinen große Mengen an Rechenleistung und Speicher erfordern. Es vereint einen Arm Cortex-M4-Prozessor mit einer Gleitkommaeinheit (FPU), einem Convolutional Neural Network (CNN)-Beschleuniger und einem RISC-V-Kern in einem einzigen Gerät. Es ist auf extrem niedrigen Stromverbrauch ausgelegt und eignet sich daher ideal für viele tragbare KI-basierte Anwendungen. Dieses Buch ist projektbasiert und zielt darauf ab, die grundlegenden Funktionen des MAX78000FTHR zu vermitteln. Es zeigt, wie es in verschiedenen klassischen und KI-basierten Projekten verwendet werden kann. Jedes Projekt wird ausführlich beschrieben und es werden vollständige Programmlisten bereitgestellt. Die Leser sollten in der Lage sein, die Projekte so zu verwenden, wie sie sind, oder sie an ihre Anwendungen anzupassen. Dieses Buch behandelt die folgenden Funktionen des Mikrocontroller-Entwicklungsboards MAX78000FTHR:
Integrierte LEDs und Tasten
Externe LEDs und Tasten
Verwendung von Analog-Digital-Umsetzern
I²C Projekte
SPI Projekte
UART-Projekte
Externe Interrupts und Timer-Interrupts
Verwenden des integrierten Mikrofons
Verwenden der integrierten Kamera
Faltungsneuronales Netzwerk
Ein Handbuch zum Selbermachen Heutzutage werden Sicherheitsprobleme selten richtig gelöst oder richtig angegangen. Elektronische Sicherheit ist nur ein Teil der Kette, die ein System sicher macht. Elektronische Sicherheit wird normalerweise als Netzwerk- oder Softwaresicherheit betrachtet, wobei andere Aspekte vernachlässigt werden, aber die Kette ist nur so stark wie ihr schwächstes Glied.
In diesem Buch geht es um die Sicherheit elektronischer Hardware, wobei der Schwerpunkt auf Problemen liegt, die Sie mit einem knappen Heimwerkerbudget lösen können. Es geht hauptsächlich um sichere Kommunikation, Kryptosysteme und Spionage. Sie werden schnell erkennen, dass Sie ein vertrauenswürdiges und zuverlässiges Kryptosystem nicht einfach von der Stange kaufen können. Sie werden dann erkennen, dass dies für Einzelpersonen, Unternehmen und Regierungen gleichermaßen gilt. Wenn Sie Ihr Bewusstsein für elektronische Sicherheit in einer Welt schärfen möchten, die bereits mit Netzwerken aus Mikrofonen und Kameras überfüllt ist, ist dies das richtige Buch für Sie. Wenn Sie außerdem selbst etwas selbst machen möchten, indem Sie einfache elektronische Systeme entwerfen und erweitern, lesen Sie bitte weiter. Einige der beschriebenen Geräte wurden bereits als Projekte in der Zeitschrift Elektor veröffentlicht. Bei anderen handelt es sich noch um Ideen, die noch ausgearbeitet werden müssen.
Komplexität ist der größte Feind der Sicherheit, daher werden wir versuchen, uns auf einfache Systeme zu beschränken. In jedem Kapitel werden reale Spionagevorfälle oder zumindest mehrere hypothetische Szenarien analysiert, die hoffentlich Ihre Vorstellungskraft anregen. Das Endziel besteht darin, eine sicherheitsbewusste Denkweise aufzubauen (oder „sich in den Kopf eines Spions hineinzuversetzen“), die erforderlich ist, um mögliche Bedrohungen im Voraus zu erkennen und ein wirklich sicheres System zu entwickeln.
Lesen Sie diesen Artikel nicht weiter, wenn:
Sie denken, Sie und Ihre Geheimnisse sind 100% sicher
Sie glauben, dass jemand anderes Ihre Sicherheit wirksam handhaben kann Sie glauben, Verschwörungstheorien existieren nur in der Theorie – Telefunkens Meisterwerk, die „FS-5000 Harpoon“, basiert auf einer solchen!
Ein ultraschneller Programmierkurs Dieses Buch dient Anfängern als erster Schritt zum Erlernen der Python-Programmierung. Das Buch ist in zehn Kapitel unterteilt. Im ersten Kapitel werden die Leser in die Grundlagen von Python eingeführt. Es enthält detaillierte Anweisungen zur Installation auf verschiedenen Plattformen wie macOS, Windows, FreeBSD und Linux. Es behandelt auch andere Aspekte der Python-Programmierung wie IDEs und Paketmanager. Im zweiten Kapitel erhalten die Leser die Möglichkeit, die Python-Programmierung ausführlich praktisch kennenzulernen. Es behandelt eine Gruppe integrierter Datenstrukturen, die allgemein als Python-Sammlungen bekannt sind. Das dritte Kapitel behandelt die wichtigen Konzepte von Zeichenfolgen, Funktionen und Rekursion. Das vierte Kapitel konzentriert sich auf die objektorientierte Programmierung mit Python. Das fünfte Kapitel behandelt die am häufigsten verwendeten benutzerdefinierten Datenstrukturen wie Stapel und Warteschlange. Das sechste Kapitel regt die Kreativität der Leser mit Pythons Turtle-Grafikbibliothek an. Das siebte Kapitel befasst sich mit Animationen und Spieleentwicklung mithilfe der Pygame-Bibliothek. Das achte Kapitel befasst sich mit der Handhabung von Daten, die in verschiedenen Dateiformaten gespeichert sind. Das neunte Kapitel behandelt den Bereich der Bildverarbeitung mit der Wand-Bibliothek in Python. Das zehnte und letzte Kapitel präsentiert eine Reihe verschiedener praktischer Themen in Python. Das gesamte Buch folgt einem schrittweisen Ansatz. Auf die Erklärung des Themas folgt immer ein ausführliches Codebeispiel. Die Codebeispiele werden ebenfalls ausführlich erklärt und, wenn möglich, von der Ausgabe in Form von Text oder Screenshots gefolgt. Die Leser werden mit der Programmiersprache Python vertraut, indem sie die Konzepte und Codebeispiele in diesem Buch genau befolgen. Das Buch enthält auch Verweise auf externe Ressourcen, die die Leser weiter erkunden können.
Ein Download des Softwarecodes und Links zu Anleitungsvideos finden Sie auf der Elektor-Website.
Die Programmierung von eingebetteten Systemen ist aufgrund von Ressourcenbeschränkungen und begrenzten Debugging-Möglichkeiten schwierig. Warum sollten Sie Ihr eigenes Echtzeitbetriebssystem (RTOS) und Ihre Anwendung entwickeln, wenn die bewährte FreeRTOS-Software frei verfügbar ist? Warum nicht mit einer validierten Grundlage beginnen?
Jeder Softwareentwickler weiß, dass man ein schwieriges Problem in kleinere Probleme aufteilen muss, um es zu bewältigen. Durch den Einsatz von separaten präemptiven Tasks und FreeRTOS-Kommunikationsmechanismen wird eine saubere Funktionstrennung innerhalb der gesamten Anwendung erreicht. Das führt zu einem sicheren und wartbaren Design.
Praktizierende Ingenieure und Studenten können dieses Buch und die ESP32-Arduino-Umgebung gleichermaßen nutzen, um sich in FreeRTOS-Konzepte in einem angenehmen Tempo einzuarbeiten. Der gut organisierte Text ermöglicht es Ihnen, jedes Konzept zu beherrschen, bevor Sie das nächste Kapitel beginnen. Praktische Breadboard-Experimente und Schaltpläne sind enthalten, um die Lektionen zu verdeutlichen. Erfahrung ist der beste Lehrer.
Jedes Kapitel enthält Übungen, um Ihr Wissen zu testen. Die FreeRTOS Application Programming Interface (API) wird vollständig für die ESP32 Arduino Umgebung behandelt. Sie können das Gelernte auf andere FreeRTOS-Umgebungen anwenden, einschließlich Espressifs ESP-IDF. Der Quellcode ist auf GitHub verfügbar. All diese Ressourcen versetzen Sie in die Lage, Ihr nächstes supercooles ESP32-Projekt zu entwickeln.
Was Sie lernen werden:
Wie präemptives Scheduling in FreeRTOS funktioniert
Der Arduino-Startup "loopTask"
Nachrichten-Warteschlangen
FreeRTOS-Zeitgeber und der IDLE-Task
Semaphore, Mutex und ihre Unterschiede
Die Mailbox und ihre Anwendung
Echtzeit-Task-Prioritäten und ihre Auswirkungen
Interrupt-Interaktion und Verwendung mit FreeRTOS
Warteschlangen-Sets
Benachrichtigung von Tasks mit Ereignissen
Ereignis-Gruppen
Kritische Abschnitte
Lokale Speicherung von Aufgaben
Die Gatekeeper-Aufgabe
