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Der simpel „Stromversorgung“ genannte Schaltungsteil wird sowohl bei der Entwicklung als auch bei der Reparatur von Elektronik enorm unterschätzt. Dabei ist die Vielfalt bei Netzteilen oder neudeutsch „PSU“ enorm. Es gibt sie in den unterschiedlichsten Ausführungen: mit Gleich- oder Wechselspannung, als Generator, Akku oder Batterie, als Solar-Panel, extern oder eingebaut, linear oder „geschaltet“ – um nur einige zu nennen. Auch die Leistungsbereiche sind enorm: von Nano-Ampere bis Kilo-Ampere – dasselbe gilt für Spannungen. Bei der konkreten Umsetzung kann man zwischen ICs oder diskreten Bauteilen, zwischen fertigem Gerät bzw. Modul oder der Realisation aus selbstverlöteten Bauteilen wählen. Dieses Special deckt die wichtigsten Merkmale und Gestaltungsaspekte von Stromversorgungen ab. Inhalt Grundlagen BatteriemanagementWas man beim Einsatz von (Lithium-)Akkus beachten muss. Festspannungsnetzgerät mit LinearreglerDas beste Ergebnis gleich nach den Batterien. Lichtenergie sammelnWie man ein Solarmodul für ein Energy-Harvesting-Projekt verwenden kann. Netzbetriebene VersorgungsgeräteBasis-schaltungen und Tipps für Transformatoren, Gleichrichtung, Siebung und Stabilisierung. SanftanlaufDer hohe Einschaltstrompuls sollte vermieden werden. Steuerbare GleichrichterEinige Vorschläge um die Verlustleistung im Längsregler möglichst gering zu halten. Komponenten Arbeitsblatt: Spannungsreglerserie LM117 / LM217 / LM317 Supercaps Reviews Labornetzteil-Kit Joy-iT RD6006 Elektronische Last Siglent SDL1020X-E Projekte Balkon-KraftwerkSelbst installiert = schnell amortisiert! DIY-LiPo-Supercharger-KitVom Prototyp zum Massenmarkt. Doppelanoden-MOSFET-ThyristorSchneller und effizienter als herkömmliche SCRs. Batterie-EntsafterNicht wegwerfen, ausquetschen! Hochspannungsnetzteil mit KennlinienschreiberSpannungen bis 400 V einstellen und Kennlinien für Röhren und Transistoren erstellen. HochspannungsnetzteilFür RIAA-Röhrenvorverstärker und andere Anwendungen. MicroSupplyEine Laborstromversorgung für universelle Anwendungen. Phantom-Speisung mit geschalteten KondensatorenSpannungsverdreifachung mit zwei ICs. Das SMPS800RE Schaltnetzteil für den Elektor Fortissimo-100Zuverlässig, leicht und erschwinglich. SoftstartSchont das Netzgerät und die Last. UniLab 2Geschaltetes Labornetzteil 0…30 V/3 A Tipps Softstart für Step-Down-Schaltregler Stromabschaltung mit minimalen Verlusten Powerbank-Geheimnisse Künstliche Masse Akku-Erfrischer Akkupack-Entlader Parallelschaltung von Spannungsreglern

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Dieses E-Book enthält 30 originale Raspberry Pi-Artikel, die in der Zeitschrift Elektor zwischen Mai 2016 und Juli/August 2018 veröffentlicht wurden. Das 167 Seiten umfassende PDF steckt voller Ideen, Erklärungen, Tipps, Grafiken, Programmen, Platinenlayouts und vieles mehr. Die Artikel sind informativ, unterhaltsam und anregend zugleich. Lassen Sie sich inspirieren!

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Pfiffige Lösungen mit Arduino Pro Mini und ATmega328-Boards Mit einem einfachen Arduino Pro Mini Board und ein paar weiteren Bauteilen lassen sich heute für wenig Geld Projekte realisieren, die vor 20 oder 30 Jahren noch undenkbar waren oder ein kleines Vermögen gekostet hätten. Von einfachen LED-Effekten bis zur Ladestation – die den Akku auf Herz und Nieren prüft – ist in diesem Buch vieles dabei. Als Mikrocontroller dient bei allen beschriebenen Projekten der ATmega328, der mit seinen 20 Ein- und Ausgangsleitungen unzählige Möglichkeiten zum Messen, Schalten und Steuern bietet. Mit einem 7-Segment-Display und ein paar Widerständen lässt sich daraus z. B. ein Voltmeter bauen oder mittels NTC ein Thermometer. Die Arduino-Plattform bietet dabei die perfekte Entwicklungsumgebung zum Programmieren der Boards. Neben den ganz konkreten Projekten soll das Buch aber auch das nötige Wissen vermitteln, um eigene Ideen zu realisieren. Wie misst man was? Welches ist der geeignete Transistor, um verschiedene Verbraucher zu schalten? Wann ist man mit einem IC besser bedient, oder wie schaltet man Netzspannung? Auch batteriebetriebene Projekte mit LilyPad sind ausführlich thematisiert. Ebenso vielerlei Motoren, vom einfachen Gleichstrommotor bis zum Schrittmotor. Sensoren sind ein weiteres spannendes Thema. Nur zwei Beispiele: Mit einem winzigen Bauteil lässt sich tatsächlich messen, dass der Luftdruck am Fußboden höher ist als auf Tischhöhe. Mit einem simplen Infrarot-Empfänger kann man ausgedienten Fernbedienungen ein zweites Leben schenken und die Wohnung damit steuern.

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Inhalt Projekte Pico-VoiceSprachverfremdung und Soundeffekte mit dem Raspberry Pi Pico Navi mit Vibrations-Feedback POV-Anzeige Impulsbreitenmodulation (PWM) mit dem Raspberry Pi Pico Verwendung von Wi-Fi mit dem Raspberry Pi Pico „Hello World“ vom Raspberry Pi Pico und RP2040Ein Blick auf den ersten Mikrocontroller der Raspberry Pi Foundation Einfacher Ein-Aus-Temperaturregler mit Raspberry-Pi-HAT Multitasking mit dem Raspberry PiBeispiel: Ampelsteuerung Das Raspberry-Pi-LinealSpaß mit einem Laufzeitsensor Puffer-Board für Raspberry Pi (Mk. 1)Nie wieder defekte I/O-Ports FM-Radio mit RDSEin HAT für den Raspberry Pi LoRa mit dem Raspberry Pi PicoViel Spaß mit MicroPython! Tutorials Qt für Raspberry Pi Raspberry Pi Pico Programmierungmit MicroPython und Thonny Raspberry Pi Full StackRPi und RF24 als Herzstück eines Sensornetzwerks Raspberry Pi – Bash-Befehle in der Übersicht Community Java auf dem Raspberry PiEin Interview mit Buch-Autor Frank Delporte Reviews Buchvorstellung: Raspberry Pi for Radio Amateurs Secure-Boot-Lösung für Raspberry PiViel Sicherheit zum vernünftigen Preis Review: SmartPi – Smartmeter-Erweiterung für Raspberry Pi Review: RPi-HAT Enviro+Umweltdaten messen mit Raspberry Pi und der HAT Enviro+ Review: Raspberry Pi 4Alles neu und doch gut? Schnelles 3,5“-Touch-Display für RPiMehr Leistung ohne Aufpreis

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Der Themenbereich Solartechnik hat in 2023 vor allem auch wegen der Aussetzung der Mehrwertsteuer für alle Produkte und Dienstleistungen im direkten Zusammenhang mit Solaranlagen einen beispiellosen Boom in Deutschland erfahren. Die Nachfrage nach Anlagen aller Arten und Größenordnungen ist enorm gestiegen. Dieses Special bietet viele kleine Schaltungen vom Solar-Akkulader über solare Nachführsteuerungen bis hin zu Regelungen für Warmwasseranlagen und Tipps aus den unterschiedlichsten Bereichen der Solartechnik. Außerdem gibt es noch einen umfangreichen Beitrag zum Thema Balkonkraftwerke und wie man diese „ins Internet“ bringt plus praktische Informationen zum Aufbau und der Technik hinter Solarmodulen. Inhalt Grundlagen Photovoltaik-Systeme Berechnen und RealisierenGrundlegende Zusammenhänge und neue Entwicklungen zum Thema Energiegewinnung aus der Sonne. LichtsensorikTageslicht mit LEDs gemessen. SonnenstromSolares Laden mit und ohne Laderegler. Kabelquerschnitte und Energieverluste in SolaranlagenWichtige Gedanken zu unterschiedlichen Maximalwerten im Hinblick auf den Strom, der durch Solaranlagenkabel fließen darf. SolarmoduleWas Sie schon immer über Solarpanels wissen wollten… Ideal Diode Controller„Dioden“ mit geringer Verlustleistung. Projekte EnergieloggerEnergie messen und aufzeichnen. Winzige SolarversorgungSonnenlicht rein, 3,3 V raus. DIY-DTUDaten kleiner Wechselrichter per μC auslesen. Solar ChargerSolarladegerät für unterwegs. Regelung für Solar-WarmwasseranlagenEnergiegewinnung auf hohem Niveau. MPP T-SolarladerMaximale Leistung aus der Sonne. HeliostatSonne und Sternen auf der Spur. Solar-LeuchteEinfach (und) funktionell. Solarspannungswandler für IoT-GeräteDas Licht in Innenräumen nutzen. Akkulader für GlobetrotterEnergie vom Himmel. Solar-AkkuladerMit Schutz gegen Tiefentladung. Akkulader mit SolarzellenPIC12C671 umgeht Über- und Tiefenladen. Spannungswandler für Photovoltaik-ModuleEin Beitrag von Transfer MultisortElektronik. Solar-LadereglerFür Panele bis 53 Watt. Sonnenkur für müde Akkus Überwachung von SolarmodulenErkennen und Lokalisieren von problematischen Panels in großen Anordnungen. Akkulader mit Solarzellen und MAX1771. Balkonkraftwerk 2.0Alles neu: Solarpanels, Aufstellung und Wechselrichter. Tipps Solar-Feuchtesensor Solar-Lader mit hohem Wirkungsgrad Shunt für Solaranlage Nachführung für Solarmodul zBot: Solar/Batterie-Stromversorgung Simpler Solar-Lader Solarzellen-Spannungsanzeige Solar-Nachtlicht Alternativer Solarakkulader

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Das Projektbuch – geschrieben von Dogan Ibrahim – ist eine Einführung in die Verwendung des Raspberry Pi Pico Experimenting Kits. Das Kit basiert auf dem Raspberry Pi Pico-Prozessor und enthält mehrere integrierte sowie externe Sensoren und einen Aktuator. Das Kit wird mit der Programmiersprache MicroPython programmiert. Die Thonny-Entwicklungsumgebung (IDE) wird in allen Projekten des Buchs verwendet. Es sind keine Programmier- oder Elektronikkenntnisse erforderlich, um den Projekten zu folgen. Die in diesem Buch vorgestellten Projekte sind vollständig getestet und funktionsfähig und verwenden alle mitgelieferten Komponenten. Für jedes Projekt im Buch gibt es ein Blockdiagramm, einen Schaltplan, ein vollständiges Programmlisting und eine komplette Programmbeschreibung. Lieferumfang des Kits Raspberry Pi Pico RP2040 Pico-Erweiterungs-Board 1,44' TFT LCD mit ST7735-Treiber 3x Taster-Eingang 3x LED-Ausgang 1x Aktiv-Summer 6x Schnittstelle (UART/GPIO/I²C/ADC) Grove-kompatibel Stromversorgung über Micro-USB 8 Module MPU6050 6-Achsen IMU DHT11 Feuchtigkeits- & Temperatursensor 10 A Relais SG90 Servo Schiebe-Potentiometer Seriell-zu-WiFi-Modul (ESP8266) Ultraschall-Abstandssensor 8-bit RGB-adressierbares LED-Modul (WS2818) Projektbuch (Deutsch, 184 Seiten) 42 Projekte im Buch Board-Hardware-basierte Projekte Blinken einer integrierten LED Blinkendes SOS Blinkende LED – mit einem Timer Abwechselnd blinkende LEDs Drucktastensteuerung Ändern der LED-Blinkrate mit Drucktasten-Interrupts Binäre Zähl-LEDs Zufällig blinkende gelbe, grüne und blaue LEDs LEDs jagen Reaktionstimer Tasten und LEDs Das TFT-Display Sekundenzähler Ereigniszähler Reaktionstimer LED- und Tastenstatus anzeigen Temperatur und Luftfeuchtigkeit – Anzeige im Thonny-Fenster Temperatur und Luftfeuchtigkeit – LED-Ausgang Temperatur und Luftfeuchtigkeit – Anzeige auf TFT EIN/AUS-Temperaturregelung EIN/AUS-Temperaturregelung – Einstellen der gewünschten Temperatur Voltmeter Helligkeit einer LED ändern Ultraschall-Entfernungsmessung - Anzeige im Thonny-Fenster Ultraschall-Entfernungsmessung - Anzeige auf TFT Höhe einer Person (Stadiometer) Ultraschall-Einparkhilfe mit Summer Ultraschall-Füllstandsregler Melodiemacher Servomotorsteuerung Präzise Servomotorsteuerung WS2812 LED-Streifen-Lichtshow – State-Machine-Ansatz WS2812 LED-Streifenlichtshow – mit der Neopixel-Bibliothek WS2812 LED Strip Show – ein weiteres Beispiel für eine Neopixel-Bibliothek Anzeige von 3 Dimensionen der Beschleunigung Die maximale Beschleunigung eines Autos – am TFT-Display Pegelanzeige mit dem Gyroskop MPU6050 Temperaturanzeige TFT-Display-Test TFT-Bitmap-Anzeige WLAN verwenden Verbinden Sie sich mit dem lokalen Wi-Fi-Netzwerk und zeigen Sie die IP-Adresse an Steuerung einer LED von einem Smartphone über Wi-Fi Anzeige der Temperatur auf einem Smartphone über Wi-Fi

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Dieses Buch ist ein Nachschlagewerk mit praxisorientierten Fakten und ausführlichen Erklärungen. Der Autor hat selbst für komplexe Vorgänge oder Formeln praktische kurze Erklärungen und Näherungsrechnungen entwickelt, ohne die Darstellungen zu simplifizieren. Als Ausgangspunkt wurde das Simulationsprogramm Multisim gewählt, das zahlreiche Bauelemente und umfangreiche Messinstrumente zur Verfügung stellt. Damit hat man ein praxisnahes Fachbuch und Nachschlagewerk für Schule, Studium und Weiterbildung im Beruf. Das Buch ist in sechs Kapitel gegliedert: Messgeräte: Arbeiten mit Multimeter, Funktionsgenerator und Zweikanal-Oszilloskop Dioden: Einweg-, Brückengleichrichter, Schalter, Spannungsbegrenzer, Z-Diode, Leuchtdioden, 7-Segment-, Bargraf-Anzeige und Optokoppler Verstärkerschaltungen: Kleinsignalverstärker, ein- und zweistufige Verstärker, Leistungsverstärker für A-, B- und AB-Betrieb, Wechselstromverstärker, Differenzverstärker, FET-Verstärker und Arbeiten mit dem Operationsverstärker Transistoren: Als Schalter eingesetzt, Schaltungen mit komplementären Transistoren, astabile und monostabile Kippschaltung, Flipflops Signalgeneratoren: Rechteckgenerator, Sägezahngenerator, Dreieck-Rechteck-Generator, Sinusgenerator, LC-Oszillator, Phasenschiebergenerator, Wien-Robinson-Generator, Oszillator mit Quarz Impulsformer mit Schmitt-Trigger und Komparator: Schmitt-Trigger mit Transistoren und FET, Dämmerungsschalter, Temperaturüberwachung, TTL-Baustein 74132, Amplitudenbegrenzer, Differenzier- und Integrierschaltung Der in mehrere Hauptkapitel gegliederte Inhalt ist so aufbereitet, dass Nachschlagen und Finden der gewünschten Themen sehr einfach ist. Neben den passiven Bauelementen (Widerständen, Kondensatoren und Spulen) nehmen die Halbleiterelemente (Dioden, Transistoren und Feldeffekttransistoren) sowie Operationsverstärker und digitale Schaltkreise einen breiten Raum ein.

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Im Digitalzeitalter wird die Technikwelt von hochkomplexen Elektronikelementen dominiert. Sie funktionieren – oder auch nicht. Ganz anders ist es in der Röhrentechnik. Es ist wirklich eine Technik zum Anfassen, wobei sich das Anfassen nicht auf heiße Röhrenkolben und Widerstände bezieht. Der Anwender kann bei entsprechendem technischem Verständnis die Funktion jedes einzelnen Bauteils nachvollziehen. Es lässt sich auch jedes defekte Bauteil einzeln austauschen und so das Gerät wieder zum Laufen bringen: ein Paradies für jeden Elektronikbastler aus Leidenschaft! 2005 brachte der Elektor Verlag sein erstes Röhren-Sonderheft heraus – und es stieß auf ungeahnt starke Resonanz! Die vielen positiven Reaktionen nicht nur von Technik-Begeisterten, sondern auch von Musikern, zeigten dem Verlag, dass die Röhrentechnik lebt! 10 Röhren-Sonderhefte mit unzähligen Selbstbauanleitungen, Schaltplänen und praxisnahen Einsatzberichten zeigen, dass die Röhrentechnik einen festen Platz in der modernen Audio-Technologie hat. Inhalt des USB-Sticks Alle bisher erschienenen 10 Röhren-Sonderhefte 1 bis 10 als PDF Röhrenverstärker-Workshop 1 'Die Kunst, Audio-Röhrenverstärker zu verstehen und zu entwerfen' von und mit Menno van der Veen Röhrenverstärker-Workshop 2 'Die Kunst, Audio-Röhrenverstärker zu messen und zu beurteilen' von und mit Menno van der Veen

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Der simpel „Stromversorgung“ genannte Schaltungsteil wird sowohl bei der Entwicklung als auch bei der Reparatur von Elektronik enorm unterschätzt. Dabei ist die Vielfalt bei Netzteilen oder neudeutsch „PSU“ enorm. Es gibt sie in den unterschiedlichsten Ausführungen: mit Gleich- oder Wechselspannung, als Generator, Akku oder Batterie, als Solar-Panel, extern oder eingebaut, linear oder „geschaltet“ – um nur einige zu nennen. Auch die Leistungsbereiche sind enorm: von Nano-Ampere bis Kilo-Ampere – dasselbe gilt für Spannungen. Bei der konkreten Umsetzung kann man zwischen ICs oder diskreten Bauteilen, zwischen fertigem Gerät bzw. Modul oder der Realisation aus selbstverlöteten Bauteilen wählen. Dieses Special deckt die wichtigsten Merkmale und Gestaltungsaspekte von Stromversorgungen ab. Inhalt Grundlagen BatteriemanagementWas man beim Einsatz von (Lithium-)Akkus beachten muss. Festspannungsnetzgerät mit LinearreglerDas beste Ergebnis gleich nach den Batterien. Lichtenergie sammelnWie man ein Solarmodul für ein Energy-Harvesting-Projekt verwenden kann. Netzbetriebene VersorgungsgeräteBasis-schaltungen und Tipps für Transformatoren, Gleichrichtung, Siebung und Stabilisierung. SanftanlaufDer hohe Einschaltstrompuls sollte vermieden werden. Steuerbare GleichrichterEinige Vorschläge um die Verlustleistung im Längsregler möglichst gering zu halten. Komponenten Arbeitsblatt: Spannungsreglerserie LM117 / LM217 / LM317 Supercaps Reviews Labornetzteil-Kit Joy-iT RD6006 Elektronische Last Siglent SDL1020X-E Projekte Balkon-KraftwerkSelbst installiert = schnell amortisiert! DIY-LiPo-Supercharger-KitVom Prototyp zum Massenmarkt. Doppelanoden-MOSFET-ThyristorSchneller und effizienter als herkömmliche SCRs. Batterie-EntsafterNicht wegwerfen, ausquetschen! Hochspannungsnetzteil mit KennlinienschreiberSpannungen bis 400 V einstellen und Kennlinien für Röhren und Transistoren erstellen. HochspannungsnetzteilFür RIAA-Röhrenvorverstärker und andere Anwendungen. MicroSupplyEine Laborstromversorgung für universelle Anwendungen. Phantom-Speisung mit geschalteten KondensatorenSpannungsverdreifachung mit zwei ICs. Das SMPS800RE Schaltnetzteil für den Elektor Fortissimo-100Zuverlässig, leicht und erschwinglich. SoftstartSchont das Netzgerät und die Last. UniLab 2Geschaltetes Labornetzteil 0…30 V/3 A Tipps Softstart für Step-Down-Schaltregler Stromabschaltung mit minimalen Verlusten Powerbank-Geheimnisse Künstliche Masse Akku-Erfrischer Akkupack-Entlader Parallelschaltung von Spannungsreglern

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Hochfrequenz-Baubuch

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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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Mit dem Elektor Arduino Nano Trainingsboard (MCCAB) eigene Projekte realisieren Der Mikrocontroller ist das wohl faszinierendste Teilgebiet der Elektronik, denn aufgrund der Vielzahl von Funktionen, die er auf seinem Chip vereinigt, ist er für den Entwickler ein universelles Multi-Tool zur Realisierung seiner Projekte. Praktisch jedes Gerät des täglichen Gebrauchs wird heute von einem Mikrocontroller gesteuert. Für einen elektronischen Laien blieb es aufgrund der Komplexität bisher allerdings ein Wunschtraum, eigene Ideen mit einem Mikrocontroller zu realisieren. Das Arduino-Konzept hat den Einsatz von Mikrocontrollern weitgehend vereinfacht, sodass jetzt auch Laien eigene Elektronik-Ideen mit einem Mikrocontroller verwirklichen können. Buch & Hardware im Bundle: 'Learning by Doing' Dieses im Bundle mitgelieferte Buch (im großen A4-Format) zeigt, wie man auch ohne große Erfahrung in Elektronik und Programmiersprachen eigene Projekte mit einem Mikrocontroller realisieren kann. Es ist ein Mikrocontroller-Praxiskurs für Einsteiger, denn nach einem Überblick über die Interna des Mikrocontrollers und einer Einführung in die Programmiersprache C liegt der Schwerpunkt des Kurses auf den praktischen Übungen. Der Leser eignet sich die erforderlichen Kenntnisse durch 'Learning by Doing' an: in dem umfangreichen Praxisteil mit 12 Projekten und 46 Übungen wird das im vorderen Teil des Buches Gelernte mit vielen Beispielen unterlegt. Die Übungen sind dabei so aufgebaut, dass der Bearbeiter eine Aufgabenstellung erhält, die er mit seinem im Theorieteil des Buches aufgebauten Wissen löst. Für jede Übung gibt es anschließend eine ausführlich erklärte und kommentierte Musterlösung, die dem Bearbeiter bei Problemen weiterhilft und die er mit seiner eigenen Lösung vergleichen kann. Arduino IDE In der Arduino IDE, einer Software-Entwicklungsumgebung, die kostenlos auf den eigenen PC heruntergeladen werden kann und die das gesamte Softwarepaket enthält, das für ein eigenes Mikrocontroller-Projekt benötigt wird, schreibt der Bearbeiter mit dem Editor der IDE seine Programme („Apps“) in der Programmiersprache C. Der in die Arduino IDE integrierte Compiler übersetzt sie in die Bits und Bytes, die der Mikrocontroller versteht und die dann über ein USB-Kabel in den Speicher des Mikrocontrollers auf dem Elektor Arduino Nano Trainingsboard (MCCAB) geladen werden. Externe Sensoren, Motoren oder Baugruppen abfragen oder steuern Das Elektor Arduino Nano Trainingsboard (MCCAB) enthält neben einem Mikrocontrollermodul Arduino Nano alle für die Übungen benötigten Bauteile wie Leuchtdioden, Schalter, Taster, akustische Signalgeber usw. Auch externe Sensoren, Motoren oder Baugruppen können mit diesem Mikrocontroller-Übungssystem abgefragt oder gesteuert werden. Technische Daten (Arduino Nano Trainingsboard MCCAB) Stromversorgung Über die USB-Verbindung des zur Erstellung der Programme sowieso angeschlossenen PCs oder ein externes Netzteil (nicht im Lieferumfang enthalten) Betriebsspannung +5 Vcc Eingangsspannung Alle Eingänge 0 V bis +5 V VX1 und VX2 +8 V bis +12 V (nur bei Verwendung eines externen Netzteils) Mikrocontrollermodul Arduino Nano inkl. Mini-USB Kabel Hardwareperipherie LCD 2x16 Zeichen Potenziometer P1 & P2 JP3: Auswahl der Betriebsspannung von P1 & P2 Verteiler SV4: Verteiler für die BetriebsspannungenSV5, SV6: Verteiler für die Ein-/Ausgänge des Mikrocontrollers Schalter und Taster RESET-Taster auf dem Arduino Nano-Modul6x Tastschalter K1 … K66x Schiebeschalter S1 … S6JP2: Verbindung der Schalter mit den Eingängen des Mikrocontrollers Summer Piezo-Summer Buzzer1 mit Steckbrücke auf JP6 Leuchtanzeigen LED L auf dem Arduino Nano-Modul, verbunden mit GPIO D1311x LED: Zustandsanzeige für die Ein-/AusgängeJP6: Verbindung der LEDs LD10 … LD20 mit den GPIOs D2 … D12 Serielle SchnittstellenSPI & I²C JP4: Auswahl des Signals an Pin X der SPI-Steckerleiste SV12SV9 bis SV12: SPI-Interface (3,3 V/5 V) bzw. I²C-Interface Schaltausgang für externe Geräte SV1, SV7: Schaltausgang (maximal +24 V/160 mA, extern zugeführt)SV2: 2x13 Pins zum Anschluss externer Module 3x3 LED-Matrix (9 rote LEDs) SV3: Spalten der 3x3 LED-Matrix (Ausgänge D6 … D8)JP1: Verbindung der Reihen mit den GPIOs D3 … D5 Software Library MCCABLib Steuerung der Hardware-Komponenten (Schalter, Taster, Leuchtdioden, 3x3 LED-Matrix, Summer) auf dem MCCAB Trainingsboard Betriebstemperatur bis +40 °C Abmessungen 100 x 100 x 20 mm Technische Daten (Arduino Nano) Mikrocontroller ATmega328P Architektur AVR Betriebsspannung 5 V Flashspeicher 32 KB, davon 2 KB vom Bootloader belegt SRAM 2 KB Taktfrequenz 16 MHz Analoge IN-Pins 8 EEPROM 1 KB DC-Strom pro I/O-Pin 40 mA an einem I/O-Pin, insgesamt maximal 200 mA an allen Pins gemeinsam Eingangsspannung 7-12 V Digitale I/O-Pins 22 (6 davon sind PWM-fähig) PWM-Ausgänge 6 Stromverbrauch 19 mA Abmessungen 18 x 45 mm Gewicht 7 g Lieferumfang 1x Elektor Arduino Nano Trainingsboard (MCCAB) 1x Buch 'Mikrocontroller-Praxiskurs für Arduino-Einsteiger' 1x Arduino Nano

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Elektor Special: Einstieg in die Elektronik mit Arduino

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Der Themenbereich Solartechnik hat in 2023 vor allem auch wegen der Aussetzung der Mehrwertsteuer für alle Produkte und Dienstleistungen im direkten Zusammenhang mit Solaranlagen einen beispiellosen Boom in Deutschland erfahren. Die Nachfrage nach Anlagen aller Arten und Größenordnungen ist enorm gestiegen. Dieses Special bietet viele kleine Schaltungen vom Solar-Akkulader über solare Nachführsteuerungen bis hin zu Regelungen für Warmwasseranlagen und Tipps aus den unterschiedlichsten Bereichen der Solartechnik. Außerdem gibt es noch einen umfangreichen Beitrag zum Thema Balkonkraftwerke und wie man diese „ins Internet“ bringt plus praktische Informationen zum Aufbau und der Technik hinter Solarmodulen. Inhalt Grundlagen Photovoltaik-Systeme Berechnen und RealisierenGrundlegende Zusammenhänge und neue Entwicklungen zum Thema Energiegewinnung aus der Sonne. LichtsensorikTageslicht mit LEDs gemessen. SonnenstromSolares Laden mit und ohne Laderegler. Kabelquerschnitte und Energieverluste in SolaranlagenWichtige Gedanken zu unterschiedlichen Maximalwerten im Hinblick auf den Strom, der durch Solaranlagenkabel fließen darf. SolarmoduleWas Sie schon immer über Solarpanels wissen wollten… Ideal Diode Controller„Dioden“ mit geringer Verlustleistung. Projekte EnergieloggerEnergie messen und aufzeichnen. Winzige SolarversorgungSonnenlicht rein, 3,3 V raus. DIY-DTUDaten kleiner Wechselrichter per μC auslesen. Solar ChargerSolarladegerät für unterwegs. Regelung für Solar-WarmwasseranlagenEnergiegewinnung auf hohem Niveau. MPP T-SolarladerMaximale Leistung aus der Sonne. HeliostatSonne und Sternen auf der Spur. Solar-LeuchteEinfach (und) funktionell. Solarspannungswandler für IoT-GeräteDas Licht in Innenräumen nutzen. Akkulader für GlobetrotterEnergie vom Himmel. Solar-AkkuladerMit Schutz gegen Tiefentladung. Akkulader mit SolarzellenPIC12C671 umgeht Über- und Tiefenladen. Spannungswandler für Photovoltaik-ModuleEin Beitrag von Transfer MultisortElektronik. Solar-LadereglerFür Panele bis 53 Watt. Sonnenkur für müde Akkus Überwachung von SolarmodulenErkennen und Lokalisieren von problematischen Panels in großen Anordnungen. Akkulader mit Solarzellen und MAX1771. Balkonkraftwerk 2.0Alles neu: Solarpanels, Aufstellung und Wechselrichter. Tipps Solar-Feuchtesensor Solar-Lader mit hohem Wirkungsgrad Shunt für Solaranlage Nachführung für Solarmodul zBot: Solar/Batterie-Stromversorgung Simpler Solar-Lader Solarzellen-Spannungsanzeige Solar-Nachtlicht Alternativer Solarakkulader

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Obwohl viele Funkamateure immer noch mit klassischer HF- und Mobilfunkausrüstung arbeiten, ist der Einsatz von Computern und digitalen Techniken inzwischen sehr beliebt. Heutzutage kann jeder für ca. 40 € einen Raspberry Pi-Computer kaufen und fast jede Amateurfunk-Software auf dem 'RPi' ausführen. Die RTL-SDR-Geräte sind bei Funkamateuren sehr beliebt, weil sie sehr preiswert sind und viele Funktionen bieten. Ein Basissystem kann aus einem USB-basierten RTL-SDR-Dongle mit einer geeigneten Antenne, einem RPi-Computer, einem USB-basierten externen Audio-Eingangs-/ Ausgangsadapter und einer auf dem RPi installierten Software bestehen. Mit einer solch einfachen Einrichtung ist es möglich, Signale von etwa 24 MHz bis über 1,7 GHz zu empfangen. Dieses Buch richtet sich an Funkamateure, die lernen wollen, wie man mit dem Raspberry Pi elektronische Projekte baut. Das Buch eignet sich für die gesamte Bandbreite von Anfängern bis hin zu alten Hasen im Amateurfunk. Die schrittweise Installation des Betriebssystems wird mit vielen Details zu den gängigsten Linux-Befehlen beschrieben. Einige Kenntnisse der Programmiersprache Python sind erforderlich, um die im Buch beschriebenen Projekte zu verstehen und zu bearbeiten. Zu den im Buch entwickelten Beispielprojekten gehören eine Stationsuhr, ein Signalgenerator, der Entwurf eines Transistorverstärkers, der Entwurf eines aktiven Filters, ein Morsezeichen-Übungsgerät, ein Frequenzzähler, ein HF-Meter und vieles mehr. Für jedes Projekt werden das Blockdiagramm, der Schaltplan und der vollständige Python-Quellcode angegeben, einschließlich der vollständigen Beschreibung der Projekte. Neben der umfassenden Behandlung von RTL-SDR für Amateurfunk fasst das Buch auch die Installations- und Gebrauchsanweisungen der folgenden Amateurfunkprogramme zusammen, die Sie auf ihrem Raspberry Pi ausführen können: TWCLOCK, Klog, Gpredict, FLDIGI, DIRE WOLF, xcwcp, QSSTV, LinPsk, Ham Clock, CHIRP, xastir und CQRLOG. Inhalt des RTL-SDR Kits RTL-SDR Blog Marke R820T2 RTL2832U 1PPM TCXO SMA V3 Dongle Dipolantennenfuß mit 60 cm RG174-Verlängerungskabel 2x 23 cm bis 1 m Teleskopantenne 2x 5-cm- bis 13-cm-Teleskopantenne 3 Meter RG174-Verlängerungskabel Flexible Stativhalterung Saugnapfhalterung RTL-SDR ist ein erschwinglicher Dongle, der als computergestützter Radioscanner verwendet werden kann, um Live-Radiosignale in Ihrer Umgebung zu empfangen. Dieser spezielle Dongle enthält einen R820T2-Tuner, einen temperaturkompensierten Oszillator (TCXO) mit 1 PPM und einen SMA-F-Anschluss. Er besitzt ein Aluminiumgehäuse mit passiver Kühlung über ein Wärmeleitpad. Außerdem gibt es eine per Software schaltbare Bias-Tee-Schaltung, einen zusätzlichen ESD-Schutz, ein geringeres Gesamtrauschen und eine eingebaute Direktabtastung für den HF-Empfang. Das Gerät kann Frequenzen von 500 kHz bis 1,7 GHz empfangen und hat eine momentane Bandbreite von bis zu 3,2 MHz (2,4 MHz stabil). Hinweis: RTL-SDR Dongles sind nur RX. Sie können dieses Kit entweder für den terrestrischen oder den Satellitenempfang verwenden, indem Sie einfach die Ausrichtung der Antenne ändern. Dank der mitgelieferten Halterungen und Verlängerungskabel ist es möglich, die Antenne vorübergehend im Freien aufzustellen, um einen besseren Empfang zu gewährleisten. Andere mögliche Anwendungen sind allgemeines Funkscanning, Flugsicherung, öffentlicher Sicherheitsfunk, ADSB, ACARS, Bündelfunk, P25 Digital Voice, POCSAG, Wetterballone, APRS, NOAA APT Wettersatelliten, Radioastronomie, Meteoritenstreuung usw.

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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 Raspberry Pi stellt einen sehr preiswerten, aber doch vollwertigen Computer dar, an den auf einfache Weise verschiedenste Elektronik angeschlossen werden kann. Dieses Buch geht auf eine der Stärken des Raspberry Pi ein: die Kombination von Elektronik und Software. Nach einer kurzen Einführung zum Raspberry Pi wird auf die benötigte Software eingegangen. Im Anschluss wird das Linux-Betriebssystem kurz vorgestellt – gefolgt von einer Einführung in die Programmierung mit Bash, Python und JavaScript. Der Schwerpunkt liegt dabei auf Python. Die Erläuterungen sind in allen Fällen kurz und bündig und trotzdem so ausführlich, dass das Notwendigste besprochen wird, um die folgenden Projekte zu verstehen und individuell anzupassen. Dieses Buch beschreibt 45 spannende und interessante Projekte, wie zum Beispiel ein Wechselblinklicht, eine Motorregelung, Erzeugen und Verarbeiten analoger Signale, ein digitales Thermometer, ein Lichtmesser. Aber auch kompliziertere Projekte wie eine Motor-Geschwindigkeitsregelung, ein Webserver mit CGI (Common Gateway Interface) und Client-Server-Programme werden vorgestellt. Sie können dieses Buch als Projektbuch verwenden und die Projekte nachbauen, um sie dann in der Praxis einzusetzen. Durch die ausführliche Beschreibung mit Schaltplänen und Fotos gestaltet sich der Aufbau auf dem Steckbrett recht einfach. Sie können dieses Buch auch als Lehrbuch verwenden. Bei jedem Projekt wird erklärt, warum es auf diese Art und Weise ausgeführt ist. Sie lernen viel über den Raspberry Pi, Python und die verwendeten Bauteile, so dass Sie selbst die Projekte anpassen, nach eigenen Wünschen erweitern oder mehrere Projekte miteinander kombinieren können. Um Ihnen die Software-Installation zu erleichtern, hat der Autor das Betriebssystem und alle Programmbeispiele auf einer SD-Karte zusammengetragen. Passend zu den Projekten ist neben dieser SD-Karte auch ein Hardware-Starterkit bei Elektor erhältlich.

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Einführung in die SPS-Programmierung mit dem Open-Source-Projekt auf dem Raspberry Pi und Modbus-Beispiele mit dem Arduino Uno und ESP8266 Die SPS-Programmierung ist heute in der Industrie und in der Hausautomation sehr weit verbreitet. In diesem Buch beschreibt der Autor, wie der Raspberry Pi 4 als SPS eingesetzt werden kann. Angefangen mit der Softwareinstallation auf dem Raspberry Pi und dem SPS-Editor auf dem PC geht es nach einer Beschreibung der Hardware an das Programmieren. Es folgen interessante Beispiele nach IEC 61131-3 in den verschiedenen Programmiersprachen. Ausführlich wird auch erklärt, wie der SPS-Editor benutzt wird und wie die Programme auf den Raspberry Pi geladen und ausgeführt werden. Angefangen mit der Programmierung mit KOP (Kontaktplan) über ST (Structured Control Language) bis zu AS (Special Function Chart) werden alle IEC-Sprachen mit Beispielen behandelt. Diese können auf der Website des Autors heruntergeladen werden. Auch die Vernetzung kommt nicht zu kurz. Der Arduino Uno und der ESP8266 werden als ModbusRTU- bzw. ModbusTCP-Module programmiert, um Zugriff auf externe Peripherie zu erhalten. Damit ist es möglich, Sensoren einzulesen und Verbraucher zu schalten. Interessant dürften auch E/A-Schaltungen sein, die dem 24V-Industriestandard entsprechen. Befehlsübersichten für ST und KOP runden das Buch ab. Nach dem Durcharbeiten des Buches ist der Leser in der Lage, eigene SPS-Steuerungen mit dem Raspberry Pi zu verwirklichen.

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Diese Ausgabe steht allen GOLD- und GREEN-Mitgliedern auf der ElektorMagazine-Website zum Download bereit! Sie sind noch kein Mitglied? Hier klicken! Über 50 Schaltungen und Projekte Sirene im US-Stil Zwei Drehgeber an einem Analogeingang Wie man mit dem Arduino einen 230-V-AC-Dimmer baut Zehnfache LED-Stromquelle Vier Schalter an einem Pin erkennen Ein/Aus-Schalter mit Akku-Füllstandskontrolle Handdesinfektionsmittel-Spender selbstgebaut Eine einfache elektronische Orgel Ultra-einfacher Stereo-Verstärker Sound Activated Switch für Verstärker Balanced/Unbalanced-Wandler Externes Netzfilter Tastenfreie Torsteuerung DI-Box für ein Smartphone Spaß mit Lauflichtern Ein-Knopf-Thyristor-Steuerung Quasi-analoger Belichtungstimer für die Dunkelkammer Schaltungen von der Hackster.io-Community Analoger Bräunungstimer Noch eine Ein-Draht-LCD-Schnittstelle Einfacher PWM-Generator mit ATtiny13 Zweites Leben für Batterien Touch-Schalter für LED-Leuchten Tester für LEDs und DIP-Schalter Funktionstester für IR-Fernbedienungen Leistungshalbleiter-Tester SPI für WS2812(B)-LEDs Messen von Leistungsinduktivitäten Ein DIY-Doppelnetzteil DIY-Testvorrichtung für das LCR-Meter Arduino-Amperemeter Zwei-Finger-Orgel Rauscharmer ADC-Kalibrator DC/DC-Aufwärtswandler Zwei Potentiometer an einem digitalen Eingang Akustischer Näherungssensor Batterieloser Heizkörper-Sensor Wanzen und drahtlose Kameras aufgespürt Timer für die Innenbeleuchtung im Auto Kerzensimulator Digitaler Küchentimer Milliohm-Meter Verzögerungstimer für Heißwasserbereiter Einfaches Ladegerät für zwei Zellen des Typs 18650 Winzige Frequenzreferenz Sparsamer IR-Schalter Recyceln Sie den Auto-Handylader! Mikrofon-Vorverstärker für Arduino EMI-Filter im Selbstbau Elektronischer Würfel – ganz ohne MCU Finger-Kondensator Der selbstladende LED-Blitzer Außerdem in dieser Ausgabe KiCad 6 – Fünf interessante neue Funktionen Flashback – Der Elektor-Computer SC/MP Interview – Mit Elektrizität Kunst machen Meine erste Platine – Crash-Einstieg in KiCad Mit intelligenter Software Hardware minimieren Infografik – Fakten und Zahlen Neue ICs von Analog Devices Flashback – DER Elektor-Metalldetektor Hexadoku – Sudoku für Elektroniker

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Praktische Einführung in 3D-Modellierung vom Gehäuse bis zu Frontplatten Ein historisches Bauteil einbetten, eine professionell anmutende Heimstätte für eine Leiterplatte schaffen oder ein komplexes Gerät mit Chassis konstruieren – diese und viele andere Herausforderungen werden mit FreeCAD zu einem anregenden Vergnügen. Hat man die grundlegenden Prozesse erst einmal verinnerlicht, sind der Fantasie praktisch keine Grenzen mehr gesetzt. Der Einstieg in ein neues Programm ist immer schwierig – besonders wenn es sich um ein so vielfältiges Werkzeug wie FreeCAD handelt. Überschaubare, aber zugleich gut verwendbare Einzelteile liefern in diesem Buch den Anfangspunkt. Das Zusammensetzen dieser Komponenten führt später zu Baugruppen. In der Vielfalt der Möglichkeiten von FreeCAD wird ein gangbarer Weg gezeigt. Das beschriebene Vorgehen ist exemplarisch – die Beispiele lassen sich daher leicht auf eigene Aufgaben anwenden. Die Geräte wurden vom Autor angefertigt und mit Fotos illustriert. Eine 3D-Konstruktion erfordert etwas Aufwand, der sich aber lohnt: Neben einer beeindruckenden Darstellung von Projekten wird zugleich die Möglichkeit geliefert, z. B. Blechteile zur Fertigung abzuwickeln und für die Werkstatt aussagekräftige Zeichnungen zu exportieren. Schon bald werden Sie auf FreeCAD nicht mehr verzichten wollen!

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Pfiffige Projekte zum Messen, Steuern und Regeln Der Raspberry Pi dominiert seit vielen Jahren die Maker-Szene. Frei verfügbare I/O-Pins machten ihn zu einem der beliebtesten Prozessorboards aller Zeiten. Allerdings verfügt der klassische Raspberry Pi über keinerlei Analogeingänge. Eine direkte Messung analoger Werte ist damit nicht möglich. So können weder Photodioden noch NTCs oder Hallsensoren etc. unmittelbar ausgelesen werden. Zudem sind die Pins direkt, d. h. ohne Treiber oder Schutzschaltung, mit den freiliegenden Kontakten verbunden. Dadurch kann der zentrale Controller und damit der gesamte Raspberry Pi schnell zerstört werden. Mit dem Pico können diese Probleme elegant gelöst werden. Er kann als sogenanntes „Frontend“ problemlos vielfältige Messaufgaben übernehmen. Zudem ist der Pico deutlich preisgünstiger als ein klassischer Raspberry Pi 4. Falls eine Fehlbeschaltung zur Zerstörung des Pico führt, ist dies vor allem für nicht-professionelle Anwender relativ leicht zu verkraften. Der klassische Raspberry Pi und der Pico werden so zum idealen Duo. Das Buch führt entsprechend in das weite und hochaktuelle Gebiet der modernen Controllertechnik anhand der beiden Boards „Raspberry Pi 4“ und „Raspberry Pi Pico“ ein. Neben einer tiefergehenden Einführung in die Arbeits- und Funktionsweise der Controllerboards selbst wird insbesondere auch auf die Messwerterfassung und -verarbeitung mit digitalen Prozessoren eingegangen. Insbesondere die Kombination beider Systeme bietet vielfältige und hochinteressante Möglichkeiten. Praktische Projekte aus dem Inhalt: USB-Verbindung zwischen Raspberry Pi 4 und Pico I²C-Kommunikation und Pico als I²C-Device Voltmeter und Computerthermometer Pico W als Web-Server und WLAN-Scanner Frequenzmesser und -generatoren OLED-Displays an Pico und Raspberry Pi 4 Energiesparmonitor Welche Astronauten sind im Orbit? Mini-Monitor für den aktuellen Bitcoin-Kurs

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Die Programmiersprache „Python“ hat in den letzten Jahren einen enormen Aufschwung erlebt. Nicht zuletzt haben verschiedene Einplatinensysteme wie der Raspberry Pi zu deren Bekanntheitsgrad beigetragen. Aber auch in anderen Gebieten, wie der Künstlichen Intelligenz oder dem Machine Learning, hat Python weite Verbreitung gefunden. Es ist daher naheliegend, Python bzw. die Variante „MicroPython“ auch für den Einsatz in SoCs (Systems on Chip) zu verwenden. Leistungsfähige Controller wie der ESP32 der Firma Espressif Systems bieten eine hervorragende Performance sowie Wi-Fi- und Bluetooth-Funktionalität zu einem günstigen Preis. Mit diesen Eigenschaften wurde die Maker-Szene im Sturm erobert. Im Vergleich zu anderen Controllern weist der ESP32 einen deutlich größeren Flash und SRAM-Speicher, sowie eine wesentlich höhere CPU-Geschwindigkeit auf. Aufgrund dieser Leistungsmerkmale eignet sich der Chip nicht nur für klassische C-Anwendungen, sondern insbesondere auch für die Programmierung mit MicroPython. Das vorliegende Buch führt in die Anwendung der modernen Ein-Chip-Systeme ein. Neben den technischen Hintergründen steht vor allem MicroPython selbst im Vordergrund. Nach der Einführung in die Sprache werden die erlernten Programmierkenntnisse umgehend in die Praxis umgesetzt. Die einzelnen Projekte sind sowohl für den Einsatz im Labor als auch für Alltagsanwendungen geeignet. Neben dem eigentlichen Lerneffekt steht also auch die Freude am Aufbau kompletter und nützlicher Geräte im Vordergrund. Durch die Verwendung von Laborsteckboards können Schaltungen aller Art mit geringem Aufwand realisiert werden, sodass das Austesten der selbstgebauten Geräte zum lehrreichen Vergnügen wird. Durch die verschiedenen Anwendungen wie Wetterstationen, Digitalvoltmeter, Ultraschall-Entfernungsmesser, RFID-Kartenleser oder Funktionsgeneratoren sind die vorgestellten Projekte auch für Praktika oder Fach- und Studienarbeiten in den Naturwissenschaften bzw. im Natur- und Technikunterricht bestens geeignet.

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KiCad wie ein Profi

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Pfiffige Lösungen mit Arduino Pro Mini und ATmega328-Boards Mit einem einfachen Arduino Pro Mini Board und ein paar weiteren Bauteilen lassen sich heute für wenig Geld Projekte realisieren, die vor 20 oder 30 Jahren noch undenkbar waren oder ein kleines Vermögen gekostet hätten. Von einfachen LED-Effekten bis zur Ladestation – die den Akku auf Herz und Nieren prüft – ist in diesem Buch vieles dabei. Als Mikrocontroller dient bei allen beschriebenen Projekten der ATmega328, der mit seinen 20 Ein- und Ausgangsleitungen unzählige Möglichkeiten zum Messen, Schalten und Steuern bietet. Mit einem 7-Segment-Display und ein paar Widerständen lässt sich daraus z. B. ein Voltmeter bauen oder mittels NTC ein Thermometer. Die Arduino-Plattform bietet dabei die perfekte Entwicklungsumgebung zum Programmieren der Boards. Neben den ganz konkreten Projekten soll das Buch aber auch das nötige Wissen vermitteln, um eigene Ideen zu realisieren. Wie misst man was? Welches ist der geeignete Transistor, um verschiedene Verbraucher zu schalten? Wann ist man mit einem IC besser bedient, oder wie schaltet man Netzspannung? Auch batteriebetriebene Projekte mit LilyPad sind ausführlich thematisiert. Ebenso vielerlei Motoren, vom einfachen Gleichstrommotor bis zum Schrittmotor. Sensoren sind ein weiteres spannendes Thema. Nur zwei Beispiele: Mit einem winzigen Bauteil lässt sich tatsächlich messen, dass der Luftdruck am Fußboden höher ist als auf Tischhöhe. Mit einem simplen Infrarot-Empfänger kann man ausgedienten Fernbedienungen ein zweites Leben schenken und die Wohnung damit steuern.

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