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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.

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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).

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Obwohl viele Funkamateure immer noch mit klassischer HF- und Mobilfunkausrüstung arbeiten, ist der Einsatz von Computern und digitalen Techniken mittlerweile sehr beliebt. wür überwä wür wich überwä ich wür wich überwä ich wür wämich überwä ich wür wich überich wür wämich überbich wür wich überwä ich wür wich überbich wür wäm ...ich wür wich überbich wür ich überbich wür ich wür wich überbich wür Für 40 € einen Raspberry Pi- Computer kaufen und schnell 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 solchen 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 des Projektes. 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 günstiger 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 Empfang 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. Weitere 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 programmierte Arbeit 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. Vollständiges Programm für Raspberry Pi und 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 Zeitdiskreter 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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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

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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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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!

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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

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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.

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Die Vakuumröhren- (oder Ventil-, je nachdem, auf welcher Seite des Teichs Sie leben) brachte Anfang des 20. Jahrhunderts das Zeitalter der Elektronik hervor. Bis zum Aufkommen der Festkörperelektronik Mitte des Jahrhunderts waren Hohlkörpergeräte die einzige Wahl. Aber nach der Erfindung des Transistors (nachdem der Prozess auf ein vernünftiges Niveau zurückgegangen war) wurde innerhalb weniger Jahrzehnte weithin der Tod der Vakuumröhren angekündigt. Doch nun sind wir etwa fünf Jahrzehnte später und Hollow-State-Geräte erleben ein Comeback, insbesondere in der Musik- und High-End-Audioindustrie. Es gibt viele Probleme im Zusammenhang mit Hollow-State-Audio: Erzeugt es – wie manche behaupten – einen besseren Klang? Wenn ja, gibt es wissenschaftliche Erkenntnisse, die diese Behauptungen untermauern? Wie funktionieren Hohlzustandsschaltungen? Wie entwirft man Hohlkörper-Audioschaltungen? Wie gehen Sie bei einem Ausfall von Hollow-State-Geräten bei der Fehlerbehebung und Reparatur vor? Können wir einige der klassischen Hohlkörper-Audiogeräte für moderne Hörräume und Aufnahmestudios nachbauen? Wie können wir Hohlkörperverstärker intelligent nach unserem Geschmack modifizieren? Diese und andere Themen werden in The State of Hollow State Audio behandelt.

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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

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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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Mit diesem Bundle können Sie die über 30 im Buch beschriebenen getesteten und funktionierenden Projekte sofort aufbauen. Dieses Bundle enthält: The Raspberry Pi Zero 2 W GO! Book (Einzelpreis: 34,95 €) Raspberry Pi Zero 2 W (Einzelpreis: 22,95 €) The Raspberry Pi Zero 2 W GO! Book A Fast-Lane Ride From Concept to Project The core of the book explains the use of the Raspberry Pi Zero 2 W running the Python programming language, always in simple terms and backed by many tested and working example projects. On part of the reader, familiarity with the Python programming language and some experience with one of the Raspberry Pi computers will prove helpful. Although previous electronics experience is not required, some knowledge of basic electronics is beneficial, especially when venturing out to modify the projects for your own applications. Over 30 tested and working hardware-based projects are given in the book, covering the use of Wi-Fi, communication with smartphones and with a Raspberry Pi Pico W computer. Additionally, there are Bluetooth projects including elementary communication with smartphones and with the popular Arduino Uno. Both Wi-Fi and Bluetooth are key features of the Raspberry Pi Zero 2 W. Some of the topics covered in the book are: Raspberry Pi OS installation on an SD card Python program creation and execution on the Raspberry Pi Zero 2 W Software-only examples of Python running on the Raspberry Pi Zero 2 W Hardware-based projects including LCD and Sense HAT interfacing UDP and TCP Wi-Fi based projects for smartphone communication UDP-based project for Raspberry Pi Pico W communication Flask-based webserver project Cloud storage of captured temperature, humidity, and pressure data TFT projects Node-RED projects Interfacing to Alexa MQTT projects Bluetooth-based projects for smartphone and Arduino Uno communications Raspberry Pi Zero 2 W Der kleine Raspberry Pi legt den Quad-Core-Turbo ein! Features 64-bit Quad-Core-Prozessor VideoCore IV GPU 512 MB LPDDR2 DRAM 802.11b/g/n wireless LAN Bluetooth 4.2 / Bluetooth Low Energy (BLE) MicroSD-Kartenslot Mini HDMI und USB 2.0-OTG-Anschlüsse Micro USB Stromversorgung HAT-kompatibler 40-Pin Header Composite Video und Reset-Pins via Testpunkte CSI-Kameraanschluss Technische Daten SoC Broadcom BCM2710A1 CPU 64-bit ARM Cortex-A53 (4x 1 GHz) GPU Broadcom VideoCore VI RAM 512 MB LPDDR2 Wireless LAN 2,4 GHz IEEE 802.11b/g/n Bluetooth Bluetooth 4.2, BLE USB 1x micro USB (für Daten)1x micro USB (für Stromversorgung) GPIO HAT-kompatibler 40-Pin GPIO-Header Video & Audio 1080P HD Video & Stereo-Audio via mini-HDMI-Anschluss SD-Karte microSD (für Betriebssystem und Datenspeicherung) Stromversorgung 5 VDC / 2,5 A (via micro USB Anschluss) Abmessungen 65 x 30 x 5 mm Raspberry Pi Zero 2 W ist Footprint-kompatibel zu früheren Zero-Modellen.

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59 Experimente mit Arduino IDE und Python Das Hauptziel dieses Buches besteht darin, die Programmiersprachen Arduino IDE und MicroPython in ESP32-basierten Projekten zu lehren, wobei das sehr beliebte ESP32 DevKitC-Entwicklungsboard zum Einsatz kommt. Das Buch enthält viele einfache, grundlegende und mittelschwere Projekte, die die Arduino IDE mit ESP32 DevKitC verwenden. Alle Projekte wurden getestet und funktionieren. Blockdiagramme, Schaltpläne und vollständige Programmlisten aller Projekte werden mit Erklärungen bereitgestellt. Darüber hinaus werden mehrere Projekte zur Programmierung des ESP32 DevKitC mit MicroPython bereitgestellt. Die in diesem Buch enthaltenen Projekte sollen die folgenden Funktionen des ESP32-Prozessors lehren: GPIOs Berührungssensoren Externe Interrupts Timer-Unterbrechungen I²C und I²S SPI PWM ADC DAC UART Hallsensor Temperatursensor Infrarot-Controller Lesen und Schreiben auf SD-Karte Lesen und Schreiben in den Flash-Speicher RTC-Timer Chip-ID Sicherheit und Verschlüsselung WLAN und Netzwerkprogrammierung Bluetooth BLE-Programmierung Kommunikation mit mobilen Geräten Niedrigenergiedesign ESP-IDF-Programmierung Die Projekte sind nach steigendem Schwierigkeitsgrad organisiert. Die Leser werden ermutigt, die Projekte in der angegebenen Reihenfolge anzugehen. Ein speziell vorbereiteter Hardwarebausatz ist bei Elektor erhältlich. Mithilfe dieser Hardware sollte es einfach und unterhaltsam sein, die Projekte in diesem Buch zu bauen.

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Über das Buch Die ESP8266- und ESP32-Mikrocontroller von Espressif haben die DIY-Heimautomatisierung für die breite Masse zugänglich gemacht. Allerdings ist nicht jeder in der Lage, diese Mikrocontroller mit dem C/C++-SDK von Espressif, dem Arduino-Tool oder MicroPython zu programmieren. Hier kommt ESPHome ins Spiel: Bei diesem Projekt programmieren Sie Ihren Mikrocontroller nicht, sondern konfigurieren ihn. In diesem Buch erfahren Sie, wie Sie Ihre eigenen Hausautomationsgeräte mit ESPHome auf einem ESP32-Mikrocontroller-Board erstellen können. Sie lernen, wie Sie alle Arten von elektronischen Komponenten kombinieren und komplexe Verhaltensweisen automatisieren. Ihre Geräte können völlig autonom arbeiten und sich über Wi-Fi mit Ihren Hausautomations-Gateways, wie Home Assistant oder MQTT-Broker verbinden. Am Ende dieses Buches werden Sie in der Lage sein, Ihre benutzerdefinierten Hausautomationsgeräte nach Ihren eigenen Wünschen zu erstellen. Dank ESPHome und dem ESP32 ist dies nun für jeden erlernbar. Einrichtung von ESPHome-Entwicklungsumgebung und Erstellung von wartbarer Konfiguration Verwendung von Tasten und LEDs Ansteuerung eines Buzzers und Abspielen von Melodien Auslesen von Messwerten verschiedener Sensortypen Kommunikation über kurze Distanzen mit NFC, Infrarotlicht und Bluetooth Low Energy Anzeige von Informationen auf verschiedenen Displays Über das Board Chipsatz Espressif-ESP32 240 MHz Xtensa single-/dual-core 32-bit LX6 Mikroprozessor Flash Speicher QSPI flash 16 MB SRAM 520 kB SRAM Taster Reset USB to TTL CP2104 Modulare Schnittstellen UART, SPI, SDIO, I²C, LED PWM, TV PWM, I²S, IRGPIO, ADC, kapazitiver touch sensor, DACLNA-Vorverstärker Display IPS ST7789V 1.14 Inch Betriebsspannung 2.7-4.2 V Arbeitsstrom ca. 67 MA Ruhestrom ca. 350 uA Arbeitstemperaturbereich -40℃ ~ +85℃ Größe & Gewicht 51.52 x 25.04 x 8.54 mm (7.81 g) Stromversorgung USB 5 V/1 A Ladestrom 500 mA Batterie 3.7 V Lithium-Akku JST-Steckverbinder 2-Pin 1.25 mm USB-Anschluss USB-C

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Dieses englischsprachige Projektbuch – geschrieben von Bestsellerautor Dogan Ibrahim – enthält viele Software- und Hardware-basierte Projekte, die speziell für das Arduino Uno Experimentierkit entwickelt wurden. Das Kit enthält ein Arduino Uno-Board, mehrere LEDs, Sensoren, Aktoren und andere Komponenten. Der Zweck des Kits ist es, einen fliegenden Start mit Hardware- und Software-Aspekten von Projekten zu machen, die um das Arduino-Mikrocontrollersystem herum entworfen wurden. Die in diesem Handbuch vorgestellten Projekte sind vollständig getestet und funktionsfähig und verwenden alle mitgelieferten Komponenten. Zu jedem Projekt in diesem Handbuch gibt es ein Blockdiagramm, einen Schaltplan, ein umfangreiches Programmlisting und eine vollständige Programmbeschreibung. Lieferumfang des Kits 1x Arduino Uno Rev3 Board 1x RFID-Reader-Modul 1x DS1302 Uhrenmodul 1x 5 V Schrittmotor 1x "2003" Schrittmotor-Antriebsplatine 5x grüne LED 5x gelbe LED 5x rote LED 2x Wippschalter 1x Flammensensor 1x LM35 Sensormodul 1x Infrarotempfänger 3x lichtabhängige Widerstände (LDRs) 1x IR-Fernbedienung 1x Steckbrett 4x Taster (mit vier Kappen) 1x Summer 1x Piezo-Echolot 1x einstellbarer Widerstand (Potentiometer) 1x 74HC595 Schieberegister 1x 7-Segment-Anzeige 1x 4-stellige 7-Segment-Anzeige 1x 8x8 Dot-Matrix-Display 1x 1602 / I²C LCD-Modul 1x DHT11 Temperatur- und Feuchtigkeitsmodul 1x Relaismodul 1x Soundmodul 10x Dupont-Kabel (20 cm) 20x Breadboard-Kabel (15 cm) 1x Wassersensor 1x PS2-Joystick 5x 1 kOhm Widerstand 5x 10 kOhm Widerstand 5x 220-Ohm-Widerstand 1x 4x4 Tastaturmodul 1x 9-g-Servo (25 cm) 1x RFID-Karte 1x RGB-Modul 2x Überbrückungskappe 1x 0,1 Zoll Abstandsstift 1x 9-V-Batterie-DC-Buchse Projektbuch (Englisch, 237 Seiten) Über 60 Projekte im Buch Hardware-Projekte mit LEDs Blinkende LED – unter Verwendung der integrierten LED Blinkende LED – Verwendung einer externen LED LED blinkt SOS Abwechselnd blinkende LEDs LEDs jagen Jagt LEDs 2 Binäre Zähl-LEDs Zufällig blinkende LEDs – Weihnachtsbeleuchtung Tastengesteuerte LED Steuerung der LED-Blinkrate – externe Interrupts Reaktionstimer LED-Farbstab RGB-Festfarben Ampeln Ampeln mit Fußgängerüberwegen Verwendung des Schieberegisters 74HC595 – binärer Aufwärtszähler Verwendung des 74HC595-Schieberegisters – zufälliges Blinken von 8 LEDs Mit dem Schieberegister 74HC595 – LEDs jagen Verwendung des Schieberegisters 74HC595 – Schalten Sie eine bestimmte LED ein Verwendung des Schieberegisters 74HC595 – bestimmte LEDs einschalten 7-Segment LED-Displays 7-Segment 1-stelliger LED-Zähler 7-Segment 4-stellige Multiplex-LED-Anzeige 7-Segment-Zähler mit 4-stelliger Multiplex-LED-Anzeige – Timer-Interrupts 7-Segment 4-stelliger Multiplex-LED-Anzeigezähler – Eliminierung der führenden Nullen 7-Segment 4-stellige Multiplex-LED-Anzeige – Reaktionstimer Timer unterbricht blinkende Onboard-LED Liquid Crystal Displays (LCDs) Text auf dem LCD anzeigen Laufender Text auf dem LCD Zeigen Sie benutzerdefinierte Zeichen auf dem LCD an Förderband-Warenzähler auf LCD-Basis LCD-basierte genaue Uhr mit Timer-Interrupts LCD-Würfel Sensoren Analoger Temperatursensor Voltmeter Ein/Aus-Temperaturregler Dunkelheitserinnerung mit einem lichtabhängigen Widerstand (LDR) Neigungserkennung Wasserstandsensor Wasserstände anzeigen Wasserstandsregler Überschwemmungsmelder mit Summer Tonerkennungssensor – Relaissteuerung durch Händeklatschen Flammensensor – Branderkennung mit Relaisausgang Temperatur- und Luftfeuchtigkeitsanzeige Musikalische Töne mit dem Melodiemacher erzeugen Der RFID-Reader Ermitteln der Tag-ID RFID-Türschloss-Zugangskontrolle mit Relais Das 4x4 Keypad Den gedrückten Tastencode auf dem seriellen Monitor anzeigen Integer-Rechner mit LCD Türsicherheitsschloss mit Tastatur und Relais Das Echtzeituhr-Modul (RTC) RTC mit seriellem Monitor RTC mit LCD Temperatur- und Luftfeuchtigkeitsanzeige mit Zeitstempel Der Joystick Analogwerte des Joysticks lesen 8x8 LED-Matrix Formen anzeigen Motoren Drehen Sie das Servo testweise Servo-Sweep Joystick-gesteuertes Servo Drehen Sie den Motor im Uhrzeigersinn und dann gegen den Uhrzeigersinn Infrarot-Receiver und Fernbedienungseinheit Entschlüsselung der IR-Fernbedienungscodes Remote-Relais-Aktivierung/Deaktivierung Infrarot-Fernsteuerung des Schrittmotors

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Plotten, schneiden, bohren, fräsen und lasern mit der Z99 Dieses Buch behandelt den Aufbau, die Hardware, die Software und den Betrieb der Z99 – CNC-Maschine. Dies ist eine multifunktionale 4-Achsen-Maschine für den Hausbau. Zu den Fähigkeiten der Z99-Maschine gehören: Großformatiges schematisches Plotten PCB-Plotten mit ätzbeständigen Stiften Schematisches Plotten mit leitfähigen Tintenstiften Brief aus Vinyl ausschneiden Papier schneiden Bohren von Leiterplatten/Substraten Fräsen von Leiterplatten/Substraten Textfräsen Laser-Gravur Laserschneiden oder Lötpastenmasken Durch die Bereitstellung der Support-Software als Freeware werden die Leser des Buches herausgefordert und ermutigt, neue Anwendungen für das Z99 zu entwickeln. Die Maschine würde nicht viel nützen, wenn der Benutzer keine Möglichkeit hätte, geeignete Dateien für die gewünschten Designs zu erstellen. Ein großer Teil dieses Buches ist der Erstellung von Quelldateien in verschiedenen Freeware-Softwarepaketen gewidmet, darunter Inkscape, DesignSpark PCB, KiCad und FlatCAM. Das Buch ist auch für Leser nützlich, die die Grundstruktur von HPGL-, Gerber-, Drill- und G-Code-Dateien verstehen und anschließend beherrschen sowie versuchen möchten, sie mithilfe von Software zu entschlüsseln.

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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 anschließend 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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Erste Schritte mit dem weltweit besten Open-Source-PCB-Tool + Beherrschung des PCB-Designs anhand realer Projekte. Ein Handbuch, das so umfassend ist, dass wir es in zwei Büchern zusammenfassen mussten! Die neueste Version von KiCad, dem weltweit besten kostenlosen PCB-Tool, ist vollgepackt mit Funktionen, die normalerweise nur in teuren kommerziellen CAD-Tools zu finden sind. Diese moderne, plattformübergreifende Anwendungssuite, die auf Schaltplan- und Designeditoren mit Zusatzanwendungen basiert, ist ein stabiles und ausgereiftes PCB-Tool. KiCad 6 ist perfekt für Elektronikingenieure und Bastler geeignet. Hier sind die wichtigsten Verbesserungen und Funktionen in KiCad 6, sowohl über als auch unter der Haube: Moderne Benutzeroberfläche, im Vergleich zu früheren Versionen komplett neu gestaltet Verbesserte und anpassbare Prüffunktionen für Elektrik und Designregeln Themeneditor, mit dem Sie KiCad auf Ihrem Bildschirm anpassen können Möglichkeit zum Importieren von Projekten aus Eagle, CADSTART und mehr Verbessertes Bus-Handling Volle Kontrolle über die Darstellung von Informationen durch den Layouteditor Filter definieren auswählbare Elemente Verbesserter interaktiver Router hilft Ihnen beim präzisen Zeichnen einzelner Spuren und differentieller Paare Neue oder verbesserte Tools zum Zeichnen von Tracks, Messen von Entfernungen, Anpassen von Tracklängen usw. Verbessertes Werkzeug zum Erstellen gefüllter Zonen Einfacher Datenaustausch mit anderen CAD-Anwendungen Realistischer Raytracing-fähiger 3D-Viewer Riesige Community von Mitwirkenden, die KiCad jeden Tag besser machen Umfangreiche Repositorien mit Symbol-, Footprint- und 3D-Formbibliotheken Das erste Buch „KiCad 6 Like A Pro – Fundamentals and Projects“ bringt Ihnen den Umgang mit KiCad in der Praxis bei. Es hilft Ihnen, schnell produktiv zu werden und mit dem Entwurf Ihrer eigenen Platinen zu beginnen. Beispielprojekte (z. B. ein einfaches Steckplatinen-Netzteil und ein PCBA 4×8×8 LED-Matrix-Array) veranschaulichen die grundlegenden Funktionen von KiCad, auch wenn Sie keine Vorkenntnisse im PCB-Design haben. Der Autor beschreibt den gesamten Arbeitsablauf von der Schemaeingabe bis hin zu den Feinheiten der Fertigstellung der Dateien für die PCB-Produktion und bietet fundierte Anleitungen für den Prozess. Weitere vollwertige Projekte mit steigendem Schwierigkeitsgrad werden in einem zweiten Buch zusammen mit einer Reihe fortgeschrittener Rezepte vorgestellt. Das zweite Buch „KiCad 6 Like A Pro – Projekte, Tipps und Rezepte“ hilft Ihnen beim Einüben Ihrer neuen KiCad 6-Kenntnisse, indem es Sie in einer Reihe von zwei realen Projekten herausfordert, unterstützt durch einen umfassenden Satz von Rezepten mit detaillierten Anweisungen zum Erledigen einer Vielzahl einfacher und komplexer Aufgaben.

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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 erfordern ihn aller Zeiten zu einem der beliebtesten Prozessorboards. 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, also 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 verschiedene 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 des 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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Eine illustrierte Chronik der Teknologie für Sammler und Restauratoren Oszilloskope haben einen wichtigen Beitrag zum Fortschritt des menschlichen Wissens geleistet, nicht nur in der Elektronik, sondern in allen Wissenschaften, wann immer eine physikalische Größe in ein zeitbezogenes elektrisches Signal umgewandelt werden kann. Dieses Buch zeichnet die Geschichte eines wichtigen Instruments anhand vieler Tektronix-Produkte nach. Dieses Unternehmen hat die meisten der Funktionen, die heute in allen Oszilloskopen zu finden sind, erfunden und patentiert. Tek ist und wird immer ein Synonym für das Oszilloskop sein. Auf fast 600 Seiten, mit Hunderten von prächtigen Fotos, Diagrammen, Anekdoten und technischen Daten, reisen Sie durch die Geschichte von Tektronix in einer hervorragenden Sammlerausgabe mit einem technischen Blickwinkel. Der Autor scheut sich nicht, sich die Hände schmutzig zu machen und seine eigenen Tek-Geräte zu restaurieren. Die Reise beginnt in den frühen 1950er Jahren. Sie endet in den 90er Jahren, nachdem er die interessantesten Modelle der 300er-, 400er-, 500er-, 5000er-, 7000er- und 11000er-Serie, von Röhren bis hin zu fortschrittlichen Hybridtechnologien, in allen Einzelheiten vorgestellt hat.

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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 unentbehrlich 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 verwirklichen. Wie misst man was? Welcher Transistor ist geeignet, um verschiedene Verbraucher einzuschalten? Wann ist man mit einem IC besser bedient, oder wie schaltet man die Netzspannung? Auch batteriebetriebene Projekte mit LilyPad sind ausführlich thematisiert. Ebenso elektrische Motoren, vom einfachen Gleichstrommotor bis zum Schrittmotor. Sensoren sind ein weiteres spannendes Thema. Nur zwei Beispiele: Mit einem winzigen Bauteil lässt sich tatsächlich feststellen, dass der Luftdruck am Fußboden höher ist als auf Tischhöhe. Mit einem einfachen Infrarot-Empfänger kann man mit der Fernbedienung ein zweites Leben schenken und die Wohnung damit steuern.

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