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Der Raspberry Pi wird traditionell mit Python programmiert. Obwohl das eine sehr mächtige Sprache ist, sind viele Programmierer vielleicht nicht mit ihr vertraut. C hingegen ist vielleicht die am häufigsten verwendete Programmiersprache und alle eingebetteten Mikrocontroller können damit programmiert werden. Die Sprache C wird an den meisten technischen Hochschulen und Universitäten gelehrt, und fast alle Studenten der Ingenieurwissenschaften sind mit der Verwendung dieser Sprache bei ihren Projekten vertraut. In diesem Buch geht es darum, den Raspberry Pi mit C zu verwenden, um eine Reihe von hardwarebasierten Projekten zu entwickeln. Dabei werden zwei der beliebtesten C-Bibliotheken, wiringPi und pigpio, verwendet. Das Buch beginnt mit einer Einführung in C, und die meisten Studenten und Neueinsteiger werden dieses Kapitel als wertvoll empfinden. Das Buch enthält viele Projekte, darunter die Verwendung von Wi-Fi und Bluetooth, um die Kommunikation mit Smartphones herzustellen. Viele sensor- und hardwarebasierte Projekte sind enthalten. Sowohl die wiringPi- als auch die pigpio-Bibliotheken werden in allen Projekten verwendet. Es werden vollständige Programmlistings mit vollständigen Erklärungen gegeben. Alle Projekte wurden vollständig getestet und funktionieren. Die folgenden hardwarebasierten Projekte sind im Buch enthalten: Benutzung von Sensoren Verwendung von LCDs I²C- und SPI-Busse Serielle Kommunikation Multitasking Externe und Timer-Interrupts Nutzung von Wi-Fi Webserver Kommunikation mit Smartphones Bluetooth verwenden Senden von Daten in die Cloud Programmlisten aller in diesem Buch entwickelten Raspberry-Pi-Projekte sind auf der Elektor-Website verfügbar. Die Leser können diese Programme herunterladen und in ihren Projekten verwenden. Alternativ können sie diese auch an ihre Anwendungen anpassen.

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für Raspberry Pi, ESP32 und nRF52 mit Python, Arduino und Zephyr Bluetooth Low Energy (BLE) Funkchips sind vom Raspberry Pi bis zur Glühbirne allgegenwärtig. BLE ist eine ausgeklügelte Technologie mit einer umfassenden Spezifikation, aber die Grundlagen sind recht zugänglich. Ein progressiver und systematischer Ansatz wird Sie bei der Beherrschung dieser drahtlosen Kommunikationstechnik, die für die Arbeit in Szenarien mit geringem Stromverbrauch unerlässlich ist, unterstützen. In diesem Buch lernen Sie, wie man: Entdecken Sie BLE-Geräte in der Nachbarschaft. Erstellen Sie Ihre eigenen Werbedaten für BLE-Geräte. Verbinden Sie sich mit BLE-Geräten wie Herzfrequenzmessern und Näherungsmeldern. Erstellen Sie sichere Verbindungen zu BLE-Geräten mit Verschlüsselung und Authentifizierung. BLE-Dienst- und Profilspezifikationen zu verstehen und zu implementieren. Ein BLE-Gerät mit einer proprietären Implementierung zurückentwickeln und mit Ihrer eigenen Software steuern. Ihre BLE-Geräte sollen so wenig Strom wie möglich verbrauchen. Dieses Buch zeigt Ihnen die Grundlagen der BLE-Programmierung mit Python und der Bleak-Bibliothek auf einem Raspberry Pi oder PC, mit C++ und NimBLE-Arduino auf den ESP32-Entwicklungsplatinen von Espressif und mit C auf einer der Entwicklungsplatinen, die vom Zephyr-Echtzeitbetriebssystem unterstützt werden, wie zum Beispiel die nRF52-Platinen von Nordic Semiconductor. Sie beginnen mit sehr wenig Theorie und werden von Anfang an Code entwickeln. Nach Abschluss dieses Buches werden Sie genug wissen, um Ihre eigenen BLE-Anwendungen zu erstellen.

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Program, build, and master 60+ projects with the Wireless RP2040 The Raspberry Pi Pico and Pico W are based on the fast, efficient, and low-cost dual-core ARM Cortex M0+ RP2040 microcontroller chip running at up to 133 MHz and sporting 264 KB of SRAM and 2 MB of Flash memory. Besides spacious memory, the Pico and Pico W offer many GPIO pins, and popular peripheral interface modules like ADC, SPI, I²C, UART, PWM, timing modules, a hardware debug interface, and an internal temperature sensor. The Raspberry Pi Pico W additionally includes an on-board Infineon CYW43439 Bluetooth and Wi-Fi chipset. At the time of writing this book, the Bluetooth firmware was not yet available. Wi-Fi is however fully supported at 2.4 GHz using the 802.11b/g/n protocols. This book is an introduction to using the Raspberry Pi Pico W in conjunction with the MicroPython programming language. The Thonny development environment (IDE) is used in all of the 60+ working and tested projects covering the following topics: Installing the MicroPython on Raspberry Pi Pico using a Raspberry Pi or a PC Timer interrupts and external interrupts Analogue-to-digital converter (ADC) projects Using the internal temperature sensor and external sensor chips Using the internal temperature sensor and external temperature sensor chips Datalogging projects PWM, UART, I²C, and SPI projects Using Bluetooth, WiFi, and apps to communicate with smartphones Digital-to-analogue converter (DAC) projects All projects are tried & tested. They can be implemented on both the Raspberry Pi Pico and Raspberry Pi Pico W, although the Wi-Fi-based subjects will run on the Pico W only. Basic programming and electronics experience are required to follow the projects. Brief descriptions, block diagrams, detailed circuit diagrams, and full MicroPython program listings are given for all projects.

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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 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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With the availability of free and open source C/C++ compilers today, you might wonder why someone would be interested in assembler language. What is so compelling about the RISC-V Instruction Set Architecture (ISA)? How does RISC-V differ from existing architectures? And most importantly, how do we gain experience with the RISC-V without a major investment? Is there affordable hardware available? The availability of the Espressif ESP32-C3 chip provides a way to get hands-on experience with RISC-V. The open sourced QEMU emulator adds a 64-bit experience in RISC-V under Linux. These are just two ways for the student and enthusiast alike to explore RISC-V in this book. The projects in this book are boiled down to the barest essentials to keep the assembly language concepts clear and simple. In this manner you will have “aha!” moments rather than puzzling about something difficult. The focus in this book is about learning how to write RISC-V assembly language code without getting bogged down. As you work your way through this tutorial, you’ll build up small demonstration programs to be run and tested. Often the result is some simple printed messages to prove a concept. Once you’ve mastered these basic concepts, you will be well equipped to apply assembly language in larger projects.

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Sicher, modular, Open Source und autark Seit der Raspberry Pi eingeführt wurde, wird er von Enthusiasten zur Automatisierung ihrer Häuser verwendet. Der Raspberry Pi ist ein leistungsstarker Computer in einem kleinen Gehäuse mit zahlreichen Schnittstellenoptionen zur Steuerung verschiedener Geräte. Dieses Buch zeigt Ihnen, wie Sie Ihr Zuhause mit einem Raspberry Pi automatisieren können. Sie lernen, wie Sie verschiedene drahtlose Protokolle für die Heimautomatisierung verwenden, z. B. Bluetooth, 433,92 MHz-Funkwellen, Z-Wave und Zigbee. Bald werden Sie Ihr Zuhause mit Python, Node-RED und Home Assistant automatisieren und sogar mit Ihrem Heimautomatisierungssystem sprechen können. All dies geschieht sicher mit einem modularen System, das vollständig Open Source ist und ohne die Dienste von Drittanbietern auskommt. Sie haben die Kontrolle über Ihr Zuhause und sonst niemand. Am Ende dieses Buches können Sie Ihren Raspberry Pi als hochflexibles Heimautomatisierungs-Gateway für Protokolle Ihrer Wahl installieren und konfigurieren und verschiedene Dienste mit MQTT verknüpfen, um Ihr eigenes System daraus zu machen. Dieser DIY-Ansatz (Do it yourself) ist etwas aufwändiger als die Installation eines handelsüblichen Heimautomatisierungssystems, aber dabei können Sie viel lernen und am Ende wissen Sie genau, was Ihr Haus steuert und wie Sie es optimieren können. Aus diesem Grund haben Sie sich überhaupt für den Raspberry Pi interessiert, richtig? Machen Sie Ihren Raspberry Pi zu einem zuverlässigen Gateway für verschiedene Heimautomatisierungsprotokolle. Machen Sie Ihr Heimautomatisierungs-Setup mit Docker Compose reproduzierbar. Sichern Sie Ihre gesamte Netzwerkkommunikation mit TLS. Erstellen Sie ein Videoüberwachungssystem für Ihr Zuhause. Automatisieren Sie Ihr Zuhause mit Python, Node-RED, Home Assistant und AppDaemon. Greifen Sie von entfernten Standorten sicher auf Ihr Heimautomatisierungs-Dashboard zu. Verwenden Sie vollständig offline Sprachbefehle in Ihrer eigenen Sprache. Laden Sie die Software herunter und sehen Sie sich die Errata für das Buch auf GitHub an.

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In „Erste Schritte mit MicroPython auf dem Raspberry Pi Pico“ erfahren Sie, wie Sie mit der einsteigerfreundlichen Sprache MicroPython Programme schreiben und Hardware anschließen, damit Ihr Raspberry Pi Pico mit der Welt um ihn herum interagieren kann. Mit diesen Fähigkeiten können Sie Ihre eigenen elektromechanischen Projekte erstellen, sei es zum Spaß oder um Ihnen das Leben zu erleichtern. Mikrocontroller wie der RP2040, das Herzstück des Raspberry Pi Pico, sind Computer, die auf das Wesentliche reduziert sind. Sie verwenden keine Monitore oder Tastaturen, sondern programmieren sie so, dass sie ihre Eingaben von den Ein-/Ausgabepins entgegennehmen und ihre Ausgaben an diese senden. Mithilfe dieser programmierbaren Verbindungen können Sie Lichter anzünden, Geräusche erzeugen, Text an Bildschirme senden und vieles mehr. In „Erste Schritte mit MicroPython auf dem Raspberry Pi Pico“ erfahren Sie, wie Sie mit der einsteigerfreundlichen Sprache MicroPython Programme schreiben und Hardware anschließen, damit Ihr Raspberry Pi Pico mit der Welt um ihn herum interagieren kann. Mit diesen Fähigkeiten können Sie Ihre eigenen elektromechanischen Projekte erstellen, sei es zum Spaß oder um Ihnen das Leben zu erleichtern. Die Roboterzukunft ist da – Sie müssen sie nur selbst bauen. Wir zeigen Ihnen wie. Über die Autoren Gareth Halfacree ist ein freiberuflicher Technologiejournalist, Autor und ehemaliger Systemadministrator im Bildungssektor. Mit einer Leidenschaft für Open-Source-Software und -Hardware gehörte er zu den ersten Anwendern der Raspberry-Pi-Plattform und hat mehrere Veröffentlichungen zu deren Fähigkeiten und Flexibilität verfasst. Ben Everard ist ein Geek, der eine Karriere gefunden hat, die es ihm ermöglicht, mit neuer Hardware zu spielen. Als Herausgeber des HackSpace-Magazins verbringt er mehr Zeit, als er eigentlich sollte, damit, mit der neuesten (und noch nicht so erprobten) DIY-Technologie zu experimentieren.

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Der Raspberry Pi wird traditionell mit Python programmiert. Obwohl das eine sehr mächtige Sprache ist, sind viele Programmierer vielleicht nicht mit ihr vertraut. C hingegen ist vielleicht die am häufigsten verwendete Programmiersprache und alle eingebetteten Mikrocontroller können damit programmiert werden. Die Sprache C wird an den meisten technischen Hochschulen und Universitäten gelehrt, und fast alle Studenten der Ingenieurwissenschaften sind mit der Verwendung dieser Sprache bei ihren Projekten vertraut. In diesem Buch geht es darum, den Raspberry Pi mit C zu verwenden, um eine Reihe von hardwarebasierten Projekten zu entwickeln. Dabei werden zwei der beliebtesten C-Bibliotheken, wiringPi und pigpio, verwendet. Das Buch beginnt mit einer Einführung in C, und die meisten Studenten und Neueinsteiger werden dieses Kapitel als wertvoll empfinden. Das Buch enthält viele Projekte, darunter die Verwendung von Wi-Fi und Bluetooth, um die Kommunikation mit Smartphones herzustellen. Viele sensor- und hardwarebasierte Projekte sind enthalten. Sowohl die wiringPi- als auch die pigpio-Bibliotheken werden in allen Projekten verwendet. Es werden vollständige Programmlistings mit vollständigen Erklärungen gegeben. Alle Projekte wurden vollständig getestet und funktionieren. Die folgenden hardwarebasierten Projekte sind im Buch enthalten: Benutzung von Sensoren Verwendung von LCDs I²C- und SPI-Busse Serielle Kommunikation Multitasking Externe und Timer-Interrupts Nutzung von Wi-Fi Webserver Kommunikation mit Smartphones Bluetooth verwenden Senden von Daten in die Cloud Programmlisten aller in diesem Buch entwickelten Raspberry-Pi-Projekte sind auf der Elektor-Website verfügbar. Die Leser können diese Programme herunterladen und in ihren Projekten verwenden. Alternativ können sie diese auch an ihre Anwendungen anpassen.

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Dieses Buch nimmt Sie mit auf eine spannende Tour durch die Entwicklung von Full-Stack-Webanwendungen mit Raspberry Pi. Sie lernen, wie Sie eine Anwendung von Grund auf erstellen. Sie erwerben Erfahrung und Wissen über Technologien, darunter: Das Linux-Betriebssystem und die Befehlszeile. Die Programmiersprache Python. Die GPIOs (General Purpose Input Output Pins) des Raspberry Pi. Der Nginx-Webserver. Flask Python-Mikroframework für Webanwendungen. JQuery und CSS zum Erstellen von Benutzeroberflächen. Umgang mit Zeitzonen. Erstellen von Diagrammen mit Plotly und Google Charts. Datenerfassung mit Google Sheet. Entwickeln von Applets mit IFTTT. Sichern Sie Ihre Anwendung mit SSL. Empfangen Sie mit Twilio Textnachrichten auf Ihrem Telefon. In diesem Buch erfahren Sie außerdem, wie Sie einen drahtlosen Arduino-Sensorknoten aus der Ferne einrichten und Daten von ihm sammeln. Ihre Raspberry Pi-Webanwendung kann Arduino-Knotendaten auf die gleiche Weise verarbeiten, wie sie Daten von ihrem integrierten Sensor verarbeitet. Raspberry Pi Full Stack vermittelt Ihnen viele Fähigkeiten, die für die Erstellung von Web- und Internet-of-Things-Anwendungen unerlässlich sind. Die Anwendung, die Sie in diesem Projekt erstellen, ist eine Plattform, die Sie erweitern können. Dies ist nur der Anfang dessen, was Sie mit einem Raspberry Pi und den Software- und Hardwarekomponenten tun können, die Sie lernen werden. Dieses Buch wird vom Autor durch einen eigenen Diskussionsbereich unterstützt.

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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 die Projekte durchzuführen. Die in diesem Buch vorgestellten Projekte sind umfassend getestet und funktionsfähig und verwenden alle mitgelieferten Komponenten. Für jedes Projekt gibt es im Buch 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-Sommer 6x Schnittstelle (UART/GPIO/I²C/ADC) Grove-kompatibel Stromversorgung über Micro-USB 8 Modul 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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Elektromotoren sind in zahllosen elektronischen Geräten und Anlagen in und um unsere Häuser zu finden. In diesen Geräten werden Motorsteuerungen verwendet, um eine effiziente, sichere und genaue Regelung der Geschwindigkeit oder der Stellgliedposition des/der verwendeten Motors/Motoren zu gewährleisten. Elektromotoren können je nach der Art der Spannung, mit der sie betrieben werden, entweder als Gleichstrom- oder als Wechselstrommotoren klassifiziert werden. Gleichstrommotoren sind die älteste Art von Elektromotoren und werden von Elektronikentwicklern sowohl in Heimlabors als auch in Schulen und Labors weit verbreitet eingesetzt. Fast alle Drucker, Kameras, Roboter und CNC-Maschinen in privaten, gewerblichen und industriellen Anwendungen verwenden eine Art von Gleichstrommotor. Wechselstrommotoren hingegen werden in vielen Haushaltsgeräten und Werkzeugen verwendet, da sie direkt über eine Wechselstromsteckdose betrieben werden können. Das Maker Pi RP2040 Development Board von Cytron ist ein fortschrittliches System, das auf dem RP2040-Prozessor basiert und speziell für Motorsteuerungsanwendungen entwickelt wurde. Das Board verfügt über eine Zweikanal-DC-Motorsteuerungshardware mit Bürstenantrieb, 4 Servomotoranschlüsse und 7 Grove-kompatible E/A-Anschlüsse, was es zu einer idealen Plattform für mobile Robotikanwendungen, für die Steuerung von Roboterarmen oder für jede andere Art von Anwendung macht, die eine präzise Steuerung von Motoren und Aktuatoren erfordert. Das von dem bekannten Elektor-Autor Dogan Ibrahim geschriebene Projektbuch enthält über 50 Projekte mit LEDs, einem Summer, einem OLED-Display, einem ADC-Wandler, einem Ultraschallsensor, PWM sowie Temperatur- und Feuchtigkeitssteuerung. Die Hauptkapitel behandeln die Steuerung von Gleichstrommotoren, Servomotoren und Schrittmotoren unter Verwendung der Maker Pi RP2040 Development Boards auf kreative und lehrreiche Weise. Lieferumfang Cytron Maker Pi RP2040 Development Board Bauteile 1-kOhm-Widerstände 10-kOhm-Widerstand 12-kOhm-Widerstand 470-Ohm-Widerstand LED Relais, 3 V/10 A LDR, 10 kOhm Überbrückungsdrähte (männlich-männlich) Steckbrett Sensoren TMP36 (Temperatur) DHT11 (Temperatur und Luftfeuchtigkeit) Module 5-V-Schrittmotor mit ULN2003-Treiber HC-SR04 (Ultraschall) SSD1306 (I²C OLED) KY-021 (Reed-Schalter) Gleichstrommotor (Bürsten, Miniatur, 3 V, 12 krpm) SG90 (Servomotor) Projektbuch (Englisch, 191 Seiten) 52 Projekte im Buch Einfache LED-Projekte Blinkende LED Blinkendes SOS-Signal Alle LEDs EIN und AUS Binäre Zähl-LEDs Rotierende LEDs Zufällig blinkende LEDs Rotierende LEDs mit Druckknopfsteuerung Reaktionstimer Reaktionsspiel für zwei Spieler Verwendung der integrierten NeoPixel-LEDs – mit unterschiedlichen Farben Mit den integrierten NeoPixel-LEDs – beide NeoPixel blinken zufällig Einfache Buzzer-Projekte Spielen der mittleren C-Töne Verwendung des Summers als akustischer Signalgeber Eine Melodie spielen – Alles Gute zum Geburtstag Frequenz-Sweep Verwendung von OLED-Displays Text auf OLED anzeigen Anzeige gängiger Formen Sekundenzähler Bitmaps zeichnen Analog-Digital-Wandler verwenden Voltmeter Temperaturmessung EIN/AUS-Temperaturregler EIN/AUS-Temperaturregler mit OLED-Display Messung der Umgebungslichtintensität Ohmmeter Pulsweitenmodulation (PWM) Erzeugen Sie eine 1000-Hz-PWM-Wellenform mit 50 % Arbeitszyklus Ändern der Helligkeit einer LED Alarmton am Summer Elektronische Orgel Ultraschallsensorprojekte Ultraschall-Abstandsmessung Ultraschall-Abstandsmessung mit OLED-Anzeige Messung des Wasserstands in einem Tank Ultraschall-Rückwärtsparkhilfe mit Summer Temperatur und relative Luftfeuchtigkeit Temperatur- und relative Luftfeuchtigkeitsmessung Temperatur- und relative Luftfeuchtigkeitsmessung mit OLED DC-Motorsteuerungsprojekte Ein/Aus-Steuerung des Gleichstrommotors Drehzahlregelung des Gleichstrommotors mit zwei Geschwindigkeiten Variieren der Motorgeschwindigkeit Verwendung von zwei Gleichstrommotoren Ändern der Motorrichtung LDR-basierte Motorsteuerung Magnetische Reedschalter-basierte Motorsteuerung Anzeige der Drehzahl eines Gleichstrommotors – mit einem Drehgeber Anzeige der Drehzahl eines Gleichstrommotors auf OLED – mithilfe eines Drehgebers Zeitverhalten des Motors mit dem Encoder Messung und Anzeige der Motorgeschwindigkeit mittels Interrupts Proportional+Integral+Differential (PID) Motordrehzahlregelung Servomotorsteuerungsprojekte Servomotorsteuerung – in die Positionen 0, 90 und 180 Grad drehen Mit zwei Servomotoren – in die Positionen 0, 90 und 180 Grad drehen Ultraschallsonar Schrittmotorsteuerungsprojekte Grundlegende Schrittmotorsteuerung Thermometer mit Zifferblatt

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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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Einfache und kostengünstige digitale Signalverarbeitung Ziel dieses Buches ist es, die Grundprinzipien der digitalen Signalverarbeitung (DSP) zu vermitteln und sie unter Verwendung eines Minimums an Mathematik aus praktischer Sicht einzuführen. Es wird nur das Grundniveau der Theorie zeitdiskreter Systeme vermittelt, das ausreicht, um DSP-Anwendungen in Echtzeit zu implementieren. Die praktischen Umsetzungen werden in Echtzeit mithilfe des beliebten Mikrocontroller-Entwicklungsboards ESP32 DevKitC beschrieben. Mit dem kostengünstigen und äußerst beliebten ESP32-Mikrocontroller sollten Sie in der Lage sein, grundlegende DSP-Projekte mit Abtastfrequenzen im Audiobereich zu entwerfen. Die gesamte Programmierung erfolgt mit der beliebten Arduino IDE in Verbindung mit dem C-Sprachcompiler. Nachdem das Buch eine solide Grundlage der DSP-Theorie und relevante Diskussionen über die wichtigsten DSP-Softwaretools auf dem Markt gelegt hat, werden die folgenden audiobasierten Sound- und DSP-Projekte vorgestellt: Verwendung eines I²S-basierten digitalen Mikrofons zur Audioaufnahme Verwendung eines I²S-basierten Klasse-D-Audioverstärkers und Lautsprechers Wiedergabe von auf einer SD-Karte gespeicherter MP3-Musik über einen I²S-basierten Verstärker und Lautsprecher Wiedergabe von im ESP32-Flash-Speicher gespeicherten MP3-Musikdateien über einen I²S-basierten Verstärker und Lautsprecher Mono- und Stereo-Internetradio mit I²S-basierten Verstärkern und Lautsprechern Text-zu-Sprache-Ausgabe mit einem I²S-basierten Verstärker und Lautsprecher Verwendung der Lautstärkeregelung in I²S-basierten Verstärker- und Lautsprechersystemen Ein sprechender Veranstaltungszähler mit einem I²S-basierten Verstärker und Lautsprecher Ein einstellbarer Sinusgenerator mit I²S-basiertem Verstärker und Lautsprecher Verwendung des schnellen 24-Bit-ADC/DAC-Moduls Pmod I²S2 Digitales Tiefpass- und Bandpass-Echtzeit-FIR-Filterdesign mit externer und interner A/D- und D/A-Wandlung Digitales Tiefpass- und Bandpass-Echtzeit-IIR-Filterdesign mit externer und interner A/D- und D/A-Wandlung Schnelle Fourier-Transformationen (FFT)

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Obwohl viele Amateure noch immer viele klassische HF- und Mobilfunkgeräte verwenden, ist der Einsatz von Computern und digitalen Techniken bei Funkamateuren inzwischen sehr beliebt. Heutzutage kann jeder ein Raspberry Pi Pico Mikrocontroller-Board für 5 € erwerben und mit dem "Pico" und einigen externen Komponenten viele Amateurfunkprojekte entwickeln. Dieses Buch richtet sich an Funkamateure, Studenten der Elektrotechnik und alle, die lernen möchten, den Raspberry Pi Pico für ihre elektronischen Projekte zu nutzen. Das Buch eignet sich sowohl für Anfänger in der Elektronik als auch für diejenigen mit viel Erfahrung. Die Installation der Programmierumgebung MicroPython wird Schritt für Schritt beschrieben. Einige Kenntnisse der Programmiersprache Python sind hilfreich, um die im Buch vorgestellten Projekte nachvollziehen und modifizieren zu können. Das Buch stellt den Raspberry Pi Pico vor und gibt Beispiele für viele Allzweck- und reine Softwareprojekte, die den Leser mit der Programmiersprache Python vertraut machen. Zusätzlich zu den reinen Software-Projekten, die auf den Funkamateur zugeschnitten sind, werden insbesondere in Kapitel 6 über 36 Hardware-Projekte für "Amateure" vorgestellt, darunter: Steuerung der Netzspannung der Station (Ein/Aus) Uhr der Funkstation GPS-basierte geografische Koordinaten der Station Temperatur und Luftfeuchtigkeit der Funkstation Verschiedene Methoden der Wellenformerzeugung mit Software und Hardware (DDS) Frequenzzähler Voltmeter / Amperemeter / Ohmmeter / Kapazitätsmesser RF-Meter und RF-Dämpfungsglieder Morsecode-Übungsgeräte RadioStation Click-Platine Raspberry Pi Pico-basiertes FM-Radio Verwendung von Bluetooth und Wi-Fi mit Raspberry Pi Pico Funkstationssicherheit mit RFID Audio-Verstärkermodul mit Drehgeber-Lautstärkeregelung Morse-Dekoder Verwendung der FS1000A TX-RX-Module zur Kommunikation mit Arduino

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Sicher, modular, Open Source und autark Seit der Einführung des Raspberry Pi wird er von Enthusiasten zur Automatisierung ihres Zuhauses genutzt. Der Raspberry Pi ist ein leistungsstarker Computer in einem kleinen Paket mit vielen Schnittstellenoptionen zur Steuerung verschiedener Geräte. Dieses Buch zeigt Ihnen, wie Sie Ihr Zuhause mit einem Raspberry Pi automatisieren können. Sie lernen, wie Sie verschiedene drahtlose Protokolle für die Heimautomation verwenden, wie z. B. Bluetooth, 433,92-MHz-Funkwellen, Z-Wave und Zigbee. Bald werden Sie Ihr Zuhause mit Python, Node-RED und Home Assistant automatisieren und sogar mit Ihrem Hausautomationssystem sprechen können. All dies geschieht sicher, mit einem modularen System, vollständig Open Source, ohne auf Dienste Dritter angewiesen zu sein. Sie haben die Kontrolle über Ihr Zuhause und niemand sonst. Am Ende dieses Buches können Sie Ihren Raspberry Pi als hochflexibles Hausautomations-Gateway für Protokolle Ihrer Wahl installieren und konfigurieren und verschiedene Dienste mit MQTT verknüpfen, um ihn zu Ihrem eigenen System zu machen. Dieser Do-it-yourself-Ansatz ist etwas mühsamer als die einfache Installation eines handelsüblichen Hausautomationssystems, aber Sie können dabei viel lernen und am Ende wissen Sie genau, was in Ihrem Haus läuft und was wie man es optimiert. Aus diesem Grund haben Sie sich überhaupt für den Raspberry Pi interessiert, oder? Verwandeln Sie Ihren Raspberry Pi in ein zuverlässiges Gateway für verschiedene Heimautomatisierungsprotokolle. Machen Sie Ihr Hausautomations-Setup mit Docker Compose reproduzierbar. Sichern Sie Ihre gesamte Netzwerkkommunikation mit TLS. Erstellen Sie ein Videoüberwachungssystem für Ihr Zuhause. Automatisieren Sie Ihr Zuhause mit Python, Node-RED, Home Assistant und AppDaemon. Greifen Sie von entfernten Standorten aus sicher auf Ihr Hausautomations-Dashboard zu. Verwenden Sie vollständig Offline-Sprachbefehle in Ihrer eigenen Sprache. Downloads Errata auf GitHub

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Ein Handbuch mit aktuellen Hardware-Informationen für den beliebten Arduino Uno, die einfach zu bedienende Open-Source-Elektronik-Plattform, die von Bastlern, Machern, Hackern, Experimentatoren, Pädagogen und Profis verwendet wird. In diesem handlichen Nachschlagewerk und Benutzerhandbuch finden Sie alle Informationen über die Hardware und Firmware der Arduino Uno-Boards. Ideal für die Werkbank oder den Schreibtisch Enthält alle Informationen zur Arduino Uno Hardware an einem Ort Berücksichtigt Arduino / Genuino Uno Revision 3 und frühere Boards Einfaches Suchen der technischen Spezifikationen der Hardware mit Erklärungen Kapitel Pin-Referenz mit Schnittstellenbeispielen Diagramme und Abbildungen zum einfachen Nachschlagen alternativer Pin-Funktionen und Hardware-Verbindungen Lernen Sie, die Firmware auf der Karte zu sichern und wiederherzustellen oder neue Firmware zu laden Grundlegende Fehlersuche und Reparaturverfahren für Arduino Uno-Boards Stromversorgungsschaltungen vereinfacht und erklärt Mechanische Abmessungen aufgeteilt in fünf einfach referenzierbare Diagramme Enthält Schaltpläne, Stückliste und Board-Layout-Referenz zum einfachen Auffinden von Komponenten

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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 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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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 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 Arbeiter eine Aufgabenstellung erhält, die er mit seinem im Theorieteil des Buches aufgebauten Wissen löst. Für jede Übung gibt es anschließend eine ausführlich vorbereitete und besprochene Musterlösung, die dem Benutzer 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. Der Bearbeiter schreibt 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, akustischer 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 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 und P2 JP3: Auswahl der Betriebsspannung von P1 & P2 :-) SV4: Verteilung für die Betriebsspannungen SV5, SV6: Verteiler für die Ein-/Ausgänge des Mikrocontrollers Schalter und Taster RESET-Taster auf dem Arduino Nano-Modul 6x Tastschalter K1 … K6 6x Schiebeschalter S1 … S6 JP2: Verbindung der Schalter mit den Eingängen des Mikrocontrollers Sommer Piezo-Summer Buzzer1 mit Steckbrücke auf JP6 Leuchtanzeigen LED L auf dem Arduino Nano-Modul, verbunden mit GPIO D13 11x LED: Zustandsanzeige für die Ein-/Ausgänge JP6: Verbindung der LEDs LD10 … LD20 mit den GPIOs D2 … D12 Serielle Schnittstellen SPI und I²C JP4: Auswahl des Signals an Pin X der SPI-Steckerleiste SV12 SV9 bis SV12: SPI-Schnittstelle (3,3 V/5 V) bzw. I²C-Schnittstelle Schaltausgang für externe Geräte SV1, SV7: Schaltausgang (maximal +24 V/160 mA, extern versorgt) 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 Bibliothek 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 Nenn 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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Dies ist die zweite Ausgabe eines Buches, das sich an Ingenieure, Wissenschaftler und Bastler richtet, die PCs mit Hardwareprojekten über grafische Benutzeroberflächen verbinden möchten. Es werden Desktop- und webbasierte Anwendungen behandelt. Die verwendete Programmiersprache ist Python 3, eine der beliebtesten Sprachen überhaupt: Die Programmiergeschwindigkeit ist ein wichtiges Merkmal. Das Buch wurde überarbeitet und aktualisiert, wobei der Schwerpunkt darauf liegt, dem Benutzer die einfache Erstellung praktischer Designs zu ermöglichen – zum Erstellen von Python-Programmen ist lediglich ein Texteditor erforderlich. Die Hardware-Schnittstelle wird über einen Arduino Uno als Remote-Slave hergestellt. Eine vollständige Beschreibung und der Quellcode der Kommunikationsschnittstelle finden Sie im Buch. Der Slave bietet digitale und analoge Ein- und Ausgänge. Mehrere Unos können in ein Projekt integriert werden, wobei der gesamte Steuercode in Python geschrieben und auf einem PC ausgeführt wird. Ein Projekt umfasst einen PIC-Mikrocontroller mit bereitgestelltem Code, der mithilfe des Uno in den PIC geladen werden kann. Die Webanwendungen und der Server sind alle in Python implementiert, sodass Sie über das Internet auf Ihre elektronische Hardware zugreifen können. Der Raspberry Pi-Computer kann als Webserver verwendet werden. Ein Einführungskapitel erleichtert Ihnen den Einstieg in die Verwendung von Linux. Das Buch ist für die Verwendung mit Debian oder Variationen wie Mint oder Ubuntu geschrieben. Alle Programme im Buch sind kostenlos verfügbar und können von Elektor heruntergeladen und ausprobiert werden.

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Ein Referenz- und Benutzerhandbuch für die Arduino Mega 2560 Hardware und Firmware Ein Handbuch mit aktuellen Hardwareinformationen zum Arduino Mega 2560. Der Arduino Mega 2560 ist ein Upgrade der beliebten Arduino Uno-Platine und bietet mehr Pins, serielle Schnittstellen und Speicher. Arduino ist die benutzerfreundliche Open-Source-Elektronikplattform, die von Bastlern, Machern, Hackern, Experimentatoren, Pädagogen und Profis verwendet wird. In diesem praktischen Referenz- und Benutzerhandbuch erhalten Sie alle Informationen, die Sie über die Hardware und Firmware der Arduino Mega 2560-Boards benötigen. Ideal für die Werkbank oder den Schreibtisch. Dieses Handbuch behandelt die Hardware und Firmware des Arduino Mega 2560 und ist ein Begleitband zum Ultimate Arduino Uno Hardware Manual , das die Hardware und Firmware des Arduino Uno behandelt. Enthält alle Hardwareinformationen zum Arduino Mega 2560 an einem Ort Deckt Arduino / Genuino Mega 2560 Revision 3 und frühere Boards ab Finden Sie ganz einfach technische Hardwarespezifikationen mit Erklärungen Pin-Referenzkapitel mit Schnittstellenbeispielen Diagramme und Abbildungen zur einfachen Bezugnahme auf Pin-Funktionen und Hardware-Verbindungen Erfahren Sie, wie Sie die Firmware auf der Platine sichern und wiederherstellen oder neue Firmware laden. Grundlegende Fehlersuch- und Reparaturverfahren für Arduino Mega 2560-Boards Stromversorgungsschaltungen vereinfacht und erklärt Mechanische Abmessungen in fünf leicht verständliche Diagramme unterteilt Enthält Schaltpläne, Stücklisten und Platinenlayouts zum einfachen Auffinden von Komponenten Ein Kapitel zur Shield-Kompatibilität erklärt, wie Shields auf verschiedenen Arduino-Boards funktionieren.

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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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Affordable solutions with the ESP8266 and 3D printing If you are looking for a small yet powerful IoT device, you are likely to come across the ESP8266 and compatible products on the market today. One of these, the Wemos/Lolin D1 Mini Pro board strikes a remarkable balance between cost and performance. A small and very affordable prototype board, the D1 Mini Pro stands out with its WiFi functionality and a 16-Mbytes flash memory for easy creation of a flash file system. In addition, there are sufficient input and output pins (only one analog input though) to support PWM, I²C, and One-Wire systems to mention but a few. The book describes the operation, modding, construction, and programming of home appliances including a colorful smart home accessory, a refrigerator/greenhouse controller, an AC powerline monitor, a door lock monitor, and an IKEA Trådfri controller. As a benefit, all firmware developed for these DIY, "IoT-ized" devices can be updated over-the-air (OTA). For most of the designs in the book, a small printed circuit board (PCB) and an enclosure are presented so readers can have a finished and attractive-looking product. Readers having – or with access to! – a 3D printer can "print" the suggested enclosures at home or in a shop. Some of the constructions benefit from a Raspberry Pi configured as a gateway or cms server. This is also described in detail with all the necessary configuring. You don’t need to be an expert but the prerequisites to successful replication of the projects include basic skills with PC software including the ability to surf the Internet. In terms of hardware, you should be comfortable with soldering and generally assembling the PCBs presented in the book. All custom software written for the IoT devices, the PCB layouts, and 3D print files described in the book are available for free downloading.

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