Resonances From Aether Days A Pictorial and Technical Analysis from WWII to the Internet Age From the birth of radio to the late 1980s, much of real life unfolded through shortwave communication. World War II demonstrated—beyond a shadow of a doubt—that effective communications equipment was a vital prerequisite for military success. In the postwar years, shortwave became the backbone on which many of the world's most critical services depended every day. All the radio equipment—through whose cathodes, grids, plates, and transistors so much of human history has flowed—is an exceptional subject of study and enjoyment for those of us who are passionate about vintage electronics. In this book, which begins in the aftermath of World War II, you’ll find a rich collection of information: descriptions, tips, technical notes, photos, and schematics that will be valuable for anyone interested in restoring—or simply learning about—these extraordinary witnesses to one of the most remarkable eras in technological history. My hope is that these pages will help preserve this vast treasure of knowledge, innovation, and history—a heritage that far transcends the purely technical.

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A Toolbox for Audio Lovers and Engineers Without any ambition to reach scientific levels, this book aims to be a toolbox for both audio lovers and high-end equipment designers. The elementary theory presented is the bare minimum for readers to grasp the operation and practical use of electrical, electromagnetic, physics, and electronic operations available in the designers’ toolbox. Each tool is explained in a minimum of words and theory without needless coverage of underlying equations or figures. The book chapters guide you through the process of designing quality amplifiers with vacuum tubes, from the very beginning, considering both technical and subjective requirements – in theory and practice. The book is a compilation of the author’s notes used in his professional and educational career but was nevertheless primarily written as a result of true love for the audiophile hobby.

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Getting started with the world’s best open-source PCB tool The latest iteration of KiCad, the world’s best free-to-use Printed Circuit Board tool, is packed with features usually found only in expensive commercial CAD tools. This modern, cross-platform application suite built around schematic and design editors, with auxiliary applications is a stable and mature PCB tool. KiCad 8 is a perfect fit for electronic engineers and makers. Here are the most significant improvements and features in KiCad 8, both over and under the hood: Modern user interface, completely redesigned from earlier versions Improved and customizable electrical and design rule checkers Theme editor allowing you to customize KiCad on your screen Ability to import projects from Eagle, CADSTART, and more Python scripting API Improved integrated SPICE circuit simulator Multi-sheet schematics Filters define selectable elements Enhanced interactive router helps you draw single tracks and differential pairs with precision New or enhanced tools to draw tracks, measure distances, tune track lengths, etc. Advanced interactive router Built-in bill of materials generator Realistic ray-tracing capable 3D viewer Customizable teardrops Plug-in manager for quick installation of themes, libraries and functionalities such as autorouters and BOM generators This book will teach you to use KiCad through a practical approach. It will help you become productive quickly and start designing your own boards. Example projects illustrate the basic features of KiCad, even if you have no prior knowledge of PCB design. The author describes the entire workflow from schematic entry to the intricacies of finalizing the files for PCB production and offers sound guidance on the process. Further full-fledged projects, of incremental difficulty, will be presented in a second book, together with a variety of advanced recipes.

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Die erste Auflage von „High-End mit Röhren“ erschien 1995. Seither hat dieses Buch bei vielen Freunden der Röhrentechnik seinen festen Platz. Von Anfang an legte der Autor Wert auf die Vermittlung von Grundlagen in verständlicher Form. Die Schaltungen sollen nicht nur nachgebaut werden, sondern es ist auch wichtig zu verstehen, warum und wie es funktioniert, wie im Bedarfsfall eingegriffen werden kann und wie sich eine hochwertige HiFi-Anlage nach eigenen Vorstellungen aufbauen lässt. Dem Leser steht somit ein vielseitiger Baukasten mit erprobten Schaltungen zur Verfügung. Alle drei gängigen Endstufenprinzipien werden vorgestellt: Eintakt- A-, Gegentakt-AB- und Parallel-Push-Pull-Endstufen. Diese decken den Leistungsbereich von etwa 3 W bis über 200 W ab, womit sie jeder im Heimbereich gestellten Anforderung gerecht werden. Passend zu den Endstufen gibt es Vorverstärkerschaltungen, die nach den jeweiligen Bedürfnissen aufgebaut werden können. Aus einer Reihe von Stromversorgungen können die für das jeweilige Projekt passenden ausgesucht werden. Für die Freunde der Vinylplatte sind zwei hochwertige RIAA-Vorverstärker beschrieben. Weiterhin werden einige Spezialschaltungen vorgestellt, die nach Bedarf eingesetzt werden können, womit die HiFi-Anlage weiter aufgewertet wird. Am Ende des Buchs werden Hinweise zu Inbetriebnahme, Schaltungsaufbau und Messtechnik gegeben. Das ermöglicht erfolgreichen Nachbau und die messtechnische Überprüfung. Die wichtigsten Daten aller in den Schaltungen vorkommenden Netztrafos, Siebdrosseln, Übertrager und Röhren mit Anschlussbelegung sind ebenfalls aufgeführt, womit sich der Leser langes Suchen erspart. Das Buch ist mit über 160 Bildern bestehend aus Diagrammen, Schaltplänen und Fotos illustriert.

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32 new Projects, Practical Examples and Exercises with the Elektor Arduino Nano MCCAB Training Board Electronics and microcontroller technology offer the opportunity to be creative. This practical microcontroller course provides you with the chance to bring your own Arduino projects and experience such moments of success. Ideally, everything works as you imagined when you switch it on for the first time. In practice, however, things rarely work as expected. At that point, you need knowledge to efficiently search for and find the reason for the malfunction. In this book for advanced users, we delve deep into the world of microcontrollers and the Arduino IDE to learn new procedures and details, enabling you to successfully tackle and solve even more challenging situations. With this book, the author gives the reader the necessary tools to create projects independently and also to be able to find errors quickly. Instead of just offering ready-made solutions, he explains the background, the hardware used, and any tools required. He sets tasks in which the reader contributes their own creativity and writes the Arduino sketch themselves. If you don’t have a good idea and get stuck, there is, of course, a suggested solution for every project and every task, along with the corresponding software, which is commented on and explained in detail in the book. This practical course will teach you more about the inner workings of the Arduino Nano and its microcontroller. You will get to know hardware modules that you can use to realize new and interesting projects. You will familiarize yourself with software methods such as ‘state machines,’ which can often be used to solve problems more easily and clearly. The numerous practical projects and exercise sketches are once again realized on the Arduino Nano MCCAB Training Board, which you may already be familiar with from the course book ‘Microcontrollers Hands-on Course for Arduino Starters’, and which contains all the hardware peripherals and operating elements we need for the input/output operations of our sketches. Readers who do not yet own the Arduino Nano MCCAB Training Board can purchase the required hardware separately, or alternatively, build it on a breadboard.

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32 neue Projekte, praktische Beispiele und Übungen mit dem Elektor Arduino Nano MCCAB Trainingsboard Die Elektronik und die Mikrocontrollertechnik bieten die Möglichkeit, kreativ tätig zu sein. Mit diesem Mikrocontroller-Praxiskurs besteht die Möglichkeit, eigene Arduino-Projekte zu realisieren und solche Erfolgsmomente erleben zu können. Im Idealfall funktioniert beim ersten Einschalten alles so, wie man es sich vorgestellt hat. In der Praxis läuft es dagegen selten wie erwartet. Dann braucht man Kenntnisse, um den Grund für das Nichtfunktionieren effizient suchen und finden zu können. In diesem Buch für Fortgeschrittene steigen wir tief in die Welt der Mikrocontroller und der Arduino IDE ein, um neue Verfahren und Details kennen zu lernen, und erfolgreich noch anspruchsvollere Situationen angehen und lösen zu können. Mit diesem Buch gibt der Autor dem Leser das nötige Rüstzeug, um eigenständig Projekte zu kreieren und auch schnell Fehler finden zu können. Anstatt nur fertige Lösungen zu bieten, erklärt er die Hintergründe, die verwendete Hardware und die eventuell benötigten Tools. Er stellt Aufgaben, bei denen der Leser seine eigene Kreativität einbringt und den Arduino-Sketch selbst schreibt. Falls man einmal keine vernünftige Idee hat und nicht weiterkommt, gibt es natürlich zu jedem Projekt und zu jeder Aufgabe einen Lösungsvorschlag mit zugehöriger Software, der im Buch ausführlich kommentiert und erklärt wird. Sie erfahren mit diesem Praxiskurs mehr über das Innenleben des Arduino Nano und des darauf befindlichen Mikrocontrollers. Sie lernen Hardware-Module kennen, mit denen Sie neue interessante Projekte realisieren werden. Sie beschäftigen sich mit Softwareverfahren wie z. B. "Zustandsmaschinen", durch deren Anwendung sich Aufgabenstellungen oft einfacher und übersichtlicher lösen lassen. Die zahlreichen praktischen Projekt- und Übungs-Sketche realisieren wir wieder auf dem vom "Mikrocontroller-Praxiskurs für Arduino-Einsteiger" bekannten MCCAB Trainingsboard, das die gesamte Hardware-Peripherie und die Bedienungselemente enthält, die wir für die Ein-/Ausgabe-Operationen unserer Sketche benötigen. Leser, die das MCCAB Trainingsboard noch nicht besitzen, können die benötigte Hardware separat erwerben, oder alternativ auch auf einem Breadboard aufbauen.

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Mastering PCB design with real-world projects This book builts on KiCad Like a Pro – Fundamentals and Projects and aims to help you practice your new KiCad skills by challenging you in a series of real-world projects. The projects are supported by a comprehensive set of recipes with detailed instructions on how to achieve a variety of simple and complex tasks. Design the PCBs for a solar power supply, an LED matrix array, an Arduino-powered datalogger, and a custom ESP32 board. Understand the finer details of the interactive router, how to manage KiCad project teams with Git, how to use an autorouter on 2 and 4-layer PCBs, and much more. KiCad 8 is a modern, cross-platform application suite built around schematic and design editors. This stable and mature PCB tool is a perfect fit for electronic engineers and makers. With KiCad 8, you can create PCBs of any complexity and size without the constraints associated with the commercial packages. Here are the most significant improvements and features in KiCad 8, both over and under the hood: Modern user interface, completely redesigned from earlier versions Improved and customizable electrical and design rule checkers Theme editor allowing you to fully customize the look of KiCad on your screen Ability to import projects from Eagle, CADSTART, and more An improved and tightly integrated SPICE circuit simulator Autorouting with the Freerouting plugin Filters define which elements of a layout are selectable Enhanced interactive router helps you draw single tracks and differential pairs with precision New or enhanced tools to draw tracks, measure distances, tune track lengths, etc. Enhanced tool for creating filled zones A customizable coordinate system facilitates data exchange with other CAD applications Realistic ray-tracing capable 3D viewer Differential pair routing Rich repositories of symbol, footprint, and 3D shape libraries Python scripting API for programmatic customization and extensions Improved footprint wizard for fast custom footprints

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From basics to flows for sensors, automation, motors, MQTT, and cloud services This book is a learning guide and a reference. Use it to learn Node-RED, Raspberry Pi Pico W, and MicroPython, and add these state-of-the-art tools to your technology toolkit. It will introduce you to virtual machines, Docker, and MySQL in support of IoT projects based on Node-RED and the Raspberry Pi Pico W. This book combines several elements into a platform that powers the development of modern Internet of Things applications. These elements are a flow-based server, a WiFi-enabled microcontroller, a high-level programming language, and a deployment technology. Combining these elements gives you the tools you need to create automation systems at any scale. From home automation to industrial automation, this book will help you get started. Node-RED is an open-source flow-based development tool that makes it easy to wire together devices, APIs, and online services. Drag and drop nodes to create a flowchart that turns on your lights at sunset or sends you an email when a sensor detects movement. Raspberry Pi Pico W is a version of the Raspberry Pi Pico with added 802.11n Wi-Fi capability. It is an ideal device for physical computing tasks and an excellent match to the Node-RED. Quick book facts Project-based learning approach. Assumes no prior knowledge of flow-based programming tools. Learn to use essential infrastructure tools in your projects, such as virtual machines, Docker, MySQL and useful web APIs such as Google Sheets and OpenWeatherMap. Dozens of mini-projects supported by photographs, wiring schematics, and source code. Get these from the book GitHub repository. Step-by-step instructions on everything. All experiments are based on the Raspberry Pi Pico W. A Wi-Fi network is required for all projects. Hardware (including the Raspberry Pi Pico W) is available as a kit. Downloads GitHub

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Hands-on in more than 50 projects STM32 Nucleo family of processors are manufactured by STMicroelectronics. These are low-cost ARM microcontroller development boards. This book is about developing projects using the popular STM32CubeIDE software with the Nucleo-L476RG development board. In the early Chapters of the book the architecture of the Nucleo family is briefly described. The book covers many projects using most features of the Nucleo-L476RG development board where the full software listings for the STM32CubeIDE are given for each project together with extensive descriptions. The projects range from simple flashing LEDs to more complex projects using modules, devices, and libraries such as GPIO, ADC, DAC, I²C, SPI, LCD, DMA, analogue inputs, power management, X-CUBE-MEMS1 library, DEBUGGING, and others. In addition, several projects are given using the popular Nucleo Expansion Boards. These Expansion Boards plug on top of the Nucleo development boards and provide sensors, relays, accelerometers, gyroscopes, Wi-Fi, and many others. Using an expansion board together with the X-CUBE-MEMS1 library simplifies the task of project development considerably. All the projects in the book have been tested and are working. The following sub-headings are given for each project: Project Title, Description, Aim, Block Diagram, Circuit Diagram, and Program Listing for the STM32CubeIDE. In this book you will learn about STM32 microcontroller architecture; the Nucleo-L476RG development board in projects using the STM32CubeIDE integrated software development tool; external and internal interrupts and DMA; DEBUG, a program developed using the STM32CubeIDE; the MCU in Sleep, Stop, and in Standby modes; Nucleo Expansion Boards with the Nucleo development boards. What you need a PC with Internet connection and a USB port; STM32CubeIDE software (available at STMicroelectronics website free of charge) the project source files, available from the book’s webpage hosted by Elektor; Nucleo-L476RG development board; simple electronic devices such as LEDs, temperature sensor, I²C and SPI chips, and a few more; Nucleo Expansion Boards (optional).

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Im vorliegenden Buch wird das weltweit verbreitete 0G-Netzwerk Sigfox zunächst detailliert vorgestellt. Danach wird auf der Basis eines leistungsfähigen Arduino-Sigfox-Boards eine universelle Sigfox-Test-, Mess- und Simulations-Plattform hardwaremäßig entwickelt und softwaremäßig betrieben. Diese Sigfox-Feldstation stellt dem Anwender eine Vielzahl von Möglichkeiten zur Verfügung: Sensoren, Aktoren und Displays inkl. GPS-Modul und Solargenerator. Alle Schaltungsteile (inkl. den 3D-Plott-Vorlagen für ein passendes Stationsgehäuse) und sämtlichen Softwaremodule werden offen gelegt, so dass der Leser damit weitere Sigfox-Feldstationen nach seinen eigenen Vorstellungen und Bedürfnissen entwickeln und problemlos einsetzen kann. Die Visualisierung, Auswertung und Speicherung der erfassten Felddaten wird anhand eines Freeware Dashboard Programms, mit Schnittstelle zu Google Maps, ausführlich beschrieben. Themenauswahl: Industrie 4.0, Internet of Things, 0G-Netzwerke Das Sigfox-Netzwerk: Übertragungstechnik, Uplink/Downlink, das Monarch-Konzept, Geolokalisierung, Sigfox-Atlas-Konzept Das Sigfox-Backend, die Callbacks und die REST-API Aufbau der universellen Sigfox-Test-, Mess- und Simulations-Plattform auf der Basis des Arduino-Sigfox-Moduls MKR FOX1200 Die grundlegende Betriebssoftware für alle Komponenten Die Arduino-Sigfox-Bibliothek und der Sigfox-Betrieb – Anmeldung bei der Sigfox-Cloud, Aussendung von Mess- und Zustandswerten Die Sigfox-Callbacks – Der Datentransfer von der Sigfox-Cloud zum Anwender: E-Mails, Mess- und Zustandswerte, GeoLoc-Daten Die individuelle Gestaltung von Anwender-Dashboards Hardwareerweiterungen: HMI-Display, Thermoelementverstärker, Multichannel-Gassensor, Feinstaubsensor, GPS-Modul und vieles mehr Kommerzielle Sigfox-Stationen

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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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Understanding and Using Them Effectively What happens in electronics is invisible to the naked eye. The instrument that allows to accurately visualize electrical signals, the one through which the effects of electronics become apparent to us, is the oscilloscope. Alas, when one first ventures into electronics, it is often without an oscilloscope. And one is left fumbling, both physically and mentally. Observing an electrical signal on a screen for the first time is a revelation. Nobody wishes to forgo that marvel again. There is no turning back. In electronics, if one wishes to progress with both enjoyment and understanding, an oscilloscope is essential. This marks the beginning of a period of questioning: how to choose one? And no sooner is that question answered than a whole string of others arises, which can be summed up in just one: how does one use the oscilloscope in such a way that what it displays truly reflects the reality of the signals? Rémy Mallard is a passionate communicator with a gift for making complex technical subjects understandable and engaging. In this book, he provides clear answers to essential questions about using an oscilloscope and offers a wealth of guidance to help readers explore and understand the electrical signals behind electronic systems. With his accessible style and practical insights, this book is a valuable tool for anyone eager to deepen their understanding of electronics.

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A Practical Guide to AI, Python, and Hardware Projects Welcome to your BeagleY-AI journey! This compact, powerful, and affordable single-board computer is perfect for developers and hobbyists. With its dedicated 4 TOPS AI co-processor and a 1.4 GHz Quad-core Cortex-A53 CPU, the BeagleY-AI is equipped to handle both AI applications and real-time I/O tasks. Powered by the Texas Instruments AM67A processor, it offers DSPs, a 3D graphics unit, and video accelerators. Inside this handbook, you‘ll find over 50 hands-on projects that cover a wide range of topics—from basic circuits with LEDs and sensors to an AI-driven project. Each project is written in Python 3 and includes detailed explanations and full program listings to guide you. Whether you‘re a beginner or more advanced, you can follow these projects as they are or modify them to fit your own creative ideas. Here’s a glimpse of some exciting projects included in this handbook: Morse Code Exerciser with LED or BuzzerType a message and watch it come to life as an LED or buzzer translates your text into Morse code. Ultrasonic Distance MeasurementUse an ultrasonic sensor to measure distances and display the result in real time. Environmental Data Display & VisualizationCollect temperature, pressure, and humidity readings from the BME280 sensor, and display or plot them on a graphical interface. SPI – Voltmeter with ADCLearn how to measure voltage using an external ADC and display the results on your BeagleY-AI. GPS Coordinates DisplayTrack your location with a GPS module and view geographic coordinates on your screen. BeagleY-AI and Raspberry Pi 4 CommunicationDiscover how to make your BeagleY-AI and Raspberry Pi communicate over a serial link and exchange data. AI-Driven Object Detection with TensorFlow LiteSet up and run an object detection model using TensorFlow Lite on the BeagleY-AI platform, with complete hardware and software details provided.

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Practical Applications and Project with Arduino, ESP32, and RP2040 Immerse yourself in the fascinating world of control engineering with Arduino and ESP32! This book offers you a practical introduction to classic and modern control methods, including PID controllers, fuzzy logic, and sliding-mode controllers. In the first part, you will learn the basics of the popular Arduino controllers, such as the Arduino Uno and the ESP32, as well as the integration of sensors for temperature and pH measurement (NTC, PT100, PT1000, and pH sensor). You will learn how to use these sensors in various projects and how to visualize data on a Nextion TFT display. The course continues with an introduction to actuators such as MOSFET switches, H-bridges, and solid-state relays, which are used to control motors and actuators. You will learn to analyze and model controlled systems, including PT1 and PT2 control. The book focuses on the implementation of fuzzy and PID controllers for controlling temperature and DC motors. Both the Arduino Uno and the ESP32 are used. The sliding-mode controller is also introduced. In the second-to-last chapter, you will explore the basics of neural networks and learn how machine learning can be used on an Arduino. In the last chapter, there is a practical example of a fuzzy controller for feeding electricity into the household grid. This book is the perfect choice for engineers, students, and electronics engineers who want to expand their projects with innovative control techniques.

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Mastering the Language and the Development Platform Many people would like to learn Java but getting started is not easy since programming with Java requires at least two things: mastering the programming language and the development environment. With the help of many examples, this book shows how the language is structured. In addition, it employs the Eclipse development environment as an example of a powerful tool to teach developing Java programs. In Basics, the first part of the book, you acquire your Java and Eclipse basic knowledge. This part lays the programming foundations, gives you an overview of Java technology, and shows you what is special about object-oriented programming. In the second part called Java Language, everything revolves around the subtleties of the Java language and this is where the first small Java applications are created, aided by a fine blend of the knowledge part and practical exercises. Java Technology is both the name and the focus of the third part which also introduces you to the rules to observe when programming, what class libraries are and what advantages they have. In addition, you will learn how to test programs, what algorithms are, and how to program them. The fourth part, Java Projects, enables you to apply all the previous elements in an application with a graphical user interface. The project shows how to develop a larger application piece by piece with the Eclipse development environment. The Appendix concludes with a section on frequent errors that can occur when working with Eclipse, and a Glossary.

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Practical Introduction to 3D Modeling from Enclosure to Front Panel Embedding a vintage component, creating a professional looking home for a circuit board, or even designing a complex apparatus complete with a chassis – these and many other challenges turn into a stimulating pleasure with FreeCAD. Once you have internalized the basic processes, there are virtually no limits to your imagination. Starting to use a new software is never straightforward – especially with a tool as versatile as FreeCAD. Manageable, but at the same time easily usable individual components provide the starting point in this book. Putting these components together later results in assemblies. In the FreeCAD universe, a workable trajectory is demonstrated. The described procedure is illustrative so the examples are easily applied to custom tasks. The devices were made by the author and illustrated with photos. Creating a 3D design is requiring some effort but the initial investment pays off soon. Besides the impressive spatial representation of the projects, the extracted drawings yield a solid base for documentation and production. Extended FreeCAD capabilities like the unfolding of sheet metal parts enormously add to efficiency and pushes models forward into practical assembly. Soon you will definitely not want to do without FreeCAD!

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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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Secure, Modular, Open-Source and Self-Sufficient Ever since the Raspberry Pi was introduced, it has been used by enthusiasts to automate their homes. The Raspberry Pi is a powerful computer in a small package, with lots of interfacing options to control various devices. This book shows you how you can automate your home with a Raspberry Pi. You’ll learn how to use various wireless protocols for home automation, such as Bluetooth, 433.92 MHz radio waves, Z-Wave, and Zigbee. Soon you’ll automate your home with Python, Node-RED, and Home Assistant, and you’ll even be able to speak to your home automation system. All this is done securely, with a modular system, completely open-source, without relying on third-party services. You’re in control of your home, and no one else. At the end of this book, you can install and configure your Raspberry Pi as a highly flexible home automation gateway for protocols of your choice, and link various services with MQTT to make it your own system. This DIY (do it yourself) approach is a bit more laborious than just installing an off-the-shelf home automation system, but in the process, you can learn a lot, and in the end, you know exactly what’s running your house and how to tweak it. This is why you were interested in the Raspberry Pi in the first place, right? Turn your Raspberry Pi into a reliable gateway for various home automation protocols. Make your home automation setup reproducible with Docker Compose. Secure all your network communication with TLS. Create a video surveillance system for your home. Automate your home with Python, Node-RED, Home Assistant and AppDaemon. Securely access your home automation dashboard from remote locations. Use fully offline voice commands in your own language. Downloads Errata on GitHub

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Practical Multitasking Fundamentals Programming embedded systems is difficult because of resource constraints and limited debugging facilities. Why develop your own Real-Time Operating System (RTOS) as well as your application when the proven FreeRTOS software is freely available? Why not start with a validated foundation? Every software developer knows that you must divide a difficult problem into smaller ones to conquer it. Using separate preemptive tasks and FreeRTOS communication mechanisms, a clean separation of functions is achieved within the entire application. This results in safe and maintainable designs. Practicing engineers and students alike can use this book and the ESP32 Arduino environment to wade into FreeRTOS concepts at a comfortable pace. The well-organized text enables you to master each concept before starting the next chapter. Practical breadboard experiments and schematics are included to bring the lessons home. Experience is the best teacher. Each chapter includes exercises to test your knowledge. The coverage of the FreeRTOS Application Programming Interface (API) is complete for the ESP32 Arduino environment. You can apply what you learn to other FreeRTOS environments, including Espressif’s ESP-IDF. The source code is available from GitHub. All of these resources put you in the driver’s seat when it is time to develop your next uber-cool ESP32 project. What you will learn: How preemptive scheduling works within FreeRTOS The Arduino startup “loopTask” Message queues FreeRTOS timers and the IDLE task The semaphore, mutex, and their differences The mailbox and its application Real-time task priorities and its effect Interrupt interaction and use with FreeRTOS Queue sets Notifying tasks with events Event groups Critical sections Task local storage The gatekeeper task

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Schrittweise Einführung in das praktische Schaltungsdesign Der Einstieg in die Elektronik ist nicht so schwierig, wie man vielleicht denkt. Mit diesem Buch werden die wichtigsten Konzepte der Elektrotechnik und Elektronik auf spielerische Weise erkundet, indem verschiedene Experimente durchgeführt und Schaltungen simuliert werden. Es vermittelt Elektronik praxisnah, ohne in komplexen Fachjargon oder lange Berechnungen einzutauchen. Dadurch werden schon bald eigene Projekte ermöglicht. Es sind keine Vorkenntnisse in Elektronik erforderlich; lediglich einige grundlegende Algebra-Kenntnisse werden in wenigen einfachen Berechnungen verwendet. Viele getestete und funktionierende Projekte und Simulationen werden vorgestellt, um mit dem Aufbau elektronischer Schaltungen vertraut zu werden. Für problemloses Experimentieren – ohne die Gefahr, etwas zu beschädigen – werden zudem frühzeitig auch softwarebasierte Schaltungssimulationen vorgestellt. Lernziele: Konzepte von Spannung, Strom und Leistung Wechselstrom (AC) und Gleichstrom (DC) Grundlegende Lampenschaltungen mit Schaltern Passive Bauteile: Widerstände, Kondensatoren und Induktivitäten RC- und RCL-Schaltungen und Elektromagnetismus Lautsprecher, Relais, Summer und Transformatoren Aktive Bauteile: Dioden und LEDs, Bipolartransistoren und MOSFETs Transistorbasierte Schaltungen Optokoppler-Schaltungen Astabile und monostabile Multivibratoren Verwendung des 555-Timer-ICs Operationsverstärkertechnik Digitale Logik Beispiele: Verstärker, Oszillatoren, Filter und Sensoren Test- und Messwerkzeuge Mikrocontroller: Arduino Uno, ESP32, Raspberry Pi Pico und Raspberry Pi Datenblätter lesen und Auswahl von Komponenten EMV & EMI sowie Normen & Vorschriften

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Praktischer Einstieg mit Arduino, GnuRadio und FPGA Das Thema „Software Defined Radio“ ist facettenreich: Neben der Schaltungstechnik ist auch eine Einarbeitung in die Programmierung von Hardware und PC wichtig. Ein schrittweises Vorgehen erleichtert Ihnen den Einstieg. Mit dem im Buch vorgestellten modularen „RF Bricks“-Konzept werden Sie zum Architekten Ihrer Signalkette. Auf einem Chassis angeordnet gewährleisten die Module einen soliden und gut abgeschirmten Aufbau, den Sie einfach verändern und mit eigenen Ideen anreichern können. Der skalierbare Aufbau bildet Ihr Blockschaltbild auch mechanisch ab – die so gewonnene Übersicht kann in der Aus- und Weiterbildung nützlich sein. Ein Arduino in Ihrem Chassis kommuniziert nach einigen Anpassungen mit üblichen SDR-Programmen, z. B. SDRCPP, GQRX und CubicSDR auf einer Linux-Plattform. Damit können Sie Ihren Empfänger direkt per Mausklick abstimmen. Wenn Sie Blockschaltbilder mögen, ist GnuRadio ein natürlicher Partner der „RF Bricks“. Mit einem selbst programmierten Python-Block gelingt Ihnen in GnuRadio die Fernsteuerung Ihres Empfängers. Im GnuRadio-Universum können Sie Ihre GUI stufenweise ausbauen, behalten dabei aber immer volle Kontrolle über die inneren Abläufe des Programms. Mit einem FPGA können zeitaufwändige Operationen auch direkt in die Hardware verlagert werden. Sie bauen stufenweise einen Doppelsuperhet auf und entwickeln die Filterkoeffizienten für FIR-Filter mit Scilab. Das in VHDL realisierte Weaver-Schema rundet diesen Empfänger ab, der mit hoher Empfindlichkeit und Dynamik aufwarten kann. Mit dem gewonnen Überblick und Ihrer neuen Hardware können Sie die einzelnen Aspekte des Themenkomplexes SDR beliebig weiter vertiefen. Downloads Software

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Praktische Anwendungen und Projekte mit Arduino, ESP32 und RP2040 Tauchen Sie ein in die faszinierende Welt der Regelungstechnik mit Arduino und ESP32! Dieses Buch bietet Ihnen einen praxisnahen Einstieg in die klassischen und modernen Methoden der Regelung, darunter PID-Regler, Fuzzy-Logik und Sliding-Mode-Regler. Im ersten Teil lernen Sie die Grundlagen der beliebten Arduino-Controller, wie den Arduino Uno und den ESP32, sowie die Integration von Sensoren für Temperatur- und pH-Messung (NTC, PT100, PT1000, pH-Sensor). Sie erfahren, wie diese Sensoren in verschiedenen Projekten eingesetzt werden und wie Sie Daten auf einem Nextion TFT-Display visualisieren. Weiter geht es mit der Einführung in Stellglieder wie MOSFET-Schalter, H-Brücken und Solid-State-Relais, die zur Steuerung von Motoren und Aktoren verwendet werden. Sie lernen, Regelstrecken zu analysieren und zu modellieren, einschließlich PT1- und PT2-Regelungen. Der Schwerpunkt des Buches liegt auf der Implementierung von Fuzzy- und PID-Reglern zur Regelung von Temperatur und DC-Motoren. Dabei werden sowohl der Arduino Uno als auch der ESP32 eingesetzt. Zudem wird der Sliding-Mode-Regler vorgestellt. Im vorletzten Kapitel erkunden Sie die Grundlagen neuronaler Netze und lernen, wie maschinelles Lernen auf einem Arduino eingesetzt werden kann. Im letzten Kapitel gibt es noch ein praktisches Beispiel für einen Fuzzy-Regler zur Stromeinspeisung ins Hausnetz. Dieses Buch ist die perfekte Wahl für Ingenieure, Studierende und Elektroniker, die ihre Projekte mit innovativen Regelungstechniken erweitern möchten.

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Grundlagen und Simulation mit Multisim Analoge Filterschaltungen bilden die schaltungstechnischen Grundlagen in der Elektronik, Messtechnik, Nachrichtentechnik, Computertechnik usw. Die Bauelemente Widerstand, Kondensator und Spule sind die Grundlagen der passiven Filtertechnik. Filter haben Einfluss auf die Signalamplitude, die Signalform (zeitlicher Verlauf) und Signallaufzeit (Signalverlauf). Mit diesen Voraussetzungen werden Zweipole, Vierpole, Hoch- und Tiefpässe behandelt. Daraus resultieren Frequenz- und Phasengang, Dämpfung, Bandpass, Bandsperre und Doppel-T-Filter. Der Operationsverstärker arbeitet als Verstärker in der aktiven Filtertechnik. Erklärt werden in diesem Buch auch aktive Hoch- und Tiefpassfilter der 1., 2., 3. und höherer Ordnung, Unterschiede zwischen Gauß-, Bessel-, Butterworth- und Tschebyscheff-Funktionen, aktive Bandpass- und Bandsperrfilter, Allpassfilter und Universalfilter. Dieses Buch basiert auf dem bekannten Programm Multisim und Spice. Damit lassen sich alle Versuche simulieren.

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

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