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
Der Raspberry Pi Pico 2 ist ein neues Mikrocontroller-Board der Raspberry Pi Foundation, basierend auf dem RP2350. Es verfügt über eine höhere Kerntaktrate, doppelt so viel On-Chip-SRAM, doppelt so viel On-Board-Flash-Speicher, leistungsstärkere Arm-Kerne, optionale RISC-V-Kerne, neue Sicherheitsfunktionen und verbesserte Schnittstellenfunktionen. Der Raspberry Pi Pico 2 bietet eine deutliche Steigerung der Leistung und Funktionen und behält gleichzeitig die Hardware- und Softwarekompatibilität mit früheren Mitgliedern der Raspberry Pi Pico-Serie bei.
Der RP2350 bietet eine umfassende Sicherheitsarchitektur rund um Arm TrustZone für Cortex-M. Es umfasst signiertes Booten, 8 KB Antifuse-OTP für die Schlüsselspeicherung, SHA-256-Beschleunigung, einen Hardware-TRNG und schnelle Glitch-Detektoren.
Die einzigartige Dual-Core- und Dual-Architektur-Fähigkeit des RP2350 ermöglicht Benutzern die Wahl zwischen einem Paar ARM Cortex-M33-Kernen nach Industriestandard und einem Paar Hazard3 RISC-V-Kernen mit offener Hardware. Der Raspberry Pi Pico 2 ist in C/C++ und Python programmierbar und wird durch eine ausführliche Dokumentation unterstützt. Er ist das ideale Mikrocontroller-Board sowohl für Enthusiasten als auch für professionelle Entwickler.
Technische Daten
CPU
Dual Arm Cortex-M33 oder Dual RISC-V Hazard3 Prozessoren bei 150 MHz
Speicher
520 KB On-Chip-SRAM; 4 MB integrierter QSPI-Flash
Schnittstellen
26 Mehrzweck-GPIO-Pins, darunter 4, die für AD verwendet werden können
Peripheriegeräte
2x UART
2x SPI-Controller
2x I²C-Controller
24x PWM-Kanäle
1x USB 1.1-Controller und PHY, mit Host- und Geräteunterstützung
12x PIO-Zustandsmaschinen
Eingangsspannung
1,8-5,5 V DC
Abmessungen
21 x 51 mm
Downloads
Datasheet (Pico 2)
Datasheet (RP2350)
Dieses DIY-Kit (HU-017A) ist ein Wireless-FM-Radioempfänger mit einer 4-stelligen 7-Segment-Anzeige. Es arbeitet im globalen FM-Empfangsfrequenzbereich von 87,0-108,0 MHz, was es für die Verwendung in jedem Land oder jeder Region geeignet macht. Das Kit bietet zwei Stromversorgungsmodi, sodass Sie es sowohl zu Hause als auch im Freien nutzen können. Dieses DIY-Elektronikprodukt wird Ihnen helfen, Schaltungen zu verstehen und Ihre Lötfähigkeiten zu verbessern.
Features
87,0-108,0 MHz FM-Radio: Eingebauter FM-Datenprozessor RDA5807 mit einem Standard-FM-Empfangsfrequenzband. Die UKW-Frequenz kann mit den Tasten F+ und F- eingestellt werden.
Einstellbare Lautstärke: Zwei Methoden zur Lautstärkeregelung – Taste und Potentiometer. Es gibt 158 Lautstärkestufen.
Aktiv & Passiver Audioausgang: Das Kit verfügt über einen integrierten 0,5 W-Leistungsverstärker, um 8 Ω-Lautsprecher direkt anzutreiben. Außerdem gibt es Audiosignale an Headsets oder Lautsprecher mit AUX-Schnittstellen aus und ermöglicht so das persönliche Hören und Teilen von FM-Audio.
Konfiguriert mit einer 25-cm-UKW-Antenne und einem roten 4-stelligen 7-Segment-Display für die Echtzeitanzeige der UKW-Radiofrequenz. Die transparente Acrylschale schützt die interne Leiterplatte. Es unterstützt zwei Stromversorgungsmethoden – 5 V USB und 2x 1,5 V (AA) Batterien.
DIY-Handlöten: Das Kit enthält verschiedene Komponenten, die manuell installiert werden müssen. Es hilft beim Üben und Verbessern der Lötfähigkeiten und eignet sich daher für Elektronik-Bastler, Anfänger und Ausbildungszwecke.
Technische Daten
Betriebsspannung
DC 3 V/5 V
Ausgangsimpedanz
8 Ω
Ausgangsleistung
0,5 W
Ausgabekanal
Mono
Empfängerfrequenz
87,0 MHz~108,0 MHz
Frequenzgenauigkeit
0,1 MHz
Betriebstemperatur
−40°C bis +85°C
Betriebsfeuchtigkeit
5% bis 95% relative Luftfeuchtigkeit
Abmessungen
107 x 70 x 23 mm
WICHTIG: Entfernen Sie die Batterien, wenn Sie das Radio über USB mit Strom versorgen!
Lieferumfang
1x Platine
1x RDA5807M FM-Empfänger
1x STC15W404AS MCU
1x IC-Sockel
1x 74HC595D Register
1x TDA2822M Verstärker
1x IC-Sockel
1x AMS1117-3,3V Spannungswandler
18x Metallschichtwiderstand
1x Potentiometer
4x Keramikkondensator
5x Elektrolytkondensator
4x S8550-Transistor
1x Rote LED
1x 4-stelliges 7-Segment-Display
1x Kippschalter
1x SMD-Micro-USB-Buchse
1x Radioantenne
1x AUX-Audio-Buchse
4x Schwarzer Knopf
4x Knopfkappe
1x 0,5 W/8 Ω Lautsprecher
1x Rot/schwarzes Kabel
2x Doppelseitiger Kleber
1x AA-Batteriebox
1x USB-Kabel
6x Acryltafel
4x Nylon-Säulenschraube
4x M3-Schraube
4x M3 Mutter
4x M2x22 mm Schraube
1x M2x6 mm Schraube
5x M2-Mutter
59 Experiments with Arduino IDE and Python
The main aim of this book is to teach the Arduino IDE and MicroPython programming languages in ESP32 based projects, using the highly popular ESP32 DevKitC development board. Many simple, basic, and intermediate level projects are provided in the book using the Arduino IDE with ESP32 DevKitC. All projects have been tested and work. Block diagrams, circuit diagrams, and complete program listings of all projects are given with explanations. In addition, several projects are provided for programming the ESP32 DevKitC using MicroPython. The projects provided in this book are designed to teach the following features of the ESP32 processor:
GPIOs
Touch sensors
External interrupts
Timer interrupts
I²C and I²S
SPI
PWM
ADC
DAC
UART
Hall sensor
Temperature sensor
Infrared controller
Reading and writing to SD card
Reading and writing to flash memory
RTC timer
Chip ID
Security and encryption
Wi-Fi and network programming
Bluetooth BLE programming
Communication mobile devices
Low power design
ESP-IDF programming
The projects have been organized with increasing levels of difficulty. Readers are encouraged to tackle the projects in the order given. A specially prepared hardware kit (SKU 18305) is available from Elektor. With the help of this hardware, it should be easy and fun to build the projects in this book.
Projekte mit Arduino, ESPHome, Home Assistant und Raspberry Pi & Co
Dieses E-Book enthält verschiedene Projektbeispiele und beginnt mit einer Einführung in die Elektronik. Es erklärt unter anderem, wie man Home Assistant auf einem Raspberry Pi installiert, wie man Raumklimasensoren für Temperatur und Luftfeuchtigkeit nutzt, das MQTT-Protokoll sowie weitere Schnittstellen einsetzt und ESPHome verwendet, um Sensoren und Aktoren in Home Assistant zu integrieren. Zahlreiche Video-Tutorials ergänzen das Buch.
Grundlagen der Elektrotechnik
Das Buch beginnt mit einer Einführung in die Elektrotechnik. Ihr lernt die Grundlagen von Spannung, Strom, Widerständen, Dioden und Transistoren.
Arduino und Mikrocontroller
Ein kompletter Abschnitt widmet sich dem Arduino Uno. Ihr lernt den Aufbau kennen, schreibt erste Programme und erarbeitet praktische Beispiele.
Home Assistant und Automatisierung
Ihr erfahrt, wie Home Assistant auf einem Raspberry Pi eingerichtet wird, und lernt den Umgang mit Automatisierungen, Szenen und Geräten. Zusätzlich wird auf Zigbee, MQTT und ESP-NOW eingegangen – wichtige Technologien für die Heimautomation.
ESP8266, ESP32 und ESP32-CAM
Die beliebten ESP-Mikrocontroller werden ausführlich behandelt. Nach einer theoretischen Einführung folgen praktische Projekte, die euch zeigen, wie ihr das Beste aus diesen Geräten herausholen könnt.
Sensoren und Aktoren
Das Buch erklärt die Funktionsweise und Anwendung zahlreicher Sensoren wie Temperatur- und Luftfeuchtigkeitssensoren, Bewegungsmelder und RFID-Reader. Bei den Aktoren werden Schrittmotoren, e-ink Displays, Servo-Motoren und vieles mehr beleuchtet. Zu allen Geräten gibt es praxisnahe Anwendungsbeispiele.
ESPHome
Dieses Kapitel zeigt euch, wie ihr Sensoren und Aktoren ohne Programmieraufwand in Home Assistant integriert. Ihr werdet Schritt für Schritt durch die Einrichtung mit ESPHome geführt.
LEDs und Lichttechnik
In diesem Kapitel lernt ihr verschiedene LED-Typen und deren Einsatzmöglichkeiten kennen. Grundlagen der Lichttechnik werden ebenfalls erklärt.
Node-RED
Ein eigenes Kapitel ist Node-RED gewidmet. Ihr erlernt die Grundlagen dieses leistungsstarken Tools und werdet Schritt für Schritt durch die Einrichtung und Nutzung geführt.
Integrierte Schaltkreise (ICs)
In der Elektronik gibt es zahlreiche ICs, die uns das Leben erleichtern. Ihr lernt die wichtigsten kennen und wendet das Wissen in praktischen Projekten an.
Programmieren für Profis
Fortgeschrittene Themen wie die korrekte Verwendung von Tastern, der Einsatz von Interrupts und die Nutzung eines NTP-Servers für Zeit-Synchronisation werden in diesem Kapitel detailliert behandelt.
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Über 8 MagPi Jahrgänge (2016 bis 2024) auf USB-Stick
Dieser USB-Stick enthält alle MagPi Ausgaben der Jahrgänge 2016 bis Januar/Februar 2024 sowie 2 Elektor-Kompilationen mit Raspberry Pi-Schaltungen im PDF-Format. Die neueste Ausgabe (März/April 2024) kann jedoch bereits jetzt für jedermann kostenlos heruntergeladen werden.
MagPi ist das offizielle Magazin der Raspberry Pi Foundation und enthält Reviews, Tutorials und DIY-Projekte über und mit dem Raspberry Pi.
Der Themenbereich Solartechnik hat im Jahr 2023 vor allem auch wegen der Aussetzung der Mehrwertsteuer für alle Produkte und Dienstleistungen im direkten Zusammenhang mit Solaranlagen einen innovativen Boom in Deutschland erfahren. Die Nachfrage nach Anlagen aller Arten und Größen ist enorm gestiegen.
Dieses Special bietet viele kleine Schaltungen vom Solar-Akkulader über solare Nachführsteuerungen bis hin zu Regelungen für Warmwasseranlagen und Tipps aus den unterschiedlichsten Bereichen der Solartechnik. Außerdem gibt es noch einen umfangreichen Beitrag zum Thema Balkonkraftwerke und wie man diese „ins Internet“ bringt, plus praktische Informationen zum Aufbau und der Technik hinter Solarmodulen.
Inhalt
Grundlagen
Photovoltaik-Systeme Berechnen und Realisieren Grundlegende Zusammenhänge und neue Entwicklungen zum Thema Energiegewinnung aus der Sonne.
Lichtsensorik Tageslicht mit LEDs gemessen.
Sonnenstrom Solares Laden mit und ohne Laderegler.
Kabelquerschnitte und Energieverluste in Solaranlagen Wichtige Gedanken zu unterschiedlichen Maximalwerten im Hinblick auf den Strom, der durch Solaranlagenkabel fließen darf.
Solarzelle Was Sie schon immer über Solarpanele wissen wollten…
Idealer Dioden-Controller „Dioden“ mit geringer Verlustleistung.
Projekte
Energielogger Energie messen und aufzeichnen.
Winzige Solarversorgung Sonnenlicht rein, 3,3 V raus.
DIY-DTU Daten kleiner Wechselrichter pro µC auslesen.
Solar-Ladegerät Solarladegerät für unterwegs.
Regelung für Solar-Warmwasseranlagen Energiegewinnung auf hohem Niveau.
MPP T-Solarlader Maximale Leistung aus der Sonne.
Heliostat Sonne und Sternen auf der Spur.
Solar-Leuchte Einfach (und) funktional.
Solarspannungswandler für IoT-Geräte Das Licht in Innenräumen nutzen.
Akkulader für Globetrotter Energie vom Himmel.
Solar-Akkulader Mit Schutz gegen Tiefenladung.
Akkulader mit Solarzellen PIC12C671 umgeht Über- und Tiefenladen.
Spannungswandler für Photovoltaik-Module Ein Beitrag von Transfer MultisortElektronik.
Solar-Laderegler Für Panele bis 53 Watt.
Sonnenkur für müde Akkus
Überwachung von Solarmodulen Erkennen und Lokalisieren von problematischen Panels in großen Anordnungen. Akkulader mit Solarzellen und MAX1771.
Balkonkraftwerk 2.0 Alles neu: Solarpanele, Aufstellung und Wechselrichter.
Tipps
Solar-Feuchtigkeitssensor
Solar-Lader mit hohem Wirkungsgrad
Shunt für Solaranlage
Nachführung für Solarmodul
zBot: Solar/Batterie-Stromversorgung
Simpler Solar-Lader
Solarzellen-Spannungsanzeige
Solar-Nachtlicht
Alternative Solarakkulader
PiKVM V3 ist ein auf Raspberry Pi-basiertes Open Source KVM over IP-Gerät. Es hilft Ihnen bei der Fernverwaltung von Servern oder Workstations, unabhängig vom Status des Betriebssystems oder davon, ob eines installiert ist.
Mit PiKVM V3 können Sie Ihren Computer ein-/ausschalten oder neu starten, das UEFI/BIOS konfigurieren und sogar das Betriebssystem mithilfe der virtuellen CD-ROM oder des Flash-Laufwerks neu installieren. Sie können Ihre Remote-Tastatur und -Maus verwenden oder PiKVM kann eine Tastatur, Maus und einen Monitor simulieren, die dann in einem Webbrowser angezeigt werden, als ob Sie direkt an einem Remote-System arbeiten würden.
Features
HDMI Full HD Aufnahme basierend auf dem TC358743-Chip (extra niedrige Latenz ~100 ms und viele Funktionen wie Kompressionskontrolle)
OTG Tastatur & Maus; Emulation von Massenspeicherlaufwerken
Fähigkeit zur Simulation von "Entfernen und Einstecken" für USB
Integrierte ATX-Stromsteuerung
Integrierte Lüftersteuerung
Echtzeituhr (RTC)
RJ-45 und serieller USB-Konsolenanschluss (zur Verwaltung des PiKVM OS oder zur Verbindung mit dem Server)
Optionales AVR-basiertes HID (für einige seltene und seltsame Motherboards, deren BIOS die OTG-emulierte Tastatur nicht versteht)
Optionaler OLED-Bildschirm zur Anzeige des Netzwerkstatus oder anderer gewünschter Informationen
Fertig aufgebautes Board, kein Löten oder Breadboarding erforderlich.
PiKVM OS – die Software ist vollständig quelloffen
Lieferumfang
PiKVM V3 HAT Karte für Raspberry Pi 4
USB-C Bridge Board, um den HAT mit dem RPi über USB-C zu verbinden
ATX-Controller-Adapterplatine und Verkabelung, um den HAT mit dem Motherboard zu verbinden (wenn Sie die Stromversorgung über die Hardware verwalten möchten)
2 flache CSI-Kabel
Schrauben und Messingabstandshalter
Erforderlich
Raspberry Pi 4
MicroSD-Karte
USB-C nach USB-A Kabel
HDMI-Kabel
Gerades Ethernet-Kabel (für den Anschluss der ATX-Erweiterungskarte)
Netzteil (5,1 V/3 A USB-C, offizielles Raspberry Pi-Netzteil wird empfohlen)
Downloads
User Guide
Images
GitHub
Links
Das PiKVM-Projekt und seine Lehren: Ein Interview mit Maxim Devaev (Entwickler von PiKVM)
Raspberry Pi als KVM-Fernsteuerung
Design IoT Projects with Raspberry Pi, Arduino and ESP32 The Internet of Things (IoT) is becoming a major application area for embedded systems. As a result, more and more people are becoming interested in learning about embedded design and programming. Technical colleges and universities are moving away from legacy 8 and 16-bit microcontrollers and are introducing 32-bit embedded microcontrollers to their curriculums. Many IoT applications demand precision, high processing power, and low power consumption. Produced by IBM, Node-RED is an open-source visual editor for wiring the Internet of Things. Node-RED comes with a large number of nodes to handle a multitude of tasks. The required nodes are selected and joined together to perform a particular task. Node-RED is based on flow type programming where nodes are configured and joined together to form an application program. There are nodes for performing complex tasks, including web access, Twitter, E-mail, HTTP, Bluetooth, MQTT, controlling GPIO ports, etc. One particularly nice aspect of Node-RED is that the programmer does not need to learn how to write complex programs. For example, an email can be sent by simply joining nodes together and writing only a few lines of code. The aim of this book is to teach how Node-RED can be used in projects. The main hardware platform used with most of the projects in this book is Raspberry Pi 4. Chapters are included to show how Node-RED can be also be used with Arduino Uno, ESP32 DevKitC, and the ESP8266 NodeMCU microcontroller development boards.
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
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
Dieses Aluminiumgehäuse in edlem Design ist sehr robust und schützt Ihren Raspberry Pi 4 perfekt gegen äußere Einflüsse. Es hat für alle Anschlüsse/Aussparungen, welche diese zugänglich machen. Die Kanalfräsung an der Oberseite dient als Kühlkörper nach außen und im Inneren des Gehäuses liegen Bereiche auf dem Prozessor und Arbeitsspeicher auf, um die Kühlergebnisse zu maximieren.
Features
Farbe: Matt-schwarz (gun-metal black)
Material: Hochwertiges gegossenes Aluminium
Besonderheiten: Gefräste Kanäle, welche einen Kühlkörper bilden, Aussparungen für alle Anschlüsse, Innenseite des Gehäuses liegt auf CPU und RAM des Raspberry Pi auf zur besseren Kühlung
Abmessungen: 91 x 65 x 34 mm
Lieferumfang
Aluminiumgehäuse
Schrauben
Wärmeleitpads
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
Inhalt
Projekte
Pico-Stimme Sprachverfremdung und Soundeffekte mit dem Raspberry Pi Pico
Navi mit Vibrations-Feedback
POV-Anzeige
Impulsbreitenmodulation (PWM) mit dem Raspberry Pi Pico
Verwendung von Wi-Fi mit dem Raspberry Pi Pico
„Hello World“ vom Raspberry Pi Pico und RP2040 Ein Blick auf den ersten Mikrocontroller der Raspberry Pi Foundation
Einfacher Ein-Aus-Temperaturregler mit Raspberry-Pi-HAT
Multitasking mit dem Raspberry Pi Beispiel: Ampelsteuerung
Das Raspberry-Pi-Lineal Spaß mit einem Laufzeitsensor
Puffer-Board für Raspberry Pi (Mk. 1) Nie wieder defekte I/O-Ports
FM-Radio mit RDS Ein HAT für den Raspberry Pi
LoRa mit dem Raspberry Pi Pico Viel Spaß mit MicroPython!
Anleitungen
Qt für Raspberry Pi
Raspberry Pi Pico Programmierung mit MicroPython und Thonny
Raspberry Pi - Vollständiger Stack RPi und RF24 als Herzstück eines Sensornetzwerks
Raspberry Pi – Bash-Befehle in der Übersicht
Gemeinschaft
Java auf dem Raspberry Pi Ein Interview mit Buch-Autor Frank Delporte
Bewertungen
Buchvorstellung: Raspberry Pi für Funkamateure
Secure-Boot-Lösung für Raspberry Pi Viel Sicherheit zum vernünftigen Preis
Review: SmartPi – Smartmeter-Erweiterung für Raspberry Pi
Testbericht: RPi-HAT Enviro+ Umweltdaten messen mit Raspberry Pi und dem HAT Enviro+
Testbericht: Raspberry Pi 4 Alles neu und doch gut?
Schnelles 3,5“-Touch-Display für RPi Mehr Leistung ohne Aufpreis
Das Buch „Node-RED and Raspberry Pi Pico W“ beschreibt auf 527 Seiten die Node-RED-Programmierumgebung sehr detailliert mit spannenden Anwendungen. Nur bei Elektor erhält das Buch solide Hardware-Unterstützung in Form des beliebten SunFounder Kepler Kits mit über 450 Bauteilen einschließlich eines Raspberry Pico W Boards. Mit diesem Bundle lassen sich die meisten im Buch enthaltenen Experimente und Programmierübungen erfolgreich durchführen.
Dieses Bundle enthält:
Buch: Node-Red and the Raspberry Pi Pico W (Einzelpreis: 50 €)
SunFounder Kepler Kit für Raspberry Pi Pico W (Einzelpreis: 70 €)
Buch: Node-RED and Raspberry Pi Pico W
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.
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SunFounder Kepler Kit für Raspberry Pi Pico W
Ihr Einstieg in die IoT- und Mikrocontroller-Programmierung
Mit über 450 Komponenten und 117 Online-Projekten beflügelt dieses umfassende Kit Ihre Kreativität. Die Tutorials von Paul McWhorter machen das Lernen sowohl für Anfänger als auch für Fortgeschrittene angenehm. Dieses Kit unterstützt MicroPython, C/C++ und Piper Make und bietet vielfältige Programmieroptionen.
Entdecken Sie Sensoren, Aktoren, LEDs und LCDs für endlose Projektmöglichkeiten. Von der Heimautomation bis zur Robotik unterstützt dieses Kit Ihre technische Reise.
Features
IoT-Starterkit für Anfänger: Dieses Kit bietet eine reichhaltige IoT-Lernerfahrung für Anfänger. Mit über 450 Komponenten, 117 Projekten und von Experten geleiteten Videolektionen macht dieses Kit das Erlernen der Mikrocontroller-Programmierung und des IoT ansprechend und leicht zugänglich.
Von Experten geleitete Video-Lektionen: Das Kit enthält 27 Video-Tutorials des renommierten Pädagogen Paul McWhorter. Sein engagierter Stil vereinfacht komplexe Konzepte und sorgt so für ein effektives Lernerlebnis in der Mikrocontroller-Programmierung.
Große Auswahl an Hardware: Das Kit enthält eine Vielzahl von Komponenten wie Sensoren, Aktoren, LEDs, LCDs und mehr, sodass Sie mit dem Raspberry Pi Pico W experimentieren und eine Vielzahl von Projekten erstellen können.
Unterstützt mehrere Sprachen: Das Kit bietet Vielseitigkeit mit Unterstützung für drei Programmiersprachen – MicroPython, C/C++ und Piper Make – und bietet so ein abwechslungsreiches Programmier-Lernerlebnis.
Dedizierter Support: Profitieren Sie von unserer fortlaufenden Unterstützung, einschließlich eines Community-Forums und zeitnaher technischer Hilfe für ein nahtloses Lernerlebnis.
Lieferumfang
Raspberry Pi Pico W
Breadboard
Überbrückungsdrähte
Widerstand
Transistor
Kondensator
Diode
Li-Po-Lademodul
74HC595
TA6586 – Motortreiberchip
LED
RGB-LED
LED-Balkendiagramm
7-Segment-Anzeige
4-stellige 7-Segment-Anzeige
LED-Punktmatrix
I²C LCD1602
WS2812 RGB 8 LED-Streifen
Summer
Gleichstrommotor
Servo
DC-Wasserpumpe
Relais
Schaltfläche
Mikroschalter
Schiebeschalter
Potentiometer
Infrarotempfänger
Joystick-Modul
4x4-Tastatur
MPR121-Modul
MFRC522-Modul
Fotowiderstand
Thermistor
Neigungsschalter
Reed-Schalter
PIR-Bewegungssensormodul
Wasserstandsensormodul
Ultraschallmodul
DHT11 Feuchtigkeitssensor
MPU6050-Modul
Dokumentation
Online-Tutorial
Raspberry Pi-basierter Eyecatcher
Eine handelsübliche Sanduhr zeigt nur, wie die Zeit verrinnt. Dagegen zeigt diese Raspberry Pi Pico-gesteuerte Sanduhr die genaue Uhrzeit an, indem die vier Ziffern für Stunde und Minute in die Sandschicht „eingraviert“ werden. Nach einer einstellbaren Verzögerung wird der Sand durch zwei Vibrationsmotoren flachgedrückt und der Zyklus beginnt von vorne.
Das Herzstück der Sanduhr sind zwei Servomotoren, die über einen Pantographenmechanismus einen Schreibstift antreiben. Ein dritter Servomotor hebt den Stift auf und ab. Der Sandbehälter ist mit zwei Vibrationsmotoren ausgestattet, um den Sand zu glätten. Der elektronische Teil der Sanduhr besteht aus einem Raspberry Pi Pico und einer RTC/Treiberplatine mit Echtzeituhr, plus Treiberschaltungen für die Servomotoren.
Eine ausführliche Bauanleitung steht zum Download bereit.
Features
Abmessungen: 135 x 110 x 80 mm
Bauzeit: ca. 1,5 bis 2 Stunden
Lieferumfang
3x vorgeschnittene Acrylplatten mit allen mechanischen Teilen
3x Mini-Servomotoren
2x Vibrationsmotoren
1x Raspberry Pi Pico
1x RTC/Treiberplatine mit montierten Teilen
Muttern, Bolzen, Abstandshalter und Drähte für die Baugruppe
Feinkörniger weißer Sand
Elektrotechnik-Tools in Ihrer Tasche
Ein Satz von 8 flexiblen Karten in Kreditkartengröße, vollgepackt mit Referenzdaten, auf die alle Elektronikdesigner einfachen und sofortigen Zugriff benötigen. Egal, ob Sie eine SMD-Platine reverse-engineeren, Bauteilwerte ermitteln oder entscheiden, wie Sie eine Platine am besten herstellen lassen, diese Karten bieten eine sofortige technische Anleitung in realer Größe für alle Aspekte des PCB-Designs und der Elektronik im Allgemeinen.
Es gibt 7 Karten, die über 16 Messtechniken, über 100 schematische Symbole, 2 Wertrechner (C, R), über 132 SMD-Footprints, 8 Elektronikgesetze & Theorie und eine leistungsstarke PCB-Designhilfe, die die tatsächliche Kupferdicke, Beschichtungs- und Veredelungsmethoden, Leiterbahnbreiten und mehr anzeigt. Außerdem gibt es eine Elektor-Karte, die ihren unverwechselbaren und traditionellen schematischen Zeichenstil und ihre Komponentensymbole zeigt. Um das Set zu vervollständigen, gibt es eine Elektor-Coverkarten-Vergrößerungskarte zur genauen Inspektion von Leiterbahnen und SMD-Bauteilen.
Set besteht aus:
9 Karten (flexibel, 80 x 50 x 0,6 mm, 18K vergoldet)
1 Vergrößerungskarte
1 Karabiner-Schlüsselring
1 Lederhülle / Tasche
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.
A Handbook on DIY
Nowadays, security problems are rarely properly solved or correctly addressed. Electronic security is only part of the chain in making a system secure. Electronic security is usually addressed as network or software security, neglecting other aspects, but the chain is only as strong as its weakest link.
This book is about electronic hardware security, with an emphasis on problems that you can solve on a shoestring DIY budget. It deals mostly with secure communications, cryptosystems, and espionage. You will quickly appreciate that you can’t simply buy a trustworthy and reliable cryptosystem off the shelf. You will then realise that this applies equally to individuals, corporations, and governments.
If you want to increase your electronic security awareness in a world already overcrowded with networks of microphones and cameras, this is a book for you. Furthermore, if you want to do something DIY by designing and expanding upon simple electronic systems, please continue reading. Some of the devices described are already published as projects in the Elektor magazine. Some are still ideas yet to be worked out.
Complexity is the main enemy of security, so we'll try to keep to simple systems. Every chapter will analyse real-life espionage events or at least several hypothetical scenarios that will hopefully spark your imagination. The final goal is to build a security-conscious mindset (or “to get into a head of a spy”) which is necessary to recognise possible threats beforehand, to design a truly secure system.
Don’t bother reading if:
you think you and your secrets are 100% safe and secure
you think somebody else can effectively handle your security
you think conspiracy theories only exist in theory – Telefunken’s masterpiece the “FS-5000 Harpoon” was built on one!
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!
Technology is constantly changing. New microcontrollers become available every year. The one thing that has stayed the same is the C programming language used to program these microcontrollers. If you would like to learn this standard language to program microcontrollers, then this book is for you!
Arduino is the hardware platform used to teach the C programming language as Arduino boards are available worldwide and contain the popular AVR microcontrollers from Atmel.
Atmel Studio is used as the development environment for writing C programs for AVR microcontrollers. It is a full-featured integrated development environment (IDE) that uses the GCC C software tools for AVR microcontrollers and is free to download.
At a glance:
Start learning to program from the very first chapter
No programming experience is necessary
Learn by doing – type and run the example programs
A fun way to learn the C programming language
Ideal for electronic hobbyists, students and engineers wanting to learn the C programming language in an embedded environment on AVR microcontrollers
Use the free full-featured Atmel Studio IDE software for Windows
Write C programs for 8-bit AVR microcontrollers as found on the Arduino Uno and MEGA boards
Example code runs on Arduino Uno and Arduino MEGA 2560 boards and can be adapted to run on other AVR microcontrollers or boards
Use the AVR Dragon programmer/debugger in conjunction with Atmel Studio to debug C programs
Merkmale
Typ-C-Kabel
USB Typ C ist für die neue Version Raspberry Pi 4 geeignet
Sie müssen nicht am Kabel ziehen, um Ihren Pi neu zu starten oder neu zu starten. Drücken Sie einfach die Taste, um Ihren Pi ein- und auszuschalten
Kann als Stromversorgung für den Pi mit bis zu 2 Ampere verwendet werden
Verhindern Sie, dass der USB-Anschluss des Pi durch häufiges Ziehen und Einstecken des USB-Kabels abgenutzt wird
Spezifikationen
Schnittstelle: USB Typ C Strom: 3 A
Länge: 1,5 m
Verwendung für: Raspberry Pi 4 Modell B
Packliste: 1x USB Typ C Stromkabel