Dieses Buch behandelt Softwaretechniken, die es gestatten, auch anspruchsvollere Programme für AVR-Mikrocontroller zu entwickeln. Speziell wird im ersten Teil, welcher den Datenstrukturen gewidmet ist, besonders auf die Harvard-Architektur der Controller und die daraus resultierenden Programmiertechniken eingegangen. Die kleinen Arbeitsspeicher der meisten AVR-Controller erfordern immer wieder angepasste Implementierungsmethoden, davon werden einige im Buch vorgestellt, beispielsweise die verdichtete Speicherung und das Sortieren kurzer Zahlenfolgen mit Sortiernetzwerken. Die Implementierung der Buddy-Methode zur Arbeitsspeicherverwaltung zeigt, dass bei der Programmierung von AVR-Controllern nicht nur simple Algorithmen verwendet werden können.Im zweiten Teil des Buches wird die Arithmetik der Controller analysiert. Diese Analyse ist aber kein Selbstzweck, denn sie führt auf Programmiertechniken, die ohne sie nur schwer zu erlangen oder zu erklären wären. Ferner wird eine Fixkommaarithmetik entwickelt, die der Rechenleistung der Controller in vielen Fällen besser angepasst ist als eine rechenleistungsintensive Fließkommaarithmetik. An zwei Beispielen wird gezeigt, wie auf dieser Basis auch höhere Funktionen implementiert werden können.Für die Programme wird durchweg der AVR-Assembler eingesetzt, der kostenlos zur Verfügung steht. Der Simulator, welcher Teil der Programmierumgebung ist, der auch der Assembler angehört, gestattet es, die Programme des Buches nachzuvollziehen oder mit ihnen zu experimentieren, ohne einen echten Controller einzusetzen.

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With 20+ Practical Projects in Logic and Circuit Design This book is a practical guide to digital electronics, covering the essential components of modern digital systems: number systems, logic gates, Boolean algebra, combinational and sequential logic, and more. Through more than 20 structured projects, you’ll design and build digital systems using real-world components such as logic gates, multiplexers, decoders, flip-flops, counters, and shift registers. The projects range from basic LED logic circuits to digital locks, display systems, traffic light controllers, and timing-based designs. Selected projects introduce the use of tools such as CircuitVerse for circuit simulation, while several designs make use of 74HC-series logic devices, commonly used in digital hardware prototyping. Inside, you’ll find: Clear coverage of number systems and binary arithmetic Logic gate fundamentals and universal gate implementations Step-by-step projects using flip-flops, counters, and registers Real-world design with 74HC-series logic chips Techniques for designing combinational and sequential systems This book takes a design-first, application-driven approach to digital electronics—built around working circuits, tested logic, and hands-on experimentation.

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Two reasons can be identified for the immense success of the Arduino platform. First, the cheap, ready to go processor board greatly simplifies the introduction to hardware. The second success factor is the free and open-source programming suite that does not require an installation procedure. Simple entry-level examples ensure rapid successes. Complex selection procedures for parameters like the microprocessor version or interface settings are not required. The first sample programs can be uploaded to the Arduino board, and tested, in a matter of minutes. The Arduino user is supported by an array of software libraries. However, the daily increasing volume of libraries poses initial problems to the newcomer, and the way ahead may be uncertain after a few entry-level examples. In many cases, detailed descriptions are missing, and poorly described projects tend to confuse rather than elucidate. Clear guidance and a single motto are missing, usually owing to the projects having been created by several different persons—all with different aims in mind. This book represents a different approach. All projects are presented in a systematical manner, guiding into various theme areas. In the coverage of must-know theory great attention is given to practical directions users can absorb, including essential programming techniques like A/D conversion, timers and interrupts—all contained in the hands-on projects. In this way readers of the book create running lights, a wakeup light, fully functional voltmeters, precision digital thermometers, clocks of many varieties, reaction speed meters, or mouse controlled robotic arms. While actively working on these projects the reader gets to truly comprehend and master the basics of the underlying controller technology.

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Das Programmpaket Laboratory Virtual Instrument Engineering Workbench (oder kurz LabVIEW) ist ein international anerkannter Standard zur Entwicklung und Gestaltung von Messgeräten und Prozesssteueroberflächen. Seine Universalität konfrontiert den LabVIEW-Einsteiger allerdings mit einer unübersichtlichen Vielfalt von Funktionen, die er ohne fundierte Anleitung kaum überblicken kann. Hier setzt diese neue mehrteilige Lehrbuchreihe an: Von Grund auf werden in einfach nachvollziehbaren Schritten der Aufbau, die Struktur und die Verwendung von LabVIEW erklärt, in praktischen Beispielen dargestellt und mit Übungen vertieft. Die notwendigen Vorkenntnisse sind äußerst gering, die erreichbaren Ergebnisse dagegen äußerst sehenswert. Der erste Band erläutert die Grunddatentypen und die zugehörigen numerischen Grundfunktionen ebenso ausführlich wie die elementaren Programmstrukturen. Im folgenden Band liegt der Schwerpunkt bei der Kopplung beliebiger Mikrocontrollersysteme über die serielle (USB-)Schnittstelle an den PC und an LabVIEW. Im dritten Band stehen Entwurf und Betrieb kompletter MSR-Systeme mit Hard- und Softwarekomponenten der wichtigsten Messtechnikhersteller im Vordergrund, einschließlich Fernsteuerung, -überwachung und -diagnose über das Internet oder WLAN-Systeme. Diese Lehrbuchreihe richtet sich an Schüler/Auszubildende technischer Bildungseinrichtungen, an Studenten von Fachhochschulen/Universitäten und an den engagierten Praktiker in der Industrie oder im privaten Bereich.

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Android Open Accessory (kurz AOA) ist ein einfaches und sicheres Protokoll zur Verbindung von Mikrocontroller-gesteuerten Geräten mit einem Android-Smartphone oder -Tablet. Dieses Buch zeigt anhand von leicht nachbaubaren Schaltungen und den dazu gehörenden Programmbeispielen, wie man AOA in Verbindung mit der Mikrocontroller-Plattform Arduino verwendet, um täglich anfallende Aufgaben im Haus zu automatisieren: Beleuchtung, Belüftung, Klimatisierung und Musik-Entertainment-Systeme – bequem und komfortabel mit dem Smartphone, wohlgemerkt!Die Grundkenntnisse des Arduino-Frameworks voraussetzend, versorgt das visionäre Autorenduo Göransson/Cuartielles Ruiz den Leser mit den Werkzeugen (Tools), die er braucht, um nützliche und anspruchsvolle Projekte realisieren zu können. Detaillierte Erklärungen, hilfreiche Beispiele und verfügbare Prototypen befähigen ihn dazu, den maximalen Nutzen aus der Android-Technik zu ziehen.In diesem Buch finden Sie:• Die Bewertungen der verschiedenen Möglichkeiten, einen Arduino-basierten Prototyp mit einem Android-Smartphone zu verbinden.• Die Behandlung der Datenkommunikationsgrundlagen und die Vorstellung von MQTT.• Die Erklärung, wie man eine Android-Bibliothek baut und eine Android-Accessory-Anwendung erstellt.• Die Baubeschreibung der hier vorgestellten Prototypen und die Einbindung der verschiedenen Sensoren, Displays und Aktuatoren.Die Programmbeispiele aus diesem Buch stehen auf der Elektor-Website zum Gratis-Download bereit.

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The Raspberry Pi is a $35 credit-card sized computer with many applications, such as in desktop computing, audio and video playback, and as a controller in many industrial, commercial and domestic applications. This book is about the Raspberry Pi computer and its use in control applications. The book explains in simple terms, with examples, how to configure the RPi, how to install and use the Linux operating system, how to write programs using the Python programming language and how to develop hardware based projects. The book starts with an introduction to the Raspberry Pi computer and covers the topics of purchasing all the necessary equipment and installing/using the Linux operating system in command mode. Use of the user-friendly graphical desktop operating environment is explained using example applications. The RPi network interface is explained in simple steps and demonstrates how the computer can be accessed remotely from a desktop or a laptop computer. The remaining parts of the book cover the Python programming language, hardware development tools, hardware interface details, and RPi based hardware projects. All the 23 projects given in the book have been tested and are working. The following headings are given for each project: Project title Project description Project block diagram Project circuit diagram Project program description using the Program Description Language (PDL) Complete program listing Description of the program The book is ideal for self-study, and is intended for electronic/electrical engineering students, practising engineers, research students, and hobbyists.

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This book is intended as a highly-practical guide for Hobbyists, Engineers and Scientists wishing to build measurement and control systems to be controlled by a local or remote Personal Computer running the Linux operating system. Both hardware and software aspects of designing typical embedded systems are covered in detail with schematics, code listings and full descriptions. Numerous examples have been designed to show clearly how straightforward it can be to create the interfaces between digital and analog electronics, with programming techniques for creating control software for both local and remote systems. Hardware developers will appreciate the variety of circuits, including a novel, low cost modulated wireless link and will discover how using Matlab® overcomes the need for specialist programming skills. Software developers will appreciate how a better understanding of circuits plus the freedom offered by Linux to directly control at the register level enables them to optimize related programs. There is no need to buy special equipment or expensive software tools in order to create embedded projects covered in this book. You can build such quality systems quickly using popular low-cost electronic components and free distributed or low-cost software tools. Some knowledge of basic electronics plus the very basics of C programming only is required. Many projects in this book are developed using Matlab® being a very popular worldwide computational tool for research in engineering and science. The book provides a detailed description of how to combine the power of Matlab® with practical electronics. With an emphasis on learning by doing, readers are encouraged by examples to program with ease; the book provides clear guidelines as to the appropriate programming techniques “on the fly”. Complete and well-documented source code is provided for all projects. If you want to learn how to quickly build Linux-based applications able to collect, process and display data on a PC from various analog and digital sensors, how to control circuitry attached to a computer, then even how to pass data via a network or control your embedded system wirelessly and more – then this is the book for you! Features of this Book Use the power, flexibility and control offered only by a Linux operating system on a PC. Use a free, distributed downloadable GNU C compiler Use (optional) a low-cost Student Version of Matlab®. Use low-cost electronic sub-assemblies for projects. Improve your skills in electronics, programming, networking and wireless design. A full chapter is dedicated to controlling your sound card for audio input and output purposes. Program sound using OSS and ALSA. Learn how to combine electronic circuits, software, networks and wireless technologies in the complete embedded system.

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Raspberry Pi (Neuauflage) | E-Buch

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Die letzten konzeptionellen Änderungen der Programmiersprache Visual Basic waren einschneidend: Die Möglichkeiten der Programmierung sind mit Visual.net sowie Visual Basic 2005/2010 komplexer und flexibler geworden, was zur Folge hat, dass vertraute, alte Programmzeilen zum Teil nicht mehr funktionieren und der Anfänger stattdessen mit kryptisch anmutenden Passagen verwirrt wird. Zu den bisher bekannten Werkzeugen der VB-Toolbox sind dafür jedoch neue, sehr leistungsfähige Objekte hinzugekommen, die sich aber nur einbinden lassen, wenn man den erforderlichen Code kennt.Dieses Buch unterstützt den Anwender bei den ersten Schritten mit Visual Basic, in dem es sich auf die Werkzeuge der Toolbox und deren Eigenschaften konzentriert, die zum Schreiben praktisch verwertbarer Programme notwendig sind. Zu jedem Thema findet der Leser ausführlich kommentierte Beispielprogramme, die er selbst ausprobieren kann und die sich auf das Mindeste beschränken, was zum Starten der Software notwendig ist: Auf wie viel Code kann verzichtet werden, bis das Programm gerade noch funktioniert? Dieses Motto ist möglich, weil sich mit Visual Basic nicht nur auf komplexe, sondern auch auf sehr einfache Weise programmieren lässt.Das vorliegende Buch beschränkt sich auf die einfache Variante und erleichtert damit den Einstieg. Dass sich bereits mit wenigen elementaren Befehlen, Objekten und Anweisungen brauchbare Software schreiben lässt, beweisen nicht zuletzt die am Ende des Buches beschriebenen Beispiele, die der Leser auch kostenlos von der Elektor-Website herunterladen kann: Verwaltung des Strom- oder Gasverbrauchs, Berechnung und grafische Darstellung von Primzahlen, ein Zeichenprogramm für Vektorgrafik, das Erzeugen von fraktalen Bildern und ein Programm zur Veranschaulichung der DFT (Discrete Fourier Transformation). Fast alle in diesem Buch beschriebenen Programme haben übrigens etwas mit Grafik zu tun, da es sich mit ein wenig Action' auf dem Bildschirm einfach besser lernen lässt.

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Grundlagen und Selbstbau Weshalb nicht damit beginnen, Mikrocontroller-Module selbst zu entwickeln, zumindest aber sich in Gedanken mit solchen Aufgaben zu beschäftigen? Wie Mikrocontroller-Module aufgebaut sind und wozu sie verwendet werden, soll in 'Mikrocontroller-Module – Grundlagen und Selbstbau' dargestellt werden. Das vorliegende Buch beleuchtet Mikrocontroller-Module, die vor allem zum Experimentieren, zum Lernen und zum Einarbeiten in die Entwicklung und Programmierung von Embedded Systems gedacht sind. Die Entwurfsgrundsätze, Lösungsvorschläge und Projekte, die in diesem Buch beschrieben werden, sind aus zwei Ideen hervorgegangen: Erstens können neue Entwicklungen zwischen den weit verbreiteten kostengünstigen Mikrocontroller-Modulen und der industriellen Computer- und Steuerungstechnik ihren Platz finden und zweitens ist es eine Herausforderung an sich, solche Module zu entwickeln und einzusetzen. In den ersten sieben Kapiteln dieses Buches werden die technischen Grundlagen diskutiert und anhand eigener Entwicklungen veranschaulicht. Das achte Kapitel gibt einen Überblick über diesen Modulbaukasten. Alle Fotos aus dem Buch können hier vierfarbig heruntergeladen werden.

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The Internet of Things is rapidly gaining interest, and that has fueled the development of the Edison. A tiny computer, the size of a postage stamp, with a lot of power and built-in wireless communication capabilities. In this eBook we will help you get up-to-speed with the Edison, by installing the software both on the Edison as well as on your Windows PC. We will use the Edison Arduino break-out board because it is easy to work with. We will discuss Linux, Arduino C++ and Python, and show examples of how the Edison can interface with other hardware. We will use Wi-Fi and Bluetooth to set up wireless connections, and show you a trick to program sketches over Wi-Fi. Once you have completed this book your Edison will be up and running with the latest software version, and you will have sufficient knowledge of both hardware and software to start making your own applications. You will even be able to program the Edison over USB and wireless both in Arduino C++ and Python. This is not a projects eBook, but a toolbox that will allow you to explore the wonderful world of the Intel Edison!

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35 Projects for Beginners This book is for hobbyists, students and engineers who want to learn C and how to use an mbed ARM microcontroller in an easy and fun way, without the need for cumbersome software installations. ARM mbed microcontroller NXP LPC1768 The projects in this book are meant for beginners in C and ARM microcontrollers. That doesn't mean the projects are simple, but it does mean that they are easy to understand. We use for example USB communications, a subject that is made so easy by the mbed that it is suitable for a beginners book. Cloud technology The mbed NXP LPC1768 uses cloud technology, a revolutionary concept in software development. This means you do not need to install software on your PC in order to program the mbed! The only thing you need is a browser such as Microsoft Internet Explorer, and a USB port on your PC. You can get access to your project from any PC anywhere in the world and continue working on it. When you are done a few simple mouse clicks transfer the program to your mbed hardware. Of course you can optionally download the projects and store them on your own PC. Features of this Book Learn how to program an mbed ARM microcontroller using cloud technology. No complicated software installation on your PC needed. Learn programming in C by doing fun and interesting projects. No previous experience or knowledge required. Examples of projects in this book: flashing light, timer, light activated switch, digital thermometer, people detector, USB communication, talking microcontroller, debugging, sound switch, and much more - 35 projects in total. Examples of C subjects in this book: variables, commands, functions, program execution, pointers (introduction).

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