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Der Hauptzweck dieses Buches besteht darin, die Programmiersprachen Arduino IDE und MicroPython in ESP32-basierten Projekten unter Verwendung des sehr beliebten ESP32 DevKitC-Entwicklungsboards zu vermitteln. Das Buch enthält viele einfache, grundlegende und fortgeschrittene Projekte mit der Arduino IDE und dem ESP32 DevKitC. Alle Projekte wurden getestet und funktionieren. Blockdiagramme, Schaltpläne und komplette Programmlisten aller Projekte sind mit Erläuterungen versehen. Darüber hinaus werden mehrere Projekte zur Programmierung des ESP32 DevKitC mit MicroPython angegeben. Die Projekte in diesem Buch sollen die folgenden Funktionen des ESP32-Prozessors vermitteln: GPIOs Berührungssensoren Externe Interrupts Timer unterbricht I²C und I²S SPI PWM ADC DAC UART Hallsensor Temperatursensor Infrarot-Controller Lesen und Schreiben auf SD-Karte Lesen und Schreiben in den Flash-Speicher RTC-Timer Chip-ID Sicherheit und Verschlüsselung Wi-Fi und Netzwerkprogrammierung Bluetooth BLE-Programmierung Kommunikation mobiler Geräte Design mit geringem Stromverbrauch ESP-IDF-Programmierung Die Projekte sind mit steigendem Schwierigkeitsgrad organisiert. Den Lesern wird empfohlen, die Projekte in der angegebenen Reihenfolge anzugehen. Ein speziell vorbereitetes Hardware-Kit ist bei Elektor erhältlich. Mit dieser Hardware sollte die Erstellung der Projekte in diesem Buch einfach sein und Spaß machen.

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Die Programmiersprache „Python“ hat in den letzten Jahren einen enormen Aufschwung erlebt. Nicht zuletzt haben verschiedene Einplatinensysteme wie der Raspberry Pi zu deren Bekanntheitsgrad beigetragen. Aber auch in anderen Gebieten, wie der Künstlichen Intelligenz oder dem Machine Learning, hat Python weite Verbreitung gefunden. Es ist daher naheliegend, Python bzw. die Variante „MicroPython“ auch für den Einsatz in SoCs (Systems on Chip) zu verwenden. Leistungsfähige Controller wie der ESP32 der Firma Espressif Systems bieten eine hervorragende Performance sowie Wi-Fi- und Bluetooth-Funktionalität zu einem günstigen Preis. Mit diesen Eigenschaften wurde die Maker-Szene im Sturm erobert. Im Vergleich zu anderen Controllern weist der ESP32 einen deutlich größeren Flash und SRAM-Speicher, sowie eine wesentlich höhere CPU-Geschwindigkeit auf. Aufgrund dieser Leistungsmerkmale eignet sich der Chip nicht nur für klassische C-Anwendungen, sondern insbesondere auch für die Programmierung mit MicroPython. Das vorliegende Buch führt in die Anwendung der modernen Ein-Chip-Systeme ein. Neben den technischen Hintergründen steht vor allem MicroPython selbst im Vordergrund. Nach der Einführung in die Sprache werden die erlernten Programmierkenntnisse umgehend in die Praxis umgesetzt. Die einzelnen Projekte sind sowohl für den Einsatz im Labor als auch für Alltagsanwendungen geeignet. Neben dem eigentlichen Lerneffekt steht also auch die Freude am Aufbau kompletter und nützlicher Geräte im Vordergrund. Durch die Verwendung von Laborsteckboards können Schaltungen aller Art mit geringem Aufwand realisiert werden, sodass das Austesten der selbstgebauten Geräte zum lehrreichen Vergnügen wird. Durch die verschiedenen Anwendungen wie Wetterstationen, Digitalvoltmeter, Ultraschall-Entfernungsmesser, RFID-Kartenleser oder Funktionsgeneratoren sind die vorgestellten Projekte auch für Praktika oder Fach- und Studienarbeiten in den Naturwissenschaften bzw. im Natur- und Technikunterricht bestens geeignet.

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Die Hochfrequenztechnik ist eines der Gebiete, auf denen man auch heute noch eigene Ideen in die Tat umsetzen kann. Unzählige Schaltungsvarianten mit besonderen Zielsetzungen geben Raum für sinnvolle Experimente und Projekte. Vieles kann man nicht einfach kaufen. Detektorradios ohne eigene Energiequelle, einfache Röhrenempfänger mit einem Hauch von Nostalgie, die ersten Empfangsversuche mit dem Software Defined Radio oder Spezialempfänger für den Amateurfunk, all dies lässt sich mit wenig Aufwand realisieren. Lange Zeit war das Radiobasteln der Einstieg in die Elektronik. Inzwischen gibt es auch andere Wege, vor allem über Computer, Mikrocontroller und die Digitaltechnik. Allerdings kommen die analogen Wurzeln der Elektronik oft zu kurz. Die Radiotechnik eignet sich besonders gut als Lernfeld der Elektronik, weil man hier mit den einfachsten Grundlagen beginnen kann. Aber auch die Verbindung zur modernen Digitaltechnik liegt auf der Hand, wenn es z. B. um moderne Abstimmverfahren wie PLL und DDS oder um moderne DSP-Radios geht. Dieses Buch gibt einen Überblick und stellt eine Sammlung einfacher Projekte vor. Der Autor möchte Sie dabei unterstützen, eigene Ideen zu entwickeln, eigene Empfänger zu entwerfen und sie zu erproben.

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TINA Design Suite ist ein professioneller, leistungsstarker und preiswerter Schaltungssimulator. Es handelt sich dabei um ein Softwarepaket für den Schaltungsdesigner und die Leiterplattenentwicklung zum Analysieren, Entwerfen und Echtzeittesten von analogen, digitalen, IBIS-, VHDL-, Verilog-, Verilog AMS-, SystemC-, MCU- und gemischten elektronischen Schaltungen und deren Leiterplattenlayouts. Dieses Buch vermittelt Ihnen wertvolle Kenntnisse über den Entwurf und die Analyse elektrischer und elektronischer Schaltungen sowie die Entwicklung von Leiterplatten mit TINA und TINACloud. Das Buch richtet sich an Elektro-/Elektronik-Ingenieure, Studenten der Elektrotechnik/Elektronik an Fachhochschulen und Universitäten, Postgraduierte und Forschungsstudenten, Lehrer und Hobbyisten. Es werden viele getestete und funktionierende Simulationsbeispiele bereitgestellt, die die meisten Bereiche der analogen und digitalen Elektrotechnik/Elektronik abdecken. Dazu gehören Wechsel- und Gleichstromschaltungen, Dioden, Zenerdioden, Transistorschaltungen, Operationsverstärker, Kontaktplan, 3-Phasen-Schaltungen, Gegeninduktivität, Gleichrichterschaltungen, Oszillatoren, aktive und passive Filterschaltungen, digitale Logik, VHDL, MCUs, Schaltnetzteile, Leiterplattenentwurf, Fourier-Reihen und Spektrum. Der Leser muss keine Programmiererfahrung haben, es sei denn, er möchte komplexe Mikrocontroller-Schaltungen simulieren. Nur für kurze Zeit:inkl. Jahreslizenz von TINACloud Basic Edition (Wert: 29 €) Dieses Buch enthält eine kostenlose Jahreslizenz der TINACloud Basic Edition (im Wert von 29 €), einschließlich aller im Buch enthaltenen Beispieldateien. Ihr persönlicher Lizenzcode wird Ihnen automatisch sofort nach erfolgreicher Zahlung in einer separaten E-Mail zugesandt. TINACloud ist ein leistungsstarker, Cloud-basierter, mehrsprachiger Online-Schaltungssimulator, der ohne Installation in Ihrem Browser läuft. Mit TINACloud können Sie analoge, digitale, VHDL-, Verilog-, Verilog A- und AMS-, MCU- und gemischte elektronische Schaltungen analysieren und entwerfen, darunter auch SMPS-, HF-, Kommunikations- und optoelektronische Schaltungen, und Mikrocontroller-Anwendungen in einer gemischten Schaltungsumgebung testen.

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„Mastering Surface Mount Technology“ führt Sie durch einen Crashkurs mit Techniken, Tipps und Know-how, um die Oberflächenmontagetechnologie erfolgreich in Ihren Arbeitsablauf einzuführen. Auch wenn Ihr Budget begrenzt ist, können Sie Ihren Entwürfen mit fortschrittlichen Fine-Pitch-Teilen Schwung verleihen. Neben der Erläuterung von Methodik und Ausrüstung wird auch auf SMT-Teiletechnologien und Lötmethoden geachtet. In mehreren Projekten werden Sie Schritt für Schritt in den Umgang mit oberflächenmontierten Teilen und in die erforderlichen Fähigkeiten eingeführt, um SMT-Baugruppen erfolgreich zu bauen. Es werden viele praktische Tipps und Tricks offengelegt, die die Oberflächenmontagetechnologie für jedermann zugänglich machen, ohne das Budget zu sprengen.

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Die Hobbyelektronik ist reizvoll, macht Spaß und bringt nützliche Erfahrungen, die auch im Beruf oder bei der Berufswahl entscheidend sein können. Wer die Elektronik von den Wurzeln her kennt, kann auch eigene Schaltungen entwerfen und Projekte entwickeln. Entscheidend ist, dass man sich auch den kleineren Problemen widmet, die ja auch in größeren Projekten immer wieder wichtig werden können. Alles beginnt mit der analogen Elektronik. Man sollte die einfachsten Bauteile und Schaltungen genau kennen und ihr Verhalten sowie mögliche Probleme verstehen. Der beste Weg dazu sind reale Experimente, die Theorie allein reicht nicht. Dieses Buch bietet eine große Zahl praktisch nutzbarer Einsteiger-Schaltungen, mit denen jeder die nötigen Erfahrungen sammeln kann. Mit der breiten Einführung von Mikrocontrollern wurde ein neues Kapitel der Elektronik aufgeschlagen. Immer mehr Aufgaben, die ursprünglich mit diskreten Bauelementen oder konventionellen ICs gelöst wurden, erledigt inzwischen ein Mikrocontroller. Der Einstieg ist dank Bascom, Arduino, micro:bit und Co. immer einfacher geworden. Das Buch zeigt zahlreiche überschaubare Mikrocontroller-Anwendungen. Ab jetzt wird weniger gelötet und mehr programmiert.

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Erstellen Sie Ihre eigenen KI-Mikrocontroller-Anwendungen von Grund auf Das MAX78000FTHR von Maxim Integrated ist ein kleines Entwicklungsboard, das auf der MAX78000-MCU basiert. Der Haupteinsatzbereich dieses Boards liegt in Anwendungen der künstlichen Intelligenz (KI), die im Allgemeinen große Mengen an Rechenleistung und Speicher erfordern. Es vereint einen Arm Cortex-M4-Prozessor mit einer Gleitkommaeinheit (FPU), einem Convolutional Neural Network (CNN)-Beschleuniger und einem RISC-V-Kern in einem einzigen Gerät. Es ist auf einen extrem niedrigen Stromverbrauch ausgelegt und eignet sich daher ideal für viele tragbare KI-basierte Anwendungen. Dieses Buch ist projektbasiert und zielt darauf ab, die Grundfunktionen des MAX78000FTHR zu vermitteln. Es zeigt, wie es in verschiedenen klassischen und KI-basierten Projekten eingesetzt werden kann. Jedes Projekt wird ausführlich beschrieben und es werden vollständige Programmlisten bereitgestellt. Der Leser soll die Möglichkeit haben, die Projekte so zu verwenden, wie sie sind, oder sie an ihre Anwendungen anzupassen. Dieses Buch behandelt die folgenden Funktionen des Mikrocontroller-Entwicklungsboards MAX78000FTHR: Integrierte LEDs und Tasten Externe LEDs und Tasten Verwendung von Analog-Digital-Wandlern I²C-Projekte SPI-Projekte UART-Projekte Externe Interrupts und Timer-Interrupts Verwendung des integrierten Mikrofons Verwendung der Bordkamera Faltungs-Neuronales Netzwerk

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Erste Schritte mit dem weltweit besten Open-Source-PCB-Tool Die neueste Version von KiCad, dem weltweit besten kostenlosen Tool für Leiterplatten, ist vollgepackt mit Funktionen, die normalerweise nur in teuren kommerziellen CAD-Tools zu finden sind. Diese moderne, plattformübergreifende Anwendungssuite, die auf Schaltplan- und Design-Editoren mit Zusatzanwendungen basiert, ist ein stabiles und ausgereiftes PCB-Tool. KiCad 6 ist perfekt für Elektronikingenieure und Bastler geeignet. Hier sind die wichtigsten Verbesserungen und Funktionen in KiCad 6, sowohl über als auch unter der Haube: Moderne Benutzeroberfläche, komplett neu gestaltet gegenüber früheren Versionen Verbesserte und anpassbare Elektro- und Designregelprüfer Theme-Editor, mit dem Sie KiCad auf Ihrem Bildschirm anpassen können Möglichkeit, Projekte von Eagle, CADSTART und mehr zu importieren Verbesserte Busabfertigung Volle Kontrolle über die Darstellung der Informationen durch den Layout-Editor Filter definieren auswählbare Elemente Der verbesserte interaktive Router hilft Ihnen, einzelne Spuren und Differenzpaare präzise zu zeichnen Neue oder verbesserte Werkzeuge zum Zeichnen von Spuren, Messen von Entfernungen, Anpassen von Spurlängen usw. Verbessertes Tool zum Erstellen gefüllter Zonen Einfacher Datenaustausch mit anderen CAD-Anwendungen Realistischer Raytracing-fähiger 3D-Viewer Riesige Community von Mitwirkenden, die KiCad jeden Tag besser machen Umfangreiche Repositorys mit Symbol-, Footprint- und 3D-Formbibliotheken In diesem Buch lernen Sie praxisnah den Umgang mit KiCad. Es wird Ihnen helfen, schnell produktiv zu werden und mit dem Design Ihrer eigenen Boards zu beginnen. Beispielprojekte (z. B. ein einfaches Steckbrett-Netzteil und ein PCBA 4×8×8 LED-Matrix-Array) veranschaulichen die Grundfunktionen von KiCad, auch wenn Sie keine Vorkenntnisse im PCB-Design haben. Der Autor beschreibt den gesamten Arbeitsablauf von der schematischen Eingabe bis zu den Feinheiten der Finalisierung der Dateien für die Leiterplattenproduktion und bietet fundierte Anleitungen zum Prozess. Weitere vollwertige Projekte mit zunehmendem Schwierigkeitsgrad werden in einem zweiten Buch zusammen mit einer Vielzahl fortgeschrittener Rezepte vorgestellt.

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In diesem Buch geht es um Raspberry Pi 4-Anzeigeprojekte. Das Buch erklärt zunächst, wie man das neueste Raspbian-Betriebssystem auf einer SD-Karte installiert und wie man die GPIO-Ports konfiguriert und nutzt. Der Kern des Buches erklärt die folgenden Themen in einfachen Worten anhand vollständig getesteter und funktionierender Beispielprojekte: Einfache LED-Projekte Balkendiagramm-LED-Projekte Matrix-LED-Projekte Bitmap-LED-Projekte LED-Streifen LCDs OLED-Bildschirme E-Paper-Displays TFT-Bildschirme 7-Zoll-Touchscreen GUI-Programmierung mit Tkinder Ein einzigartiges Merkmal dieses Buches besteht darin, dass es fast alle Arten von Displays abdeckt, die Leser in ihren Raspberry Pi-basierten Projekten verwenden müssen. Die Funktionsweise jedes Projekts wird vollständig dargestellt, einschließlich Blockdiagrammen, Schaltplänen und kommentierten vollständigen Programmlisten. Daher ist es eine einfache Aufgabe, die gegebenen Projekte auf andere gängige Plattformen wie Arduino oder PIC-Mikrocontroller zu übertragen. Python-Programmlisten aller in diesem Buch entwickelten Raspberry Pi-Projekte können von Elektor.com heruntergeladen werden. Leser können diese Programme in ihren Projekten verwenden. Sie können die Programme auch an ihre eigenen Anwendungen anpassen.

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

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Projekte mit Arduino, ESPHome, Home Assistant und Raspberry Pi & Co Zu Beginn lernen wir etwas über Elektrotechnik, indem wir uns mit den Grundlagen von Spannung und Strom sowie mit den Arten von Widerständen, Dioden und Transistoren beschäftigen. Im zweiten Kapitel lernen wir den berühmtesten Mikrocontroller, den Arduino Uno, kennen. Wir analysieren seinen Aufbau und lernen, wie man kodiert und führen anschauliche Beispiele durch. In Kapitel drei richten wir Home Assistant auf einem Raspberry Pi ein. Wir sehen uns Szenen, Automationen und den generellen Umgang mit HA an. Anschließend widmen wir uns dem MQTT Protokoll, was sozusagen der Goldstandard in der Kommunikation von Heimelektronik ist, aber auch andere Schnittstellen wie I²C, SPI und UART werden in diesem Kapitel detailliert erklärt. In dem nachfolgenden Kapitel sehen wir uns den ESP8266, die moderneren ESP32 und natürlich den ESP32-CAM an. Zuerst etwas Theorie, gefolgt von praktischen Beispielen. Raumklima-Sensoren für Temperatur und Luftfeuchtigkeit, Bewegungssensor, RFID-Reader und noch sehr viel mehr Sensoren werden im Kapitel 7 detailliert erklärt gefolgt von jeweils praktischen Beispielen. Im Kapitel 8 geht es um Aktoren wie die 7-Segment-Anzeige, Servo-Motoren, Displays, Schrittmotoren und noch viel mehr. Um Sensoren und Aktoren ohne Programmieraufwand in Home Assistant einbinden zu können, gibt es die Möglichkeit, ESPHome zu benutzen. In diesem Kapitel werden Sie Schritt für Schritt durchgeführt, um Ihre eigenen Sensoren einbinden zu können. Wollen Sie mehr buntes Licht in Ihren Wohnraum bringen? Dann ist das Kapitel über LEDs genau das richtige, hier werden die unterschiedlichen Arten von LED-Leuchten erklärt und natürlich werden auch die Grundlagen der Lichttechnik nicht vergessen. Es gibt in der Elektronik sehr viel ICs, die uns das Leben erleichtern; in diesem Kapitel lernen wir ein paar ICs kennen und das Grundwissen wird sofort in die Praxis umgesetzt. Alle Code-Beispiele müssen nicht abgetippt werden, sie können diese gratis von GitHub herunterladen und modifizieren. Den jeweiligen Link (mit QR-Code) finden Sie im Code-Beispiel.

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Dieses Buch ist projektbasiert und zielt darauf ab, die Softwaretools hinter der STM32-Mikrocontroller-Programmierung zu vermitteln. Der Autor Majid Pakdel hat Projekte mit verschiedenen Softwareentwicklungsumgebungen entwickelt, darunter Keil MDK, IAR Embedded Workbench, Arduino IDE und MATLAB. Der Leser soll die Möglichkeit haben, die Projekte so zu nutzen, wie sie sind, oder sie an seine eigenen Bedürfnisse anzupassen. Dieses Buch richtet sich an Studenten, erfahrene Ingenieure und Bastler. Im gesamten Buch werden STM32-Mikrocontroller-Entwicklungsboards verwendet, darunter STM32F103 und STM32F407. Den Lesern dürfte auch die Nutzung anderer ARM-basierter Entwicklungsboards leichtfallen. Die erweiterte Programmierung mit STM32-Mikrocontrollern umfasst: Einführung in benutzerfreundliche Softwaretools für STM32 Zugriff auf die STM32-Funktionen Praxisnahes, zielorientiertes Lernen Vollständiger Code online verfügbar Erstellen Sie ganz einfach praktische Projekte Themen behandeln: Pulsweitenmodulation Serielle Kommunikation Watchdog-Timer I²C Direkter Speicherzugriff (DMA) Finite-State-Machine-Programmierung ADCs und DACs Externe Interrupts Timer und Zähler

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Ein ultraschneller Programmierkurs Dieses Buch dient als allererster Schritt für Anfänger, um die Python-Programmierung zu erlernen. Das Buch ist in zehn Kapitel unterteilt. Im ersten Kapitel werden die Leser in die Grundlagen von Python eingeführt. Es enthält detaillierte Anweisungen zur Installation auf verschiedenen Plattformen wie macOS, Windows, FreeBSD und Linux. Es behandelt auch die anderen Aspekte der Python-Programmierung wie IDEs und Paketmanager. Im zweiten Kapitel erhalten die Leser die Möglichkeit, sich ausführlich mit der Python-Programmierung vertraut zu machen. Es umfasst eine Gruppe integrierter Datenstrukturen, die im Volksmund als Python-Sammlungen bekannt sind. Das dritte Kapitel behandelt die wichtigen Konzepte von Strings, Funktionen und Rekursion. Das vierte Kapitel konzentriert sich auf die objektorientierte Programmierung mit Python. Im fünften Kapitel werden die am häufigsten verwendeten benutzerdefinierten Datenstrukturen wie Stack und Queue erläutert. Das sechste Kapitel regt die Kreativität der Leser mit der Turtle-Grafikbibliothek von Python an. Das siebte Kapitel befasst sich mit Animationen und der Spieleentwicklung mithilfe der Pygame-Bibliothek. Das achte Kapitel behandelt den Umgang mit Daten, die in verschiedenen Dateiformaten gespeichert sind. Das neunte Kapitel behandelt den Bereich der Bildverarbeitung mit der Wand-Bibliothek in Python. Das zehnte und letzte Kapitel präsentiert eine Reihe verschiedener nützlicher Themen in Python. Das gesamte Buch folgt einem schrittweisen Ansatz. Der Erläuterung des Themas folgt immer ein ausführliches Codebeispiel. Auch die Codebeispiele werden ausführlich erläutert und nach Möglichkeit erfolgt die Ausgabe in Form von Text oder Screenshot. Durch genaues Befolgen der Konzepte und Codebeispiele in diesem Buch werden sich die Leser mit der Programmiersprache Python vertraut machen. Das Buch enthält außerdem Verweise auf externe Ressourcen, die der Leser weiter erforschen kann. Einen Download des Softwarecodes und Links zu Tutorial-Videos finden Sie auf der Elektor-Website.

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Röhren sind wieder „in". High-Tech-Audiogeräte wie MP3-Player, CD-Player oder der digitale Rundfunk kommen erst richtig zur Geltung, wenn ein Röhrenverstärker den perfekten Sound veredelt. Am Ausgang der PC-Soundkarte kann statt IC-bestückter Aktivboxen auch ein selbst gebautes Röhrengerät arbeiten. Der Einbau eigener Röhrenschaltungen in den PC selbst bringt den individuellen Geschmack erst richtig zur Geltung. Wenn statt einer LED das geheimnisvolle Glühen einer Röhrenkathode die Betriebsbereitschaft signalisiert, dann hebt sich das Gerät deutlich aus der Masse ab. In der Regel arbeiten Röhren mit hohen Spannungen, was nicht ganz ungefährlich ist. Eine Röhre, die ursprünglich für eine Anodenspannung von 250 Volt entwickelt wurde, kann durchaus aber auch bei 12 Volt arbeiten. So gilt für dieses Buch prinzipiell: Röhrenschaltungen funktionieren auch mit ungefährlichen Spannungen. Dieses Buch richtet sich an Leser, die technischen Abenteuern gegenüber aufgeschlossen sind. Teilweise handelt es sich um eine Reise zurück in die Geschichte der Röhrentechnik. Mehr als 50 Jahre alte Konzepte werden in einem neuen Gewand wieder entdeckt. Teilweise aber werden alte Röhren völlig neuartig eingesetzt. High-Tech und Tradition treffen hier aufeinander.

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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

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Eine schnelle Fahrt vom Konzept zum Projekt Der Kern des Buches erklärt die Verwendung des Raspberry Pi Zero 2 W mit der Programmiersprache Python, immer in einfachen Worten und untermauert durch viele getestete und funktionierende Beispielprojekte. Für den Leser werden sich Kenntnisse der Programmiersprache Python und etwas Erfahrung mit einem der Raspberry Pi-Computer als hilfreich erweisen. Obwohl keine Vorkenntnisse in der Elektronik erforderlich sind, sind gewisse Kenntnisse der grundlegenden Elektronik von Vorteil, insbesondere wenn Sie sich an die Modifizierung der Projekte für Ihre eigenen Anwendungen wagen. Das Buch enthält über 30 getestete und funktionierende hardwarebasierte Projekte, die die Nutzung von WLAN, die Kommunikation mit Smartphones und mit einem Raspberry Pi Pico W-Computer abdecken. Hinzu kommen Bluetooth-Projekte inklusive elementarer Kommunikation mit Smartphones und mit dem beliebten Arduino Uno. Sowohl WLAN als auch Bluetooth sind Hauptmerkmale des Raspberry Pi Zero 2 W. Einige der im Buch behandelten Themen sind: Raspberry Pi OS-Installation auf einer SD-Karte Erstellung und Ausführung von Python-Programmen auf dem Raspberry Pi Zero 2 W Nur-Software-Beispiele für Python, das auf dem Raspberry Pi Zero 2 W ausgeführt wird Hardwarebasierte Projekte einschließlich LCD- und Sense-HAT-Schnittstellen UDP- und TCP-Wi-Fi-basierte Projekte für die Smartphone-Kommunikation UDP-basiertes Projekt für die Raspberry Pi Pico W-Kommunikation Flask-basiertes Webserverprojekt Cloud-Speicherung der erfassten Temperatur-, Luftfeuchtigkeits- und Druckdaten TFT-Projekte Node-RED-Projekte Schnittstelle zu Alexa MQTT-Projekte Bluetooth-basierte Projekte für Smartphone- und Arduino Uno-Kommunikation

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Eine Einführung in RISC-V RISC-V ist eine Instruction Set Architecture (ISA), die sowohl kostenlos als auch offen ist. Das bedeutet, dass für die RISC-V ISA selbst keine Lizenzgebühren anfallen, obwohl dies bei einzelnen Implementierungen möglich ist. Die RISC-V ISA wird von einer gemeinnützigen Stiftung verwaltet, die keine kommerziellen Interessen an Produkten oder Dienstleistungen hat, die sie nutzen, und Beiträge zu den RISC-V-Spezifikationen stehen jedem offen. Der RISC-V ISA eignet sich für Anwendungen von eingebetteten Mikrocontrollern bis hin zu Supercomputern. In diesem Buch wird zunächst die 32-Bit-RISC-V-ISA beschrieben, einschließlich des Basisbefehlssatzes und der meisten derzeit definierten Erweiterungen. Anschließend beschreibt das Buch ausführlich eine Open-Source-Implementierung der ISA für eingebettete Steuerungsanwendungen. Diese Implementierung enthält sowohl den grundlegenden Befehlssatz als auch eine Reihe von Standarderweiterungen. Nachdem die Beschreibung des CPU-Designs abgeschlossen ist, wird das Design um Speicher und einige einfache E/A erweitert. Der resultierende Mikrocontroller wird dann zusammen mit einer einfachen Softwareanwendung in ein kostengünstiges FPGA-Entwicklungsboard (erhältlich bei Elektor) implementiert, sodass der Leser das fertige Design begutachten kann.

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Erschwingliche Lösungen mit dem ESP8266 und 3D-Druck Wenn Sie nach einem kleinen, aber leistungsstarken IoT-Gerät suchen, werden Sie wahrscheinlich auf den ESP8266 und kompatible Produkte auf dem heutigen Markt stoßen. Eines davon, das Wemos/Lolin D1 Mini Pro-Board, bietet ein bemerkenswertes Gleichgewicht zwischen Kosten und Leistung. Als kleines und sehr erschwingliches Prototyp-Board zeichnet sich das D1 Mini Pro durch seine WiFi-Funktionalität und einen 16-MB-Flash-Speicher für die einfache Erstellung eines Flash-Dateisystems aus. Darüber hinaus sind ausreichend Ein- und Ausgangspins (allerdings nur ein analoger Eingang) vorhanden, um PWM-, I²C- und One-Wire-Systeme zu unterstützen, um nur einige zu nennen. Das Buch beschreibt die Bedienung, Modifizierung, Konstruktion und Programmierung von Haushaltsgeräten, darunter ein farbenfrohes Smart-Home-Zubehör, einen Kühlschrank-/Gewächshaus-Controller, einen AC-Powerline-Monitor, einen Türschloss-Monitor und einen IKEA Trådfri-Controller. Ein Vorteil ist, dass die gesamte Firmware, die für diese „IoT-basierten“ DIY-Geräte entwickelt wurde, drahtlos (OTA) aktualisiert werden kann. Für die meisten Designs im Buch werden eine kleine Leiterplatte (PCB) und ein Gehäuse präsentiert, damit der Leser ein fertiges und attraktiv aussehendes Produkt erhält. Leser, die Zugriff darauf haben oder haben! – Ein 3D-Drucker kann die vorgeschlagenen Gehäuse zu Hause oder im Geschäft „drucken“. Einige der Konstruktionen profitieren von einem Raspberry Pi, der als Gateway oder CMS-Server konfiguriert ist. Auch dies wird ausführlich mit allen notwendigen Konfigurationen beschrieben. Sie müssen kein Experte sein, aber zu den Voraussetzungen für eine erfolgreiche Umsetzung der Projekte gehören grundlegende Kenntnisse im Umgang mit PC-Software, einschließlich der Fähigkeit, im Internet zu surfen. Was die Hardware betrifft, sollten Sie sich mit dem Löten und generell dem Zusammenbau der im Buch vorgestellten Leiterplatten auskennen. Die gesamte im Buch beschriebene benutzerdefinierte Software, die für die IoT-Geräte geschrieben wurde, die PCB-Layouts und 3D-Druckdateien steht zum kostenlosen Download zur Verfügung.

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Ein Handbuch zum Thema Heimwerken Heutzutage werden Sicherheitsprobleme selten richtig gelöst oder richtig angegangen. Elektronische Sicherheit ist nur ein Teil der Kette, die ein System sicher macht. Elektronische Sicherheit wird üblicherweise als Netzwerk- oder Softwaresicherheit betrachtet und andere Aspekte vernachlässigt, aber die Kette ist nur so stark wie ihr schwächstes Glied. In diesem Buch geht es um die Sicherheit elektronischer Hardware, wobei der Schwerpunkt auf Problemen liegt, die Sie mit einem knappen Heimwerkerbudget lösen können. Es befasst sich hauptsächlich mit sicherer Kommunikation, Kryptosystemen und Spionage. Sie werden schnell merken, dass man ein vertrauenswürdiges und zuverlässiges Kryptosystem nicht einfach von der Stange kaufen kann. Sie werden dann erkennen, dass dies gleichermaßen für Einzelpersonen, Unternehmen und Regierungen gilt. Wenn Sie Ihr Bewusstsein für elektronische Sicherheit in einer Welt, die bereits mit Netzwerken aus Mikrofonen und Kameras überfüllt ist, steigern möchten, ist dieses Buch genau das Richtige für Sie. Wenn Sie darüber hinaus etwas DIY machen möchten, indem Sie einfache elektronische Systeme entwerfen und erweitern, lesen Sie bitte weiter. Einige der beschriebenen Geräte sind bereits als Projekte im Elektor-Magazin veröffentlicht. Bei einigen handelt es sich noch um Ideen, die noch ausgearbeitet werden müssen. Komplexität ist der Hauptfeind der Sicherheit, daher werden wir versuchen, bei einfachen Systemen zu bleiben. In jedem Kapitel werden reale Spionageereignisse oder zumindest mehrere hypothetische Szenarien analysiert, die hoffentlich Ihre Fantasie anregen. Das Endziel besteht darin, eine sicherheitsbewusste Denkweise aufzubauen (oder „sich in den Kopf eines Spions zu versetzen“), die notwendig ist, um mögliche Bedrohungen im Voraus zu erkennen und ein wirklich sicheres System zu entwerfen. Machen Sie sich nicht die Mühe zu lesen, wenn: Sie glauben, dass Sie und Ihre Geheimnisse zu 100 % sicher und geschützt sind Sie denken, dass jemand anderes effektiv für Ihre Sicherheit sorgen kann Sie denken, Verschwörungstheorien existieren nur in der Theorie – Telefunkens Meisterwerk, die „FS-5000 Harpoon“, wurde auf einer solchen aufgebaut!

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Datenbankmodelle und -software für Elektronikanwendungen Mit seiner Energieeffizienz und seinem reichen Spektrum an quelloffener Software eignet sich der Einplatinencomputer Raspberry Pi auch für die Speicherung von Daten und deren grafische Aufbereitung lokal oder im World Wide Web (WWW). Dieses Buch stellt verschiedene Datenbankmodelle und diverse Datenbanksoftware vor: SQL: MariaDB, SQLite InfluxDB: Telegraf Grafana MQTT Verschlüsselung mit RPi Apache PHP Node RED Docker Es zeigt darüber hinaus ausgewählte Ansätze, gespeicherte Daten anzuzeigen und zu verwalten. Ein eigener Abschnitt ist sowohl der SSL-Verschlüsselung der Verbindung als auch dem Betrieb von Servern im WWW gewidmet. Das Buch richtet sich an alle, die neugierig sind und gerne die Möglichkeiten des Raspberry Pi ausloten möchten, die einen Einstieg in das Datenmanagement mit Datenbanken suchen, die mit einfachen Mitteln schnell loslegen möchten, die Alternativen aufgezeigt bekommen möchten, die in komprimierter Form Tipps für eigene Entwicklungen suchen, die Freude am eigenen Entwickeln und Realisieren haben. Programmierkenntnisse und -erfahrungen sind für die Installation der Software nicht erforderlich. Jeder einzelne Schritt wird detailliert beschrieben und mit Screenshots visuell unterlegt.

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Die sieben Kapitel dieses Buches dienen als erster Schritt für Anfänger und Mikrocontroller-Enthusiasten, die einen Einstieg in die Arduino-Programmierung suchen. Das erste Kapitel stellt die Arduino-Plattform, das Ökosystem und die verschiedenen Arduino-Nano-Boards vor. Außerdem wird erklärt, wie man die verschiedenen Tools installiert, die für den Einstieg in die Arduino-Programmierung benötigt werden. Das zweite Kapitel beginnt mit dem Aufbau elektronischer Schaltungen und der Programmierung rund um Ihren Arduino. Das dritte Kapitel beschäftigt sich mit verschiedenen Bussen und analogen Eingängen. Im vierten Kapitel werden Sie mit dem Konzept der Pulsweitenmodulation (PWM) und der Arbeit mit unipolaren Schrittmotoren vertraut gemacht. Im fünften Kapitel lernen Sie, wie man mit Hilfe eines externen Displays schöne Grafiken und einfache, aber nützliche Animationen erstellt. Das sechste Kapitel führt die Leser in das Konzept der E/A-Geräte wie Sensoren und den Piezo-Summer ein und erforscht deren Methoden zur Kopplung und Programmierung mit dem Arduino Nano. Im letzten Kapitel wird ein weiteres Mitglied der Arduino Nano-Familie, der Arduino Nano 33 IoT, mit seinen hochinteressanten Fähigkeiten erforscht. In diesem Kapitel werden viele Konzepte aus den vorangegangenen Kapiteln angewendet und vertieft, um interessante Anwendungen für die weite Welt des Internets der Dinge zu erstellen. Das gesamte Buch folgt einem schrittweisen Ansatz, um Konzepte und die Funktionsweise von Dingen zu erklären. Auf jedes Konzept folgen stets ein anschaulicher Schaltplan und Code-Beispiele. Danach folgen detaillierte Erklärungen der Syntax und der verwendeten Logik. Wenn Sie die Konzepte genau verfolgen, werden Sie sich mit dem Aufbau von Schaltungen, der Arduino-Programmierung, der Funktionsweise der Code-Beispiele und den dargestellten Schaltplänen vertraut machen. Das Buch enthält auch zahlreiche Verweise auf externe Ressourcen, wo immer sie benötigt werden. Eine Archivdatei (.zip) mit den im Buch besprochenen Softwarebeispielen und Schaltplänen im Fritzing-Stil kann kostenlos heruntergeladen werden.

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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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Dieses Buch hilft Ihnen, Ihre neuen KiCad 6-Fähigkeiten zu üben, indem es Sie in einer Reihe von zwei realen Projekten herausfordert, unterstützt durch einen umfassenden Satz von Rezepten mit detaillierten Anweisungen, wie eine Vielzahl von einfachen und komplexen Aufgaben zu lösen ist. Entwerfen Sie die Platinen für einen Arduino-gesteuerten Datenlogger und ein kundenspezifisches ESP32-Board. Verstehen Sie die Feinheiten des interaktiven Routers und wie man KiCad-Projektteams mit Git verwaltet, und vieles mehr. KiCad 6 ist ein modernes, plattformübergreifendes Anwendungspaket, das auf Schaltplan- und Design-Editoren basiert. Dieses stabile und ausgereifte PCB-Werkzeug ist die perfekte Lösung für Elektronikingenieure und Bastler. Mit KiCad 6 können Sie Leiterplatten von beliebiger Komplexität und Größe erstellen, ohne die Einschränkungen, die mit kommerziellen Paketen verbunden sind. Hier sind die wichtigsten Verbesserungen und Funktionen in KiCad 6, sowohl über als auch unter der Haube: Moderne Benutzeroberfläche, die gegenüber früheren Versionen komplett neu gestaltet wurde Verbesserte und anpassbare Prüfer für elektrische und konstruktive Regeln Themeneditor, mit dem Sie das Aussehen von KiCad auf Ihrem Bildschirm vollständig anpassen können Möglichkeit, Projekte aus Eagle, CADSTART und anderen Programmen zu importieren Verbessertes Bus-Handling Volle Kontrolle über die Darstellung von Informationen im Layout-Editor: Einstellen der Sichtbarkeit, der Farbe und der Attribute jedes Platinenelements und Erstellen von Voreinstellungen Filter definieren, welche Elemente eines Layouts auswählbar sind Verbesserter interaktiver Router zum präzisen Zeichnen einzelner Leiterbahnen und differentieller Paare Neue oder verbesserte Werkzeuge zum Zeichnen von Leiterbahnen, Messen von Abständen, Abstimmen von Leiterbahnlängen usw. Verbessertes Werkzeug zum Erstellen gefüllter Zonen Ein anpassbares Koordinatensystem erleichtert den Datenaustausch mit anderen CAD-Anwendungen Realistischer Raytracing-fähiger 3D-Viewer Riesige Gemeinschaft von Mitwirkenden, die KiCad jeden Tag besser machen Umfangreiche Bibliotheken mit Symbolen, Grundrissen und 3D-Formen

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In diesem Buch geht es darum, die Programmiersprache Python mit dem Raspberry Pi 4-Computer zu erlernen. Das Buch gibt eine Einführung in Raspberry Pi 4 und vermittelt anschließend Python mit den Themen: Variablen, Strings, Arrays, Matrizen, Tupel, Listen, Wörterbücher, Benutzerfunktionen, Kontrollfluss, Drucken, Tastatureingabe, Grafiken, GUI, objektorientierte Programmierung und viele weitere Themen. Das Buch richtet sich an Anfänger, Studenten, praktizierende Ingenieure, Bastler und alle anderen, die das Programmieren in Python erlernen möchten. Das Buch enthält viele Beispielprogramme und Fallstudien. Alle Beispielprogramme und Fallstudien wurden vom Autor vollständig getestet und funktionieren alle. Ziel der Beispielprogramme ist es, die verschiedenen Programmierkonzepte von Python zu vermitteln. Die Fallstudien behandeln den Einsatz von Python bei der Analyse und dem Design elektronischer Schaltkreise. Einige der Fallstudienthemen sind: Identifizierung des Widerstandsfarbcodes Widerstandspotentialteilerschaltungen Widerstandsdämpferdesign Design des Zenerdioden-Spannungsreglers RC- und RLC-Transientenschaltungen Frequenzgang der Schaltung Daten auf externem Speicherstick speichern Netz- und Knotenschaltungsanalyse mithilfe von Matrizen Resonanz in RLC-Schaltkreisen Transistor-Biasing-Analyse Design eines Transistorverstärkers Design aktiver Filter Anbindung von Hardware an GPIO, I²C und SPI Verwenden von WLAN mit Python- und TCP/IP- und UDP-Programmen Verwenden von Bluetooth von Python Vollständige Programmlisten aller im Buch verwendeten Programme sind auf der Elektor-Website des Buchs verfügbar. Leser sollten in der Lage sein, diese Programme einfach zu kopieren und ohne Änderungen in ihren Raspberry Pi-Projekten zu verwenden.

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