For Raspberry Pi, ESP32 and nRF52 with Python, Arduino and Zephyr Bluetooth Low Energy (BLE) radio chips are ubiquitous from Raspberry Pi to light bulbs. BLE is an elaborate technology with a comprehensive specification, but the basics are quite accessible. A progressive and systematic approach will lead you far in mastering this wireless communication technique, which is essential for working in low power scenarios. In this book, you’ll learn how to: Discover BLE devices in the neighborhood by listening to their advertisements. Create your own BLE devices advertising data. Connect to BLE devices such as heart rate monitors and proximity reporters. Create secure connections to BLE devices with encryption and authentication. Understand BLE service and profile specifications and implement them. Reverse engineer a BLE device with a proprietary implementation and control it with your own software. Make your BLE devices use as little power as possible. This book shows you the ropes of BLE programming with Python and the Bleak library on a Raspberry Pi or PC, with C++ and NimBLE-Arduino on Espressif’s ESP32 development boards, and with C on one of the development boards supported by the Zephyr real-time operating system, such as Nordic Semiconductor's nRF52 boards. Starting with a very little amount of theory, you’ll develop code right from the beginning. After you’ve completed this book, you’ll know enough to create your own BLE applications.

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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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Develop innovative hardware-based projects in C The Raspberry Pi has traditionally been programmed using Python. Although this is a very powerful language, many programmers may not be familiar with it. C on the other hand is perhaps the most commonly used programming language and all embedded microcontrollers can be programmed using it. The C language is taught in most technical colleges and universities and almost all engineering students are familiar with using it with their projects. This book is about using the Raspberry Pi with C to develop a range of hardware-based projects. Two of the most popular C libraries, wiringPi and pigpio are used. The book starts with an introduction to C and most students and newcomers will find this chapter invaluable. Many projects are provided in the book, including using Wi-Fi and Bluetooth to establish communication with smartphones. Many sensor and hardware-based projects are included. Both wiringPi and pigpio libraries are used in all projects. Complete program listings are given with full explanations. All projects have been fully tested and work. The following hardware-based projects are provided in the book: Using sensors Using LCDs I²C and SPI buses Serial communication Multitasking External and timer interrupts Using Wi-Fi Webservers Communicating with smartphones Using Bluetooth Sending data to the cloud Program listings of all Raspberry Pi projects developed in this book are available on the Elektor website. Readers can download and use these programs in their projects. Alternatively, they can customize them to suit their applications.

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Dieses Bundle enthält beide Bände von "KiCad Like a Pro" (4. Ausgabe 2024). In Fundamentals and Projects (Einzelpreis: 49,95 €) lernen Sie den praktischen Umgang mit KiCad kennen, sodass Sie schnell produktiv werden und mit dem Entwurf Ihrer eigenen Boards beginnen können. Mit Advanced Projects and Recipes (Einzelpreis: 44,95 €) können Sie Ihre neuen KiCad-Kenntnisse üben, indem Sie sich selbst mit einer Reihe realer Projekte herausfordern. Die neueste Version von KiCad, dem weltweit besten kostenlosen PCB-Tool, ist vollgepackt mit Funktionen, die normalerweise nur in teuren kommerziellen CAD-Tools zu finden sind. Diese moderne, plattformübergreifende Anwendungssuite, die auf Schaltplan- und Designeditoren mit Zusatzanwendungen basiert, ist ein stabiles und ausgereiftes PCB-Tool. KiCad 8 ist perfekt für Elektronikingenieure und -hersteller geeignet. Hier sind die wichtigsten Verbesserungen und Funktionen in KiCad 8, sowohl über als auch unter der Haube: Moderne Benutzeroberfläche, im Vergleich zu früheren Versionen komplett neu gestaltet Verbesserte und anpassbare Prüffunktionen für elektrische und Designregeln Designeditor, mit dem Sie KiCad auf Ihrem Bildschirm anpassen können Möglichkeit zum Importieren von Projekten aus Eagle, CADSTART und mehr Python-Skripting-API Verbesserter integrierter SPICE-Schaltkreissimulator Mehrblatt-Schaltpläne Filter definieren auswählbare Elemente Verbesserter interaktiver Router hilft Ihnen, einzelne Spuren und Differenzialpaare präzise zu zeichnen Neue oder verbesserte Tools zum Zeichnen von Spuren, Messen von Entfernungen, Anpassen von Spurlängen usw. Erweiterte interaktive Router Integrierter Stücklistengenerator Realistischer Raytracing-fähiger 3D-Viewer Anpassbare Teardrops Plug-in-Manager für die schnelle Installation von Designs, Bibliotheken und Funktionen wie Autoroutern und Stücklistengeneratoren Das erste Buch KiCad Like A Pro – Fundamentals and Projects bringt Ihnen den Umgang mit KiCad durch einen praktischen Ansatz bei. Es wird Ihnen helfen, schnell produktiv zu werden und mit dem Entwurf Ihrer eigenen Platinen zu beginnen. Beispielprojekte veranschaulichen die grundlegenden Funktionen von KiCad, auch wenn Sie keine Vorkenntnisse im PCB-Design haben. Der Autor beschreibt den gesamten Arbeitsablauf von der Schaltplaneingabe bis zu den Feinheiten der Fertigstellung der Dateien für die PCB-Produktion und bietet fundierte Anleitungen für den Prozess. Das zweite Buch KiCad Like A Pro – Advanced Projects and Recipes hilft Ihnen, Ihre neuen KiCad-Kenntnisse zu üben, indem es Sie in einer Reihe realer Projekte herausfordert. Die Projekte werden durch einen umfassenden Satz von Rezepten mit detaillierten Anweisungen zur Erledigung einer Vielzahl einfacher und komplexer Aufgaben unterstützt. Entwerfen Sie die Platine für eine Solarstromversorgung, ein LED-Matrix-Array, einen Arduino-betriebenen Datenlogger und eine benutzerdefinierte ESP32-Platine. Lernen Sie die Feinheiten des interaktiven Routers kennen, erfahren Sie, wie Sie KiCad-Projektteams mit Git verwalten, wie Sie einen Autorouter auf 2- und 4-lagigen Platinen verwenden und vieles mehr.

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

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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.

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An Ultra-Rapid Programming Course This book serves as the very first step to for novices to learn Python programming. The book is divided into ten chapters. In the first chapter, readers are introduced to the basics of Python. It has the detailed instructions for installation on various platforms such as macOS, Windows, FreeBSD, and Linux. It also covers the other aspects of Python programming such as IDEs and Package Manager. The second chapter is where the readers get an opportunity to have a detailed hands-on with Python programming. It covers a group of built-in data structures popularly known as Python Collections. The third chapter covers the important concepts of strings, functions, and recursion. The fourth chapter focuses on the Object-Oriented Programming with Python. The fifth chapter discusses most commonly used custom data structures such as stack and queue. The sixth chapter spurs the creativity of the readers with Python’s Turtle graphics library. The seventh chapter explores animations and game development using the Pygame library. The eighth chapter covers handling data stored in a variety of file formats. The ninth chapter covers the area of Image processing with Wand library in Python. The tenth and the final chapter presents an array of assorted handy topics in Python. The entire book follows a step-by-step approach. The explanation of the topic is always followed by a detailed code example. The code examples are also explained in suitable detail and they are followed by the output in the form of text or screenshot wherever possible. Readers will become comfortable with Python programming language by closely following the concepts and the code examples in this book. The book also has references to external resources for readers to explore further. A download of the software code, and links to tutorial videos can be found on the Elektor website.

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Praktische Einführung in 3D-Modellierung vom Gehäuse bis zu Frontplatten Ein historisches Bauteil einbetten, eine professionell anmutende Heimstätte für eine Leiterplatte schaffen oder ein komplexes Gerät mit Chassis konstruieren – diese und viele andere Herausforderungen werden mit FreeCAD zu einem anregenden Vergnügen. Hat man die grundlegenden Prozesse erst einmal verinnerlicht, sind der Fantasie praktisch keine Grenzen mehr gesetzt. Der Einstieg in ein neues Programm ist immer schwierig – besonders wenn es sich um ein so vielfältiges Werkzeug wie FreeCAD handelt. Überschaubare, aber zugleich gut verwendbare Einzelteile liefern in diesem Buch den Anfangspunkt. Das Zusammensetzen dieser Komponenten führt 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!

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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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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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Develop your own custom home automation devices Espressif's ESP8266 and ESP32 microcontrollers have brought DIY home automation to the masses. However, not everyone is fluent in programming these microcontrollers with Espressif's C/C++ SDK, the Arduino core, or MicroPython. This is where ESPHome comes into its own: with this project, you don’t program your microcontroller but configure it. This book demonstrates how to create your own home automation devices with ESPHome on an ESP32 microcontroller board. You’ll learn how to combine all kinds of electronic components and automate complex behaviours. Your devices can work completely autonomously, and connect over Wi-Fi to your home automation gateways such as Home Assistant or MQTT broker. By the end of this book, you will be able to create your own custom home automation devices the way you want. Thanks to ESPHome and the ESP32, this is within everyone’s grasp. Set up an ESPHome development environment and create maintainable configurations Use buttons and LEDs Sound a buzzer and play melodies Read measurements from various types of sensors Communicate over a short distance with NFC, infrared light, and Bluetooth Low Energy Show information on various types of displays Downloads Software

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TINA Design Suite is a professional, powerful and affordable circuit simulator. It is a circuit designer and PCB design software package for analysing, designing, and real-time testing of analogue, digital, IBIS, VHDL, Verilog, Verilog AMS, SystemC, MCU, and mixed electronic circuits and their PCB layouts. In this book, top-selling Elektor author, Prof. Dr. Dogan Ibrahim aims to teach the design and analysis of electrical and electronic circuits and develop PCB boards using both TINA and TINACloud. The book is aimed at electrical/electronic engineers, undergraduate electronic/electrical engineering students at technical colleges and universities, postgraduate and research students, teachers, and hobbyists. Many tested and working simulation examples are provided covering most fields of analogue and digital electrical/electronic engineering. These include AC and DC circuits, diodes, zener diodes, transistor circuits, operational amplifiers, ladder diagrams, 3-phase circuits, mutual inductance, rectifier circuits, oscillators, active and passive filter circuits, digital logic, VHDL, MCUs, switch-mode power supplies, PCB design, Fourier series, and spectrum. Readers do not need to have any programming experience unless they wish to simulate complex MCU circuits. Including one-year license of TINACloud Basic Edition (valued at €29) This book comes with a free licence of TINACloud Basic Edition (valued at €29) for 1 years including all example files in this book. Your personal license code will be automatically sent to you in a separate email immediately after successful payment. TINACloud is a powerful, cloud-based multi-language online circuit simulator tool that runs in your browser without any installation. TINACloud allows you to analyze & design analog, digital, VHDL, Verilog, Verilog A & AMS, MCU, and mixed electronic circuits including also SMPS, RF, communication, and optoelectronic circuits and test microcontroller applications in a mixed circuit environment.

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Learn to use Python productively in real-life scenarios at work and in everyday life If you have mastered the basics of Python and are wanting to explore the language in more depth, this book is for you. By means of concrete examples used in different applications, the book illustrates many aspects of programming (e.g. algorithms, recursion, data structures) and helps problem-solving strategies. Including general ideas and solutions, the specifics of Python and how these can be practically applied are discussed. Python 3 for Science and Engineering Applications includes: practical and goal-oriented learning basic Python techniques modern Python 3.6+ including comprehensions, decorators and generators complete code available online more than 40 exercises, solutions documented online no additional packages or installation required, 100% pure Python Topics cover: identifying large prime numbers and computing Pi writing and understanding recursive functions with memorisation computing in parallel and utilising all system cores processing text data and encrypting messages comprehending backtracking and solving Sudokus analysing and simulating games of chance to develop optimal winning strategies handling genetic code and generating extremely long palindromes Downloads Software

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Example projects with Node-RED, MQTT, WinCC SCADA, Blynk, and ThingSpeak This comprehensive guide unlocks the power of Modbus TCP/IP communication with Arduino. From the basics of the Modbus protocol right up to full implementation in Arduino projects, the book walks you through the complete process with lucid explanations and practical examples. Learn how to set up Modbus TCP/IP communication with Arduino for seamless data exchange between devices over a network. Explore different Modbus functions and master reading and writing registers to control your devices remotely. Create Modbus client and server applications to integrate into your Arduino projects, boosting their connectivity and automation level. With detailed code snippets and illustrations, this guide is perfect for beginners and experienced Arduino enthusiasts alike. Whether you‘re a hobbyist looking to expand your skills or a professional seeking to implement Modbus TCP/IP communication in your projects, this book provides all the knowledge you need to harness the full potential of Modbus with Arduino. Projects covered in the book: TCP/IP communication between two Arduino Uno boards Modbus TCP/IP communication within the Node-RED environment Combining Arduino, Node-RED, and Blynk IoT cloud Interfacing Modbus TCP/IP with WinCC SCADA to control sensors Using MQTT protocol with Ethernet/ESP8266 Connecting to ThingSpeak IoT cloud using Ethernet/ESP8266

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

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Nahezu alle Menschen werden zunehmend mit den Anwendungen der „Künstlichen Intelligenz“ (KI oder AI für engl. Artificial Intelligence) konfrontiert. Musik- oder Videoempfehlungen, Navigationssysteme, Einkaufsvorschläge usw. basieren auf Verfahren, die diesem Bereich zugeordnet werden können. Der Begriff „Künstliche Intelligenz“ wurde 1956 auf einer internationalen Konferenz, dem Dartmouth Summer Research Project geprägt. Eine grundlegende Idee war dabei, die Funktionsweise des menschlichen Gehirns zu modellieren und darauf basierend fortschrittliche Computersysteme zu konstruieren. Bald sollte klar sein, wie der menschliche Verstand funktioniert. Die Übertragung auf eine Maschine wurde nur noch als ein kleiner Schritt angesehen. Diese Vorstellung erwies sich als etwas zu optimistisch. Dennoch sind die Fortschritte der modernen KI, bzw. ihr Teilgebiet dem sogenannten „Machine Learning“, nicht mehr zu übersehen. Um die Methoden des Machine Learnings näher zu testen, sollen in diesem Buch mehrere verschiedene Systeme zum Einsatz kommen. Neben dem PC werden sowohl der Raspberry Pi als auch der „Maixduino“ in den einzelnen Projekten ihre Fähigkeiten beweisen. Zusätzlich zu Anwendungen wie Objekt- und Gesichtserkennung entstehen dabei auch praktisch einsetzbare Systeme wie etwa Flaschendetektoren, Personenzähler oder ein „Sprechendes Auge“. Letzteres ist in der Lage, automatisch erkannte Objekte oder Gesichter akustisch zu beschreiben. Befindet sich beispielsweise ein Fahrzeug im Sichtfeld der angeschlossenen Kamera, so wird die Information „Ich sehe ein Auto!“ über elektronisch erzeugte Sprache ausgegeben. Derartige Geräte sind hochinteressante Beispiele dafür, wie etwa auch blinde oder stark sehbehinderte Menschen von KI-Systemen profitieren können.

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Fertige und selbst aufgebaute Arduino-Knoten im TTN LoRaWAN hat sich als Kommunikationslösung im IoT hervorragend entwickelt. The Things Network (TTN) hat hierzu seinen Beitrag geleistet. Aktuell wird The Things Network auf The Things Stack Community Edition (TTS (CE)) aktualisiert. Der Cluster von TTN V2 wird gegen Ende 2021 geschlossen. Der Autor zeigt Ihnen die notwendigen Schritte, damit Sie in gewohnter Weise LoRaWAN-Knoten mit Hilfe von TTS (CE) betreiben und vielleicht auch das Netz der Gateways durch ein eigenes Gateway erweitern. Mittlerweile gibt es sogar für den mobilen Einsatz geeignete LoRaWAN-Gateways, mit denen Sie über Ihr Mobiltelefon eine Verbindung zum TTN-Server aufbauen können. In diesem Buch werden eine Reihe kommerzieller und Arduino-basierter LoRaWAN-Knoten sowie neue, kostengünstige und für den Batteriebetrieb geeignete Hardware zum Aufbau autonomer LoRaWAN-Knoten vorgestellt. Die Registrierung von LoRaWAN-Knoten und Gateways im TTS (CE) sowie die Bereitstellung der erhobenen Daten über MQTT und die Visualisierung über Node-RED, Cayenne, Thingspeak und Datacake ermöglichen komplexe IoT-Projekte und völlig neue Anwendungen zu sehr geringen Kosten. Das vorliegende Buch versetzt Sie in die Lage, mit batteriebetriebenen Sensoren (LoRaWAN-Knoten) erfasste Daten drahtlos im Internet bereitzustellen und zu visualisieren. Sie lernen die Grundlagen für Smart-City- und IoT-Anwendungen, die beispielsweise die Messung von Luftqualität, Wasserständen, Schneehöhen, das Ermitteln von freien Parkfeldern (Smart Parking) und die intelligente Steuerung der Straßenbeleuchtung (Smart Lighting) ermöglichen.

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Ein Blick in die einschlägigen Internetforen zeigt, dass das Programmieren immer noch in der Gruppe der beliebten Hobbys rangiert. Wo dem Hobbyprogrammierer früher eine Reihe bekannter und populärer Programmiersprachen zur Verfügung standen, ist es heute relativ übersichtlich geworden: Außer C++, Java und Visual Basic gibt es wenig bekannte und beliebte Programmiersprachen. Was fehlt, ist eine Programmiersprache, die für Laien fast so einfach zu handhaben ist wie die alten BASIC-Versionen, deren Leistung und Features dennoch an die Möglichkeiten und die Power moderner Windows-Rechner angepasst sind. Diese Programmiersprache existiert und heißt Processing. Das vorliegende Buch führt den Leser in diese visuelle Programmiersprache ein. Das Buch richtet sich an Leser, die bereits allgemeine Erfahrungen im Umgang mit Programmiersprachen besitzen und wissen, worum es sich bei Strings, Arrays oder Schleifen handelt. Der Autor zeigt anhand vieler kurzer Programmbeispiele, wie einfach es ist, mit Processing auch leistungsfähige Software zu programmieren und sich dabei auf eine nur geringe Anzahl von Befehlen, Anweisungen und Funktionen zu beschränken. Die in diesem Buch vorgestellten Programme sind zum Teil Hardware-orientiert, wobei auch die Erfassung von Daten und die Steuerung von Hardware mittels des bekannten Mikrocontrollers Arduino einer Rolle spielt. Kurz und gut: Ein Buch für alle, die eine schnell und einfach zu programmierende Software mit elektronischer Hardware kombinieren und das Ganze über maßgeschneiderte Benutzeroberflächen steuern möchten.

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

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Technisches Konstruieren mit OpenSCAD

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Field Programmable Gate Arrays (FPGAs) sind Standard-ICs, die dem Anwender die Konfiguration von Hardwarestrukturen ermöglichen. Mit FPGAs ist die Umsetzung digitaler Systeme ab Stückzahl eins machbar. Durch die Verfügbarkeit kostenloser Lizenzen und preiswerter Entwicklungsboards ist die finanzielle Einstiegsschwelle in diese Technik niedrig. Bei der Überwindung der fachlichen Schwelle hilft dieser Kurs. Die ersten beiden Kursteile bieten eine Einführung in die Digitaltechnik. Wer sich damit bereits gut auskennt, lässt den ersten Teil weg und wird im zweiten Teil VHDL als Sprache zur Beschreibung digitaler Grundfunktionen (z. B. Gatter und Flip-Flops) kennenlernen. Der dritte Kursteil beschäftigt sich mit höheren Funktionen Digitaler Systeme sowie deren Modellierung in VHDL. Im vierten Kursteil wird der Umgang mit einem VHDL-Simulator geübt und die Entwicklungsmethodik mit VHDL weiter verfeinert. Den Höhepunkt bildet der fünfte Teil. Hier wird am Beispiel eines einfachen Prozessors Schritt für Schritt die Entwicklung eines komplexeren digitalen Systems behandelt. Am Ende des fünften Teiles kann man sich dann FPGA-Entwickler nennen. Der sechste Teil behandelt abschließend den Hardwareaufbau von FPGA-Bausteinen. Der Kurs ist durchgehend mit praktischen Übungen angereichert und liefert sehr schnell erste Erfolgserlebnisse. Er eignet sich insbesondere für Studierende der MINT-Fächer mit Interesse an Elektronik Schüler an technischen Gymnasien und berufsbildenden Schulen Ingenieure und Informatiker, die sich fachlich weiterentwickeln wollen Dazugehöriges Begleitmaterial finden Sie hier.

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