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.
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.
Plot, Cut, Drill, Mill and Laser with the Z99
This book covers the construction, hardware, software, and operation of the Z99 – CNC machine. This is a multifunctional 4-axis machine for home construction.
The capabilities of the Z99 machine include:
large-format schematic plotting
PCB plotting with etch-resist pens
schematic plotting with conductive-ink pens
letter cutting out of vinyl
paper cutting
PCB/substrate drilling
PCB/substrate milling
text milling
laser engraving
laser cutting of solder paste masks
By making the support software available as freeware, readers of the book are challenged and encouraged to develop new applications for the Z99.
The machine would not be of much use if the user has no option to create suitable files for the designs in mind. A large part of this book is dedicated to creating source files in a variety of freeware software packages, including Inkscape, DesignSpark PCB, KiCad, and FlatCAM.
The book is also useful for readers keen to comprehend and then master the basic structure of HPGL, Gerber, Drill, and G-code files, as well as to have a go at deciphering them using software.
Program and build Arduino-based ham station utilities, tools, and instruments
In addition to a detailed introduction to the exciting world of the Arduino microcontroller and its many variants, this book introduces you to the shields, modules, and components you can connect to the Arduino. Many of these components are discussed in detail and used in the projects included in this book to help you understand how these components can be incorporated into your own Arduino projects. Emphasis has been placed on designing and creating a wide range of amateur radio-related projects that can easily be built in just a few days.
This book is written for ham radio operators and Arduino enthusiasts of all skill levels, and includes discussions about the tools, construction methods, and troubleshooting techniques used in creating amateur radio-related Arduino projects. This book teaches you how to create feature-rich Arduino-based projects, with the goal of helping you to advance beyond this book, and design and build your own ham radio Arduino projects.
In addition, this book describes in detail the design, construction, programming, and operation of the following projects:
CW Beacon and Foxhunt Keyer
Mini Weather Station
RF Probe with LED Bar Graph
DTMF Tone Encoder
DTMF Tone Decoder
Waveform Generator
Auto Power On/Off
Bluetooth CW Keyer
Station Power Monitor
AC Current Monitor
This book assumes a basic knowledge of electronics and circuit construction. Basic knowledge of how to program the Arduino using its IDE will also be beneficial.
Program and build Arduino-based ham station utilities, tools, and instruments
In addition to a detailed introduction to the exciting world of the Arduino microcontroller and its many variants, this book introduces you to the shields, modules, and components you can connect to the Arduino. Many of these components are discussed in detail and used in the projects included in this book to help you understand how these components can be incorporated into your own Arduino projects. Emphasis has been placed on designing and creating a wide range of amateur radio-related projects that can easily be built in just a few days.
This book is written for ham radio operators and Arduino enthusiasts of all skill levels, and includes discussions about the tools, construction methods, and troubleshooting techniques used in creating amateur radio-related Arduino projects. This book teaches you how to create feature-rich Arduino-based projects, with the goal of helping you to advance beyond this book, and design and build your own ham radio Arduino projects.
In addition, this book describes in detail the design, construction, programming, and operation of the following projects:
CW Beacon and Foxhunt Keyer
Mini Weather Station
RF Probe with LED Bar Graph
DTMF Tone Encoder
DTMF Tone Decoder
Waveform Generator
Auto Power On/Off
Bluetooth CW Keyer
Station Power Monitor
AC Current Monitor
This book assumes a basic knowledge of electronics and circuit construction. Basic knowledge of how to program the Arduino using its IDE will also be beneficial.
Stromversorgung ohne Stress – Band 3
Elektronik ohne Batterien oder Versorgungsnetz
Für den Betrieb moderner elektronischer Bauteile ist vergleichsweise nur noch wenig Energie notwendig. Dies eröffnet neue Möglichkeiten, wie z. B. Schaltungen und Baugruppen, die ohne Batterien oder Akkumulatoren auskommen und auch keinen Anschluss an das Versorgungsnetz benötigen. Damit entfällt auch ein großer Teil des Wartungsaufwandes. Die Baugruppen arbeiten weitestgehend „für sich alleine“. Die Energie wird auf unterschiedlichste Weise aus der Umgebung gewonnen. Dazu sind allerdings spezielle Techniken erforderlich. Nicht nur zur Gewinnung der Energie – auch zur Umformung, so dass sie für elektronische Schaltungen nutzbar ist.
In diesem Buch geht es um die Bereitstellung kleiner Energiemengen, mit denen kleine Geräte (Sensoren, Sender und Empfänger für QRP oder Datenübertragung, etc.) völlig autark betrieben werden können – wenn möglich, mit Bauteilen aus der Bastelkiste und ohne komplexe, spezialisierte Integrierte Schaltungen.
Die am Thema interessierten Elektroniker und „Macher“ lernen hier, wie sie eigene reale Energy-Harvesting-Projekte mit Teilen aus der Bastelkiste umsetzen können, ohne vorher viel Zeit für lange theoretische Abhandlungen aufzubringen.
Gerade beim Energy Harvesting ist es jedoch nicht immer möglich auf Spezial–ICs zu verzichten. Es geht eben um jedes µW und es ist leicht nachvollziehbar, dass es einfacher ist, auf einer kleinen Chipfläche mit wenig Energie zu arbeiten, als bei einer ausladenden Schaltung mit umfangreicher Verdrahtung.
Die mehr „theoretischen“ oder grundsätzlichen Themen wurden in die einzelnen Kapitel und Projekte eingestreut. Den vollständigen Überblick erhält man deshalb erst, wenn man das Buch in Gänze gelesen hat. Dafür kann der Leser bereits im 2. Kapitel ein erstes Projekt umsetzen.
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
This book is all about building your own DIY home control system. It presents two innovative ways to assemble such a system: By recycling old PC hardware – possibly extending the life of an old PC, or by using Raspberry Pi. In both cases, the main system outlined in this book will consist of a computer platform, a wireless mains outlet, a controller and a USB webcam – All linked together by Linux.
By using the Raspberry Pi in conjunction with Arduino (used as an advanced I/O system board), it is possible to construct a small, compact, embedded control system offering enhanced capacity for USB integration, webcams, thermal monitoring and communication with the outside world.
The experience required to undertake the projects within this book are minimal exposure to PC hardware and software, the ability to surf the internet, burn a CD-ROM and assemble a small PCB.
A Hands-on Guide to Crafting Your Own Power Plant
The book you are about to read provides a step-by-step guide for building a renewable energy power plant at home. Our goal was to make the book as practical as possible. The material is intended for immediate application with a small amount of theory. Yet, the theory is important as a foundation that saves time and effort by disabusing the readers of potential misconceptions. Specifically, upon having a firm understanding of photovoltaic physics, you will not be inclined to fruitlessly search for 90% efficient solar panels!
We want our readers to be the “doers”. If the book gets covered in grime and some pages become torn while you are building your power plant – this is the best compliment to us. The book covers solar and wind energy. Also, a curious power source based on manure is discussed as well, giving the doers an opportunity to further develop the manure fuel cell.
It is important to note that there are many companies offering installation of complete solar solutions. Upon installing the panels, the system is not owned by the customer. Therefore, there is no freedom for experimentation and optimization. Also, none can beat the cost of a DIY solution as well as the ultimate satisfaction.
All that is written here is a result of us building a renewable energy solution in Southern California. As the book was completed, the energy began flowing!
Stromversorgung ohne Stress – Band 3
Elektronik ohne Batterien oder Versorgungsnetz
Für den Betrieb moderner elektronischer Bauteile ist vergleichsweise nur noch wenig Energie notwendig. Dies eröffnet neue Möglichkeiten, wie z. B. Schaltungen und Baugruppen, die ohne Batterien oder Akkumulatoren auskommen und auch keinen Anschluss an das Versorgungsnetz benötigen. Damit entfällt auch ein großer Teil des Wartungsaufwandes. Die Baugruppen arbeiten weitestgehend „für sich alleine“. Die Energie wird auf unterschiedlichste Weise aus der Umgebung gewonnen. Dazu sind allerdings spezielle Techniken erforderlich. Nicht nur zur Gewinnung der Energie – auch zur Umformung, so dass sie für elektronische Schaltungen nutzbar ist.
In diesem Buch geht es um die Bereitstellung kleiner Energiemengen, mit denen kleine Geräte (Sensoren, Sender und Empfänger für QRP oder Datenübertragung, etc.) völlig autark betrieben werden können – wenn möglich, mit Bauteilen aus der Bastelkiste und ohne komplexe, spezialisierte Integrierte Schaltungen.
Die am Thema interessierten Elektroniker und „Macher“ lernen hier, wie sie eigene reale Energy-Harvesting-Projekte mit Teilen aus der Bastelkiste umsetzen können, ohne vorher viel Zeit für lange theoretische Abhandlungen aufzubringen.
Gerade beim Energy Harvesting ist es jedoch nicht immer möglich auf Spezial–ICs zu verzichten. Es geht eben um jedes µW und es ist leicht nachvollziehbar, dass es einfacher ist, auf einer kleinen Chipfläche mit wenig Energie zu arbeiten, als bei einer ausladenden Schaltung mit umfangreicher Verdrahtung.
Die mehr „theoretischen“ oder grundsätzlichen Themen wurden in die einzelnen Kapitel und Projekte eingestreut. Den vollständigen Überblick erhält man deshalb erst, wenn man das Buch in Gänze gelesen hat. Dafür kann der Leser bereits im 2. Kapitel ein erstes Projekt umsetzen.
Lernen Sie, wie Sie den ESP32-Mikrocontroller und die MicroPython-Programmierung in Ihren zukünftigen Projekten einsetzen können!
Das Projektbuch – geschrieben von Dogan Ibrahim – enthält viele Software- und Hardware-basierte Projekte, die speziell für das MakePython ESP32 Development Kit entwickelt wurden. Das Kit wird mit verschiedenen LEDs, Sensoren und Aktoren geliefert. Ziel des Kits ist es, grundlegende Kenntnisse für die Erstellung von IoT-Projekten zu erwerben.
Die in diesem Buch vorgestellten Projekte sind umfassend getestet und funktionsfähig und verwenden alle mitgelieferten Komponenten. Für jedes Projekt gibt es im Buch ein Blockdiagramm, einen Schaltplan, ein vollständiges Programmlisting und eine komplette Programmbeschreibung.
Lieferumfang des Kits
1x MakePython ESP32-Entwicklungsboard mit Farb-LCD
1x Ultraschall-Entfernungsmodul
1x Temperatur- und Feuchtigkeitssensor
1x Buzzer-Modul
1x DS18B20-Modul
1x Infrarotmodul
1x Potentiometer
1x WS2812-Modul
1x Schallsensor
1x Vibrationssensor
1x Lichtempfindliches Widerstandsmodul
1x Pulssensor
1x Servomotor
1x USB-Kabel
2x Taste
2x Steckplatine
45x Schaltdraht
10x Widerstand 330R
10x LED (Rot)
10x LED (Grün)
1x Projektbuch (Deutsch, 213 Seiten)
46 Projekte im Buch
LED-Projekte
Blinkende LED
Blinkendes SOS
Blinkende LED – mit einem Timer
Abwechselnd blinkende LEDs
Tastersteuerung
Ändern der LED-Blinkrate durch Taster-Interrupts
Laufschrift-LEDs
Binär zählende LEDs
Weihnachtsbeleuchtung (zufällig blinkende 8 LEDs)
Elektronischer Würfel
Glücklicher Tag der Woche
Pulsweitenmodulation (PWM) Projekte
Erzeugt eine 1000-Hz-PWM-Wellenform mit 50% Tastverhältnis
Steuerung der LED-Helligkeit
Messung der Frequenz und des Tastverhältnisses einer PWM-Wellenform
Melodie-Macher
Einfache elektronische Orgel
Steuerung eines Servomotors
Servomotor DS18B20 Thermometer
Analog-Digital-Wandler (ADC) Projekte
Spannungsmesser
Aufzeichnung der analogen Eingangsspannung
ESP32 interner Temperatursensor
Ohmmeter
Lichtempfindliches Widerstandsmodul
Digital-Analog-Wandler (DAC) Projekte
Erzeugung von Festspannungen
Erzeugen eines Sägezahnsignals
Erzeugen eines Dreieckssignals
Arbiträre periodische Wellenform
Generierung eines Sinussignals
Erzeugung eines genauen Sinussignals mit Hilfe von Timer-Interrupts
Verwendung des OLED-Displays
Sekundenzähler
Ereigniszähler
DS18B20 OLED-basiertes Digitalthermometer
ON-OFF Temperaturregler
Messung der Temperatur und Luftfeuchtigkeit
Ultraschall-Entfernungsmessung
Höhe einer Person (Stadiometer)
Messung der Herzfrequenz (Puls)
Andere mit dem Kit gelieferte Sensoren
Alarm bei Diebstahl
Tonaktiviertes Licht
Infrarot-Hindernisvermeidung mit Summton
WS2812 RGB-LED-Ring
Zeitstempel für Temperatur- und Luftfeuchtigkeitswerte
Netzwerk-Programmierung
WLAN-Scanner
Fernsteuerung über den Internetbrowser (mit einem Smartphone oder PC) – Webserver
Speichern von Temperatur- und Luftfeuchtigkeitsdaten in der Cloud
Low-Power-Betrieb
Aufwecken des Prozessors mit einem Timer
Das Buch „Node-RED and Raspberry Pi Pico W“ beschreibt auf 527 Seiten die Node-RED-Programmierumgebung sehr detailliert mit spannenden Anwendungen. Nur bei Elektor erhält das Buch solide Hardware-Unterstützung in Form des beliebten SunFounder Kepler Kits mit über 450 Bauteilen einschließlich eines Raspberry Pico W Boards. Mit diesem Bundle lassen sich die meisten im Buch enthaltenen Experimente und Programmierübungen erfolgreich durchführen.
Dieses Bundle enthält:
Buch: Node-Red and the Raspberry Pi Pico W (Einzelpreis: 50 €)
SunFounder Kepler Kit für Raspberry Pi Pico W (Einzelpreis: 70 €)
Buch: Node-RED and Raspberry Pi Pico W
From basics to flows for sensors, automation, motors, MQTT, and cloud services
This book is a learning guide and a reference. Use it to learn Node-RED, Raspberry Pi Pico W, and MicroPython, and add these state-of-the-art tools to your technology toolkit. It will introduce you to virtual machines, Docker, and MySQL in support of IoT projects based on Node-RED and the Raspberry Pi Pico W.
This book combines several elements into a platform that powers the development of modern Internet of Things applications. These elements are a flow-based server, a WiFi-enabled microcontroller, a high-level programming language, and a deployment technology. Combining these elements gives you the tools you need to create automation systems at any scale. From home automation to industrial automation, this book will help you get started.
Node-RED is an open-source flow-based development tool that makes it easy to wire together devices, APIs, and online services. Drag and drop nodes to create a flowchart that turns on your lights at sunset or sends you an email when a sensor detects movement. Raspberry Pi Pico W is a version of the Raspberry Pi Pico with added 802.11n Wi-Fi capability. It is an ideal device for physical computing tasks and an excellent match to the Node-RED.
Quick book facts
Project-based learning approach.
Assumes no prior knowledge of flow-based programming tools.
Learn to use essential infrastructure tools in your projects, such as virtual machines, Docker, MySQL and useful web APIs such as Google Sheets and OpenWeatherMap.
Dozens of mini-projects supported by photographs, wiring schematics, and source code. Get these from the book GitHub repository.
Step-by-step instructions on everything.
All experiments are based on the Raspberry Pi Pico W. A Wi-Fi network is required for all projects.
Downloads
GitHub
SunFounder Kepler Kit für Raspberry Pi Pico W
Ihr Einstieg in die IoT- und Mikrocontroller-Programmierung
Mit über 450 Komponenten und 117 Online-Projekten beflügelt dieses umfassende Kit Ihre Kreativität. Die Tutorials von Paul McWhorter machen das Lernen sowohl für Anfänger als auch für Fortgeschrittene angenehm. Dieses Kit unterstützt MicroPython, C/C++ und Piper Make und bietet vielfältige Programmieroptionen.
Entdecken Sie Sensoren, Aktoren, LEDs und LCDs für endlose Projektmöglichkeiten. Von der Heimautomation bis zur Robotik unterstützt dieses Kit Ihre technische Reise.
Features
IoT-Starterkit für Anfänger: Dieses Kit bietet eine reichhaltige IoT-Lernerfahrung für Anfänger. Mit über 450 Komponenten, 117 Projekten und von Experten geleiteten Videolektionen macht dieses Kit das Erlernen der Mikrocontroller-Programmierung und des IoT ansprechend und leicht zugänglich.
Von Experten geleitete Video-Lektionen: Das Kit enthält 27 Video-Tutorials des renommierten Pädagogen Paul McWhorter. Sein engagierter Stil vereinfacht komplexe Konzepte und sorgt so für ein effektives Lernerlebnis in der Mikrocontroller-Programmierung.
Große Auswahl an Hardware: Das Kit enthält eine Vielzahl von Komponenten wie Sensoren, Aktoren, LEDs, LCDs und mehr, sodass Sie mit dem Raspberry Pi Pico W experimentieren und eine Vielzahl von Projekten erstellen können.
Unterstützt mehrere Sprachen: Das Kit bietet Vielseitigkeit mit Unterstützung für drei Programmiersprachen – MicroPython, C/C++ und Piper Make – und bietet so ein abwechslungsreiches Programmier-Lernerlebnis.
Dedizierter Support: Profitieren Sie von unserer fortlaufenden Unterstützung, einschließlich eines Community-Forums und zeitnaher technischer Hilfe für ein nahtloses Lernerlebnis.
Lieferumfang
Raspberry Pi Pico W
Breadboard
Überbrückungsdrähte
Widerstand
Transistor
Kondensator
Diode
Li-Po-Lademodul
74HC595
TA6586 – Motortreiberchip
LED
RGB-LED
LED-Balkendiagramm
7-Segment-Anzeige
4-stellige 7-Segment-Anzeige
LED-Punktmatrix
I²C LCD1602
WS2812 RGB 8 LED-Streifen
Summer
Gleichstrommotor
Servo
DC-Wasserpumpe
Relais
Schaltfläche
Mikroschalter
Schiebeschalter
Potentiometer
Infrarotempfänger
Joystick-Modul
4x4-Tastatur
MPR121-Modul
MFRC522-Modul
Fotowiderstand
Thermistor
Neigungsschalter
Reed-Schalter
PIR-Bewegungssensormodul
Wasserstandsensormodul
Ultraschallmodul
DHT11 Feuchtigkeitssensor
MPU6050-Modul
Dokumentation
Online-Tutorial
