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.
Der Arduino ist inzwischen zu einer festen Größe in der Maker-Welt geworden. Der Einstieg in die Controller-Technik ist damit nicht mehr nur Experten vorbehalten. Anders sieht es aus, wenn es um Hardware-Erweiterungen geht. Hier ist der Anwender immer noch weitgehend auf sich selbst gestellt. Wenn man wirklich innovative Projekte umsetzen möchte, muss man sich direkt mit elektronischen Bauelementen befassen. Dies stellt aber viele Einsteiger vor größere Probleme.
Genau hier setzt das vorliegende Buch an, in dem es nicht nur um RFID geht. Es bietet eine Fülle an Praxisprojekten, die mit einem einzigen Kit aufgebaut werden können. Dieses Kit, das RFID-Starterkit für Arduino Uno, enthält über 30 Komponenten, Bauelemente und Module aus allen Bereichen der modernen Elektronik.
Neben den einfachen Elementen wie LEDs und Widerständen sind auch komplexe und hochmoderne Module enthalten, beispielsweise
ein Feuchtigkeitssensor
eine Multicolor-LED
eine LED-Matrix mit 64 integrierten Leuchtpunkten
eine vierstellige 7-Segment-Anzeige
eine Infrarot-Fernbedienung
ein komplettes LCD-Display-Modul
ein Servomotor
ein Schrittmotor mit Steuermodul
eine komplette RFID-Platine mit Schlüsselkarte
Neben präzisen digitalen Thermometern, Hygrometern, Belichtungsmessern und verschiedenen Alarmanlagen entstehen auch praktisch einsetzbare Geräte und Anwendungen wie etwa ein vollautomatischer Regensensor, eine schallgesteuerte Fernbedienung, eine multifunktionale Klimamessstation und vieles mehr.
Alle Projekte lassen sich dabei mit den Komponenten aus dem Elektor-Kit realisieren.
Der Arduino ist inzwischen zu einer festen Größe in der Maker-Welt geworden. Der Einstieg in die Controller-Technik ist damit nicht mehr nur Experten vorbehalten. Anders sieht es aus, wenn es um Hardware-Erweiterungen geht. Hier ist der Anwender immer noch weitgehend auf sich selbst gestellt. Wenn man wirklich innovative Projekte umsetzen möchte, muss man sich direkt mit elektronischen Bauelementen befassen. Dies stellt aber viele Einsteiger vor größere Probleme.
Genau hier setzt das vorliegende Buch an, in dem es nicht nur um RFID geht. Es bietet eine Fülle an Praxisprojekten, die mit einem einzigen Kit aufgebaut werden können. Dieses Kit, das RFID-Starterkit für Arduino Uno, enthält über 30 Komponenten, Bauelemente und Module aus allen Bereichen der modernen Elektronik.
Neben den einfachen Elementen wie LEDs und Widerständen sind auch komplexe und hochmoderne Module enthalten, beispielsweise
ein Feuchtigkeitssensor
eine Multicolor-LED
eine LED-Matrix mit 64 integrierten Leuchtpunkten
eine vierstellige 7-Segment-Anzeige
eine Infrarot-Fernbedienung
ein komplettes LCD-Display-Modul
ein Servomotor
ein Schrittmotor mit Steuermodul
eine komplette RFID-Platine mit Schlüsselkarte
Neben präzisen digitalen Thermometern, Hygrometern, Belichtungsmessern und verschiedenen Alarmanlagen entstehen auch praktisch einsetzbare Geräte und Anwendungen wie etwa ein vollautomatischer Regensensor, eine schallgesteuerte Fernbedienung, eine multifunktionale Klimamessstation und vieles mehr.
Alle Projekte lassen sich dabei mit den Komponenten aus dem Elektor-Kit realisieren.
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.
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
Knoten ROT
Docker
Es zeigt darüber hinaus ausgewählte Ansätze, gespeicherte Daten festzustellen 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 Verwirklichen haben.
Programmierkenntnisse und -erfahrungen sind für die Installation der Software nicht erforderlich. Jeder einzelne Schritt wird detailliert beschrieben und mit Screenshots visuell unterlegt.
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
Knoten ROT
Docker
Es zeigt darüber hinaus ausgewählte Ansätze, gespeicherte Daten festzustellen 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 Verwirklichen haben.
Programmierkenntnisse und -erfahrungen sind für die Installation der Software nicht erforderlich. Jeder einzelne Schritt wird detailliert beschrieben und mit Screenshots visuell unterlegt.
Der Micro enthält alles, was zur Unterstützung des Mikrocontrollers benötigt wird. Schließen Sie ihn einfach mit einem Micro-USB-Kabel an einen Computer an, und schon kann es losgehen. Dank seines Formfaktors kann er problemlos auf einem Steckbrett platziert werden.
Die Micro-Platine ähnelt dem Arduino Leonardo darin, dass der ATmega32U4 über integrierte USB-Kommunikation verfügt, wodurch ein zweiter Prozessor überflüssig wird. Dadurch kann der Micro für einen angeschlossenen Computer als Maus und Tastatur fungieren und verfügt zusätzlich über einen virtuellen (CDC) seriellen/COM-Anschluss.
Mikrocontroller
ATmega32U4
Betriebsspannung
5 V
Eingangsspannung
7 V bis 12 V
Analoge Eingangspins
12
PWM-Pins
7
DC E/A-Pin
20
Gleichstrom pro E/A-Pin
20 mA
Gleichstrom für 3,3 V Pin
50 mA
Flash-Speicher
32 KB, davon 4 KB vom Bootloader genutzt
SRAM
2,5 KB
EEPROM
1 KB
Taktfrequenz
16 MHz
LED_Eingebaut
13
Länge
45 mm
Breite
18 mm
Gewicht
13 g
A Handbook on DIY
Nowadays, security problems are rarely properly solved or correctly addressed. Electronic security is only part of the chain in making a system secure. Electronic security is usually addressed as network or software security, neglecting other aspects, but the chain is only as strong as its weakest link.
This book is about electronic hardware security, with an emphasis on problems that you can solve on a shoestring DIY budget. It deals mostly with secure communications, cryptosystems, and espionage. You will quickly appreciate that you can’t simply buy a trustworthy and reliable cryptosystem off the shelf. You will then realise that this applies equally to individuals, corporations, and governments.
If you want to increase your electronic security awareness in a world already overcrowded with networks of microphones and cameras, this is a book for you. Furthermore, if you want to do something DIY by designing and expanding upon simple electronic systems, please continue reading. Some of the devices described are already published as projects in the Elektor magazine. Some are still ideas yet to be worked out.
Complexity is the main enemy of security, so we'll try to keep to simple systems. Every chapter will analyse real-life espionage events or at least several hypothetical scenarios that will hopefully spark your imagination. The final goal is to build a security-conscious mindset (or “to get into a head of a spy”) which is necessary to recognise possible threats beforehand, to design a truly secure system.
Don’t bother reading if:
you think you and your secrets are 100% safe and secure
you think somebody else can effectively handle your security
you think conspiracy theories only exist in theory – Telefunken’s masterpiece the “FS-5000 Harpoon” was built on one!
PIC und AVR verstehen
In diesem Buch werden wir uns ausschließlich mit 8-Bit- Mikrocontrollern beschäftigen, und zwar mit Mikrocontrollern der 8-Bit-PIC- und der 8-Bit-AVR-Mikrocontroller-Linien. Bei der PIC-Familie handelt es sich dabei um PIC10, PIC12, PIC16 und PIC18; bei der AVR-Familie um ATtiny, ATmega und ATxmega. Die vorgestellten 8-Bit-Chips sind für sehr viele Anwendungen vollkommen ausreichend und preislich auch attraktiv.
Durch die Lektüre des Buches erhalten Sie ein fundiertes Wissen über die genannten 8-Bit-Mikrocontroller, über ihre Architektur, ihre Pinbelegungen und über ihre Programmierung.
Weil wir uns in diesem Buch mit den Grundlagen der Architektur der PICs und AVRs vertraut machen möchten, werden wir auch für alle PIC- und AVR-Anwendungen Assembler einsetzen, denn die Assembler-Sprache erlaubt es, die Technik im Detail kennenzulernen. Wenn man wirklich wissen möchte, was sich im Mikrocontroller abspielt, greift man zu Assembler. Damit hat man die beste Gelegenheit, sehr nah an den Kern zu kommen. Und wenn man schon einen Mikrocontroller-Typ kennengelernt und verstanden hat, ist es bei dem nächsten deutlich einfacher, auch wenn er von einem anderen Hersteller kommt. Bei anderen Programmiersprachen bleibt die Technik immer ziemlich tief versteckt.
Die Assembler-Beispiele sind so einfach gestaltet, dass sie jeder mit den im Buch aufgezeigten Programmiertechniken erstellen kann. Weil es sich um einfache Beispiele handelt, werden wir sie alle auf einer universellen Lochrasterplatine realisieren. Manche sind auch auf einem Experimentier-Breadboard umsetzbar.
35 Touch Develop & MicroPython Projects
The BBC micro:bit is a credit sized computer based on a highly popular and high performance ARM processor. The device is designed by a group of 29 partners for use in computer education in the UK and will be given free of charge to every secondary school student in the UK.
The device is based on the Cortex-M0 processor and it measures 4 x 5 cm. It includes several important sensors and modules such as an accelerometer, magnetometer, 25 LEDs, 2 programmable push-button switches, Bluetooth connectivity, micro USB socket, 5 ring type connectors, and a 23-pin edge connector. The device can be powered from its micro USB port by connecting it to a PC, or two external AAA type batteries can be used.
This book is about the use of the BBC micro:bit computer in practical projects. The BBC micro:bit computer can be programmed using several different programming languages, such as Microsoft Block Editor, Microsoft Touch Develop, MicroPython, and JavaScript.
The book makes a brief introduction to the Touch Develop programming language and the MicroPython programming language. It then gives 35 example working and tested projects using these language. Readers who learn to program in Touch Develop and MicroPython should find it very easy to program using the Block Editor or any other languages.
The following are given for each project:
Title of the project
Description of the project
Aim of the project
Touch Develop and MicroPython program listings
Complete program listings are given for each project. In addition, working principles of the projects are described briefly in each section. Readers are encouraged to go through the projects in the order given in the book.
