Dieses Buch ist eine Einführung in das hochaktuelle Gebiet der Robotik. Dabei stehen praktische Anwendungsbeispiele im Vordergrund. Neben den technischen und mechanischen Grundlagen werden die elektronischen Komponenten und Module erläutert. Eine zentrale Rolle spielt dabei der Mikrocontroller. Für Robotik-Anwendungen haben sich zwei Controller-Boards etabliert: der Arduino und der Raspberry Pi. Dem trägt dieses Buch Rechnung und beschreibt praktische Nachbauprojekte mit diesen beiden populären Boards. Getreu der Philosophie des „Learning by Doing“ können sich auch ambitionierte, nichtprofessionelle Anwender mit dem Lernmaterial des Buches einen Überblick über den neuesten Stand der Robotertechnik und KI verschaffen. Für praktische Anwendungen können sowohl komplette Bausätze als auch einzelne Komponenten verwendet werden. Dabei wurde stets darauf geachtet, dass die Hardware möglichst universell einsetzbar ist.
Programmieren Sie Ihr REKA:BIT mit dem Microsoft MakeCode Editor . Fügen Sie einfach die REKA:BIT MakeCode-Erweiterung hinzu und schon kann es losgehen. Wenn Sie ein Anfänger sind, können Sie mit dem Blockprogrammierungsmodus beginnen. Ziehen Sie einfach die Codierungsblöcke per Drag-and-Drop und rasten Sie sie zusammen. Fortgeschrittenere Benutzer können im MakeCode Editor für die textbasierte Programmierung problemlos in den JavaScript- oder Python-Modus wechseln.
REKA:BIT verfügt über zahlreiche Anzeige-LEDs, die Sie bei der Codierung und Fehlerbehebung unterstützen. Es deckt die E/A-Pins ab, die mit allen sechs Grove-Ports und den Gleichstrommotorausgängen des Coprozessors verbunden sind. Durch die Überwachung dieser LEDs kann man sein Programm und seine Schaltkreisverbindung leicht überprüfen.
Darüber hinaus verfügt REKA:BIT über eine Ein-/Aus-Anzeige sowie integrierte Unterspannungs- und Überspannungs-LEDs, um bei Problemen mit der Stromversorgung entsprechende Warnungen auszugeben.
REKA:BIT verfügt über einen Co-Prozessor, um Multitasking effizienter zu bewältigen. Musik abzuspielen und gleichzeitig bis zu 4 Servomotoren und 2 Gleichstrommotoren zu steuern, die micro:bit LED-Matrix zu animieren und sogar RGB-LEDs in verschiedenen Farben gleichzeitig zum Leuchten zu bringen, ist für REKA:BIT kein Problem.
Features
2x DC-Motorklemmen
Integrierte Motor-Schnelltesttasten (keine Codierung erforderlich)
4x Servomotoranschlüsse
2x Neopixel RGB-LEDs
6x Grove-Port (3,3 V)
3x Analogeingang/Digital-IO-Ports
2x digitale IO-Ports
1x I²C-Schnittstelle
DC-Buchse für Stromeingang (3,6 – 6 VDC)
Ein / Aus Schalter
Einschaltanzeige
Unterspannungsanzeige (LOW) und Schutz
Überspannungsanzeige (HIGH) und Schutz
Abmessungen: 10,4 x 72 x 15 mm
Lieferumfang
1x REKA:BIT Erweiterungsplatine
1x USB-Strom- und Datenkabel
1x 4xAA Batteriehalter
1x Mini-Schraubendreher
3x Grove-auf-Buchsen-Header-Kabel
2x Baustein 1x9 Hubarm
4x Baustein-Reibstift
Bitte beachten Sie : micro:bit-Platine nicht im Lieferumfang enthalten
Mit seinem Buch möchte der Autor dem Einsteiger in die analoge Elektronik helfen, sich im Dschungel der oft verwirrenden Fachbegriffe zurecht zu finden, ohne ihn dabei mit abschreckenden Formeln zu verwirren. In der Absicht, dem Leser eine möglichst breite Themenpalette darzubieten, hat er auf allzu tiefschürfende Erläuterungen verzichtet und sich auf das Wesentliche konzentriert, wobei er es sich natürlich nicht nehmen ließ, seine Lieblingsthemen, Messtechnik und Musikelektronik mit Operationsverstärkern, in den Vordergrund zu stellen. Der Autor zeigt (nachdem er die Funktionsweise der bekanntesten elektronischen Bauelemente erklärt hat), dass sich hinter vielen komplexen Schaltungen immer wieder dieselben Grundelemente verbergen und verdeutlicht anhand zahlreicher Beispiele, wie man durch geschickte Kombination solcher „Module“ nahezu alle an die analoge Messtechnik gestellten Anforderungen erfüllen kann (Stichwort „Signalkonditionierung“), was besonders für Anwender von Mikrocontrollern im Bereich von Umweltmessungen interessant sein dürfte. Die zahlreichen Anekdoten aus der Zeit, in welcher sich der Autor selbst noch an die „Geheimnisse“ der Elektronik herantastete, sind der Beweis dafür, dass es sich hier in erster Linie nicht um ein mit Fachchinesisch und Formeln vollgestopftes Lehrbuch handelt, sondern um einen leichten und mit Humor gewürzten Überblick über die Themen, über die ein Newcomer Bescheid wissen sollte. Das Buch, das sich stellenweise fast wie ein Roman liest, wird abgerundet durch wertvolle, auf praktischen Erfahrungen basierende Tipps. Erfahrungen, die der Autor beim Ätzen von Platinen, beim Herstellen von Frontplatten und beim Bau von Gehäusen im Laufe der Zeit gesammelt hat. Kurzum: Ein Buch, das nicht nur Kenntnisse vermittelt, sondern den Leser auch zum Entwickeln eigener Schaltungen inspiriert.
Mit diesem Buch erweitert der Leser seine Mikrocontroller-Kenntnisse auf Grund eigener Erfahrungen und Erfolgserlebnisse und wird dazu noch ganz nebenbei in die Welt des Arduino und seiner Entwicklungsumgebung eingeführt. Am Ende dieses vergnüglichen und fast spielerischen Lehrgangs stellen Begriffe wie I/O, Speicherplatz, Interrupts, Kommunikationsstandards, A/D-Konverter (und vieles mehr) keine Geheimnisse mehr dar und der Leser ist in der Lage, auch andere Mikrocontroller zu programmieren. Mit anderen Worten: ein erstes Mikrocontroller-Buch mit Happy End.
Dieses Buch ist für Sie geeignet, wenn Sie Anfänger auf dem Gebiet der Mikrocontroller sind, als Arduino-User bzw. -Enthusiast Ihre Kenntnisse vertiefen möchten, Elektronik studieren oder als Lehrer inspiriert werden möchten.
Neues Konzept:
Dieses Buch überrascht mit einem völlig neuen Konzept an Schaltungsbeispielen: Mit speziellen Arduino-Anwendungen vertreiben Sie störende Freunde und Familienmitglieder sicher und zuverlässig aus Ihrer Umgebung und machen so Schluss mit lästigen gesellschaftlichen Verpflichtungen, so dass Sie in Zukunft Ihre komplette Freizeit nur noch der Programmierung von Mikrocontrollern widmen können.
Originelle Anwendungsbeispiele
Geringe Hardware-Kosten
Freie und offene Software (Open Source)
Alle gezeigten Programme können kostenlos von der Elektor-Website heruntergeladen werden.
Dieses Fachbuch beinhaltet alles über analoge Oszilloskope, digitale Speicheroszilloskope, Logikanalysatoren, Bode-Plotter, Spektrum- und Netzwerkanalysatoren mit praxisorientierten Fakten.
Der Autor hat auch für die komplexen Vorgänge der elektronischen Messtechnik praktische kurze Erklärungen und zeigt viele Anwendungen aus der Messpraxis. Die sieben Kapitel vereinfachen das Erlernen für diese wichtigen Messgeräte und im Wesentlichen basiert das gesamte Buch auf der Simulation mit Multisim. Neben der Theorie finden Sie auch praxisnahe Messschaltungen.
Analoges und digitales Oszilloskop mit zahlreichen Messübungen
Messpraktikum für analoge 2- und 4-Kanal-Oszilloskope
Arbeiten und Messen mit dem digitalen Speicheroszilloskop mit Analyse-Methoden (Fourier-Analyse, Rausch- und Rauschzahlanalyse, Monte-Carlo-Analyse, Worst-Case-Analyse, BER-Messung auf analoger und digitaler Basis)
Logikanalysator, Anwendungen des simulierten Logikanalysators und Bitmustergenerator, Untersuchung eines 8-bit-D/A- und -A/D-Wandlers
Bode-Plotter, Präzisions-Funktionsgenerator MAX038 mit Wobbler, aktive und passive Filterschaltungen
Spektrumanalysator, Dezibel, logarithmische Bezugsgröße, Dämpfung und Verstärkung, Messung von Rauschsignalen, Verzerrungen und Klirrfaktor, Mittelwertbildung von Rauschsignalen, S-Parameter, Crestfaktor
Netzwerkanalysator, Fehler des Netzwerkanalysators, Smith-Diagramm und Ortskurven, komplexe Widerstände, Analyseverfahren mit dem Netzwerkanalysator, S-, T-, M-, X-Parameter und S-Funktion, Leitungstheorie, Stehwellenverhältnis, Dämpfung, Gruppenlaufzeit, Anpassschaltung für HF-Transistoren
Die Zielgruppen sind
Techniker- und Meisterschulen
Studierende an Fachhochschulen und technischen Akademien
Praktiker in Industrie und Handwerk
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.
Grundlagen und Simulation mit Multisim
Analoge Filterschaltungen bilden die schaltungstechnischen Grundlagen in der Elektronik, Messtechnik, Nachrichtentechnik, Computertechnik usw. Die Bauelemente Widerstand, Kondensator und Spule sind die Grundlagen der passiven Filtertechnik.
Filter haben Einfluss auf die Signalamplitude, die Signalform (zeitlicher Verlauf) und Signallaufzeit (Signalverlauf). Mit diesen Voraussetzungen werden Zweipole, Vierpole, Hoch- und Tiefpässe behandelt. Daraus resultieren Frequenz- und Phasengang, Dämpfung, Bandpass, Bandsperre und Doppel-T-Filter.
Der Operationsverstärker arbeitet als Verstärker in der aktiven Filtertechnik. Erklärt werden in diesem Buch auch aktive Hoch- und Tiefpassfilter der 1., 2., 3. und höherer Ordnung, Unterschiede zwischen Gauß-, Bessel-, Butterworth- und Tschebyscheff-Funktionen, aktive Bandpass- und Bandsperrfilter, Allpassfilter und Universalfilter.
Dieses Buch basiert auf dem bekannten Programm Multisim und Spice. Damit lassen sich alle Versuche simulieren.
Der Themenbereich Solartechnik hat im Jahr 2023 vor allem auch wegen der Aussetzung der Mehrwertsteuer für alle Produkte und Dienstleistungen im direkten Zusammenhang mit Solaranlagen einen innovativen Boom in Deutschland erfahren. Die Nachfrage nach Anlagen aller Arten und Größen ist enorm gestiegen.
Dieses Special bietet viele kleine Schaltungen vom Solar-Akkulader über solare Nachführsteuerungen bis hin zu Regelungen für Warmwasseranlagen und Tipps aus den unterschiedlichsten Bereichen der Solartechnik. Außerdem gibt es noch einen umfangreichen Beitrag zum Thema Balkonkraftwerke und wie man diese „ins Internet“ bringt, plus praktische Informationen zum Aufbau und der Technik hinter Solarmodulen.
Inhalt
Grundlagen
Photovoltaik-Systeme Berechnen und Realisieren Grundlegende Zusammenhänge und neue Entwicklungen zum Thema Energiegewinnung aus der Sonne.
Lichtsensorik Tageslicht mit LEDs gemessen.
Sonnenstrom Solares Laden mit und ohne Laderegler.
Kabelquerschnitte und Energieverluste in Solaranlagen Wichtige Gedanken zu unterschiedlichen Maximalwerten im Hinblick auf den Strom, der durch Solaranlagenkabel fließen darf.
Solarzelle Was Sie schon immer über Solarpanele wissen wollten…
Idealer Dioden-Controller „Dioden“ mit geringer Verlustleistung.
Projekte
Energielogger Energie messen und aufzeichnen.
Winzige Solarversorgung Sonnenlicht rein, 3,3 V raus.
DIY-DTU Daten kleiner Wechselrichter pro µC auslesen.
Solar-Ladegerät Solarladegerät für unterwegs.
Regelung für Solar-Warmwasseranlagen Energiegewinnung auf hohem Niveau.
MPP T-Solarlader Maximale Leistung aus der Sonne.
Heliostat Sonne und Sternen auf der Spur.
Solar-Leuchte Einfach (und) funktional.
Solarspannungswandler für IoT-Geräte Das Licht in Innenräumen nutzen.
Akkulader für Globetrotter Energie vom Himmel.
Solar-Akkulader Mit Schutz gegen Tiefenladung.
Akkulader mit Solarzellen PIC12C671 umgeht Über- und Tiefenladen.
Spannungswandler für Photovoltaik-Module Ein Beitrag von Transfer MultisortElektronik.
Solar-Laderegler Für Panele bis 53 Watt.
Sonnenkur für müde Akkus
Überwachung von Solarmodulen Erkennen und Lokalisieren von problematischen Panels in großen Anordnungen. Akkulader mit Solarzellen und MAX1771.
Balkonkraftwerk 2.0 Alles neu: Solarpanele, Aufstellung und Wechselrichter.
Tipps
Solar-Feuchtigkeitssensor
Solar-Lader mit hohem Wirkungsgrad
Shunt für Solaranlage
Nachführung für Solarmodul
zBot: Solar/Batterie-Stromversorgung
Simpler Solar-Lader
Solarzellen-Spannungsanzeige
Solar-Nachtlicht
Alternative Solarakkulader
Dieser Praxis-Ratgeber wendet sich an alle, die sich für die Elektroinstallation interessieren. Auch wenn Sie nicht wissen, warum Ihre elektrische Anlage nicht zufriedenstellend funktioniert oder wie ein Fehler in Ihrer Anlage beseitigt wird, kann dieses Buch Ihnen helfen. Nützlich ist es aber sicherlich auch dann, wenn Sie nur über die Installation elektrischer Anlagen mehr wissen wollen.
Von einfachen Installationsschaltungen bis hin zur vollständigen Wohnungsinstallation zeigt Ihnen dieses Buch alles, was für Planung, Ausführung und Prüfung von elektrischen Anlagen wichtig ist. Alle üblichen Installationspraktiken haben wir für Sie mit sehr vielen Bildern und Planzeichnungen anschaulich dargestellt. Interessierte Leser erhalten somit Wissen, das für die Installation von elektrischen Anlagen notwendig ist.
Jeder einzelne Schritt wird erläutert, und wertvolle Kniffe aus der Praxis helfen Ihnen, Zeit und Geld zu sparen.
Pfiffige Lösungen mit Arduino Pro Mini und ATmega328-Boards
Mit einem einfachen Arduino Pro Mini Board und ein paar weiteren Bauteilen lassen sich heute für wenig Geld Projekte realisieren, die vor 20 oder 30 Jahren noch unentbehrlich waren oder ein kleines Vermögen gekostet hätten. Von einfachen LED-Effekten bis zur Ladestation – die den Akku auf Herz und Nieren prüft – ist in diesem Buch vieles dabei.
Als Mikrocontroller dient bei allen beschriebenen Projekten der ATmega328, der mit seinen 20 Ein- und Ausgangsleitungen unzählige Möglichkeiten zum Messen, Schalten und Steuern bietet. Mit einem 7-Segment-Display und ein paar Widerständen lässt sich daraus z. B. ein Voltmeter bauen oder mittels NTC ein Thermometer. Die Arduino-Plattform bietet dabei die perfekte Entwicklungsumgebung zum Programmieren der Boards.
Neben den ganz konkreten Projekten soll das Buch aber auch das nötige Wissen vermitteln, um eigene Ideen zu verwirklichen. Wie misst man was? Welcher Transistor ist geeignet, um verschiedene Verbraucher einzuschalten? Wann ist man mit einem IC besser bedient, oder wie schaltet man die Netzspannung? Auch batteriebetriebene Projekte mit LilyPad sind ausführlich thematisiert. Ebenso elektrische Motoren, vom einfachen Gleichstrommotor bis zum Schrittmotor.
Sensoren sind ein weiteres spannendes Thema. Nur zwei Beispiele: Mit einem winzigen Bauteil lässt sich tatsächlich feststellen, dass der Luftdruck am Fußboden höher ist als auf Tischhöhe. Mit einem einfachen Infrarot-Empfänger kann man mit der Fernbedienung ein zweites Leben schenken und die Wohnung damit steuern.
Mit diesem Buch erweitert der Leser seine Mikrocontroller-Kenntnisse auf Grund eigener Erfahrungen und Erfolgserlebnisse und wird dazu noch ganz nebenbei in die Welt des Arduino und seiner Entwicklungsumgebung eingeführt. Am Ende dieses vergnüglichen und fast spielerischen Lehrgangs stellen Begriffe wie I/O, Speicherplatz, Interrupts, Kommunikationsstandards, A/D-Konverter (und vieles mehr) keine Geheimnisse mehr dar und der Leser ist in der Lage, auch andere Mikrocontroller zu programmieren. Mit anderen Worten: ein erstes Mikrocontroller-Buch mit Happy End.
Dieses Buch ist für Sie geeignet, wenn Sie Anfänger auf dem Gebiet der Mikrocontroller sind, als Arduino-User bzw. -Enthusiast Ihre Kenntnisse vertiefen möchten, Elektronik studieren oder als Lehrer inspiriert werden möchten.
Neues Konzept:Dieses Buch überrascht mit einem völlig neuen Konzept an Schaltungsbeispielen: Mit speziellen Arduino-Anwendungen vertreiben Sie störende Freunde und Familienmitglieder sicher und zuverlässig aus Ihrer Umgebung und machen so Schluss mit lästigen gesellschaftlichen Verpflichtungen, so dass Sie in Zukunft Ihre komplette Freizeit nur noch der Programmierung von Mikrocontrollern widmen können.
Originelle Anwendungsbeispiele
Geringe Hardware-Kosten
Freie und offene Software (Open Source)
Alle gezeigten Programme können kostenlos von der Elektor-Website heruntergeladen werden.
