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A Project-Based Introduction to Microcontrollers and Drone Control A Practical Introduction to Embedded Systems with the ESP32 This book is intended for readers who are new to embedded systems and looking for a structured, example-driven way to begin. If you’ve explored general-purpose electronics or Arduino-based resources but found them too broad or lacking in practical application, this guide offers a more focused alternative. With a small, affordable set of components – such as LEDs, sensors, an OLED screen and a motion sensor – you’ll build and work with the same hardware setup throughout the book. This allows you to focus on learning and experimenting without constant reconfiguration. Topics include: Understanding and programming the ESP32 microcontroller Using the Arduino IDE to write and deploy code Exploring cyber-physical systems, culminating in basic drone control No prior experience with Arduino or embedded development is required. Each section includes hands-on examples and mini-projects designed to reinforce core concepts and encourage deeper exploration. By the end, you’ll be equipped not only to reproduce the book’s examples, but also to extend them toward your own ideas and applications. Whether your interest is in learning embedded programming, building interactive systems, or exploring educational drone control, this book provides a clear and practical path to getting started.

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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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Programming with GNU Radio HackRF is an open-source hardware platform developed by Great Scott Gadgets and serves as a versatile front end for software-defined radio (SDR). With HackRF One and its successor, HackRF Pro, users can develop their own SDR applications, build powerful receivers and transmitters, and tackle demanding RF measurement tasks. This book provides a practical introduction to the world of SDR. Step by step, the author shows how powerful SDR projects can be implemented with HackRF – from the fundamentals of RF technology to advanced applications using GNU Radio. In addition to working with SDR Sharp (SDR#), RadioConda, and GNU Radio, the book also covers the fundamentals of modern digital signal processing. Numerous experiments and easy-to-follow practical examples guide readers through topics such as AM, FM, and SSB reception, digital filters, shortwave radio, amateur radio, signal generators, and custom RF projects up to 6 GHz. Whether you are a maker, radio amateur, electronics enthusiast, or SDR beginner, this book provides solid knowledge, practical applications, and the motivation to creatively explore the possibilities of modern SDR technology.

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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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It is becoming important for microcontroller users to quickly learn and adapt to new technologies and architecture used in high performance 32-bit microcontrollers. Many manufacturers now offer 32-bit microcontrollers as general purpose processors in embedded applications. ARM provide 32 and 64-bit processors mainly for embedded applications. These days, the majority of mobile devices including mobile phones, tablets, and GPS receivers are based on ARM technology. The low cost, low power consumption, and high performance of ARM processors makes them ideal for use in complex communication and mixed signal applications. This book makes use of the ARM Cortex-M family of processors in easy-to-follow, practical projects. It gives a detailed introduction to the architecture of the Cortex-M family. Examples of popular hardware and software development kits are described. The architecture of the highly popular ARM Cortex-M processor STM32F107VCT6 is described at a high level, taking into consideration its clock mechanisms, general input/output ports, interrupt sources, ADC and DAC converters, timer facilities, and more. The information provided here should act as a basis for most readers to start using and programming the STM32F107VCT6 microcontroller together with a development kit. Furthermore, the use of the mikroC Pro for ARM integrated development environment (IDE) has been described in detail. This IDE includes everything required to create a project; namely an editor, compiler, simulator, debugger, and device programmer. Although the book is based on the STM32F107VCT6 microcontroller, readers should not find it difficult to follow the projects using other ARM processor family members.

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Book: Logic Analyzers in Practice Step-by-step instructions guide you through the analysis of modern protocols such as I²C, SPI, UART, RS-232, NeoPixel, WS28xx, HD44780 and 1-Wire. With the help of numerous experimental circuits based on the Raspberry Pi Pico, Arduino Uno and the Bus Pirate, you will learn the practical application of popular USB logic analyzers. All the experimental circuits presented in this book have been fully tested and are fully functional. The necessary program listings are included – no special programming or electronics knowledge is required for these circuits. The programming languages used are MicroPython and C along with the development environments Thonny and Arduino IDE. This book uses several models of flexible and widely available USB logic analyzers and shows the strengths and weaknesses of each price range. You will learn about the criteria that matter for your work and be able to find the right device for you. Whether Arduino, Raspberry Pi or Raspberry Pi Pico, the example circuits shown allow you to get started quickly with protocol analysis and can also serve as a basis for your own experiments. After reading this book, you will be familiar with all the important terms and contexts, conduct your own experiments, analyze protocols independently, culminating in a comprehensive knowledge set of digital signals and protocols. USB Logic Analyzer (8-ch, 24 MHz) This USB Logic Analyzer is an 8-channel logic analyzer with each input dual purposed for analog data recording. It is perfect for debugging and analyzing signals like I²C, UART, SPI, CAN and 1-Wire. It operates by sampling a digital input connected to a device under test (DUT) at a high sample rate. The connection to the PC is via USB. Specifications Channels 8 digital channels Maximum sampling rate 24 MHz Maximum input voltage 0 V ~ 5 V Operating temperature 0°C ~ 70°C Input impedance 1 MΩ || 10 pF Supported protocols I²C, SPI, UART, CAN, 1-Wire, etc. PC connection USB Dimensions 55 x 28 x 14 mm Downloads Software This bundle contains: Book 'Logic Analyzers in Practice' (normal price: €35) USB Logic Analyzer (8-ch, 24 MHz) (normal price: €20) USB Cable Jumper Wire Ribbon Cable

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Projects with Arduino Uno & Raspberry Pi with Examples for the MCP2515 CAN Bus Interface Module This book details the use of the Arduino Uno and the Raspberry Pi 4 in practical CAN bus based projects. Using either the Arduino Uno or the Raspberry Pi with off-the-shelf CAN bus interface modules considerably ease developing, debugging, and testing CAN bus based projects. This book is written for students, practicing engineers, enthusiasts, and for everyone else wanting to learn more about the CAN bus and its applications. The book assumes that the reader has some knowledge of basic electronics. Knowledge of the C and Python programming languages and programming the Arduino Uno using its IDE and Raspberry Pi will be useful, especially if the reader intends to develop microcontroller-based projects using the CAN bus. The book should be a useful source of reference material for anyone interested in finding answers to questions such as: What bus systems are available for the automotive industry? What are the principles of the CAN bus? How can I create a physical CAN bus? What types of frames (or data packets) are available in a CAN bus system? How can errors be detected in a CAN bus system and how dependable is a CAN bus system? What types of CAN bus controllers exist? How do I use the MCP2515 CAN bus controller? How do I create 2-node Arduino Uno-based CAN bus projects? How do I create 3-node Arduino Uno-based CAN bus projects? How do I set the acceptance masks and acceptance filters? How do I analyze data on the CAN bus? How do I create 2-node Raspberry Pi-based CAN bus projects? How do I create 3-node Raspberry Pi-based CAN bus projects?

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Über 40 vollständig getestete ESP32-Projekte mit Arduino IDE und der LVGL-Grafikbibliothek Dieses Bundle enthält das ESP32 Cheap Yellow Display (CYD) – ein kompaktes Entwicklungsboard, das einen Standard-ESP32-Mikrocontroller mit einem 320 x 240 Pixel großen TFT-Farbdisplay kombiniert. Das Board verfügt außerdem über mehrere Anschlüsse für GPIO, serielle Kommunikation (TX/RX), Strom und Masse. Das integrierte Display ist ein großer Vorteil und ermöglicht die Erstellung komplexer, grafikbasierter Projekte ohne externe LCDs oder Displays. Das Begleitbuch stellt die Hardware und die integrierten Anschlüsse des CYD-Boards detailliert vor. Es bietet eine Reihe von Projekten für Anfänger und Fortgeschrittene, die mit der beliebten Arduino IDE 2.0 entwickelt wurden. Sowohl grundlegende Grafikfunktionen als auch die leistungsstarke LVGL-Grafikbibliothek werden behandelt, und praktische Projekte veranschaulichen jeden Ansatz. Alle enthaltenen Projekte wurden vollständig getestet und sind sofort einsatzbereit. Das Buch enthält Blockdiagramme, Schaltpläne, vollständige Codelisten und Schritt-für-Schritt-Erklärungen. Mit der LVGL-Bibliothek können Leser moderne, vollfarbige grafische Benutzeroberflächen mit Widgets wie Schaltflächen, Beschriftungen, Schiebereglern, Kalendern, Tastaturen, Diagrammen, Tabellen, Menüs, Animationen und mehr erstellen. ESP32 Cheap Yellow Display Board Dieses Entwicklungsboard (auch bekannt als "Cheap Yellow Display") wird vom ESP-WROOM-32 angetrieben, einem Dual-Core-MCU mit integrierten Wi-Fi- und Bluetooth-Funktionen. Es arbeitet mit einer Hauptfrequenz von bis zu 240 MHz, mit 520 KB SRAM, 448 KB ROM und einem 4 MB Flash-Speicher. Das Board verfügt über ein 2,8" Display mit einer Auflösung von 240x320 und Resistive Touch. Darüber hinaus enthält die Platine einen Steuerkreis für die Hintergrundbeleuchtung, einen Schaltkreis für die Berührungssteuerung, einen Schaltkreis für die Lautsprecheransteuerung, einen lichtempfindlichen Schaltkreis und einen RGB-LED-Steuerschaltkreis. Es bietet außerdem einen TF-Kartensteckplatz, eine serielle Schnittstelle, eine DHT11-Schnittstelle für Temperatur- und Feuchtigkeitssensoren und zusätzliche E/A-Anschlüsse. Das Modul unterstützt die Entwicklung in Arduino IDE, ESP-IDE, MicroPython und Mixly. Anwendungen Bildübertragung für Smart Home-Gerät Drahtlose Überwachung Intelligente Landwirtschaft QR-Funkerkennung Signal des drahtlosen Positionierungssystems Und andere IoT-Anwendungen Technische Daten Mikrocontroller ESP-WROOM-32 (Dual-Core-MCU mit integriertem WLAN und Bluetooth) Frequenz Bis zu 240 MHz (Rechenleistung bis zu 600 DMIPS) SRAM 520 KB ROM 448 KB Flash 4 MB Betriebsspannung 5 V Stromverbrauch ca. 115 mA Display 2,8" TFT-Farbbildschirm (240 x 320) Touch Resistive Touch Treiberchip ILI9341 Abmessungen 50 x 86 mm Gewicht 50 g Downloads GitHub Dieses Bundle enthält: The ESP32 Cheap Yellow Display Book (Einzelpreis: 35 €) ESP32 Cheap Yellow Display Board (Einzelpreis: 25 €) 1x ESP32 Dev-Board mit 2,8" Display und Acrylgehäuse 1x Touch-Stift 1x Verbindungskabel 1x USB-Kabel

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Buch: Logic Analyzer im Einsatz Schritt-für-Schritt-Anleitungen führen Sie in die Analyse moderner Protokolle von I²C, SPI, UART, RS-232, NeoPixel, WS28xx, HD44780 und 1-Wire ein. Anhand von zahlreichen Experimentierschaltungen mit dem Raspberry Pi Pico, Arduino Uno und dem Bus Pirate üben Sie die praxisnahe Anwendung gängiger USB-Logikanalysatoren ein. Alle in diesem Buch vorgestellten Experimentierschaltungen wurden vollständig getestet und sind funktionsfähig. Die notwendigen Programmlistings sind enthalten, es sind keine besonderen Programmier- oder Elektronikkenntnisse für diese Schaltungen notwendig. Es werden die Programmiersprachen MicroPython und C mit den Entwicklungsumgebungen Thonny und Arduino IDE eingesetzt. Dieses Buch verwendet mehrere Modelle flexibler und weit verbreiteter USB-Logikanalysatoren und zeigt die Stärken und Schwächen jeder Preisklasse. Sie werden kennenlernen, welche Kriterien für Ihre Arbeit wichtig sind und in der Lage sein, das für Sie passende Gerät zu finden. Egal ob Arduino, Raspberry Pi oder Raspberry Pi Pico: Die abgebildeten Beispielschaltungen ermöglichen einen schnellen Start in die Protokollanalyse und können auch als Grundlage für eigene weitere Experimente dienen. Sie werden alle wichtigen Begriffe und Zusammenhänge kennenlernen, eigene Experimente durchführen, selbstständig Protokolle analysieren und nach der Lektüre dieses Buches – im Bereich der digitalen Signale und Protokolle – ein umfassendes Wissen aufgebaut haben.   USB Logic Analyzer (8 Kanäle, 24 MHz) Dieser USB Logic Analyzer ist ein 8-Kanal-Logikanalysator, bei dem jeder Eingang doppelt für die analoge Datenaufzeichnung dient. Es eignet sich perfekt zum Debuggen und Analysieren von Signalen wie I²C, UART, SPI, CAN und 1-Wire. Dabei wird ein digitaler Eingang, der mit einem zu testenden Gerät (DUT) verbunden ist, mit einer hohen Abtastrate abgetastet. Die Verbindung zum PC erfolgt via USB. Technische Daten Kanäle 8 digitale Kanäle Maximale Abtastrate 24 MHz Maximale Eingangsspannung 0 V ~ 5 V Betriebstemperatur 0°C ~ 70°C Eingangsimpedanz 1 MΩ || 10 pF Unterstützte Protokolle I²C, SPI, UART, CAN, 1-Wire etc. PC-Verbindung USB Abmessungen 55 x 28 x 14 mm Downloads Software Dieses Bundle enthält: Buch: Logic Analyzer im Einsatz (Einzelpreis: 40 €) USB Logic Analyzer (8 Kanäle, 24 MHz) (Einzelpreis: 20 €) USB-Kabel Jumper Wire Ribbon Kabel

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Digitale Elektronik praxisnah meistern! Dieses Bundle enthält das Buch Learning Digital Electronics mit über 20 praktischen Projekten in Logik- und Schaltungsdesign sowie ein 100-teiliges Starterkit – damit Sie sofort mit dem Bau von Logikschaltungen, Zählern, Displays und mehr beginnen können. Learning Digital Electronics (Buch) Dieses Buch ist ein praktischer Leitfaden zur digitalen Elektronik und behandelt die wesentlichen Komponenten moderner digitaler Systeme: Zahlensysteme, Logikgatter, Boolesche Algebra, kombinatorische und sequentielle Logik und mehr. In über 20 strukturierten Projekten entwerfen und bauen Sie digitale Systeme mit realen Komponenten wie Logikgattern, Multiplexern, Decodern, Flip-Flops, Zählern und Schieberegistern. Die Projekte reichen von einfachen LED-Logikschaltungen bis hin zu digitalen Schlössern, Displaysystemen, Ampelsteuerungen und zeitbasierten Designs. Ausgewählte Projekte führen in die Verwendung von Tools wie CircuitVerse zur Schaltungssimulation ein, während mehrere Designs Logikbausteine der 74HC-Serie verwenden, die häufig im digitalen Hardware-Prototyping verwendet werden. Im Buch finden Sie: Klare Darstellung von Zahlensystemen und Binärarithmetik Grundlagen logischer Gatter und Implementierungen universeller Gatter Schritt-für-Schritt-Projekte mit Flipflops, Zählern und Registern Realwelt-Design mit Logikchips der 74HC-Serie Techniken zum Entwurf kombinatorischer und sequentieller Systeme Dieses Buch verfolgt einen designorientierten, anwendungsorientierten Ansatz für die digitale Elektronik – basierend auf funktionierenden Schaltungen, erprobter Logik und praktischen Experimenten. Learning Digital Electronics (Kit) Dieses Kit wurde speziell entwickelt, um das Buch "Learning Digital Electronics" zu ergänzen. Da alle benötigten Komponenten enthalten sind, können Sie jedes praktische Projekt im Buch direkt durchführen. Inhalt des Kits 2x 74HC08 UND-Gatter-Chip 2x 74HC00 NAND-Gatter-Chip 1x 74HC86 XOR-Gatter-Chip 1x 555 Timer-Chip 1x 74HC161 Zähler-Chip 1x 74HC164 Schieberegister 1x CD4511 7-Segment-Decoder 1x CD4027 JK Flip-Flop 1x BC337 NPN-Transistor 1x KPS-5161 7-Segment-Display mit gemeinsamer Kathode 1x Lichtabhängiger Widerstand (LDR) 4x 10 KΩ Widerstände 8x 1 KΩ Widerstand 2x 47 KΩ Widerstände 1x 100 KΩ Widerstand 4x 2,7 KΩ Widerstände 1x 5,6 KΩ Widerstand 1x 150 KΩ Widerstand 1x 10 μF Kondensator 2x 0,01 μF Kondensator 2x 100 nF Kondensator 8x Kleine rote LED 1x Kleine grüne LED 1x Kleine orangefarbene LED 4x Drucktastenschalter 1x Aktiv-Summer 1x Batteriehalter für 3x AA-Batterien (Batterien nicht im Lieferumfang enthalten) 1x Steckplatine 40x Male-to-male Jumperkabel (Länge: 200 mm)

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Die "Field Programmable Gate Array"-Bausteine sind der moderne Weg, digitale Schaltungen schnell und effizient aufzubauen. Mit preiswerten Evaluierungskits lassen sich komplexe digitale Schaltungen realisieren, ohne auf die immer schwieriger werdende Löttechnik zurückzugreifen. Jedoch hat sich hierdurch die Beschreibung der digitalen Schaltungen geändert, womit auch die Methodik angepasst werden muss.Dieses Buch Buch gibt zunächst eine kurze Einführung in die digitale Schaltungstechnik, mit dem Schwerpunkt auf den in FPGA-Bausteinen verwendeten Grundelementen. Danach werden die Randbedingungen und Effekte, die beim Entwurf digitaler Schaltungen auftreten können, beschrieben und schließlich die Grundelemente als HDL-Beschreibungen in den Sprachen VHDL und Verilog aufgeführt. Die Methodik zum Erstellen einer FPGA-Schaltung mit den Schritten Simulation, Verifikation und Implementierung sowie die Programmwerkzeuge zur Durchführung dieser Schritte werden erläutert. Abschließend wird an dem Beispiel eines Algorithmus für einen Frequenzgenerator zur direkten digitalen Synthese das Vorgehen demonstriert.Der Autor hat sein Wissen in langjähriger Entwicklungsarbeit beim Systementwurf und in der Verifikation von ASIC-Schaltungen aufgebaut und diese Methodiken erfolgreich bei der Implementierung von Prototypen und Produkten mit FPGA-Bausteinen umgesetzt. Mit diesem Buch möchte er die praktischen Erfahrungen zusammenfassen und in kompakter Form weitergeben.

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The Raspberry Pi is a $35 credit-card sized computer with many applications, such as in desktop computing, audio and video playback, and as a controller in many industrial, commercial and domestic applications. This book is about the Raspberry Pi computer and its use in control applications. The book explains in simple terms, with examples, how to configure the RPi, how to install and use the Linux operating system, how to write programs using the Python programming language and how to develop hardware based projects. The book starts with an introduction to the Raspberry Pi computer and covers the topics of purchasing all the necessary equipment and installing/using the Linux operating system in command mode. Use of the user-friendly graphical desktop operating environment is explained using example applications. The RPi network interface is explained in simple steps and demonstrates how the computer can be accessed remotely from a desktop or a laptop computer. The remaining parts of the book cover the Python programming language, hardware development tools, hardware interface details, and RPi based hardware projects. All the 23 projects given in the book have been tested and are working. The following headings are given for each project: Project title Project description Project block diagram Project circuit diagram Project program description using the Program Description Language (PDL) Complete program listing Description of the program The book is ideal for self-study, and is intended for electronic/electrical engineering students, practising engineers, research students, and hobbyists.

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