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32 neue Projekte, praktische Beispiele und Übungen mit dem Elektor Arduino Nano MCCAB Trainingsboard Die Elektronik und die Mikrocontrollertechnik bieten die Möglichkeit, kreativ tätig zu sein. Mit diesem Mikrocontroller-Praxiskurs besteht die Möglichkeit, eigene Arduino-Projekte zu realisieren und solche Erfolgsmomente erleben zu können. Im Idealfall funktioniert beim ersten Einschalten alles so, wie man es sich vorgestellt hat. In der Praxis läuft es dagegen selten wie erwartet. Dann braucht man Kenntnisse, um den Grund für das Nichtfunktionieren effizient suchen und finden zu können. In diesem Buch für Fortgeschrittene steigen wir tief in die Welt der Mikrocontroller und der Arduino IDE ein, um neue Verfahren und Details kennen zu lernen, und erfolgreich noch anspruchsvollere Situationen angehen und lösen zu können. Mit diesem Buch gibt der Autor dem Leser das nötige Rüstzeug, um eigenständig Projekte zu kreieren und auch schnell Fehler finden zu können. Anstatt nur fertige Lösungen zu bieten, erklärt er die Hintergründe, die verwendete Hardware und die eventuell benötigten Tools. Er stellt Aufgaben, bei denen der Leser seine eigene Kreativität einbringt und den Arduino-Sketch selbst schreibt. Falls man einmal keine vernünftige Idee hat und nicht weiterkommt, gibt es natürlich zu jedem Projekt und zu jeder Aufgabe einen Lösungsvorschlag mit zugehöriger Software, der im Buch ausführlich kommentiert und erklärt wird. Sie erfahren mit diesem Praxiskurs mehr über das Innenleben des Arduino Nano und des darauf befindlichen Mikrocontrollers. Sie lernen Hardware-Module kennen, mit denen Sie neue interessante Projekte realisieren werden. Sie beschäftigen sich mit Softwareverfahren wie z. B. "Zustandsmaschinen", durch deren Anwendung sich Aufgabenstellungen oft einfacher und übersichtlicher lösen lassen. Die zahlreichen praktischen Projekt- und Übungs-Sketche realisieren wir wieder auf dem vom "Mikrocontroller-Praxiskurs für Arduino-Einsteiger" bekannten MCCAB Trainingsboard, das die gesamte Hardware-Peripherie und die Bedienungselemente enthält, die wir für die Ein-/Ausgabe-Operationen unserer Sketche benötigen. Leser, die das MCCAB Trainingsboard noch nicht besitzen, können die benötigte Hardware separat erwerben, oder alternativ auch auf einem Breadboard aufbauen.

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Architecture, Programming and Applications The MSP430 is a popular family of microcontrollers from Texas Instruments. In this book we will work with the smallest type, which is the powerful MSP430G2553. We will look at the capabilities of this microcontroller in detail, as it is well-suited for self-made projects because it is available in a P-DIP20 package. We will take a closer look at the microcontroller and then build, step by step, some interesting applications, including a 'Hello World' blinking LED and a nice clock application, which can calculate the day of the week based on the date. You also will learn how to create code for the MSP microcontroller in assembler. In addition to that, we will work with the MSP-Arduino IDE, which makes it quite easy to create fast applications without special in-depth knowledge of the microcontrollers. All the code used in the book is available for download from the Elektor website.

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Vom Messwert zur stabilen Entscheidung Wie wird aus einem einfachen Mikrocontroller ein intelligentes System, das Sensorwerte erfasst, verarbeitet und sinnvoll darauf reagiert? Dieses Buch zeigt es Ihnen Schritt für Schritt – verständlich, praxisnah und ohne unnötige Vorkenntnisse. Sie beginnen mit den Grundlagen der digitalen und analogen Ein- und Ausgänge. Anschließend lernen Sie, wie Sensorwerte gelesen, geglättet und zuverlässig bewertet werden. Anschauliche Beispiele erklären, warum einzelne Messwerte oft täuschen können und wie Mittelwertbildung, Hysterese und einfache Entscheidungsregeln für stabile Ergebnisse sorgen. Nach und nach erweitern Sie Ihre Projekte um Displays, I²C-Kommunikation und mehrere vernetzte Mikrocontroller. So entstehen verteilte Systeme, in denen Raspberry Pi Pico und ATtiny-Controller Daten austauschen und gemeinsam Aufgaben übernehmen. Im fortgeschrittenen Teil erhalten Sie einen leicht verständlichen Einstieg in Merkmalsbildung, Datenvorverarbeitung, hybride Entscheidungsmodelle und TinyML-nahe Anwendungen. Dabei verbinden Sie klassische Regelungstechnik mit modernen datenbasierten Methoden. Alle Projekte werden von ausführlich kommentierten Programmen in C und MicroPython begleitet. Das Buch richtet sich an Einsteiger, Maker, Studierende und alle, die Embedded-Systeme von Grund auf verstehen möchten. Am Ende können Sie eigene Systeme entwickeln, die nicht nur messen, sondern Informationen auswerten, zuverlässige Entscheidungen treffen und gezielt reagieren.

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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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Projekte mit Arduino, ESPHome, Home Assistant und Raspberry Pi & Co Dieses E-Book enthält verschiedene Projektbeispiele und beginnt mit einer Einführung in die Elektronik. Es erklärt unter anderem, wie man Home Assistant auf einem Raspberry Pi installiert, wie man Raumklimasensoren für Temperatur und Luftfeuchtigkeit nutzt, das MQTT-Protokoll sowie weitere Schnittstellen einsetzt und ESPHome verwendet, um Sensoren und Aktoren in Home Assistant zu integrieren. Zahlreiche Video-Tutorials ergänzen das Buch. Grundlagen der Elektrotechnik Das Buch beginnt mit einer Einführung in die Elektrotechnik. Ihr lernt die Grundlagen von Spannung, Strom, Widerständen, Dioden und Transistoren. Arduino und Mikrocontroller Ein kompletter Abschnitt widmet sich dem Arduino Uno. Ihr lernt den Aufbau kennen, schreibt erste Programme und erarbeitet praktische Beispiele. Home Assistant und Automatisierung Ihr erfahrt, wie Home Assistant auf einem Raspberry Pi eingerichtet wird, und lernt den Umgang mit Automatisierungen, Szenen und Geräten. Zusätzlich wird auf Zigbee, MQTT und ESP-NOW eingegangen – wichtige Technologien für die Heimautomation. ESP8266, ESP32 und ESP32-CAM Die beliebten ESP-Mikrocontroller werden ausführlich behandelt. Nach einer theoretischen Einführung folgen praktische Projekte, die euch zeigen, wie ihr das Beste aus diesen Geräten herausholen könnt. Sensoren und Aktoren Das Buch erklärt die Funktionsweise und Anwendung zahlreicher Sensoren wie Temperatur- und Luftfeuchtigkeitssensoren, Bewegungsmelder und RFID-Reader. Bei den Aktoren werden Schrittmotoren, e-ink Displays, Servo-Motoren und vieles mehr beleuchtet. Zu allen Geräten gibt es praxisnahe Anwendungsbeispiele. ESPHome Dieses Kapitel zeigt euch, wie ihr Sensoren und Aktoren ohne Programmieraufwand in Home Assistant integriert. Ihr werdet Schritt für Schritt durch die Einrichtung mit ESPHome geführt. LEDs und Lichttechnik In diesem Kapitel lernt ihr verschiedene LED-Typen und deren Einsatzmöglichkeiten kennen. Grundlagen der Lichttechnik werden ebenfalls erklärt. Node-RED Ein eigenes Kapitel ist Node-RED gewidmet. Ihr erlernt die Grundlagen dieses leistungsstarken Tools und werdet Schritt für Schritt durch die Einrichtung und Nutzung geführt. Integrierte Schaltkreise (ICs) In der Elektronik gibt es zahlreiche ICs, die uns das Leben erleichtern. Ihr lernt die wichtigsten kennen und wendet das Wissen in praktischen Projekten an. Programmieren für Profis Fortgeschrittene Themen wie die korrekte Verwendung von Tastern, der Einsatz von Interrupts und die Nutzung eines NTP-Servers für Zeit-Synchronisation werden in diesem Kapitel detailliert behandelt. Downloads GitHub

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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)

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Dit is een ideaal boek voor hobbyisten, studenten en ingenieurs die op een leuke manier C en het gebruik van een mbed ARM microcontroller willen leren, rechtstreeks op internet zonder ingewikkelde software-installatie. De projecten in dit boek zijn bedoeld voor gevorderden op het gebied van ARM microcontrollers of de programmeertaal C. Dat wil zeggen dat de kennis uit deel 1 van deze serie bekend verondersteld wordt. Cloud technologie De in dit boek gebruikte mbed NXP LPC1768 maakt gebruik van cloud-technologie, een revolutionair concept voor software-ontwikkeling. Dit houdt in dat u geen software hoeft te installeren om de mbed te kunnen programmeren! Het enige dat u nodig heeft, is een internet-browser zoals Microsoft Internet Explorer, en een USB-poort op uw PC. U kunt vanaf elke willekeurige PC waar dan ook ter wereld toegang krijgen tot uw project en er aan verder werken. Wanneer u klaar bent, kunt u met een paar eenvoudige klikjes met uw muis het programma overzetten naar uw mbed-hardware. Uiteraard kunt u de projecten ook downloaden en op uw eigen PC opslaan wanneer u dat liever heeft. In een deel van de projecten wordt Visual Basic gebruikt; dit gratis pakket is nog niet in de cloud beschikbaar en moet wel op uw PC geïnstalleerd worden. Onderwerpen die aan de orde komen Leer het programmeren van een ARM microcontroller via cloud-technologie. Geen ARM ontwikkelsoftware-installatie op uw eigen PC. Leer hoe u een ARM microcontroller met internet kunt verbinden, hoe u via internet uw ARM kunt bedienen en hoe u vanaf de ARM microcontroller tweets kunt versturen. Leer hoe u een CMUcam camera kunt aansturen en toepassen in uw applicaties, bijvoorbeeld als alarm. Leer hoe u met behulp van de gratis PC programmeertaal Visual Basic met uw ARM microcontroller kunt communiceren met gebruik van multi-threading. Voorbeelden van projecten in dit boek: internet-server, automatisch twitteren, digitaal naar analoog conversie, USB HID, automatisch metingen in een spreadsheet plaatsen, met een camera bewegingen waarnemen, seriële communicatie met een zelfgeschreven PC-programma, gebruik van een LCD en SPI en I²C communicatie.

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Dieser komplette Mikrocontroller-Programmierkurs auf Basis des Raspberry Pi Pico umfasst ein Lehrbuch, ein Komponenten-Kit, praxisnahe Projekte sowie einen umfassenden Online-Kurs mit Simulationen. Er eignet sich ideal für das schrittweise Erlernen der Embedded-Programmierung mit Arduino anhand eines praktischen, hands-on Ansatzes. Eine praxisnahe Einführung in Embedded Systems mit dem Raspberry Pi Pico Dieser Kurs richtet sich an Personen ohne Vorkenntnisse im Bereich Embedded Systems, die einen strukturierten und beispielbasierten Einstieg suchen. Ein Kit bestehend aus LEDs und Widerständen, Schaltern, Sensoren und Aktoren, Displays, einem Breadboard und Kabeln sowie weiteren Komponenten ist enthalten. Diese werden im Kurs verwendet, um Beispielanwendungen zu veranschaulichen. Vorkenntnisse mit Arduino oder Embedded-Entwicklung sind nicht erforderlich. Jeder Abschnitt enthält praktische Beispiele und Mini-Projekte, die wichtige Konzepte festigen und zur weiteren Vertiefung anregen. Am Ende des Kurses werden Sie nicht nur in der Lage sein, die Beispiele nachzuvollziehen, sondern auch eigene Ideen und Anwendungen umzusetzen. Was werden Sie lernen? Mikrocontroller-Programmierung in C/C++ mit dem Raspberry Pi Pico unter Verwendung der Arduino IDE Arbeiten mit digitalen Ein- und Ausgängen, Auslesen von Tastern und Encodern, Steuern von LEDs und Relais Auslesen analoger Eingänge, Spannungen und analoger Sensoren Erzeugung analoger Ausgangssignale und PWM Verwendung serieller Kommunikation wie UART, I²C und SPI zur Steuerung von Displays und zum Auslesen digitaler Sensoren und SD-Karten Zeitmanagement Arbeiten mit Interrupts Echtzeit-Sensordatenerfassung und Steuerung über Taster, LEDs und Displays Steuerung von Aktoren wie Relais und Servomotoren Für wen ist dieser Kurs geeignet? Studierende und Selbstlerner im Bereich Embedded Systems Makers und IoT-Enthusiasten, die ihre Hardware-Kenntnisse verbessern möchten Lehrkräfte und Trainer, die sofort einsetzbares Unterrichtsmaterial suchen Was ist im Lieferumfang enthalten? Zugang zum vollständigen Kurs auf der Elektor Academy Pro-Lernplattform Raspberry Pi Pico Mikrocontroller-Board (+ USB-Kabel) Buch: Programming Microcontrollers in C/C++ Using Arduino Downloadbare Projektdateien für jedes Modul Komponenten-Set: 2× LED, rot, 5 mm LED, grün, 5 mm 3× Widerstand, 470 Ω, 0,25 W LDR Potentiometer, 10 kΩ, linear Taster Drehencoder-Modul Relaismodul DHT22 Feuchtigkeits- und Temperatursensor TM1637-kompatibles 4-stelliges 7-Segment-Display MPU-6050 IMU mit Stiftleisten SSD1306-kompatibles I²C OLED-Display Micro-SD-Kartenadapter mit Stiftleiste Buzzer SG90 Mikro-Servo ILI9341-kompatibles SPI 240×320 TFT-Display 20× Jumperkabel Breadboard Alle Programmierkurse (und Unterschiede im Inhalt) Kurs Arduino Raspberry Pi Pico with Arduino C/C++ ESP32 with Arduino C/C++ Raspberry Pi Pico with MicroPython ESP32 with MicroPython Online-Kurs Access to Arduino Course Access to Pico with Arduino C/C++ Course Access to ESP32 with Arduino C/C++ Course Access to Pico with MicroPython Course Access to ESP32 with MicroPython Course Board Uno R3 Raspberry Pi Pico ESP32 Raspberry Pi Pico ESP32 Buch Programming Microcontrollers in C/C++ Using Arduino Programming Microcontrollers in C/C++ Using Arduino Programming Microcontrollers in C/C++ Using Arduino Programming Microcontrollers in MicroPython Programming Microcontrollers in MicroPython Kit 40-teiliges Komponenten-Set 40-teiliges Komponenten-Set 40-teiliges Komponenten-Set 40-teiliges Komponenten-Set 40-teiliges Komponenten-Set

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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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In ESP32 programmeren voor beginners bekijken we de ESP32 en zijn voorganger, de ESP8266. Deze kleine, maar zeer krachtige Chinese chips bestaan uit een processor, geheugen, input- en outputaansluitingen en hebben draadloze netwerktoegang via WiFi. Met dit boek tonen we hoe de programmeeromgeving Arduino werkt en hoe die kan gebruikt worden met ESP-hardware. Aan de hand van voorbeelden en projecten verduidelijken we hoe de ESP-hardware kan worden toegepast. In vogelvlucht: We beschrijven de opbouw van ESP-experimenten. We tonen hoe displays worden aangesloten. Eeprom_24c16 demonstreert hoe een externe geheugenchip wordt gebruikt om getallen en tekst op te slaan en weer uit te lezen. Project Klok is de eenvoudige implementatie van een digitale klok. We geven een handleiding voor het gebruik van temperatuur- en luchtvochtigheidsensoren. Webclient laat zien hoe de ESP32 gegevens van het internet kan halen. Met Webserver kunnen we op afstand met een pc of smartphone gegevens halen uit een ESP32, sensoren uitlezen en toestellen aan- en uitschakelen. Een NTP-klok haalt tijdinformatie van Tijdserver. Die geeft zowel de tijd als het aantal seconden sinds 1 januari 1900. Het boek beschrijft hoe hieruit de tijd kan worden berekend. In het laatste hoofdstuk gebruiken we het internet om nauwkeurige weerinformatie en voorspellingen op te vragen.

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Using the RFID Starter Kit An Arduino board has now become ‘the’ basic component in the maker community. No longer is an introduction to the world of microcontrollers the preserve of the expert. When it comes to expanding the capabilities of the basic Arduino board however, the developer is still largely on his own. If you really want to build some innovative projects it’s often necessary to get down to component level. This can present many beginners with major problems. That is exactly where this book begins. This book explains how a wide variety of practical projects can be built using items supplied in a single kit together with the Arduino board. This kit, called the 'RFID Starter Kit for Arduino' (SKU 17240) is not just limited to RFID applications but contains more than 30 components, devices and modules covering all areas of modern electronics. In addition to more simple components such as LEDs and resistors there are also complex and sophisticated modules that employ the latest technology such as: A humidity sensor A multicolor LED A large LED matrix with 64 points of light A 4-character 7-segment LED display An infra red remote-controller unit A complete LC-display module A servo A stepper motor and controller module A complete RFID reader module and security tag On top of that you will get to build precise digital thermometers, hygrometers, exposure meters and various alarm systems. There are also practical devices and applications such as a fully automatic rain sensor, a sound-controlled remote control system, a multifunctional weather station and so much more. All of the projects described can be built using the components supplied in the Elektor kit.

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The Piccolino rapid development board can be used to design microcontroller circuits quickly. The Piccolino has a fast 16f887 PIC microcontroller, voltage regulator, and communications module, and can be easily extended using its four headers. This e-book contains 30 projects based on the Piccolino. We'll use its unique communications facilities and get the Piccolino to communicate with programs on a PC. On the PC, we use the free programming language Small Basic. You can use this to create Windows programs with buttons and graphs quickly. You will learn how to analyze components such as inductors, capacitors, and OPAMPs, and how to display the measurement results in a graphical format. This will help you to design your circuits easily. We will then start to adapt to the Piccolino. We'll add components to it to make it more powerful, with extra features such as flow control and digital to analog conversion. The clear instructions will enable you to design and build your adaptations. This way you can make your custom designed Piccolino. We'll end up making an extension: a PCB that that can be mounted on the Piccolino headers. As an example, we'll design and build an extension for an LCD. You can use the included board layout to make your PCB or have it made for you. At the same time, you will learn how to make your extensions. The only limitation is your imagination! The clear descriptions along with circuit diagrams and photos, will make the building of these projects an enjoyable experience. Each project has a clear explanation of the reasons why it was designed in a particular way. This helps you learn a lot about the Piccolino, as well as Small Basic, and the components that are used in this e-book. You can adapt the projects to suit your requirements or combine several projects.

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