Open-Source-Code mit Arduino IDE und PlatformIO
Autonomes Fahren: GPS, Accelerometer, Gyroskop
PS3-Controller
Mikrocontroller wie der Arduino und Einplatinenrechner wie der Raspberry Pi haben sich zu beliebten Komponenten entwickelt. Dritter im Bunde ist der ESP32 der Firma Espressif. Mikrocontroller dieser Baureihe zeichnen sich durch eine Vielzahl implementierter Funktionen aus, die bei einem Arduino konventioneller Prägung mit einem Atmel-AVR-Mikrocontroller erst mit weiterer Hardware möglich sind. Prominentes Beispiel sind hier die WiFi- und Bluetooth-Funktionalitäten. Gegenüber einem Raspberry Pi zeichnen sie sich durch einen deutlich geringeren Preis aus.
Allgemeine Informationen für die Realisierung eines Roboterauto-Projekts mit dem ESP32 sind leicht zu finden. Dabei handelt es sich aber oft nur um Ausführungen zu einem Teilaspekt, ohne inhaltliche oder funktionale Abstimmung. So ist nicht nur die Beschaffung der benötigten Informationen mühselig und zeitaufwändig, sie kann auch außerordentlich fehlerträchtig sein.
Ansatzpunkt dieses Buches ist, diese Lücke zu schließen. Es geht auf verschiedene Möglichkeiten eines Chassis ein, vermittelt nötige Kenntnisse und führt schrittweise von einer einfachen Motorsteuerung zu einem komplexen sensor- und sprachgesteuerten Roboterauto. Hacks rund um GPS und eine PlayStation 3 runden die Sache ab.
Inhalt
Bei der Reihenfolge der Kapitel wurde versucht – beginnend bei der Darstellung von grundlegenden Informationen – über die Lösung einfacher Aufgaben zu etwas anspruchsvolleren Techniken zu führen.
Der Mikrocontroller ESP32
Die Software erstellen
Die Stromversorgung
Rund um die Hardware
Das Chassis
Der Gleichstrommotor
Kabellose Steuerung über WiFi
Mit Sensoren Hindernisse erkennen
Eine eigene Roboterauto-App
Servo und Lichtsensor
GPS
Accelerometer / Gyroskop
PS3-Controller
Roboterauto-App
Hinweis zur Software
Die Dateien haben das Suffix (.cpp). Grund ist die Entwicklung mit PlatformIO. Mit Copy & Paste sollten sie auch in der Arduino-IDE verwendet werden können.
Bauen Sie Ihre perfekte Wetterstation oder forschen Sie zusammen mit der ganzen Welt an Umweltdaten. Mit vielen praktischen Projekten für Arduino, Raspberry Pi, NodeMCU, ESP32 und weiteren Developmentboards.
Wetterstationen erfreuen sich seit Jahrzehnten großer Beliebtheit. Ob in aktuellen oder längst eingestellten Elektronik-Magazinen – regelmäßig finden sich Beiträge zum Eigenbau einer Wetterstation. Im Laufe der Jahre wurden diese Systeme immer ausgefeilter und können heute nahtlos in das Smart Home integriert werden. Allerdings erfordert dies oft die Bindung an einen (teuren) Markenhersteller, der sämtliche Komponenten abdeckt.
Mit Ihrer eigenen Wetterstation können Sie jedoch mühelos mithalten – und sogar Messwerte erfassen, die kommerzielle Geräte nicht bieten. Dabei kommt der Spaß nicht zu kurz: Sie erweitern spielerisch Ihr Wissen über Elektronik, moderne Mikrocontroller-Developmentboards und Programmiersprachen. Schon für weniger als zehn Euro können Sie erste Umweltdaten erfassen und Ihr System Schritt für Schritt mit wachsendem Interesse weiter ausbauen.
Aus dem Inhalt:
Wind und Wetter auf der Spur
Wetterdisplay mit OpenWeatherMap und Vakuum-Fluoreszenzanzeige
Flüchtige organische Verbindungen in der Atemluft
Mit MQ-Sensoren arbeiten: Kohlenmonoxid messen – geruchlos aber extrem giftig
CO2-Ampel mit ThingSpeak-IoT-Anbindung
Ein Gießautomat für Ihre Pflanzen
Gutes Raumklima: Temperatur und Luftfeuchtigkeit sind wichtige Kriterien
Schickes Thermometer mit alter Röhrentechnik
Nostalgisches Wetterhäuschen für die ganze Familie
Luftdruck und Temperatur genau messen
Sonnenbrand-Warngerät
DIY-Sensor für die Sonnenscheindauer
Das Smartphone zeigt’s an: Nebel oder klare Sicht?
Erdbeben erkennen
Pegelstände von Gewässern und Behältern
pH-Wert von Gewässern bestimmen
Radioaktive Strahlung erkennen
Mit GPS wissen Sie weltweit, wo ihr Sensor ist
Logdateien mit Zeitstempel auf SD-Karten speichern
LoRaWAN, The Things Network und ThingSpeak
LoRaWAN-Gateway für TTN betreiben
Mega-Display mit Wettervorhersage
Praxisnahe Projekte, Profi-Tricks und eigene Anwendungen
Dieses Buch führt Sie Schritt für Schritt in die faszinierende Welt der State Machines ein und zeigt, wie Sie Hardware direkt und effizient ansteuern können – jenseits klassischer CPU-gesteuerter Ansätze.
In diesem Buch lernen Sie:
LEDs und NeoPixel kreativ steuern: Blinken, Dimmen, Farbwechsel und komplexe Animationen
Taster und Encoder zuverlässig auslesen und in Echtzeit in Ihre Projekte integrieren
Analoge Eingänge (ADC) nutzen und Signale digital steuern
Servos präzise ansteuern und Bewegungsabläufe automatisieren
SPI mit PIO umsetzen, um Displays, Sensoren und Module anzusteuern
Menüsysteme und Submenüs auf SPI-Displays realisieren, inklusive Navigation über mehrere Taster
PWM, Signalgenerierung und Frequenzsteuerung für akustische oder visuelle Effekte
Debugging-Strategien und Tipps, um Ihre PIO-Programme effizient zu entwickeln
Alle Beispiele sind praxisnah, sofort umsetzbar und zuverlässig. Mit klaren Anleitungen, Hintergrundwissen und fertigen Codebeispielen lernen Sie, die PIO-Fähigkeiten des Pico maximal zu nutzen – egal ob für Maker-Projekte, Prototypen oder professionelle Anwendungen.
Erleben Sie, wie Sie komplexe Hardwaresteuerung elegant mit dem Pico realisieren können – schneller, flexibler und leistungsfähiger als je zuvor.
Verwirklichen Sie Ihre Projekt-Träume: Der Kilometerzähler fürs Hamsterrad, eine vollautomatische Steuerung Ihrer Ameisenfarm mit Webinterface, oder den Sandwich-O-Mat – eine Maschine, die Sandwich-Toasts nach Wahl belegt und überbackt.
Mit Arduino und der DIY- oder Maker-Bewegung wurde nicht nur der Einstieg in die Mikrocontroller-Programmierung kinderleicht, auch eine zweite Entwicklung fand statt: Viele Entwickler bringen kleine Boards – sogenannte Shields oder Module – auf den Markt, die den Einsatz zusätzlicher Hardware stark vereinfachten. Die kleinen Baugruppen enthalten alle wichtigen elektronischen Teile, um mit ein paar Steckkabeln an den Mikrocontroller angeschlossen zu werden, so dass ein frickeliger und aufwändiger Aufbau auf dem Steckboard entfällt. Zudem ist es so möglich, auch winzige kleine Bauteile zur Hand zu haben, die keine Anschlussbeinchen mehr haben (sogenannte SMDs).
Enthaltene Projekte
Arduino sucht Anschluss
BMP, Einführung in Bibliotheken und I²C
Mit den Mehrzweck-Shield I/O-Grundlagen kennenlernen
I²C-LCD-Adapter und Punktmatrixanzeigen
LCD-Tastaturschutz
Level-Konverter
W5100: Internetanbindung
I/O-Erweiterungs-Shields
Relais und Solid-State-Relais
Das Multi-Funktions-Shield: eine universelle Bedieneinheit
SD-Kartenleser über SPI anbinden
Tasten und 7-Segmentanzeigen
16-Bit-ADC
DAC MCP4725
16-fach PWM Servo-Treiber
MP3-Player
GPS-Datenlogger mit SD-Karte
Berührungssensor
Joystick
SHT31: Temperatur und Luftfeuchtigkeit
UV A-Sensor VEML6070
VL53L0X Flugzeit
Ultraschallsensor-Entfernungsmesser
LED-Punktmatrixanzeige mit MAX7219
Echtzeituhr DS3231
Port-Expander MCP23017
433 MHz Funk
MPU-650: Gyroskop
Beschleunigungssensor ADXL345
WS2812 RGB-LEDs
Spannungsversorgung
MQ-xx Gassensoren
CO2-Gassensor
ACS712 Stromstärkesensor
INA219 Stromstärkesensor
L298 Motortreiber
RFID-Modul MFRC522
28BYJ-48 Schrittmotor
TMC2209 Leiser Trittschalter
X9C10x Digitales Poti
Farb-TFT-Display mit ST7735
E-Paper-Anzeige
Bluetooth
Geigerzähler
SIM800L GSM-Modul
I²C-Multiplexer
Controller Area Network
Construisez votre station météo idéale ou explorez les données environnementales avec le monde entier. Avec de nombreux projets pratiques pour Arduino, Raspberry Pi, NodeMCU, ESP32 et autres cartes de développement.
Les stations météo jouissent d’une grande popularité depuis des décennies. Tous les magazines d’électronique, qu’ils soient récents ou non, ont publié et publient régulièrement des articles sur la construction d’une station météo. Au fil des années, elles sont devenues de plus en plus sophistiquées et peuvent aujourd’hui être entièrement intégrées dans la maison intelligente. Ceci implique toutefois souvent une fidélité à un fabricant de produits de marque (coûteux) pour tous les composants.
Cependant, avec votre propre station météo, vous pouvez facilement suivre le rythme et même capturer des relevés que les appareils commerciaux ne peuvent pas réaliser. Le plaisir ne manque pas : vous développerez de manière ludique vos connaissances en électronique, en cartes de développement de microcontrôleurs modernes et en langages de programmation. Pour moins de dix euros, vous pouvez collecter des données environnementales initiales et étendre votre système au fur et à mesure que votre intérêt grandit.
Dans ce numéro
Sur la route du vent et de la météo
Écran météo OpenWeatherMap à affichage fluorescent
Les composés organiques volatils dans l‘air que nous respirons
Travailler avec les capteurs MQ : mesurer le monoxyde de carbone
Détecteur de CO2 avec connexion IdO vers ThingSpeak
Un arrosage automatique pour vos plantes
Un climat intérieur sain : la température et l‘humidité de l‘air sont importants
Thermomètre avec tubes Nixie
Une maison météo rétro pour toute la famille
Mesurez la pression atmosphérique et la température avec précision
Un détecteur de coups de soleil
Capteur maison pour la durée d‘ensoleillement
Le smartphone l‘indique : brouillard ou bonne visibilité ?
Détecter les tremblements de terre
Les niveaux des cours d‘eau et des réservoirs
Évaluer la valeur du pH de l’eau
Détecter les rayonnements radioactifs
Avec le GPS, vous savez où se trouve votre capteur
Enregistrer les fichiers journaux avec horodatage sur des cartes SD
LoRaWAN, The Things Network et ThingSpeak
Exploiter la passerelle LoRaWAN pour le TTN
Affichage géant à led avec prévisions météo
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.
If you can describe it, you can build it
AI coding assistants are changing what makers and solopreneurs can build. Tasks that once demanded weeks of learning a new language, framework, or software stack can now be delegated to an AI—provided you know how to describe the job, judge the result, and keep control of the process.
The Maker’s Guide to AI Coding is a practical guide to doing exactly that. It explains how to work with AI coding tools as collaborators rather than vending machines, how much to delegate, how to write specifications that produce useful results, and how to recognise hallucinations, context drift, overconfidence, and code that runs but is still wrong.
The book is built around four increasingly ambitious projects. You begin with a browser-based RC filter analyser, then develop a live serial data plotter for Arduino and other microcontrollers. Next comes a datasheet questionand- answer tool using retrieval-augmented generation (RAG), followed by a complete multi-user resource booking system with authentication, a database, external services, background jobs, and deployment.
No advanced programming background is required. The emphasis is on thinking clearly, guiding the AI, testing what it produces, and preserving the skills needed to evaluate its work. Along the way, you learn development workflow designed to remain useful as tools evolve.
If you can describe what you want to build, this book shows you how to turn that description into working software.
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.
Dieses Buch nimmt Sie mit auf eine spannende Tour durch die Entwicklung von Full-Stack-Webanwendungen mit Raspberry Pi. Sie lernen, wie Sie eine Anwendung von Grund auf erstellen.
Sie erwerben Erfahrung und Wissen über Technologien, darunter:
Das Linux-Betriebssystem und die Befehlszeile.
Die Programmiersprache Python.
Die GPIOs (General Purpose Input Output Pins) des Raspberry Pi.
Der Nginx-Webserver.
Flask Python-Mikroframework für Webanwendungen.
JQuery und CSS zum Erstellen von Benutzeroberflächen.
Umgang mit Zeitzonen.
Erstellen von Diagrammen mit Plotly und Google Charts.
Datenerfassung mit Google Sheet.
Entwickeln von Applets mit IFTTT.
Sichern Sie Ihre Anwendung mit SSL.
Empfangen Sie mit Twilio Textnachrichten auf Ihrem Telefon.
In diesem Buch erfahren Sie außerdem, wie Sie einen drahtlosen Arduino-Sensorknoten aus der Ferne einrichten und Daten von ihm sammeln. Ihre Raspberry Pi-Webanwendung kann Arduino-Knotendaten auf die gleiche Weise verarbeiten, wie sie Daten von ihrem integrierten Sensor verarbeitet.
Raspberry Pi Full Stack vermittelt Ihnen viele Fähigkeiten, die für die Erstellung von Web- und Internet-of-Things-Anwendungen unerlässlich sind.
Die Anwendung, die Sie in diesem Projekt erstellen, ist eine Plattform, die Sie erweitern können. Dies ist nur der Anfang dessen, was Sie mit einem Raspberry Pi und den Software- und Hardwarekomponenten tun können, die Sie lernen werden.
Dieses Buch wird vom Autor durch einen eigenen Diskussionsbereich unterstützt.
This is the second edition of a book aimed at engineers, scientists, and hobbyists who want to interface PCs with hardware projects using graphical user interfaces. Desktop and web-based applications are covered.
The programming language used is Python 3, which is one of the most popular languages around: speed of programming being a key feature. The book has been revised and updated with an emphasis on getting the user to produce practical designs with ease – a text editor is all that is required to produce Python programs.
Hardware interfacing is achieved using an Arduino Uno as a remote slave. A full description and source code of the communication interface is given in the book. The slave provides digital and analog input and outputs. Multiple Unos can be included in one project with all control code written in Python and running on a PC One project involves a PIC microcontroller with the code provided that can be loaded into the PIC using the Uno.
The web applications and server are all implemented in Python, allowing you to access your electronic hardware over the Internet. The Raspberry Pi computer can be used as your web server. An introductory chapter is provided to get you started with using Linux.
The book is written for use with Debian or variations including Mint or Ubuntu. All of the programs in the book are freely available, ready to use and experiment with by way of a download from Elektor.
Arduino Uno est une plaque de développement de microcontrôleur, avec superposition de code source (matériel, EDI et bibliothèques). Arduino est l'une des plus grandes communautés de programmeurs, d'ingénieurs et d'électroniciens, de passionnés et d'étudiants universitaires. Merci pour vos bibliothèques, le programme devient adapté à votre jeune enfant et la rapidité. Les bibliothèques entièrement testées et fonctionnelles facilitent le test des programmes.
Le Raspberry Pi 4, une version récente du système nano-ordonné, est utilisé pour les appareils multimédias, ainsi que pour les applications industrielles, robotiques, domestiques et commerciales. Grâce à la connectivité Wi-Fi et Bluetooth, votre Raspberry Pi 4 est parfait pour la commande et la surveillance à distance via Internet.
Ce livre avec une œuvre de Raspberry Pi 4 et de l'Arduino Uno dans des applications de régulation avec l'algorithme PID. Après avoir examiné la théorie des systèmes de régulation et des systèmes intégrés, l'évaluation des fonctions du projet et les tests de pilotage des systèmes de régulation PID en temps réel. Le timing et la structure des paramètres PID et le timing et la structure des systèmes détaillés et détaillés (schémas fonctionnels, schémas de circuits, algorithmes de régulation PID, liste complète des cartes).
Ces projets s'appuient constamment sur la théorie et les applications des régulateurs PID. C'est un simple modificateur pour d'autres applications. Les projets pour le Raspberry Pi 4 sont adaptables selon les différents modèles de la famille Raspberry Pi.
Le livre couvre les sujets suivants :
Systèmes de régulation et systèmes ouverts et fermés
Capteurs analogiques et numériques
Fonctions de transfert et de système en continu
Enregistrements temporels des systèmes du 1er et du 2ème ordre
Systèmes discrets (nombres)
Les régulateurs PID sont des systèmes à température continue
Numéros PID des régulateurs
Régulation de température selon Raspberry Pi et Arduino Uno
Régulation de température PID à l'aide de Raspberry Pi et Arduino Uno
Pilotage continu de moteurs utilisant Raspberry Pi et Arduino Uno
Régulation PID pour surveiller le niveau du Raspberry Pi et de l'Arduino Uno
Régulation PID pour piloter une LED avec Raspberry Pi et Arduino Uno
Dit boek gaat over de Raspberry Pi, en over het programmeren in C. De programmeertaal C en het besturingssysteem Linux (Raspbian) passen uitstekend bij elkaar. Alles wat we nodig hebben om in C te programmeren wordt meegeleverd met het besturingssysteem van de Raspberry Pi.
In dit boek leert u hoe C gebruikt wordt met de Raspberry Pi, en krijgt u een overzicht van de taal.
WiringPi is een softwarebibliotheek voor de Raspberry Pi waarmee C hardware-uitbreidingen kan benaderen. Die bibliotheek wordt gebruikt om sensoren uit te lezen en om extra hardware aan te sturen. U gaat experimenteren met LED’s en schakelaars, met motoren, met geluid en met sensoren voor temperatuur, luchtdruk, en luchtvochtigheid.
Met een Linux-systeem kunt u een webserver maken, inclusief interactieve websites met PHP en WiringPi. Daarom is ook een beknopt overzicht van HTML en PHP in het boek opgenomen. In de voorbeelden worden sensoren via het web uitgelezen en worden apparaten bestuurd. In het laatste voorbeeld wordt een temperatuurlogger gemaakt. Die meet elk kwartier de temperatuur. Een tabel met de meetwaarden kan via het web worden uitgelezen.
Alle voorbeeldprogramma’s kunnen worden gedownload van de website van Elektor.
