35 Projekte mit Raspberry Pi und Arduino
Das Internet of Things (Internet der Dinge) ist eine unumkehrbare Entwicklung. Wir möchten gerne alles im Haus mit unserem Smartphone oder Tablet erledigen – von Facebook bis Fernsehen, Lampen steuern oder die Heizungstemperatur einstellen.
In diesem Buch stellen wir 35 interessante und nützliche Projekte vor, die demonstrieren, wie Sie selbst ein Internet-of-Things-System anlegen können. Wir gehen auf die Hardware ein, einer perfekten Symbiose von Raspberry Pi und Arduino, und entwickeln die Software, die eine Steuerung über das Internet verwirklicht. Wir setzen dabei WLAN- und Funkverbindungen ein und vermeiden so einen Kabelsalat im Haus.
Wenn Sie die Projekte aufbauen, verfügen Sie über ein vollständiges Internet-of-Things-System, mit dem Sie alles im Haus bedienen, steuern und überwachen können, zum Beispiel ob Post im Briefkasten steckt oder das Auto in der Garage steht. Sie können bequem vom Sofa aus das Licht einschalten oder die Alarmanlage aktivieren/deaktivieren. Durch die ausführlichen Erläuterungen wird es Ihnen ein Leichtes sein, Projekte anzupassen, um zum Beispiel die Kaffeemaschine oder das Fernsehgerät aus der Ferne ein- und auszuschalten. Über den Index finden Sie leicht kreative Projekte, die Ihnen als Ausgangspunkt für eigene Entwicklungen dienen können, mit denen Sie selber alles, was Sie wollen, mit dem Internet verbinden können.
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.
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.
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)
STM32 Nucleo family of processors are manufactured by STMicroelectronics. These are low-cost ARM microcontroller development boards. This book is about developing projects using the popular Nucleo development board. In the early chapters of the book, the architecture of the Nucleo family is briefly described.
Software development tools that can be used with the Nucleo boards such as the Mbed, Keil MDK, TrueSTUDIO, and the System Workbench are described briefly in later Chapters.
The book covers many projects using most features of the STM32 Nucleo development boards where the full software listings for Mbed and System Workbench are given for every project. The projects range from simple flashing LEDs to more complex projects using modules and devices such as GPIO, ADC, DAC, I²C, LCD, analog inputs and others.
In addition, several projects are given using the Nucleo Expansion Boards, including popular expansion boards such as solid-state relay, MEMS and environmental sensors, DC motor driver, Wi-Fi, and stepper motor driver.
These Expansion Boards plug on top of the Nucleo development boards and simplify the task of project development considerably.
Features of this book
Learn the architecture of the STM32 microcontrollers
Learn how to use the Nucleo development board in projects using Mbed and System Workbench Toolchains
Learn how to use the Nucleo Expansion Boards with the Nucleo development boards
Update
The Mbed compiler has been replaced with two software packages: The Mbed Studio and Keil Studio Cloud. Both of these software packages are free of charge and are available on the Internet. If you need assistance using the Keil Studio Cloud, please download the Guide below.
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
39 Experiments with Raspberry Pi and Arduino
This book is about Raspberry Pi 3 and Arduino camera projects.
The book explains in simple terms and with tested and working example projects, how to configure and use a Raspberry Pi camera and USB based webcam in camera-based projects using a Raspberry Pi.
Example projects are given to capture images, create timelapse photography, record video, use the camera and Raspberry Pi in security and surveillance applications, post images to Twitter, record wildlife, stream live video to YouTube, use a night camera, send pictures to smartphones, face and eye detection, colour and shape recognition, number plate recognition, barcode recognition and many more.
Installation and use of popular image processing libraries and software including OpenCV, SimpleCV, and OpenALPR are explained in detail using a Raspberry Pi. The book also explains in detail how to use a camera on an Arduino development board to capture images and then save them on a microSD card.
All projects given in this book have been fully tested and are working. Program listings for all Raspberry Pi and Arduino projects used in this book are available for download on the Elektor website.
Dieses Buch beschäftigt sich mit DC-Elektromotoren und deren Einsatz in Arduino und Raspberry Pi Zero W-Projekten. Das Buch enthält zahlreiche Motorsteuerungsprojekte, wobei jedes Projekt denselben Aufbau besitzt:
Projekttitel
Beschreibung des Projekts
Blockschaltbild
Schaltplan
Zusammenbau
Vollständiges Programmlisting
Umfassende Erläuterung des Programms
Die Projekte im Buch umfassen die Standard-DC-Motoren, Schrittmotoren, Servomotoren und mobile Roboter. Das Buch richtet sich an Elektronik-Bastler, die Projekte mit dem Arduino Uno oder dem Raspberry Pi Zero W entwickeln und dabei Motoren einsetzen möchten.
Ein besonders reizvolles Projekt dieses Buches ist die Fernsteuerung eines mobilen Roboters von einem Mobiltelefon aus mit dem Arduino Uno sowie dem Raspberry Pi Zero W. Dieses Projekt wird sowohl über Wi-Fi als auch über Bluetooth mit dem Handy gesteuert. Die Leser sollten in der Lage sein, einen Roboter vorwärts, rückwärts, links oder rechts zu bewegen, indem sie einfache Befehle vom Mobiltelefon aus senden.
Die vollständigen Programmlistings aller Projekte sowie die detaillierten Programmbeschreibungen finden Sie im Buch. Der Leser kann die Projekte Schritt für Schritt nachbauen oder sie an die eigenen Bedürfnisse anpassen.
Cool Projects for Test, Measurement, and Control
The Raspberry Pi has dominated the maker scene for many years. Freely accessible I/O pins have made it one of the most popular processor boards of all time. However, the classic Raspberry Pi has no analog inputs. Direct measurement of analog values is therefore not possible. Consequently, photodiodes, NTCs, Hall sensors, etc. cannot be read directly. In addition, the pins are connected directly to the exposed contacts, i.e. without a driver or protection circuit. This can quickly destroy the central controller and thus the entire Raspberry Pi.
These problems can be elegantly solved with the Pico. As a front-end, it can easily handle a wide range of measurement tasks. In addition, the Pico is much cheaper than a classic Raspberry Pi 4 or 5. If a faulty circuit leads to the destruction of the Pico, this is relatively easy to handle. This makes the combination of a classic Raspberry Pi 4 or 5 and the Pico an ideal pair.
The book introduces the broad and highly topical field of modern controller technology using the combined force of a Raspberry Pi 4 or 5 and a Raspberry Pi Pico. In addition to a detailed introduction to the operation and functionality of the controller boards themselves, the book also focuses on data acquisition and processing with digital processors. Especially the combination of both systems offers a wide range of interesting possibilities.
Some practical projects from the contents:
USB between Raspberry Pi 4 or 5 and Pico
I²C Communication and Pico as an I²C device
Voltmeter and Computer Thermometer
Pico W as a Web Server and WLAN Scanner
Frequency Meters and Generators
OLED Displays on Raspberry Pi 4 or 5 and Pico
Energy Saving Monitor
Which Astronauts are in Orbit?
Mini Monitor for Current Bitcoin Exchange Rate
Der ESP8266 von Espressif ist ein Wi-Fi-Mikrochip mit vollem TCP/IP-Stack und Mikrocontroller-Fähigkeit. Es hat mit seinem niedrigen Preis Wellen in der Herstellergemeinschaft geschlagen.
Aber viele Entwickler waren unzufrieden mit dem hohen Stromverbrauch von ESP8266. Der ESP32, ausgestattet mit einem ULP (Ultra Low Power) Coprozessor, bietet eine Lösung.
Dieses E-Book enthält eine Reihe von Projekten mit ESP32 & ESP8266 sowie ein Interview mit dem CEO von Espressif Teo Swee Ann.
Artikel
ESP32 für den Einsatz in Geräten der Industrie 4.0
Scrollende Nachrichtenanzeige, 512 LEDs per WLAN mit ESP-12F ansteuern
Das vernetzte Treibhaus, IoT-Modellprojekt mit MQTT und Node-RED
VFD-Röhren-Uhr mit ESP32, Internet-Zeit auf Vintage-Displays
ESP32 stromsparend, die Programmierung des ULP-Coprozessors
DCF77-Emulator mit ESP8266, DCF durch Internet-Zeit ersetzen
Was steckt hinter dem berühmtem ESP8266?
WLAN-Thermostat, flexible und programmierbare Temperatursteuerung
Timer für den WLAN-Thermostat, sieben Kanäle mit atomarer Genauigkeit
Schweizer Taschenmesser für Mikrocontroller, PlatformIO als universelles Programmier-Tool
ESP32 für Power-User, native Programmierung
Weather-Display, aktuelle Wetterdaten auf einem LC-Display darstellen
GoNotify, ein flexibles IoT-Sensorinterface. Einfach in die Cloud.
Der große Bruder des ESP8266, erste Schritte mit dem ESP32 und der Arduino-IDE
MicroPython, Python für kleine Systeme
RGBDigit Clock, farbenfrohe 7-Segment-Displays zeigen Zeit und Klima
USB-Programmieradapter für die ESP-Module von Espressif
Heizkesselmonitor mit ESP8266, Haustechnik für die Energiewende
WLAN für Mikrocontroller, steuern mit dem ESP8266
Die Rückkehr des WLAN-Controller-Boards, Smartphone steuert IoT-Objekte
WLAN kompakt und autonom, oder: Wie man den ESP8266 auch ohne MCU einsetzen kann
Mehr als 275 Stromversorgungslösungen fürs Zuhause
Dieser USB-Stick enthält über 275 verschiedene Stromversorgungsschaltungen aus den Elektor-Jahrgängen 2001-2025. Mit der Artikelsuchfunktion können Sie Volltextinhalte durchsuchen. Die Ergebnisse werden immer als vorformatierte PDF-Dokumente angezeigt.
Highlights
Cuk-Konverter
Automatische Batterieumschaltung
Batteriespannungs-LED
Digitales Tischnetzteil
Lithium-Ionen-Ladegerät
Solarzellen-Ladegerät
Elektronische Sicherung
Hochspannungsregler
Netzteil für USB-Geräte
Aufwärtswandler für LEDs
Batteriemanagement
und vieles mehr...
Auf dem Stick finden Sie auch einen Ordner mit zusätzlichem Material wie Platinenlayouts, Gerber-Dateien und Software.
Technische Daten
Speicher
16 GB
Anschlüsse
1x USB-A1x USB-C
Systemvoraussetzungen
Rechner geeignet für Adobe Reader ab Version 7.0
Web-Browser
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.
