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.
From Simple Ciphers to Secure Systems
Understanding how to apply cryptography on modern microcontrollers is essential for building secure, reliable, and trustworthy systems. This book explains cryptography in the context of embedded hardware, from classical ciphers that illustrate core principles to modern techniques such as AES for practical high-security applications.
By combining mathematical theory with real-world microcontroller implementations, readers learn not only how cryptography works, but also how to implement it effectively on systems with limited processing power and memory. The book is intended for students starting out in cryptography, hobbyists securing personal projects, and engineers looking for a structured guide to embedded security.
The book covers these key topics in applied cryptography:
Classical ciphers on Arduino Uno and Raspberry Pi Pico, with full programs: Spartan Scytale, Hebrew Atbash, Caesar, ROT13, Alberti Disk, Vigenère, Affine, Polybius, Playfair, Beaufort, Ottoman Codebook, and One-Time Pad.
Hacking classical ciphers using microcontrollers, with examples.
Pseudo-random (PRNG) and true random number generation (TRNG) on microcontrollers.
Symmetric-key cryptography with full programs: DES and AES-128/256.
Memory and speed constraints of cryptography on microcontrollers.
Asymmetric cryptography: public/private keys, digital signatures, key distribution and derivation (KDF), RSA, and SHA-256 implementations.
A complete secure communication program using RSA and AES-256.
A glossary of commonly used cryptography terms.
Build your textbook weather station or conduct environmental research together with the whole world. With many practical projects for Arduino, Raspberry Pi, NodeMCU, ESP32, and other development boards.
Weather stations have enjoyed great popularity for decades. Every current and even every long discontinued electronics magazine has regularly featured articles on building your own weather station. Over the years, they have become increasingly sophisticated and can now be fully integrated into an automated home — although this often requires loyalty to an (expensive) brand manufacturer across all components.
With your own weather and environmental data, you can keep up and measure things that no commercial station can. It’s also fun: expand your knowledge of electronics, current microcontroller development boards and programming languages in a fun and meaningful way. For less than 10 euros you can get started and record your first environmental data — with time and growing interest, you will continue to expand your system.
In this Edition
Which Microcontroller Fits My Project?
The Right Development Environment
Tracking Wind and Weather
Weather Display with OpenWeatherMap and Vacuum Fluorescent Display
Volatile Organic Compounds in the Air We Breathe
Working with MQ Sensors: Measuring Carbon Monoxide — Odorless but Toxic
CO2 Traffic Light with ThingSpeak IoT Connection
An Automatic Plant Watering System
Good Indoor Climate: Temperature and Humidity are Important criteria
Classy Thermometer with Vintage Tube Technology
Nostalgic Weather House for the Whole Family
Measuring Air Pressure and Temperature Accurately
Sunburn Warning Device
DIY Sensor for Sunshine Duration
Simple Smartphone Says: Fog or Clear View?
Identifying Earthquakes
Liquid Level Measurement for Vessels and Reservoirs
Water pH Value Measurement
Detecting Radioactive Radiation
GPS: Sensor Location Service Across the Globe
Saving and Timestamping Log Files on SD Cards
LoRaWAN, The Things Network, and ThingSpeak
Operating a LoRaWAN Gateway for TTN
Defying "Wind and Weather"
Mega Display with Weather Forecasz
MOTOREN AANSTUREN MET H-BRUGGENeen inleiding tot gelijkstroom-, stappen- en borstelloze motoren
HET ELEKTOR LAB-TEAMonze aanpak, onze tools – en meer...
RASPBERRY PI ALS KVM-AFSTANDSBEDIENINGsoftwaretest Pi-KVM
IQAUDIO CODEC ZEROgeluidskaart voor de Raspberry Pi-familie
WAT WE KUNNEN LEREN VAN HET PIKVM-PROJECTeen vraaggesprek met Maxim Devaev
AUTONOOM RIJDEN MET 2D-LIDARESP32 Pico interpreteert gegevens van de lidar-module DE RASPBERRY PI ZERO 2 W GAAT QUAD-CORE NOTITIES BIJ VAN HET WORLD ETHICAL ELECTRONICS FORUM 2021
MOTORBESTURINGhoe de complexiteit van motorbesturing wordt gereduceerd
GROTE ELEKTROMOTORENbasisprincipes en nuttige informatie AAN DE SLAG MET DE ESP32-C3 RISC-V MCU
BESCHERM UZELF EN ANDEREN!DHZ-hoofdschakelaar voor uw werkbank
GUI'S MAKEN MET PYTHON (DEEL 2)Spionnennaamkiezer
PRODUCTRONICA FAST FORWARD 2021: DE WINNAARSspannende technologieën en creatieve engineeringoplossingen
VEELZIJDIGE SERVOTESTERcontroleer het gedrag, ook zonder datasheet
MODBUS VIA WLANdeel 2: software voor de Modbus TCP WLAN-module
KENNISMAKING MET NEURONEN IN NEURALE NETWERKENdeel 3: neuronen in de praktijk
IN EEN OPEN SOURCE-PROCESSORvoorbeeldhoofdstuk: vergelijking van Lattice- en Xilinx-FPGA’s
ALLE BEGIN......is nog niet klaar met de spoel
PROJECT 2.0correcties, updates en brieven van lezers
KLEUR NAAR GELUIDeen kleursensor via I2C uitlezen
BATTLAB-ONEmeet en optimaliseer de gebruiksduur van IoT-accu’s
EENVOUDIGE AARDLEKTESTERisolatietest voor lichtnetinstallaties
ARMOEDE EN ELEKTRONICAhet streven naar duurzame ontwikkeling
HEXADOKUpuzzelen voor elektronici
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Anzahl der Erfassungen Objektdetektor und -computer basierend auf Raspberry Pi 5
Spannungsreferenz mit Arduino Pro Mini Linearisierung und Kalibrierung der analogen Eingänge
FPGA für Anfänger Der Weg von der MCU- zur FPGA-Programmierung
Aktuelle Meldung: STM32 Wireless Innovation Design Contest 2024
Bluetooth LE mit MAUI Steuerungs-Apps für Android & Co.
Porterweiterungskarte Erhöhen Sie den E/S-Namen Ihrer Entwicklungskarte
Spezialkarte IA Automatisches Lernen mit dem Jetson Nano
2024: Die Odyssee der I.A. erste Tests mit TensorFlow
262 144 Spielfiguren im Jeu de la Vie ein kurzes Leseprojekt
auf der Lebe das Drachensoufflé auf meinem Teller
lassen Sie Ihren CC-Motor durchdrehen Beispielprojekte aus dem Elektor Motor Control Development Bundle
ESP32-RS-232-Adapter Eine drahtlose Verbindung für klassische Testgeräte
elektronisch starten …mehr über die ampli-op
Von ESP empfohlene Bibliotheken
piezoelektrische Bauteile
intelligenter Objektrechner Vereinfachte Bilderkennung mit Edge Impulse
Lösungen für Ihre schwierigsten Entwicklungsprobleme bei Systemen
Anschluss ESP32 ein tragbares Gerät mit Touchscreen
Beginnen Sie mit dem RTOS Zephyr ebenso stark, wie schwer zu beherrschen
Preisgekrönte Ethik Dialog mit Alexander Gerfer, Technischer Leiter bei Würth Elektronik eiSos zur Förderung respektvollen und innovativen Verhaltens
Projekt 2.0 Korrekturen, Aktualisierungen und Leserbriefe
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PIO programmeren op de Raspberry Pi PicoNegen instructies, veel mogelijkheden
AI buiten de browser brengenAI-CLI's gebruiken voor het coderen, compileren en valideren van embedded projecten
De Scrutiny DebuggerDebuggen, visualiseren en testen van code in Embedded C/C++
Sigfox breakout board (1)Een zelfgebouwde radio BoB
Low-Noise voeding (2)Constructie, montage en praktische implementatie
Eenvoudige signaalgenerator met de RP2040Analoge en digitale signalen voor ongeveer €10
De toekomst van slimme huizen verkennen met Matter en Edge AIBieden de nieuwste updates van Matter en de opkomst van Edge AI technici eindelijk de tools om de intelligente, slimme huizen te bouwen die gebruikers zijn beloofd?
Differentiële druksensorenVoorspellend onderhoud in HVAC-systemen
Security by designTechnische basisprincipes beperken storingen
Embedded security is niet langer optioneel
CRA en PQC herzien prioriteiten voor embedded securityWaarom zelfs kleine IoT- en industriële bedrijven een upgradeplan nodig hebben
embedded world 2026Een interview met Benedikt Weyerer, Executive Director embedded world
Praktijkervaring met I3CGebruik van hardware van ST en Microchip
Het BLEnky-projectSnelle prototyping voor Bluetooth Low Energy toepassingen
Pulsbreedtemodulatievan een eenvoudige aan/uit-thermostaat naar een rimpelloos DC-signaal
AudiotronicaOorstrelende elektronica voor zelfbouw
Uit het leven gegrepenRead the f...ing manual!
ESP32 audio transceiver board (Deel 4)Afstemmen van de kloksignalen en een bekabelde versie
2026: An AI OdysseyDe kater van Vibe-Coding in 2025
Symmetrische DC-belastingStatische of dynamische en symmetrische gelijkstroombelasting
Gezichten tellen met MaixCAMEen eenvoudige methode om de omvang van het publiek vast te leggen
KOCHSHOW À LA ELEKTOR LORA MIT DEM RASPBERRY PI PICOViel Spaß mit MicroPython! WAS IST RISC-V?Warum die Industrie einen neuen Prozessorkern so spannend findet 60 JAHRE ELEKTORSommer-Projekte VIELSEITIGE SPANNUNGSVERSORGUNG FÜR BREADBOARDSPositive und negative 5-V-Ausgangsspannungen von USB RASPBERRY PI PICO ESSENTIALSEin Beispiel-Kapitel: WLAN mit dem Raspberry Pi Pico MAGNETISCHE LEVITATION AUF DIE EINFACHE ART PARALLAX PROPELLER 2Teil 3: Smart Pins und serielle Daten (UART) NUCLEO-BOARDS PROGRAMMIEREN MIT DER STM32CUBE-IDEEin Beispiel-Kapitel: FreeRTOS für die STM32 MCU VON ENTWICKLERN FÜR ENTWICKLERTipps & Tricks, Best Practice und andere nützliche Infos DIGITALE PINZETTE MINIWARE DT71 WEARABLE-WLAN GADGETESPHome wieder im Einsatz! ALLER ANFANG …muss nicht schwer sein! EINFACHE SKETCHES MIT DEM QWIIC-ÖKOSYSTEM JAVA AUF DEM RASPBERRY PITeil 2: Steuerung von GPIOs mit einem Spring-REST-Service RASPBERRY PI COMPUTE MODULE 4Ein Raspberry Pi für die Industrie PORTABLES AUTONOMES FEINSTAUBMESSGERÄT FÜR 2,5-ΜM-PARTIKELBehalten Sie Ihre Gesundheit im Auge AUS DER LEBEN GEGRIFFENDie Zukunft war in der Vergangenheit besser MICROPYTHON FÜR DEN ESP32 UND CO.Teil 1: Installation und erste Programme LADUNGSGEKOPPELTE BAUTEILE IN OSZILLOSKOPENBemerkenswerte Bauteile ESD – DER UNSICHTBARE BLITZZerfetzt Halbleiter wie ein Blitz einen Baum SOLARANLAGE FÜR MÄHROBOTERÖkologisch - preiswert - einfach! EUROPAS BEMÜHUNGEN, BIG TECH ZU ZÄHMEN HEXADOKUThe Original Elektorized Sudoku
Preiswerter Audio-Messplatz Mit PC-Software und USB-Audio-Interface
Netzspannungs-Frequenzmessgerät Technische Daten - 3D-Modell
Kleines Induktivitätsmessgerät Eine kostengünstige Lösung für Ihr Heimlabor
Reiten auf der Schallwelle Ein Blick auf das Makerfabs Acoustic Levitation Kit
Aller Anfang... muss nicht schwer sein: Dioden als Gleichrichter
E-FFWD: Der Blick wieder nach vorne gerichtet!
Erste Schritte mit dem Oszilloskop Finden Sie den Weg durch den Knopf-und-Tasten-Dschungel
Raspberry Pi Pico als Software Defined Radio Für das MSF-Zeitsignal
Feuchtigkeitssensoren für Gießanlagen Automatische Bewässerung
Umbruch in der Mess- und Prüftechnik Innovationen kleinerer Interaktionen
Infografik 7-8/2022
Inspiration: Was wirklich wichtig ist Interview mit dem Unternehmer Walter Arkesteijn von InnoFaith Beauty Sciences
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Hautwiderstand und Hautkapazität Kleine Experimente mit der menschlichen Hülle
Aus dem Leben gegriffen Der Prophet gilt nichts im Vaterland
Messgerät Pokit – die eierlegende Wollmilchsau? Klein und mit vielen Messmöglichkeiten
Hexadoku Sudoku für Elektroniker
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.
Practical Applications and Project with Arduino, ESP32, and RP2040
Immerse yourself in the fascinating world of control engineering with Arduino and ESP32! This book offers you a practical introduction to classic and modern control methods, including PID controllers, fuzzy logic, and sliding-mode controllers.
In the first part, you will learn the basics of the popular Arduino controllers, such as the Arduino Uno and the ESP32, as well as the integration of sensors for temperature and pH measurement (NTC, PT100, PT1000, and pH sensor).
You will learn how to use these sensors in various projects and how to visualize data on a Nextion TFT display. The course continues with an introduction to actuators such as MOSFET switches, H-bridges, and solid-state relays, which are used to control motors and actuators. You will learn to analyze and model controlled systems, including PT1 and PT2 control.
The book focuses on the implementation of fuzzy and PID controllers for controlling temperature and DC motors. Both the Arduino Uno and the ESP32 are used. The sliding-mode controller is also introduced.
In the second-to-last chapter, you will explore the basics of neural networks and learn how machine learning can be used on an Arduino. In the last chapter, there is a practical example of a fuzzy controller for feeding electricity into the household grid.
This book is the perfect choice for engineers, students, and electronics engineers who want to expand their projects with innovative control techniques.
Build Your Own RISC-V ControllerFirst Steps with the NEORV32 RISC-V Softcore for Low-Cost FPGAs
How to Use Arduino’s Serial PlotterPlotting Graphs With Arduino Is Easy
CLUE from AdafruitA Smart Solution for IoT Projects
Buffer Board for the Raspberry Pi 400Protect the I/Os Raspberry Pi RP2040 Boards Aplenty
A Handbook on DIY Electronic Security and EspionageSRAM Heated or Deep-Frozen
Component IdentificationTips & Tricks, Best Practices and Other Useful Information DIY Touchless Light Switch
Starting out in ElectronicsMatching and Transforming
What’s New in Embedded Development?Rust and Keeping IoT Deployments Updated Infographics How the Industrial and Automotive Sectors Will Benefit from 5G
Moving Coil RelaysPeculiar Parts, the series
HomeLab ToursEverything Revolves Around the Tools...
Understanding the Neurons in Neural Networks (Part 4)Embedded Neurons
Magnetic Levitation the Very Easy WayThe Third and Most Compact Version
PLC Programming with the Raspberry Pi and the OpenPLC ProjectVisualization of PLC Programs with AdvancedHMI
From Life's ExperiencePack Up and Leave
Under Your RadarMicrocontrollers You Should Know About
Monitor and Debug Over the AirA Solution for Arduino, ESP32 and Co.
Portable Temperature- and Humidity-Measuring DeviceUsing Ready-Made Modules
Lithium Battery Pack RepairSave Money + More Power!
GUIs with PythonMeme-Generator
Three Questions to Build OnWhy, What, and Who?
HexadokuThe Original Elektorized Sudoku
Diese Ausgabe steht allen GOLD- und GREEN-Mitgliedern auf der ElektorMagazine-Website zum Download bereit!
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Anzahl der Erfassungen Ein Objektdetektor und -zähler auf dem Raspberry Pi 5
Spannungsreferenz mit Arduino Pro Mini Linearisieren und kalibrieren Sie analoge Eingänge
FPGAs für Einsteiger Der Weg vom Mikrocontroller zur FPGA-Programmierung
Update: STM32 Wireless Innovation Design Contest 2024
Bluetooth LE mit MAUI Steuer-Apps für Android und Co.
Breakout-Board für Port-Erweiterung Mehr I/Os für Ihr Entwicklungssystem
AI-Spezialist Machine Learning mit dem Jetson Nano
2024: Eine Odyssee in die KI Erste Gehversuche mit TensorFlow
262.144 Wege, das Spiel des Lebens zu spielen Ein Leserprojekt in Kürze
Aus dem Leben gegriffen Der Chinesische Drache
Bringen Sie Ihren DC-Bürstenmotor zum Laufen! Beispielprojekte aus dem Motor Control Development Bundle von Elektor
ESP32-RS232-Adapter Wireless-Anbindung klassischer Messgeräte
Aller Anfang... ...muss nicht schwer sein: Mehr über Operationsverstärker
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Preisgekrönte Ethik Ein Gespräch mit CTO Alexander Gerfer von Würth Elektronik eiSos über die Ermöglichung von Innovation und achtsames Verhalten
Projekt 2.0 Korrekturen, Updates und Leserbriefe
