Verstehen und effektiv einsetzen
Was in der Elektronik geschieht, ist mit bloßem Auge unsichtbar. Das Instrument, mit dem sich elektrische Signale präzise visualisieren lassen und die Effekte der Elektronik für uns sichtbar werden, ist das Oszilloskop.
Leider wagt man sich beim Einstieg in die Elektronik oft ohne Oszilloskop vor. Man tappt dann im Dunkeln, sowohl praktisch als auch gedanklich. Die erste Beobachtung eines elektrischen Signals auf einem Bildschirm ist eine Offenbarung. Niemand möchte dieses Erlebnis danach noch einmal missen. Es gibt kein Zurück mehr.
Wer in der Elektronik mit Freude und Verständnis vorankommen möchte, braucht unbedingt ein Oszilloskop. Dann stellt sich zunächst die Frage: Wie wählt man das richtige Oszilloskop aus? Und kaum ist diese Frage beantwortet, tauchen bereits die nächsten auf, die sich letztlich auf eine zentrale Frage reduzieren lassen: Wie nutzt man das Oszilloskop so, dass die Anzeige die Realität der Signale korrekt widerspiegelt?
Rémy Mallard ist ein leidenschaftlicher Vermittler komplexer technischer Themen mit dem Talent, diese verständlich und fesselnd zu präsentieren. In diesem Buch beantwortet er wichtige Fragen zur Verwendung eines Oszilloskops und bietet zahlreiche Anleitungen, um die elektrischen Signale elektronischer Systeme zu erforschen und zu verstehen. Dank seines verständlichen Stils und seiner praktischen Einblicke ist dieses Buch ein wertvolles Werkzeug für alle, die ihr Elektronikwissen vertiefen möchten.
Learn how to use the ESP32 Microcontroller and MicroPython programming in your future projects!
The project book, written by well-known Elektor author Dogan Ibrahim, holds many software- and hardware-based projects especially developed for the MakePython ESP32 Development Kit. The kit comes with several LEDs, sensors, and actuators. The kit will help you acquire the basic knowledge to create IoT projects.
The book’s fully evaluated projects feature all the supplied components. Each project includes a block diagram, a circuit diagram, a full program listing, and a complete program description.
Included in the kit
1x MakePython ESP32 development board with LCD
1x Ultrasonic ranging module
1x Temperature and humidity sensor
1x Buzzer module
1x DS18B20 module
1x Infrared module
1x Potentiometer
1x WS2812 module
1x Sound sensor
1x Vibration sensor
1x Photosensitive resistance module
1x Pulse sensor
1x Servo motor
1x USB cable
2x Button
2x Breadboard
45x Jumper wire
10x Resistor 330R
10x LED (Red)
10x LED (Green)
1x Project book (206 pages)
46 Projects in the Book
LED Projects
Blinking LED
Flashing SOS
Blinking LED – using a timer
Alternately flashing LEDs
Button control
Changing the LED flashing rate using pushbutton interrupts
Chasing-LEDs
Binary-counting LEDs
Christmas lights (random-flashing 8 LEDs)
Electronic dice
Lucky day of the week
Pulsewidth Modulation (PWM) Projects
Generate a 1000-Hz PWM waveform with 50% duty cycle
LED brightness control
Measuring the frequency and duty cycle of a PWM waveform
Melody maker
Simple electronic organ
Servo motor control
Servo motor DS18B20 thermometer
Analog To Digital Converter (ADC) Projects
Voltmeter
Plotting the analog input voltage
ESP32 internal temperature sensor
Ohmmeter
Photosensitive resistance module
Digital To Analog Converter (DAC) Projects
Generating fixed voltages
Generating a sawtooth-wave signal
Generating a triangular-wave signal
Arbitrary periodic waveform
Generating a sinewave signal
Generating accurate sinewave signal using timer interrupts
Using The OLED Display
Seconds counter
Event counter
DS18B20 OLED based digital thermometer
ON-OFF temperature controller
Measuring the temperature and humidity
Ultrasonic distance measurement
Height of a person (stadiometer)
Heart rate (pulse) measurement
Other Sensors Supplied with the Kit
Theft alarm
Sound-activated light
Infrared obstacle avoidance with buzzer
WS2812 RGB LED ring
Timestamping temperature and humidity readings
Network Programming
Wi-Fi scanner
Remote control from the Internet browser (using a smartphone or PC) – Web Server
Storing temperature and humidity data in the Cloud
Low-Power Operation
Using a timer to wake up the processor
Vollständiger ESP32-Mikrocontroller-Lernkurs mit speziell entwickelter MCU-Erweiterungsplatine, praxisorientierten Projekten und einem umfassenden Online-Guide – ideal, um Hardware, Programmierung und Konnektivität Schritt für Schritt zu erlernen.
Praktische Einführung in eingebettete Systeme mit dem ESP32
Dieser Kurs richtet sich an Einsteiger in die Welt der eingebetteten Systeme, die einen strukturierten, beispielorientierten Einstieg suchen. Falls Sie sich bereits mit allgemeiner Elektronik oder Arduino-basierten Materialien beschäftigt haben, diese aber als zu allgemein oder zu wenig praxisnah empfunden haben, bietet dieser Kurs eine fokussiertere Alternative.
Mit dem "ESP32 by Example Kit" (EEK) – einem kompakten und kostengünstigen Komponentensatz mit LEDs, Sensoren, einem OLED-Display und einem Bewegungsprozessor – arbeiten Sie während des gesamten Kurses mit einem einheitlichen Hardware-Setup. Nach dem Zusammenbau bleibt das EEK weitgehend unverändert, sodass Sie sich ganz auf das Lernen und Experimentieren konzentrieren können, ohne ständig neu konfigurieren zu müssen.
Themen:
Verstehen und Programmieren des ESP32-Mikrocontrollers
Programmieren und Ausführen von Code mit der Arduino IIDE
Erkunden von cyber-physischen Systemen, abschließend zur grundlegenden Drohnensteuerung
Vorkenntnisse in Arduino oder Embedded-Entwicklung sind nicht erforderlich. Jeder Abschnitt enthält praktische Beispiele und Miniprojekte, die die wichtigsten Konzepte festigen und zu einer tiefergehenden Auseinandersetzung anregen. Am Ende des Kurses können Sie die Beispiele des Buches nicht nur nachvollziehen, sondern auch mit eigenen Ideen und Anwendungen erweitern.
Ob Sie sich für Embedded-Programmierung, interaktive Systeme oder die Grundlagen der Drohnensteuerung interessieren – dieser Kurs bietet einen klaren und praxisorientierten Einstieg.
Was Sie lernen werden
Eingebettete Programmierung mit dem ESP32 mithilfe der Arduino IDE
Echtzeit-Sensoreingabe und -steuerung über Tasten, LEDs und Displays
Gestenbasierte Interaktion mit dem Bewegungssensor MPU6050
Integration von Bluetooth-Gamepads und Drohnensteuerungssimulation
WLAN- und UDP-Netzwerke, lokale Webserver und NTP
MQTT-Kommunikation mit Cloud-Plattformen wie AWS und Arduino IoT
Aufbau und Bereitstellung voll funktionsfähiger IoT-Systeme
Perfekt für
Studierende und Autodidakten, die sich mit eingebetteten Systemen beschäftigen
Bastler und IoT-Begeisterte, die ihre Hardwarekenntnisse verbessern möchten
Lehrkräfte und Dozenten, die nach sofort einsetzbarem Unterrichtsmaterial suchen
Entwickler, die über die Grundlagen von Raspberry Pi oder Arduino hinausgehen möchten
Support, wenn Sie ihn brauchen
Zugang zu Kursleitern über die Elektor Academy
Hilfreiche Community-Foren und wichtige Dokumentation
Was ist in der Box (Kurs)?
Neues 384-seitiges Buch: "ESP32 by Example" (Wert: 45 €)
Elektor ESP32 by Example Kit (EEK): Mikrocontroller-Erweiterungsplatine mit 6 LEDs und 6 Tasten + OLED-Display, MPU6050 3-Achsen Beschleunigungsmesser und Gyroskop-Modul (Wert: 40 €)
Adafruit HUZZAH32 – ESP32 Feather MCU Board (Wert: 30 €)
ESP32 Cheap Yellow Display Board (Wert: 25 €)
DHT11 Feuchtigkeitssensor & Temperatursensor
Breadboard
Jumperkabel
USB-C-Kabel
Zugang zum vollständigen Kurs auf der Elektor Academy Pro Lernplattform
Lehrvideos
Herunterladbare Arduino-Projektdateien für jedes Modul
Lernmaterial (dieser Box)
▶ Klicken Sie hier zum Öffnen
Module 1 – Getting Started with the ESP32 & EEK
Module 2 – Digital Output – LEDs and GPIO
Module 3 – Switches and Input Handling
Module 4 – EEK and PWM
Module 5 – OLED and Display Output
Module 6 – Motion Sensing with the MPU6050
Module 7 – Capstone Project (EEK in Action)
Module 8 – WiFi and Web Control with ESP32
Module 9 – Cloud Concepts using EEK
Module 10 – Hands-on: Arduino IoT Cloud and EEK
Module 11 – BlueTooth and EEK GamePad Integration
Module 12 – Why Drones?
Module 13 – Drone Simulator Concepts
Module 14 – Simple Drone Flight Control
Module 15 – Real-Time Drone Flight Control
Module 16 – Drone Control Mini-Projects
Module 17 – Middleware and Python Scripting
Module 18 – Python Applications for Drone Control
Module 19 – Capstone EEK Control Project and Presentation
Über den Autor
Dr. Jim Solderitsch ist Dozent, Softwarearchitekt, Systementwickler und Cybersicherheitsforscher mit Schwerpunkt auf cyber-physischen Systemen. Derzeit ist er als Lehrbeauftragter für Informatik an der Villanova University in Pennsylvania tätig.
Was ist Elektor Academy Pro?
Elektor Academy Pro bietet maßgeschneiderte Lernlösungen für Fachkräfte, Ingenieurteams und technische Experten in der Elektronik- und Embedded-Systems-Branche. Sie unterstützt Einzelpersonen und Organisationen dabei, ihr praktisches Know-how zu vertiefen, ihre Skills gezielt auszubauen und dank hochwertiger Inhalte und praxisnaher Tools stets einen Schritt voraus zu sein.
Von realen Projekten und spezialisierten Kursen bis hin zu fundierten technischen Insights – Elektor versetzt Ingenieure in die Lage, aktuelle Herausforderungen der Branche erfolgreich zu meistern. Unser Bildungsportfolio umfasst Academy-Bücher, Pro-Boxen, Webinare, Konferenzen und B2B-Fachmagazine – alles mit Blick auf praxisnahe Weiterbildung und berufliches Wachstum.
Ob Ingenieur, F&E-Spezialist oder technischer Entscheider: Elektor Academy Pro schlägt die Brücke zwischen Theorie und Praxis – und hilft Ihnen, neue Technologien zu beherrschen und Innovationen in Ihrem Unternehmen gezielt voranzutreiben.
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.
Learning circuit design the fun way
Welcome to the world of electronics!
Getting started in electronics is not as difficult as you may think. Using this book, you will explore and learn the most important electrical and electronics engineering concepts in a fun way by doing various experiments and by simulating circuits. It will teach you electronics practically without getting into complex technical jargon and long calculations. As a result, you will be creating your own projects soon.
No prior knowledge of electronics is required, only some basic algebra is used in a few simple calculations. Many tested and working projects and simulations are presented to familiarise yourself with the construction of electronic circuits. Circuit simulation is introduced at an early stage to enable you to experiment with circuits easily without breaking anything.
You will learn:
The concepts of voltage, current, and power
AC and DC
Basic lamp circuits with switches
Passive components: resistors, capacitors & inductors
RC & RCL circuits
Electromagnetism
Loudspeakers, relays, buzzers, and transformers
Active components: diodes & LEDs, bipolar transistors & MOSFETs
Transistor-based switching circuits
Optocoupler circuits
Astable & monostable multivibrators
Using the 555 timer IC
The operational amplifier
Digital logic
Advanced examples: amplifiers, oscillators, filters, and sensors
Test and measurement tools
Microcontrollers: Arduino UNO, ESP32, Raspberry Pi Pico, and Raspberry Pi
Reading datasheets and best practices for selecting components
EMC & EMI and norms & regulations
The software simulation of gauges, control-knobs, meters and indicators which behave just like real hardware components on a PC’s screen is known as virtual instrumentation.
In this book, the Delphi program is used to create these mimics and PIC based external sensors are connected via a USB/RS232 converter communication link to a PC.
Detailed case studies in this Book include a virtual compass displayed on the PC’s screen, a virtual digital storage oscilloscope, virtual -50 to +125 degree C thermometer, and FFT sound analyser, a joystick mouse and many examples detailing virtual instrumentation Delphi components. Arizona’s embedded microcontrollers – the PIC's are used in the projects and include PIC16F84A, PIC16C71, DSPIC30F6012A, PIC16F877, PIC12F629 and the PIC16F887. Much use is made of Microchip’s 44 pin development board (a virtual instrument ‘engine)’, equipped with a PIC16F887 with an onboard potentiometer in conjunction with the PIC’s ADC to simulate the generation of a variable voltage from a sensor/transducer, a UART to enable PC RS232 communications and a bank of 8 LED's to monitor received data is also equipped with an ISP connector to which the ‘PICKIT 2’ programmer may easily be connected.
Full source code examples are provided both for several different PIC’s, both in assembler and C, together with the Pascal code for the Delphi programs which use different 3rd party Delphi virtual components.
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.
Learn to Build Intelligent Embedded Systems
Build smarter embedded systems with Arduino UNO Q. This book gives you the tools, knowledge, and confidence to turn ideas into intelligent, working solutions using the Arduino UNO Q platform. Discover how to build intelligent embedded systems with the Arduino UNO Q and AI.
Unlock the full potential of the Arduino UNO Q, a next-generation platform that combines the real-time power of the STM32U585 microcontroller with the flexibility of a Qualcomm Dragonwing QRB2210 microprocessor.
Learn how to rapidly prototype real-world applications using the Arduino IDE for low-level embedded control and Python in Arduino App Lab for high-level development.
Build confidence through hands-on projects that guide you step by step from basic board features to complete working systems.
Explore ready-to-use, AI based Arduino App Lab examples and see how they can jump-start your development and reduce time to deployment.
Step into the world of Edge AI with a clear, practical introduction to Edge Impulse Studio—no prior AI experience required.
Follow a complete, real-world workflow to create a Keyword Spotting AI application, covering data collection, model training, optimization, and on-device inference using the Edge Impulse Studio.
Bridge the gap between embedded systems and machine learning and learn how to bring intelligence directly onto your hardware.
Perfect for embedded engineers, educators, students, and makers looking to stay ahead in AI-enabled product development.
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.
ARM Cortex-M Embedded Design from 0 to 1
Hobbyists can mash together amazing functional systems using platforms like Arduino or Raspberry Pi, but it is imperative that engineers and product designers understand the foundational knowledge of embedded design. There are very few resources available that describe the thinking, strategies, and processes to take an idea through hardware design and low-level driver development, and successfully build a complete embedded system. Many engineers end up learning the hard way, or never really learn at all.
ARM processors are essentially ubiquitous in embedded systems. Design engineers building novel devices must understand the fundamentals of these systems and be able to break down large, complicated ideas into manageable pieces. Successful product development means traversing a huge amount of documentation to understand how to accomplish what you need, then put everything together to create a robust system that will reliably operate and be maintainable for years to come.
This book is a case study in embedded design including discussion of the hardware, processor initialization, low‑level driver development, and application interface design for a product. Though we describe this through a specific application of a Cortex-M3 development board, our mission is to help the reader build foundational skills critical to being an excellent product developer. The completed development board is available to maximize the impact of this book, and the working platform that you create can then be used as a base for further development and learning.
The Embedded in Embedded program is about teaching fundamental skill sets to help engineers build a solid foundation of knowledge that can be applied in any design environment. With nearly 20 years of experience in the industry, the author communicates the critical skill development that is demanded by companies and essential to successful design. This book is as much about building a great design process, critical thinking, and even social considerations important to developers as it is about technical hardware and firmware design.
Downloads
EiE Software Archive (200 MB)
IAR ARM 8.10.1 (Recommended IDE version to use) (1.2 GB)
IAR ARM 7.20.1 (Optional IDE version to use) (600 MB)
Dieses Buch wendet sich in erster Linie an alle, die sich auf dem Gebiet der Physik in irgendeiner Art von Ausbildung befinden (z. B. Schüler, Studenten, Praktikanten, Auszubildende) oder selbst in der Ausbildung tätig sind.
Der Autor zeigt anschaulich, wie man die unterschiedlichsten, physikalischen Experimente mit modernen Hilfsmitteln wie zum Beispiel der Arduino-Plattform sinnvoll ergänzen kann.
Als eine Art „modernes Messinstrument“ ermöglicht es der Arduino unter anderem, die Messergebnisse auch in einer Excel-Tabelle darzustellen.
Die gezeigten Experimente lassen sich, obwohl sie ein geringes Maß an handwerklichem Geschick erfordern, auch bequem zuhause durchführen. Damit soll das Buch vor allem bei Jugendlichen ein Interesse am interessanten, sinnvollen und lehrreichen Einsatz von Mikroprozessoren wecken, der auch im Hobby-Bereich stattfinden kann.
Sicherheit steht beim Experimentieren natürlich an erster Stelle: Licht, Wärme und Elektrizität sind unverzichtbar für unser heutiges Leben, aber diese Energien bergen auch Gefahren. Handeln Sie daher bitte stets nach dem Motto: Erst denken, dann machen!
Nicht nur Anfänger auf dem Gebiet der Hobby-Elektronik werden an diesem handlichen, praxisbezogenen und leicht verständlichen Buch Gefallen finden.
Elektor GREEN en GOLD leden kunnen deze uitgave hier downloaden.
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