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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.

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Das Buch ist im Wesentlichen zweigeteilt: Im ersten Teil werden Techniken vorgestellt, mit denen parallele Programmabläufe realisiert werden können. Diese reichen von der einfachen automatischen Ablaufsteuerung eines Hintergrundprozesses durch Interrupts bis zur Implementierung eines an die beschränkten Möglichkeiten von AVR-Mikrocontrollern angepassten RTOS. Die Realisierung von Hintergrundprozessen lässt sich auf bequeme Weise mit Interrupts durchführen. Auf die Probleme der Synchronisierung mit Hintergrundprozessen wird ausführlich eingegangen. Interrupts werden zwar auch in ihrer „natürlichen“ Umgebung vorgestellt, aber es werden auch „exotische“ Einsätze von Interrupts beschrieben, z. B. der Einsatz eines Timer-Interrupts als Programmschleifenzähler. Dass sinnvolles Multitasking auch für die kleineren Mikrocontroller der AVR-Serie möglich ist, wird mit Kleinsystemen demonstriert, die auch auf einem ATtiny2313 ablaufen können. Für Controller mit besserer Ausstattung ist das System SLIMOS gedacht – in dem Prozesse dynamische Objekte sind – in dem Prozesse mit Semaphoren und Ereignissen synchronisiert werden können – welches Interrupts als Ereignisse integriert und eine Zeitablaufsteuerung für inaktive Prozesse besitzt.Der zweite Teil des Buches ist der Numerik gewidmet. Höhepunkt ist die Implementierung einer AVR-freundlichen Fließkommaarithmetik, die dennoch den Standard IEEE 754 soweit umsetzt, wie das bei den kleinen AVR-Prozessoren sinnvoll erscheint. Der Vorstellung und Erläuterung dieses Standards ist ein eigenes Kapitel gewidmet. Zusätzlich gibt es noch ein vorbereitendes Kapitel, in dem die Grundbegriffe der Fließkommaarithmetik erklärt werden, das aber auch esoterische Aspekte erläutert, wie etwa das vom Standard geforderte Rechnen mit Unendlichkeiten. Ein weiteres Kapitel beschreibt die Erzeugung von Zufallszahlen. Es wird gezeigt, wie Zufallszahlen mit diskreter Verteilung, Gleichverteilung, Exponentialverteilung und Normalverteilung berechnet werden können. Sie werden als sehr schnelle Versionen in Fixkommaarithmetik bereit gestellt, woraus dann Fließkommaversionen entwickelt werden. Ein Beispiel für ihren Einsatz ist im Simulationsabschnitt des SLIMOS-Kapitels zu finden.Der Anhang bietet u. a. eine sehr AVR-freundliche Realisierung der Methode von Fletcher und die Implementierung von Funktoren, die elegante Problemlösungen gestatten.Alle Programme sind so ausführlich erläutert und kommentiert, dass der Leser keine Schwierigkeiten damit haben dürfte, sie an eigene Bedürfnisse anzupassen. Der für alle Programme verwendete Assembler wird vom Hersteller der AVR-Mikrocontroller kostenlos zur Verfügung gestellt.Band 2 ist als gedrucktes Buch erhältlich: Systemprogrammierung II für AVR-Mikrocontroller

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Like its predecessors in the 300 series of electronics projects books, 303 Circuits is aimed at the active electronics enthusiast, professional or amateur. Since the series was started in the early 1980s, many thousands of readers have found in these books that new approach, new concept, or new circuit they were looking for. In 303 Circuits you will find new ideas, new concepts and new circuits covering the gamut of electronics. The book is arranged in subject sections to make it easier for you to find the circuit or idea you are looking for.

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Ungefähr seit dem Jahr 2000 bieten Fahrzeuge Zugriff auf Diagnosedaten, Messwerte und erkannte Fehler, die mit preiswerten Geräten ausgelesen werden können. Die Daten helfen Ihnen nicht nur bei der Fehlersuche, sondern auch beim Gebrauchtwagenkauf oder dem reibungslosen Bestehen der nächsten Hauptuntersuchung. Die zunehmende Komplexität und Vernetzung der integrierten elektronischen Kontroll- und Steuerungssysteme im Fahrzeug erfordert vom Kfz-Mechatroniker sowie dem ambitionierten Selbstschrauber ein tiefgreifendes Verständnis der Thematik. Dieses Sachbuch bietet Ihnen eine umfassende Einführung zu den in Kraftfahrzeugen vorhandenen genormten On-Board-Diagnosemöglichkeiten (OBD II), deren Ursprünge, Stand der Entwicklung, Protokollaufbau und Anwendung. Das Buch richtet sich an eine breite Leserschaft, die selbst die Möglichkeiten nutzen will, um nicht mehr auf kostspielige Werkstattbesuche angewiesen zu sein oder sich für eine Eigenentwicklung von Diagnosesystemen und eine praxisnahe Beschreibung der Protokolle interessiert. Durch den Einsatz günstiger Diagnoseadapter (ELM 327 etc.) können Sie sich auf dem Smartphone Live-Daten anzeigen lassen und Cockpitinstrumente nachrüsten oder eigene Anwendungssoftware für verschiedene Systeme erstellen. Themenauswahl Historische Entwicklung der Diagnosemöglichkeiten und Standards Funktionsumfang von OBD II mit allen zehn Diagnosemodi und Readinesscode World Wide Harmonized OBD (WWH-OBD) und HD OBD (Heavy Duty: Nutzfahrzeuge) Anschlüsse gemäß SAE J1962, SAE J1939, SAE J1708 und DoIP (ISO 13400) Protokollaufbau nach SAE J1850, ISO 9141, ISO 14230 und CAN Übersicht gängiger Diagnoselösungen für Hobbyanwender Eigenbau von Diagnosesystemen mit Arduino und Raspberry Pi Alle Parameter Identifier (Messwerte) für OBD II Umfangreiche Liste der Fehlercodes zum Nachschlagen

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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.

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Der Autor zeigt in diesem Buch alle wichtigen Aspekte der Mikrocontroller-Programmierung, ohne den Leser mit unnötigen oder nebensächlichen Informationen zu überladen. Am Ende der Lektüre ist der Leser in der Lage, 8-Bit-Mikrocontroller zu verstehen und zu programmieren. Die Einführung in die Mikrocontroller-Programmierung dekliniert der Autor an Mikrocontrollern aus der PIC-Familie durch. Der PIC mit seinem 8-Bit-Design ist nicht auf dem modernsten technischen Stand, aber dafür einfach zu verstehen. Er wird in einem DIP-Gehäuse angeboten, ist überall erhältlich und nicht besonders komplex. Das gesamte Datenblatt des PICs ist um Dekaden kürzer als die Architekturbeschreibung, die den Prozessor eines fortgeschrittenen Mikrocontrollers beschreibt. Die Einfachheit hat ihre Vorteile. Wer versteht, wie ein Mikrocontroller grundlegend funktioniert, kann sich später in fortgeschrittene Softcores einarbeiten. Steht im ersten Teil des Buches Assembler als ausführende Programmiersprache im Vordergrund, so geht der Autor im zweiten Teil seines Buches vertiefend auf C ein. Quasi nebenbei entführt das Buch den Leser in die Tiefen der praktischen Arbeit mit Mikrocontrollern, erklärt interessante Messtechnik und zeigt Möglichkeiten zur Arbeitserleichterung und Fehlersuche.

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Bent u altijd al op zoek geweest naar een handig naslagwerk op het gebied van elektrotechniek en elektronica? Een boek waarin alles te vinden is wat in de dagelijkse praktijk voor hobby, studie of werk nodig is? Dan hoeft u niet langer verder te zoeken. U heeft namelijk gevonden wat u zoekt: Compendium Elektrotechniek (en elektronica). Met dit boek haalt u een grote diversiteit aan praktische kennis in huis. Alles wat u ooit beheerst heeft en waarvan u weet dat het ergens te vinden moet zijn, is nu terug te vinden in één boekwerk! Compendium Elektrotechniek is samengesteld door studenten en docenten van de Universiteit Twente. In het boek komen zowel theorie als praktijk aan bod. In het theoretische deel komen wiskunde, informatica, fysica, meettechniek, signaal- en systeemtheorie en elektronica aan de orde. Het praktische deel is onderverdeeld in de hoofdstukken componenten, audio/video en voedingen. Het is een verzameling informatie die regelmatig van pas komt voor iedereen die met elektrotechniek te maken heeft. Van pinouts van stekkers en IC's tot kleurcodes van weerstanden en schema's van spanningsregelaars.

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Program, build, and master over 60 projects with Python The Raspberry Pi 5 is the latest single-board computer from the Raspberry Pi Foundation. It can be used in many applications, such as in audio and video media centers, as a desktop computer, in industrial controllers, robotics, and in many domestic and commercial applications. In addition to the well-established features found in other Raspberry Pi computers, the Raspberry Pi 5 offers Wi-Fi and Bluetooth (classic and BLE), which makes it a perfect match for IoT as well as in remote and Internet-based control and monitoring applications. It is now possible to develop many real-time projects such as audio digital signal processing, real-time digital filtering, real-time digital control and monitoring, and many other real-time operations using this tiny powerhouse. The book starts with an introduction to the Raspberry Pi 5 computer and covers the important topics of accessing the computer locally and remotely. Use of the console language commands as well as accessing and using the desktop GUI are described with working examples. The remaining parts of the book cover many Raspberry Pi 5-based hardware projects using components and devices such as LEDs and buzzers LCDs Ultrasonic sensors Temperature and atmospheric pressure sensors The Sense HAT Camera modules Example projects are given using Wi-Fi and Bluetooth modules to send and receive data from smartphones and PCs, and sending real-time temperature and atmospheric pressure data to the cloud. All projects given in the book have been fully tested for correct operation. Only basic programming and electronics experience are required to follow the projects. Brief descriptions, block diagrams, detailed circuit diagrams, and full Python program listings are given for all projects described.

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If you enjoy DIY electronics, projects, software and robots, you’ll find this book intellectually stimulating and immediately useful. With the right parts and a little guidance, you can build robot systems that suit your needs more than overpriced commercial systems can. 20 years ago, robots based on simple 8-bit processors and touch sensors were the norm. Now, it’s possible to build multi-core robots that can react to their surroundings with intelligence. Today’s robots combine sensor readings from accelerometers, gyroscopes and computer vision sensors to learn about their environments. They can respond using sophisticated control algorithms and they can process data both locally and in the cloud. This book, which covers the theory and best practices associated with advanced robot technologies, was written to help roboticists, whether amateur hobbyist or professional, take their designs to the next level. As will be seen, building advanced applications does not require extremely costly robot technology. All that is needed is simply the knowledge of which technologies are out there and how best to use each of them. Each chapter in this book will introduce one of these different technologies and discuss how best to use it in a robotics application. On the hardware side, we’ll cover microcontrollers, servos, and sensors, hopefully inspiring you to design your own awe-inspiring, next-generation systems. On the software side, we’ll cover programming languages, debugging, algorithms, and state machines. We’ll focus on the Arduino, the Parallax Propeller, Revolution Education PICAXE and projects I’ve with which I’ve been involved, including the TBot educational robot, the PropScope oscilloscope, the 12Blocks visual programming language, and the ViewPort development environment. In addition, we’ll serve up a comprehensive introduction to a variety of essential topics, including output (e.g. LEDs, servo motors), and communication technologies (e.g. infrared, audio), that you can use to develop systems that interact to stimuli and communicate with humans and other robots. To make these topics as accessible as possible, handy schematics, sample code and practical tips regarding building and debugging have been included. Hanno Sander Christchurch, New Zealand

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A Small Basic Approach There are many different PC programming languages available on the market. Some have beautiful names; some have easy to use development tools. Others have incredible power. They all have one thing in common: they assume that you have, or want to have, a knack for technology and difficult to read commands. In this book we take a practical approach to programming. We assume that you simply want to write a PC program, and write it quickly. Not in a professional environment, not in order to start a new career, but for plain and simple fun... or just to get a task done. Therefore we use Small Basic. You will have an application up and running in a matter of minutes. You will understand exactly how it works and be able to write text programs, graphical user interfaces, and advanced drivers. It is so simple; you don't even need to be an adult!

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