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Aus der Reihe "Stromversorgung ohne Stress" (Band 3) Elektronik ohne Batterien oder Versorgungsnetz Für den Betrieb moderner elektronischer Bauteile ist vergleichsweise nur noch wenig Energie notwendig. Dies eröffnet neue Möglichkeiten, wie z. B. Schaltungen und Baugruppen, die ohne Batterien oder Akkumulatoren auskommen und auch keinen Anschluss an das Versorgungsnetz benötigen. Damit entfällt auch ein großer Teil des Wartungsaufwandes. Die Baugruppen arbeiten weitestgehend „für sich alleine“. Die Energie wird auf unterschiedlichste Weise aus der Umgebung gewonnen. Dazu sind allerdings spezielle Techniken erforderlich. Nicht nur zur Gewinnung der Energie – auch zur Umformung, so dass sie für elektronische Schaltungen nutzbar ist. In diesem Buch geht es um die Bereitstellung kleiner Energiemengen, mit denen kleine Geräte (Sensoren, Sender und Empfänger für QRP oder Datenübertragung, etc.) völlig autark betrieben werden können – wenn möglich, mit Bauteilen aus der Bastelkiste und ohne komplexe, spezialisierte Integrierte Schaltungen. Die am Thema interessierten Elektroniker und „Macher“ lernen hier, wie sie eigene reale Energy-Harvesting-Projekte mit Teilen aus der Bastelkiste umsetzen können, ohne vorher viel Zeit für lange theoretische Abhandlungen aufzubringen. Gerade beim Energy Harvesting ist es jedoch nicht immer möglich auf Spezial–ICs zu verzichten. Es geht eben um jedes µW und es ist leicht nachvollziehbar, dass es einfacher ist, auf einer kleinen Chipfläche mit wenig Energie zu arbeiten, als bei einer ausladenden Schaltung mit umfangreicher Verdrahtung. Die mehr „theoretischen“ oder grundsätzlichen Themen wurden in die einzelnen Kapitel und Projekte eingestreut. Den vollständigen Überblick erhält man deshalb erst, wenn man das Buch in Gänze gelesen hat. Dafür kann der Leser bereits im 2. Kapitel ein erstes Projekt umsetzen.

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1-Wire ist die Bezeichnung für eine serielle Schnittstelle, die mit nur einer Datenader auskommt. Es ist ein Master-Multi-Slave-Kommunikationsprotokoll. Verfügbar sind integrierte Bausteine zur Temperaturmessung, Akkuüberwachung, Echtzeituhr und beispielsweise Hotelschließanlagen. Eine Besonderheit von 1-Wire-Geräten ist die Spannungsversorgung aus der Gegenstation, hierbei erfolgt die Versorgung der Slaves über die Datenleitung. Der Leser erhält mit „Das 1-Wire-Praxisbuch“ eine umfassende Einführung in die 1-Wire-Technologie. Das Buch zeigt anhand praktischer Projekte zum Nachbauen, wie man verschiedene verfügbare 1-Wire-Chips in eigene Mikrocontroller-gesteuerte Anwendungen integrieren kann, und zwar mit Assembler-Software-Implementierungen für PIC-Mikrocontroller und mit Sketches für den Arduino. Die 1-Wire-Technik kommt in dem Buch praxisnah bei einem elektronischen Schloss zum Einsatz, das von einem PIC-Mikrocontroller gesteuert wird. Ein weiteres Praxisprojekt erläutert Schritt für Schritt, wie beispielsweise eine ständige Temperaturmessung mit 1-Wire-Bausteinen möglich ist.

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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.

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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.

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The newcomer to Microchip’s PIC microcontrollers invariably gets an LED to flash as their first attempt to master this technology. You can use just a simple LED indicator in order to show that your initial attempt is working, which will give you confidence to move forward. This is how the book begins — simple programs to flash LEDs, and eventually by stages to use other display indicators such as the 7-segment display, alphanumeric liquid crystal displays and eventually a colour graphic LCD. As the reader progresses through the book, bigger and upgraded PIC chips are introduced, with full circuit diagrams and source code, both in assembler and C. In addition, a small tutorial is included using the MPLAB programming environment, together with the EAGLE schematic and PCB design package to enable readers to create their own designs using the book’s many case studies as working examples to work from.

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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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Dieses Buch behandelt Softwaretechniken, die es gestatten, auch anspruchsvollere Programme für AVR-Mikrocontroller zu entwickeln. Speziell wird im ersten Teil, welcher den Datenstrukturen gewidmet ist, besonders auf die Harvard-Architektur der Controller und die daraus resultierenden Programmiertechniken eingegangen. Die kleinen Arbeitsspeicher der meisten AVR-Controller erfordern immer wieder angepasste Implementierungsmethoden, davon werden einige im Buch vorgestellt, beispielsweise die verdichtete Speicherung und das Sortieren kurzer Zahlenfolgen mit Sortiernetzwerken. Die Implementierung der Buddy-Methode zur Arbeitsspeicherverwaltung zeigt, dass bei der Programmierung von AVR-Controllern nicht nur simple Algorithmen verwendet werden können.Im zweiten Teil des Buches wird die Arithmetik der Controller analysiert. Diese Analyse ist aber kein Selbstzweck, denn sie führt auf Programmiertechniken, die ohne sie nur schwer zu erlangen oder zu erklären wären. Ferner wird eine Fixkommaarithmetik entwickelt, die der Rechenleistung der Controller in vielen Fällen besser angepasst ist als eine rechenleistungsintensive Fließkommaarithmetik. An zwei Beispielen wird gezeigt, wie auf dieser Basis auch höhere Funktionen implementiert werden können.Für die Programme wird durchweg der AVR-Assembler eingesetzt, der kostenlos zur Verfügung steht. Der Simulator, welcher Teil der Programmierumgebung ist, der auch der Assembler angehört, gestattet es, die Programme des Buches nachzuvollziehen oder mit ihnen zu experimentieren, ohne einen echten Controller einzusetzen.

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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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Der Autor führt Einsteiger und auch Fortgeschrittene gekonnt und professionell in eine hochinteressante Thematik ein. Auch wer seine Elektronik- und Programmierkenntnisse weiter ausbauen und vertiefen möchte, hat dazu gute Möglichkeiten. Die modernen und zeitgemäßen Atmel AVR-Prozessoren sowie die Programmierung in C sind in Kombination eine zukunftssichere Plattform für lange Zeit. Nach Einführung und Vorstellung der notwendigen Entwicklungsumgebung werden Projekte vorgestellt, die schrittweise zum Ziel führen.Für die meisten Projekte kommt das Atmel AVR-Evaluation-Board zum Einsatz – eine Experimentierplatine aus dem Hause Pollin Electronic. Das gewährleistet den reibungslosen Nachbau der vorgeschlagenen Projekte. Natürlich ist auch die Verwendung eigener Experimentierschaltungen möglich, denn ein erklärtes Ziel des Buches ist es, den Anwender zu selbständigem Arbeiten und Entwickeln zu befähigen.Aus dem Inhalt:• Der passende Mikrocontroller• Die Entwicklungsumgebung• Erste Schritte mit dem Mikrocontroller• Das AVR-Evaluation-Board• I/O-Grundlagen• Flüssigkristalldisplays (LCDs)• Serielle Datenübertragung• Analoge Ein- und Ausgabe• Programmablaufsteuerung mit Interrupts• Timer/Counter• Speicherzugriffe, Bootloader• Serieller Datenbus I²C (TWI) und SPI• Beispielprojekte: DCF 77, GPS, GLONASS, Fernwirken per Handy, Bluetooth, USB, SD-Speicherkarten und mehr

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Entièrement mise à jour pour le Raspberry Pi 5 Raspberry Pi 5 est un petit ordinateur intelligent, de construction britannique qui regorge de potentiel. Fabriqué à l'aide d'un processeur économe en énergie, le Raspberry Pi est conçu pour vous aider à apprendre le codage, découvrir comment fonctionne un ordinateur et construire vos propres projets uniques et incroyables. Ce guide est conçu pour vous montrer à quel point il est facile de démarrer. Apprendre à : Configurez votre Raspberry Pi, installez son système d'exploitation, et commencez à utiliser cet ordinateur entièrement fonctionnel. Commencez à coder des projets, avec des guides étape par étape utilisant les langages de programmation Scratch 3, Python et MicroPython. Expérimentez en connectant des composants électroniques, et amusez-vous à créer des projets incroyables. Nouveauté de la 5ème édition : Mise à jour pour les derniers ordinateurs Raspberry Pi : Raspberry Pi 5 et Raspberry Pi Zèro 2 W. Couvre le dernier système d'exploitation Raspberry Pi. Comprend un nouveau chapitre sur le Raspberry Pi Pico ! Téléchargements GitHub

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Affordable solutions with the ESP8266 and 3D printing If you are looking for a small yet powerful IoT device, you are likely to come across the ESP8266 and compatible products on the market today. One of these, the Wemos/Lolin D1 Mini Pro board strikes a remarkable balance between cost and performance. A small and very affordable prototype board, the D1 Mini Pro stands out with its WiFi functionality and a 16-Mbytes flash memory for easy creation of a flash file system. In addition, there are sufficient input and output pins (only one analog input though) to support PWM, I²C, and One-Wire systems to mention but a few. The book describes the operation, modding, construction, and programming of home appliances including a colorful smart home accessory, a refrigerator/greenhouse controller, an AC powerline monitor, a door lock monitor, and an IKEA Trådfri controller. As a benefit, all firmware developed for these DIY, "IoT-ized" devices can be updated over-the-air (OTA). For most of the designs in the book, a small printed circuit board (PCB) and an enclosure are presented so readers can have a finished and attractive-looking product. Readers having – or with access to! – a 3D printer can "print" the suggested enclosures at home or in a shop. Some of the constructions benefit from a Raspberry Pi configured as a gateway or cms server. This is also described in detail with all the necessary configuring. You don’t need to be an expert but the prerequisites to successful replication of the projects include basic skills with PC software including the ability to surf the Internet. In terms of hardware, you should be comfortable with soldering and generally assembling the PCBs presented in the book. All custom software written for the IoT devices, the PCB layouts, and 3D print files described in the book are available for free downloading.

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Programming with GNU Radio HackRF is an open-source hardware platform developed by Great Scott Gadgets and serves as a versatile front end for software-defined radio (SDR). With HackRF One and its successor, HackRF Pro, users can develop their own SDR applications, build powerful receivers and transmitters, and tackle demanding RF measurement tasks. This book provides a practical introduction to the world of SDR. Step by step, the author shows how powerful SDR projects can be implemented with HackRF – from the fundamentals of RF technology to advanced applications using GNU Radio. In addition to working with SDR Sharp (SDR#), RadioConda, and GNU Radio, the book also covers the fundamentals of modern digital signal processing. Numerous experiments and easy-to-follow practical examples guide readers through topics such as AM, FM, and SSB reception, digital filters, shortwave radio, amateur radio, signal generators, and custom RF projects up to 6 GHz. Whether you are a maker, radio amateur, electronics enthusiast, or SDR beginner, this book provides solid knowledge, practical applications, and the motivation to creatively explore the possibilities of modern SDR technology.

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