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From Theory to Practical Applications in Wireless Energy Transfer and Harvesting Wireless power transmission has gained significant global interest, particularly with the rise of electric vehicles and the Internet of Things (IoT). It’s a technology that allows the transfer of electricity without physical connections, offering solutions for everything from powering small devices over short distances to long-range energy transmission for more complex systems. Wireless Power Design provides a balanced mix of theoretical knowledge and practical insights, helping you explore the potential of wireless energy transfer and harvesting technologies. The book presents a series of hands-on projects that cover various aspects of wireless power systems, each accompanied by detailed explanations and parameter listings. The following five projects guide you through key areas of wireless power: Project 1: Wireless Powering of Advanced IoT Devices Project 2: Wireless Powered Devices on the Frontline – The Future and Challenges Project 3: Wireless Powering of Devices Using Inductive Technology Project 4: Wireless Power Transmission for IoT Devices Project 5: Charging Robot Crawler Inside the Pipeline These projects explore different aspects of wireless power, from inductive charging to wireless energy transmission, offering practical solutions for real-world applications. The book includes projects that use simulation tools like CST Microwave Studio and Keysight ADS for design and analysis, with a focus on practical design considerations and real-world implementation techniques.

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AVR Architecture and Programming An in-depth look at the 8-bit AVR architecture found in ATtiny and ATmega microcontrollers, mainly from a software and programming point of view. Explore the AVR architecture using C and assembly language in Microchip Studio (formerly Atmel Studio) with ATtiny microcontrollers. Learn the details of how AVR microcontrollers work internally, including the internal registers and memory map of ATtiny devices. Program ATtiny microcontrollers using an Atmel-ICE programmer/debugger, or use a cheap hobby programmer, or even an Arduino Uno as a programmer. Most code examples can be run using the Microchip Studio AVR simulator. Learn to write programs for ATtiny microcontrollers in assembly language. See how assembly language is converted to machine code instructions by the assembler program. Find out how programs written in the C programming language end up as assembly language and finally as machine code instructions. Use the Microchip Studio debugger in combination with a hardware USB programmer/debugger to test assembly and C language programs, or use the Microchip Studio AVR simulator. DIP packaged ATtiny microcontrollers are used in this volume for easy use on electronic breadboards, targeting mainly the ATtiny13(A) and ATtiny25/45/85. Learn about instruction timing and clocks in AVR microcontrollers using ATtiny devices. Be on your way to becoming an AVR expert with advanced debugging and programming skills.

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Über 45 Projekte für den legendären 555-Chip (und den 556, 568) Der 555-Timer-IC, ursprünglich um 1971 von Signetics eingeführt, gehört zweifellos zu den beliebtesten analogen integrierten Schaltkreisen, die je produziert wurden. Ursprünglich als „IC-Zeitmaschine“ bezeichnet, wurde dieser Chip über Jahrzehnte hinweg in zahlreichen zeitgesteuerten Projekten verwendet. Dieses Buch befasst sich mit der Entwicklung von Projekten, die auf dem 555-Timer-IC basieren. Es werden über 45 vollständig getestete und dokumentierte Projekte vorgestellt. Alle Projekte wurden vom Autor selbst getestet, indem sie einzeln auf einem Breadboard aufgebaut wurden. Es sind keine Programmierkenntnisse erforderlich, um die im Buch vorgestellten Projekte nachzubauen oder zu verwenden. Allerdings ist es definitiv hilfreich, über grundlegende Elektronikkenntnisse und den Umgang mit einem Breadboard zum Aufbau und Testen elektronischer Schaltungen zu verfügen. Einige der Projekte im Buch sind: Abwechselnd blinkende LEDs Veränderung der Blinkrate von LEDs Touchsensor-Ein/Aus-Schalter Ein-/Ausschaltverzögerung Lichtabhängiger Ton Dunkel-Hell-Lichtschalter Tonburst-Generator Langzeit-Timer Lauflichter LED-Roulette-Spiel Ampelsteuerung Durchgangsprüfer Elektronisches Schloss Kontaktentprellung für Schalter Spielzeug-Elektronikorgel Mehrfachsensor-Alarmsystem Metronom Spannungsmultiplizierer Elektronischer Würfel 7-Segment-Display-Zähler Motorsteuerung 7-Segment-Display-Würfel Elektronische Sirene Verschiedene andere Projekte Die im Buch vorgestellten Projekte können von den Lesern für ihre eigenen Anwendungen modifiziert oder erweitert werden. Elektronikingenieur-Studenten, Leute, die gerne kleine elektronische Schaltungen entwerfen, sowie Elektronik-Hobbyisten werden die Projekte im Buch sicher lehrreich, unterhaltsam, interessant und nützlich finden.

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Pfiffige Lösungen mit Arduino Pro Mini und ATmega328-Boards Mit einem einfachen Arduino Pro Mini Board und ein paar weiteren Bauteilen lassen sich heute für wenig Geld Projekte realisieren, die vor 20 oder 30 Jahren noch undenkbar waren oder ein kleines Vermögen gekostet hätten. Von einfachen LED-Effekten bis zur Ladestation – die den Akku auf Herz und Nieren prüft – ist in diesem Buch vieles dabei. Als Mikrocontroller dient bei allen beschriebenen Projekten der ATmega328, der mit seinen 20 Ein- und Ausgangsleitungen unzählige Möglichkeiten zum Messen, Schalten und Steuern bietet. Mit einem 7-Segment-Display und ein paar Widerständen lässt sich daraus z. B. ein Voltmeter bauen oder mittels NTC ein Thermometer. Die Arduino-Plattform bietet dabei die perfekte Entwicklungsumgebung zum Programmieren der Boards. Neben den ganz konkreten Projekten soll das Buch aber auch das nötige Wissen vermitteln, um eigene Ideen zu realisieren. Wie misst man was? Welches ist der geeignete Transistor, um verschiedene Verbraucher zu schalten? Wann ist man mit einem IC besser bedient, oder wie schaltet man Netzspannung? Auch batteriebetriebene Projekte mit LilyPad sind ausführlich thematisiert. Ebenso vielerlei Motoren, vom einfachen Gleichstrommotor bis zum Schrittmotor. Sensoren sind ein weiteres spannendes Thema. Nur zwei Beispiele: Mit einem winzigen Bauteil lässt sich tatsächlich messen, dass der Luftdruck am Fußboden höher ist als auf Tischhöhe. Mit einem simplen Infrarot-Empfänger kann man ausgedienten Fernbedienungen ein zweites Leben schenken und die Wohnung damit steuern.

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Dieses Fachbuch beinhaltet alles über analoge Oszilloskope, digitale Speicheroszilloskope, Logikanalysatoren, Bode-Plotter, Spektrum- und Netzwerkanalysatoren mit praxisorientierten Fakten. Der Autor hat auch für die komplexen Vorgänge der elektronischen Messtechnik praktische kurze Erklärungen und zeigt viele Anwendungen aus der Messpraxis. Die sieben Kapitel vereinfachen das Erlernen für diese wichtigen Messgeräte und im Wesentlichen basiert das gesamte Buch auf der Simulation mit Multisim. Neben der Theorie finden Sie auch praxisnahe Messschaltungen. Analoges und digitales Oszilloskop mit zahlreichen Messübungen Messpraktikum für analoge 2- und 4-Kanal-Oszilloskope Arbeiten und Messen mit dem digitalen Speicheroszilloskop mit Analyse-Methoden (Fourier-Analyse, Rausch- und Rauschzahlanalyse, Monte-Carlo-Analyse, Worst-Case-Analyse, BER-Messung auf analoger und digitaler Basis) Logikanalysator, Anwendungen des simulierten Logikanalysators und Bitmustergenerator, Untersuchung eines 8-bit-D/A- und -A/D-Wandlers Bode-Plotter, Präzisions-Funktionsgenerator MAX038 mit Wobbler, aktive und passive Filterschaltungen Spektrumanalysator, Dezibel, logarithmische Bezugsgröße, Dämpfung und Verstärkung, Messung von Rauschsignalen, Verzerrungen und Klirrfaktor, Mittelwertbildung von Rauschsignalen, S-Parameter, Crestfaktor Netzwerkanalysator, Fehler des Netzwerkanalysators, Smith-Diagramm und Ortskurven, komplexe Widerstände, Analyseverfahren mit dem Netzwerkanalysator, S-, T-, M-, X-Parameter und S-Funktion, Leitungstheorie, Stehwellenverhältnis, Dämpfung, Gruppenlaufzeit, Anpassschaltung für HF-Transistoren Die Zielgruppen sind Techniker- und Meisterschulen Studierende an Fachhochschulen und technischen Akademien Praktiker in Industrie und Handwerk

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Die chinesische Firma Espressif Systems hat den neuen Mikrocontroller ESP32 entwickelt, das Nachfolgemodell des ESP8266-WiFi-Chips. Zusätzlich zu allen ESP8266-Funktionen stellt der ESP32 nun Bluetooth-Funk, einen größeren SRAM-Datenspeicher, mehr GPIOs, mehr Schnittstellen, einen Touch-Sensor, einen Temperatursensor, höhere CPU-Geschwindigkeit, einen CAN-Bus, ADCs mit höherer Auflösung, DACs und Sicherheitsfunktionen bereit. Der ESP32 ist Arduino-kompatibel. Dieses Buch ist eine Einführung in den ESP32-Prozessor und beschreibt die wichtigsten Hardware- und Software-Features dieses Chips. Das Hauptziel des Buches ist es, dem Leser zu vermitteln, wie man ESP32-Hard- und Software in praktischen Projekten einsetzt, vor allem durch Verwendung des hochmodernen ESP32-Entwicklungsboards. Im Buch sind viele einfache, grundlegende und weitere Projekte mittlerer Schwierigkeit auf Basis des Entwicklungsboards ESP32 DevKitC samt der beliebten Arduino-IDE und der Programmiersprache MicroPython enthalten. Die Projekte sind nach aufsteigender Komplexität organisiert.

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-Buch

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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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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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Die serielle Schnittstelle dient dem Datenaustausch zwischen Mikrocontrollern und Peripheriegeräten. Bei einer seriellen Datenübertragung werden die Bits nacheinander – also seriell – über eine Leitung übertragen. Das Wissen um diese seriellen Schnittstellen erweitert die Einsatzmöglichkeiten von Mikrocontrollern und Peripheriegeräten ungemein. In diesem Buch werden die Grundlagen der Kommunikation für die drei seriellen Schnittstellen I²C, SPI und 1-Wire vorgestellt. Anhand praxisnaher Beispiele werden die Schnittstellen anschaulich dargestellt und deren Einsatz verdeutlicht. Software- und Hardwarebeispiele, die man in diesem Buch finden kann, wurden in Assembler für PIC-Mikrocontroller von Microchip realisiert. Die verwendeten Algorithmen und Vorgehensweisen kann man aber auf beliebige Plattform übertragen. Um den Inhalt des Buches ansprechend zu gestalten, demonstriert der Autor den Buchinhalt an zwei Platinen. Mit diesen Platinen ist es möglich, die in diesem Buch beschriebenen Beispiele auszuprobieren und mit den Schnittstellen zu experimentieren. Beide Platinen basieren auf 8-bit-PIC-Mikrocontrollern von Microchip.

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The Arduino Uno is an open-source microcontroller development system encompassing hardware, an Integrated Development Environment (IDE), and a vast number of libraries. It is supported by an enormous community of programmers, electronic engineers, enthusiasts, and academics. The libraries in particular really smooth Arduino programming and reduce programming time. What’s more, the libraries greatly facilitate testing your programs since most come fully tested and working. The Raspberry Pi 4 can be used in many applications such as audio and video media devices. It also works in industrial controllers, robotics, games, and in many domestic and commercial applications. The Raspberry Pi 4 also offers Wi-Fi and Bluetooth capability which makes it great for remote and Internet-based control and monitoring applications. This book is about using both the Raspberry Pi 4 and the Arduino Uno in PID-based automatic control applications. The book starts with basic theory of the control systems and feedback control. Working and tested projects are given for controlling real-life systems using PID controllers. The open-loop step time response, tuning the PID parameters, and the closed-loop time response of the developed systems are discussed together with the block diagrams, circuit diagrams, PID controller algorithms, and the full program listings for both the Raspberry Pi and the Arduino Uno. The projects given in the book aim to teach the theory and applications of PID controllers and can be modified easily as desired for other applications. The projects given for the Raspberry Pi 4 should work with all other models of Raspberry Pi family. The book covers the following topics: Open-loop and closed-loop control systems Analog and digital sensors Transfer functions and continuous-time systems First-order and second-order system time responses Discrete-time digital systems Continuous-time PID controllers Discrete-time PID controllers ON-OFF temperature control with Raspberry Pi and Arduino Uno PID-based temperature control with Raspberry Pi and Arduino Uno PID-based DC motor control with Raspberry Pi and Arduino Uno PID-based water level control with Raspberry Pi and Arduino Uno PID-based LED-LDR brightness control with Raspberry Pi and Arduino Uno

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Schon jeder hat erlebt, dass bei medizinischen Untersuchungen nicht ausreichend erklärt wird, was durch und mit den eingesetzten Geräte konkret vor sich geht. Dieses Buch kann hier unterstützend eingreifen und beschreibt auf verständliche Weise, wie die Medizintechnik funktioniert. Sowohl diejenigen, die nur eine oberflächliche Erklärung suchen als auch der Personenkreis, der etwas tiefer ins Details gehen will, finden in diesem Buch eine Antwort auf viele Fragen. Zunächst werden die biologischen Grundlagen soweit erklärt, wie sie für das weitere Verständnis nötig sind. Danach wird auf die biologische Messtechnik und die Messaufnehmer sowie auf die elektronische Verarbeitung eingegangen. Gerüstet mit diesem Wissen folgt dann die Beschreibung verschiedener Anwendungen (z. B. EKG, EEG, EMG, Biofeedback) anhand einfacher Schaltungen. Weitere Anwendungen, wie beispielsweise die Kernspintomografie und Bestrahlungen, runden das Buch ab. Wer sich dieser Thematik auf eine eher spielerische Art und Weise annähern möchte, findet hier ein eigenes Kapitel, in dem faszinierende parapsychologische Effekte anhand von telekinetischen Anwendungen vorgestellt werden, wie z. B. eine gedankenmanipulierte Eisenbahnsteuerung.

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