Moderne Mikrocontroller werden immer leistungsfähiger und können vielfältige Aufgaben übernehmen, für die vor wenigen Jahren noch ein kompletter Computer nötig gewesen wäre. Gerade für die Entwicklung tragbarer Geräte bringt die Prozessorfamilie der MSP430-Mikrocontroller von Texas Instruments alle nötigen Peripheriekomponenten integriert mit, um ohne aufwendige externe Beschaltung komplexe Funktionen einfach zu realisieren. Die RISC-Architektur des Prozessors ist dabei ganz auf Rechengeschwindigkeit, aber gleichzeitig auch auf Energie-Effizienz getrimmt.Dieses Buch eröffnet einen schrittweisen Einstieg in die Welt der Mikrocontrollerprogrammierung und führt mit ausführlichen Anwendungsbeispielen in die Fähigkeiten dieser außergewöhnlichen Prozessorfamilie ein. Jede Komponente des Prozessors wird ausführlich erklärt und deren Funktion in kleinen Beispielprogrammen gleich umgesetzt. Abgerundet wird jedes Kapitel mit einigen Übungsaufgaben. So entsteht neben dem eigentlichen Lerneffekt gleichzeitig eine Referenzbibliothek von Funktionsmodulen, die später in eigenen Anwendungen leicht weiter verwendet werden können.DownloadsDie Listings der im Buch beschriebenen Programmbeispiele (ausschließlich in 'C') und weitere Infos finden Sie hier.
Raspberry Pi-basierter Eyecatcher
Eine handelsübliche Sanduhr zeigt nur, wie die Zeit verrinnt. Dagegen zeigt diese Raspberry Pi Pico-gesteuerte Sanduhr die genaue Uhrzeit an, indem die vier Ziffern für Stunde und Minute in die Sandschicht „eingraviert“ werden. Nach einer einstellbaren Verzögerung wird der Sand durch zwei Vibrationsmotoren flachgedrückt und der Zyklus beginnt von vorne.
Das Herzstück der Sanduhr sind zwei Servomotoren, die über einen Pantographenmechanismus einen Schreibstift antreiben. Ein dritter Servomotor hebt den Stift auf und ab. Der Sandbehälter ist mit zwei Vibrationsmotoren ausgestattet, um den Sand zu glätten. Der elektronische Teil der Sanduhr besteht aus einem Raspberry Pi Pico und einer RTC/Treiberplatine mit Echtzeituhr, plus Treiberschaltungen für die Servomotoren.
Eine ausführliche Bauanleitung steht zum Download bereit.
Features
Abmessungen: 135 x 110 x 80 mm
Bauzeit: ca. 1,5 bis 2 Stunden
Lieferumfang
3x vorgeschnittene Acrylplatten mit allen mechanischen Teilen
3x Mini-Servomotoren
2x Vibrationsmotoren
1x Raspberry Pi Pico
1x RTC/Treiberplatine mit montierten Teilen
Muttern, Bolzen, Abstandshalter und Drähte für die Baugruppe
Feinkörniger weißer Sand
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.
Ein Blick in die einschlägigen Internetforen zeigt, dass das Programmieren immer noch in der Gruppe der beliebten Hobbys rangiert. Wo dem Hobbyprogrammierer früher eine Reihe bekannter und populärer Programmiersprachen zur Verfügung standen, ist es heute relativ übersichtlich geworden: Außer C++, Java und Visual Basic gibt es wenig bekannte und beliebte Programmiersprachen. Was fehlt, ist eine Programmiersprache, die für Laien fast so einfach zu handhaben ist wie die alten BASIC-Versionen, deren Leistung und Features dennoch an die Möglichkeiten und die Power moderner Windows-Rechner angepasst sind. Diese Programmiersprache existiert und heißt Processing.
Das vorliegende Buch führt den Leser in diese visuelle Programmiersprache ein. Das Buch richtet sich an Leser, die bereits allgemeine Erfahrungen im Umgang mit Programmiersprachen besitzen und wissen, worum es sich bei Strings, Arrays oder Schleifen handelt. Der Autor zeigt anhand vieler kurzer Programmbeispiele, wie einfach es ist, mit Processing auch leistungsfähige Software zu programmieren und sich dabei auf eine nur geringe Anzahl von Befehlen, Anweisungen und Funktionen zu beschränken.
Die in diesem Buch vorgestellten Programme sind zum Teil Hardware-orientiert, wobei auch die Erfassung von Daten und die Steuerung von Hardware mittels des bekannten Mikrocontrollers Arduino einer Rolle spielt. Kurz und gut: Ein Buch für alle, die eine schnell und einfach zu programmierende Software mit elektronischer Hardware kombinieren und das Ganze über maßgeschneiderte Benutzeroberflächen steuern möchten.
Mastering PCB design with real-world projects
This book builts on KiCad Like a Pro – Fundamentals and Projects and aims to help you practice your new KiCad skills by challenging you in a series of real-world projects. The projects are supported by a comprehensive set of recipes with detailed instructions on how to achieve a variety of simple and complex tasks. Design the PCBs for a solar power supply, an LED matrix array, an Arduino-powered datalogger, and a custom ESP32 board. Understand the finer details of the interactive router, how to manage KiCad project teams with Git, how to use an autorouter on 2 and 4-layer PCBs, and much more.
KiCad 8 is a modern, cross-platform application suite built around schematic and design editors. This stable and mature PCB tool is a perfect fit for electronic engineers and makers. With KiCad 8, you can create PCBs of any complexity and size without the constraints associated with the commercial packages.
Here are the most significant improvements and features in KiCad 8, both over and under the hood:
Modern user interface, completely redesigned from earlier versions
Improved and customizable electrical and design rule checkers
Theme editor allowing you to fully customize the look of KiCad on your screen
Ability to import projects from Eagle, CADSTART, and more
An improved and tightly integrated SPICE circuit simulator
Autorouting with the Freerouting plugin
Filters define which elements of a layout are selectable
Enhanced interactive router helps you draw single tracks and differential pairs with precision
New or enhanced tools to draw tracks, measure distances, tune track lengths, etc.
Enhanced tool for creating filled zones
A customizable coordinate system facilitates data exchange with other CAD applications
Realistic ray-tracing capable 3D viewer
Differential pair routing
Rich repositories of symbol, footprint, and 3D shape libraries
Python scripting API for programmatic customization and extensions
Improved footprint wizard for fast custom footprints
Program, build, and master over 50 projects with MicroPython and the RP2040 microprocessor The Raspberry Pi Pico is a high-performance microcontroller module designed especially for physical computing. Microcontrollers differ from single-board computers, like the Raspberry Pi 4, in not having an operating system. The Raspberry Pi Pico can be programmed to run a single task very efficiently within real-time control and monitoring applications requiring speed. The ‘Pico’ as we call it, is based on the fast, efficient, and low-cost dual-core ARM Cortex-M0+ RP2040 microcontroller chip running at up to 133 MHz and sporting 264 KB of SRAM, and 2 MB of Flash memory. Besides its large memory, the Pico has even more attractive features including a vast number of GPIO pins, and popular interface modules like ADC, SPI, I²C, UART, and PWM. To cap it all, the chip offers fast and accurate timing modules, a hardware debug interface, and an internal temperature sensor. The Raspberry Pi Pico is easily programmed using popular high-level languages such as MicroPython and or C/C++. This book is an introduction to using the Raspberry Pi Pico microcontroller in conjunction with the MicroPython programming language. The Thonny development environment (IDE) is used in all the projects described. There are over 50 working and tested projects in the book, covering the following topics: Installing the MicroPython on Raspberry Pi Pico using a Raspberry Pi or a PC Timer interrupts and external interrupts Analogue-to-digital converter (ADC) projects Using the internal temperature sensor and external temperature sensor chips Datalogging projects PWM, UART, I²C, and SPI projects Using Wi-Fi and apps to communicate with smartphones Using Bluetooth and apps to communicate with smartphones Digital-to-analogue converter (DAC) projects All projects given in the book have been fully tested and are working. Only basic programming and electronics experience is required to follow the projects. Brief descriptions, block diagrams, detailed circuit diagrams, and full MicroPython program listings are given for all projects described. Readers can find the program listings on the Elektor web page created to support the book.
Over 50 Circuits & Projects US-Style Siren Two Rotary Encoders on One Analog Input How to Build a Digital 220-V AC Dimmer with Arduino Current Source for LEDs Detect Four Switches with 1 Pin Tiny On/Off Switch with Battery Level Check DIY Hand Sanitizer Dispenser A Simple Electronic Organ Ultra-Simple Stereo Amplifier Sound Activated Switch for Amplifiers Balanced/Unbalanced Converter External Mains Filter Button-Free Door Control DI Box for a Smartphone Fun With Running Lights One-Button Thyristor Control Quasi-Analog Exposure Timer for the Dark Room Circuits Galore From the Hackster.io Community Analog Tanning Timer Yet Another Single-Wire LCD Interface Simple AVR ATtiny13-Based PWM Generator Second Life for Batteries Touch Switch for LED Lights Tester for LEDs and DIP Switches Go/No-Go IR Control Tester Power Semiconductor Tester SPI for WS2812(B) LEDs Measuring Power Inductors One Plug for Raspberry Pi and Audio DAC DIY Test Fixture for the LCR Meter Arduino Ammeter Two-Finger Organ Low Noise ADC Calibrator DC/DC Boost Converter Two Potentiometers on One Digital Input Acoustic Proximity Sensor Battery-Free Radiator Sensor A Circuit for Detecting Bugs and Wireless Cameras Car Interior Light Timer Candle Simulator Digital Kitchen Timer Milliohm Meter Hot Water Production Delay Timer Simple Charger for 2S 18650 Cells Tiny Frequency Reference Low-Power IR Switch Recycle Your Car’s Telephone Charger Microphone Pre-Amp for Arduino DIY EMI Filters Electronic Dice Without an MCU Finger Capacitor A Self-Charging LED Flasher Also in this edition KiCad 6 – Five Features to Consider Flashback – The Elektor SC/MP Computer Interview – Making Art with Electricity My First PCB – Going Head First Into KiCad Minimizing Hardware with Smart Software Infographics – Facts and Figures New Devices from Analog Flashback – The Elektor Metal Detector Hexadoku – The Original Elektorized Sudoku
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
Elektor GREEN and GOLD members can download their digital edition here.
Not a member yet? Click here.
Tiny Solar SupplySunlight In, 3.3 V Out
Solid-State Stereo Audio SwitchFree of Clicks and Moving Parts
Large RGB DigitWith Through-Hole WS2812 LEDs
Microphone Preamplifier with 48-V Phantom Power DistributionGreat for Podcasting and Pro Audio
Square Wave Generators with Duty Cycle and Frequency ControlsSimple Circuits with CMOS and TTL ICs
Simple Dynamic CompressorWith Soft Control and Warm Sound
Simple Electronic Lock
Active RectifierA solution or 2…40 V at up to 3 A with Reverse Current Suppression
On / Off Switching System for Active Boxes
Unbalanced/Balanced ConverterWith RFI Filter and DC Protection
2023: An AI OdysseyWhere Did It Come From? Where Is It Going?
Speed Controller for Fan or VentilatorWith Manual and Thermostat Modes
The Latest from Arduino Project HubNew Projects from the Community
Power Overload MonitorMonitor Power Lines for Excessive Current
Blink in the Dark Without TransistorsAn Oscillator with Only Two-Terminal Parts
Morse Code GeneratorUse It as Beacon or Learning Device!
Programmable Video DACHandles Any Format up to RGB888
A T(eeny) Tiny PianoWithout Moving Parts
Dual Dice without MCUDual Dice on a Single PCB – Plus Some Design Tricks
Electronic Scarecrow
Circuits to Amuse, Inspire, and Amaze
LC-LP-HA ThermometerAccurate Measurements and a Binary Display
THD GeneratorGenerating Distortion on Purpose
Thyristor-Based Overtemperature IndicatorElectronic Components Used Unconventionally
PTC Fuse Flip-Flop
Funny BirdA Chirping Elektor Classic
Neon Lamp with a Microcontroller
Temperature-Stabilized IC Current SourceNeutralizing the Temperature Drift of Integrated Current Sources
Second-Order Adjustable Treble BoostA Special Hearing Aid for the Elderly
Edwin Comes HomeA Look Back After 53 Years
One-Armed BanditA Simple, Fun, Nostalgic, and Educational Elektor Classic!
Simple Digitally Controlled Variable Resistor
Water Leak ProtectionSafeguard and Alarm for Water Leaks
Eco-Timer with Auto-ShutdownNeeds 0.0 mW in Off Mode!
ChatGPT and Arduino
ZD MeterMeasuring Z Voltages of Z Diodes ≤ 100 V
Servo Tester
ESP32 Windows Controller with Free Software
Analog and Mixed-Signal ICs by MicrochipLow-Consumption Power Management and Signal Processing
Interface StandardsFilter and Surge Protection for the I²C Bus
Li-Ion Battery MonitorResidual Charge Indicator Provides Visual Feedback
PS/2 Mouse As Rotary Encoder (and More…)
Simple Twilight Switchfor Retrofitting Lamps or Installations
Water Pump ControllerPrepare Yourself Against Rising Water Levels
Solar-Powered Christmas FM Radio BallAll You Want for Christmas Is This
Vibration Sensor with RelayTap or Shake to Switch On
Continuity TesterSensitive and Unintrusive
Power On/Off with a Pushbutton
Mini-Drill Power Control 2023A Revision of a Design from 1980
Digital Vibration SensorTurn Vibrations into Precisely Timed Pulses
Reverse-Polarity Protection with Low Voltage Drop
A Low-Cost Frequency Standard
Tiny DCF77 SimulatorAn Accurate Fake-Time Standard
The Lilygo T-PicoC3Combines RP2040 and ESP32-C3 with Full Color-TFT Display
Le téléchargement intégral de ce numéro est disponible pour nos membres GOLD et GREEN sur le site Elektor Magazine !
Pas encore membre ? Cliquez ici.
L'architecture de processeur open-source RISC-V16 cartes et MCU à connaître
un lecteur audio avec égaliseur basé sur un FPGAMixage audio numérique avec un Arduino MKR Vidor 4000
tête laser pour l’horloge de sable basé sur Raspberry Pi PicoDessiner avec la lumière
participez au concours STM32 Edge AI
système de contrôle environnemental multi-capteurs pour les plantesMesure sans fil de l'approvisionnement en eau et de la luminosité
porte automatique contrôlée par l'IA et MaixduinoReconnaissance faciale avec une caméra
l’électronique embarquée en 2024L’IA va redéfinir l’industrie
Calcul en mémoire basé sur la charge chez EnCharge AI
des opérations d'IA avec 10 fois moins d'énergie et des coûts divisés par 20
Une carte pour le développement et l’entraînement des modèles ML d’analyse des vibrations
Elektor Mini-WheelieKit robot gyropode (robot autostabilisé)
MCUViewerMCUViewer outil de débogage open source multiplateforme
isolateur USB 2.0Isolation éléctrique pour les périphériques USB
anticipation et actionApplication pratique de la maintenance prédictive
SPoE – compatibilité électromagnétiquePaire unique avec Power-over-Ethernet à travers les yeux d'EMC
rétro-techCréer un monde nouveau avec la télévision couleur
surveillance ECGavec des modules Hexabitz et STM32CubeMonitor
la bataille pour l’IA en périphérie
HaLow atteint une distance Wifi record de 16 km à 900 MHz
première puce embarquée CHERI RISC-V et programme d'accès anticipé
la détection des incendies de forêt de troisième génération utilise des liaisons satellites
sur le vifDélices et supplices du choix
démarrer en électronique......Filtrage et contrôle de la tonalité
Kit d'horloge quasi-analogiqueNouvelle version d'un classique d'Elektor
une approche modulaire de test des capteursCarte de test de capteurs basée sur l'ESP32-S3
2025 : une odyssée de l'IAL'essor des modèles de fondation et leur impact sur l'accessibilité de l'IA
Synthétiseur MIDI autonome Raspberry Pi (1)Préparation d'une plateforme pour des expériences d’IA en périphérie
projet 2.0Corrections, mises à jour et courrier des lecteurs
Le RISC-V AI, un processeur à tout faire : CPU, GPU, DSP, FPGA
paroles de PDG : fraîcheur, silence et finesse
programmation Dual-Core avec le Raspberry Pi PicoLe monde de la programmation parallèle
Elektor GREEN en GOLD leden kunnen deze uitgave hier downloaden.
Nog geen lid? Klik hier om een lidmaatschap af te sluiten.
De ESP-BLASTEen mini ESP32 raketdrone die ruim 100 km/u vliegt
STM32Cube Innovation-ChallengeDoe mee met je beste STM32C5-ontwerp
Wireless workshop (1)Radiomodules uitgelegd: 433 MHz CC1101 sub-GHz-transceiver
AM-zenderMet sinus- en blokgolfgenerator op Raspberry Pi Pico
AudiotronicaDe vervormingsfactor
CoffeeCallerOmroepsysteem met mesh-netwerk en Zephyr gebaseerde software
Elektor wordt 65Projecten uit voorgaande september- en oktobermaanden
Bluetooth Channel Sounding voor het volgen van objectenAfstandsmeting met centimeterprecisie voor het IoT van de volgende generatie
2026: Een AI-odysseeKwantumcomputing is geen volgende GPU
Om de cloud te beveiligen, is edge-beveiliging nodig
Eerste ervaringen met de HackRF ProPraktische tests met de nieuwe SDR-hardware
Modemupgrade van GPRS/2G naar LTE/4GEen draadloos alarmsysteem als voorbeeld
Lusvormige antenne met RF-bouwstenenDeel 1: Een zelfbouw kortegolfantenne met instelbare richtingsgevoeligheid
Internetradio naar AM-converterMet een ESP32-S3 als zender
Err-lectronics
Mioty, een overzichtFraunhofer's aanpak van LPWAN
WerkbankwijsheidPraktische tips van experts
Walter, de compacte IoT-moduleDeel 2: Toegang tot weer- en datadiensten
