Programmierung in Assembler und C am Beispiel der ATtiny-Familie
Dieses Buch bietet einen eingehenden Blick auf die 8-Bit-AVR-Architektur in ATtiny- und ATmega-Mikrocontrollern, hauptsächlich aus der Sicht der Software und der Programmierung. Erforschen Sie die AVR-Architektur unter Verwendung von C und Assembler in Microchip Studio (früher Atmel Studio) mit ATtiny-Mikrocontrollern.
Lernen Sie die Details der internen Funktionsweise von AVR-Mikrocontrollern kennen, einschließlich der internen Register und des Speicherplans von ATtiny-Bausteinen.
Programmieren Sie Ihren ATtiny-Mikrocontroller mit einem Atmel-ICE-Programmiergerät/Debugger oder verwenden Sie ein preiswertes Hobby-Programmiergerät oder sogar einen Arduino Uno als Programmiergerät.
Die meisten Code-Beispiele können mit dem Microchip Studio AVR-Simulator ausgeführt werden.
Lernen Sie, Programme für ATtiny-Mikrocontroller in Assembler zu schreiben.
Erfahren Sie, wie Assemblersprache in Maschinencodebefehle umgewandelt wird.
Finden Sie heraus, wie Programme, die in der Programmiersprache C geschrieben wurden, in Assemblersprache und schließlich in Maschinencode umgewandelt werden.
Verwenden Sie den Microchip Studio Debugger in Kombination mit einem Hardware-USB-Programmierer/Debugger, um Assembler- und C-Programme zu testen oder verwenden Sie den Microchip Studio AVR-Simulator.
ATtiny-Mikrocontroller im DIP-Gehäuse werden verwendet, um eine einfache Nutzung auf Breadboards zu ermöglichen.
Erfahren Sie mehr über Timing und Taktimpuls in AVR-Mikrocontrollern mit ATtiny-Bausteinen.
Werden Sie zu einem AVR-Experten mit fortgeschrittenen Debugging- und Programmierfähigkeiten.
Der Arduino Pro Mini ist ein Mikrocontroller-Board auf Basis des ATmega328P.
Es hat 14 digitale Eingangs-/Ausgangs-Pins (von denen 6 als PWM-Ausgänge verwendet werden können), 6 analoge Eingänge, einen On-Board-Resonator, eine Reset-Taste und Löcher für die Montage von Stiftleisten. Eine sechspolige Stiftleiste kann mit einem FTDI-Kabel oder einem SparkFun-Breakout-Board verbunden werden, um die Platine über USB mit Strom zu versorgen und mit ihr zu kommunizieren.
Der Arduino Pro Mini ist für die semi-permanente Installation in Objekten oder Ausstellungen gedacht. Die Platine wird ohne vormontierte Stiftleisten geliefert, was die Verwendung verschiedener Arten von Steckern oder das direkte Anlöten von Drähten ermöglicht. Das Pin-Layout ist mit dem Arduino Mini kompatibel.
Technische Daten
Microcontroller
ATmega328P
Board Stromversorgung
5-12 V
Schaltung Betriebsspannung
5 V
Digitale E/A-Pins
14
PWM Pins
6
UART
1
SPI
1
I²C
1
Analogeingangs-Pins
6
Externe Interrupts
2
DC-Strom pro I/O-Pin
40 mA
Flash Memory
32 KB, davon 2 KB vom Bootloader verwendet
SRAM
2 KB
EEPROM
1 KB
Taktgeschwindigkeit
16 MHz
Abmessungen
18 x 33.3 mm
Downloads
Eagle files
Schematics
Der Joy-Pi Advanced ist ein kompaktes und leistungsstarkes Gerät, welches Ihnen ermöglicht, Ihre Projekte schnell und einfach zu realisieren. Egal, ob Sie bereits viel Erfahrung haben, oder noch so gut wie gar keine – mit dem Joy-Pi Advanced können Sie Ihrer Kreativität freien Lauf lassen. Dank der Kompatibilität mit einer Vielzahl von Plattformen, einschließlich Raspberry Pi, Raspberry Pi Pico, Arduino Nano, BBC micro:bit und NodeMCU ESP32, können Sie einfach und schnell auf Ihre bevorzugte Plattform zugreifen.
Darüber hinaus bietet der Joy-Pi Advanced mehr als 30 Stationen, Lektionen und Module, die Ihnen eine unbegrenzte Vielzahl an Möglichkeiten bieten, um Ihre Projekte zu realisieren. Mit der eigenentwickelten Lernzentrale, können Sie nicht nur Ihre Fähigkeiten verbessern, sondern auch neue Projekte erstellen. Die Lernzentrale bietet eine Fülle an Informationen und Tutorials, die Sie Schritt für Schritt durch Ihre Projekte führen.
Joy-Pi Advanced zeichnet sich insbesondere durch seine intelligenten Schaltereinheiten aus, die eine erweiterte Nutzung der verfügbaren Pins erlauben. Dabei sind insgesamt drei Schaltereinheiten integriert, jede mit 12 einzelnen Schaltern ausgestattet, die für eine präzise Steuerung der verbundenen Sensoren und Module sorgen. Dieses System löst das bekannte Problem der begrenzten Pin-Anzahl, das bei herkömmlichen Mikrocontrollern auftritt. Die Schaltereinheiten ermöglichen es Ihnen, eine Vielzahl von Sensoren und Modulen parallel zu betreiben, indem sie einzeln ein- und ausgeschaltet werden können. Dadurch wird eine Mehrfachbelegung der Pins simuliert, die es Ihnen ermöglicht, die volle Leistungsfähigkeit Ihrer Projekte auszuschöpfen, ohne Kompromisse bei der Funktionalität eingehen zu müssen.
Durch der Kombination von innovativen Adapterplatinen und dem micro:bit-Slot erreicht man eine nahtlose Kompatibilität mit einer Vielzahl von Mikrocontrollern wie Raspberry Pi Pico, NodeMCU ESP32, micro:bit und Arduino Nano. Die speziell entwickelten Adapterplatinen sind so konzipiert, dass sie perfekt auf den jeweiligen Mikrocontroller abgestimmt sind. Durch das Aufstecken des Mikrocontrollers auf die passende Adapterplatine und das anschließende Einstecken in den micro:bit-Slot wird der Joy-Pi Advanced schnell und unkompliziert mit den unterschiedlichen Mikrocontrollern kompatibel. Dies ermöglicht eine nahtlose Integration Ihrer bevorzugten Plattform und die Möglichkeit, die Stärken der verschiedenen Mikrocontroller in Ihren Projekten zu kombinieren. Auf diese Weise können Sie sich voll und ganz auf Ihre kreativen Projekte konzentrieren, ohne sich Gedanken über die Kompatibilität verschiedener Mikrocontroller machen zu müssen. Der Joy-Pi Advanced vereinfacht den Entwicklungsprozess und gibt Ihnen die Möglichkeit, Ihre Projekte flexibel und individuell zu gestalten.
Features
Hochintegrierte Entwicklungsplattform & Lernzentrale
Schnelles, einfaches & kabelloses Kombinieren von verschiedensten Sensoren & Aktoren
Einbaumöglichkeit für Raspberry Pi 4
Kompatibel mit verschiedensten Mikrocontrollern
Eigenentwickelte, didaktische Lernplattform für Raspberry Pi & Windows
Technische Daten
Kompatibel mit
Raspberry Pi 4, Arduino Nano, NodeMCU ESP32, BBC micro:bit, Raspberry Pi Pico
Verbaute Sensoren, Aktoren & Komponenten
39
Lernplattform
Über 40 Einträge in der Wissensdatenbank, 10 Projekte, 10 Lernaufgaben, 14 Visionen
Displays
7-Segment Display, 16x2 Display, 1,8“ TFT Display, 0,96“ OLED Display, 8x8 RGB Matrix
Sensoren
DS18B20, Schock-Sensor, Hall-Sensor, Barometer, Sound-Sensor, Gyroskop, PIR-Sensor, Lichtschranke, NTC, Lichtsensor, 6x Touchsensor, Farb-Sensor, Ultraschall-Abstandssensor, DHT11 Temperatur- & Feuchtigkeitssensor
Steuerung
Joystick, 5x Schalter, Potentiometer, Drehencoder, 4x4 Button-Matrix, Relais, PWM-Lüfter
Motoren
Servo-Schnittstelle, Schrittmotor-Schnittstelle, Vibrationsmotor
Mess- und Wandelmodule
Analog-Digital Converter, Pegelwandler, Voltmeter, Variable Spannungsversorgung
Sonstige Komponenten
RTC Echtzeituhr, Buzzer, EEPROM-Speicher, Infrarot-Empfänger, Breadboard, RFID-Lesegerät
Adapterboards
Adapter für NodeMCU ESP32, Arduino Nano & Raspberry Pi Pico, Boardconnectoren für Raspberry Pi & Externe Boards
Elektronische Komponenten
Infrarot-Fernbedienung, RFID-Chip, RFID-Karte, 6x Krokodilklemmen, microSD-Karten-Lesegerät, Servomotor, Schrittmotor, 32 GB microSD-Karte
Bauteile
40x Widerstände, 3x grüne LEDs, 3x gelbe LEDs, 3x rote LEDs, 1x Transistor, 5x Buttons, 1x Potentiometer, 2x Kondensatoren
Weiteres Zubehör
Schraubensortiment, Schraubendreher, Zubehör-Aufbewahrungstasche, Netzgerät & Netzkabel, Servohalterung
Stromversorgung
Verbautes Netzgerät: 36 W, 12 V, 3 A Gehäuseanschluss: Kleingeräte-Stecker C8
Spannungsausgänge
12 V, 5 V, 3,3 V, Variabler Spannungsausgang (2-11 V)
Ausgeführte Datenbusse & Signalausgänge
I²C, SPI, Analog-Digital-Wandler
Batterie (RTC)
CR2032
Abmessungen
327 x 200 x 52 mm
Inbegriffen
Raspberry Pi 4 (8 GB RAM)
Downloads
Joy-Pi Website
Datenblatt
Anleitung
Programming and Projects for the Minima and WiFi
Based on the low-cost 8-bit ATmega328P processor, the Arduino Uno R3 board is likely to score as the most popular Arduino family member, and this workhorse has been with us for many years. Eleven years later, the long-overdue successor, the Arduino Uno R4, was released. It is built around a 48 MHz, 32-bit Arm Cortex-M4 microcontroller and provides significantly expanded SRAM and Flash memory. Additionally, a higher-precision ADC and a new DAC are added to the design. The Uno R4 board also supports the CAN Bus with an interface.
Two versions of the board are available: Uno R4 Minima, and Uno R4 WiFi. This book is about using these new boards to develop many different and interesting projects with just a handful of parts and external modules. All projects described in the book have been fully tested on the Uno R4 Minima or the Uno R4 WiFi board, as appropriate.
The project topics include the reading, control, and driving of many components and modules in the kit as well as on the relevant Uno R4 board, including
LEDs
7-segment displays (using timer interrupts)
LCDs
Sensors
RFID Reader
4x4 Keypad
Real-time clock (RTC)
Joystick
8×8 LED matrix
Motors
DAC (Digital-to-analog converter)
LED matrix
WiFi connectivity
Serial UART
CAN bus
Infrared controller and receiver
Simulators
… all in creative and educational ways with the project operation and associated software explained in great detail.
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.
Bauen Sie Ihren eigenen Vintage-Radiosender
Das Elektor AM-Sender-Kit ermöglicht das Streamen von Audio auf Vintage-AM-Radioempfänger. Basierend auf einem Raspberry Pi Pico Mikrocontroller-Modul kann der AM-Sender auf 32 Frequenzen im AM-Band senden, von 500 kHz bis 1,6 MHz in 32 Schritten von ca. 35 kHz.
Die Frequenz wird mit einem Potentiometer gewählt und auf einem 0,96" OLED-Display angezeigt. Eine Taste ermöglicht das Umschalten des Sendemodus zwischen Ein und Aus. Die Reichweite des Senders hängt von der Antenne ab. Die integrierte Antenne bietet eine Reichweite von wenigen Zentimetern, sodass der AM-Sender nahe am Radio oder im Radio selbst platziert werden muss. Eine externe Loop-Antenne (nicht enthalten) kann angeschlossen werden, um die Reichweite zu erhöhen.
Das Elektor AM-Sender-Kit wird als Bausatz geliefert, den Sie selbst auf die Platine löten müssen.
Features
Die Platine ist kompatibel mit einem Hammond-1593N-Gehäuse (nicht enthalten).Ein 5-VDC-Netzteil mit Micro-USB-Anschluss (z. B. ein altes Handy-Ladegerät) wird benötigt, um das Kit zu betreiben (nicht enthalten). Stromaufnahme: 100 mA.
Die Arduino-Software (benötigt Earle Philhowers RP2040-Boards-Paket) für das Elektor-AM-Sender-Kit sowie weitere Informationen sind auf der Elektor-Labs-Seite dieses Projekts verfügbar.
Stückliste
Widerstände
R1, R4 = 100 Ω
R2, R3, R8 = 10 kΩ
R5, R6, R9, R10, R11 = 1 kΩ
R7 = optional (nicht enthalten)
P1 = Potentiometer 100 kΩ, linear
Kondensatoren
C1 = 22 µF 16V
C2, C4 = 10 nF
C3 = 150 pF
Sonstiges
K1 = 4×1 Stiftleiste
K2, K3 = 3,5-mm-Buchse
Raspberry Pi Pico
Drucktaste, Winkelmontage
0,96" monochromes I²C-OLED-Display
Leiterplatte 150292-1
Der vollständige Download dieser Nummer ist für unsere GOLD- und GREEN-Mitglieder auf der Elektor Magazine- Site verfügbar!
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Arduino Produktkatalog
Arduino-Hilfe
With Examples for Arduino UNO, Raspberry Pi Pico and ESP32
Programming small electronic systems has never been more accessible. Tasks that once demanded expensive tools, specialized hardware, and deep electrical engineering expertise can now be tackled with low-cost development boards and approachable software. At the centre of this shift is the Arduino environment, which provides a unified and familiar way to program a wide range of microcontroller platforms—from classic AVR boards like the Arduino UNO to modern ARM-based boards such as the Raspberry Pi Pico, and powerful Wi-Fi-enabled devices like the ESP32.
This book introduces embedded programming through the core idea that defines all microcontrollers: reading inputs, processing information, and controlling outputs in a predictable loop. The Arduino environment abstracts much of the hardware complexity, allowing you to focus on behaviour rather than implementation details. With just a few lines of code, you can blink LEDs, read sensors, control motors, and communicate with other devices.
While the Arduino UNO, Raspberry Pi Pico, and ESP32 boards differ greatly in performance and features, they share the same fundamental building blocks: digital and analog I/O, timers, serial communication, PWM, interrupts, and power management. Learning these concepts within the Arduino framework builds skills that transfer easily across platforms and scale toward more advanced applications.
By exploring multiple boards while maintaining a consistent programming approach, this book helps you progress from simple experiments to confidently produce well-structured designs—showing that embedded development can be both practical and enjoyable.
Mit diesem Buch erweitert der Leser seine Mikrocontroller-Kenntnisse auf Grund eigener Erfahrungen und Erfolgserlebnisse und wird dazu noch ganz nebenbei in die Welt des Arduino und seiner Entwicklungsumgebung eingeführt. Am Ende dieses vergnüglichen und fast spielerischen Lehrgangs stellen Begriffe wie I/O, Speicherplatz, Interrupts, Kommunikationsstandards, A/D-Konverter (und vieles mehr) keine Geheimnisse mehr dar und der Leser ist in der Lage, auch andere Mikrocontroller zu programmieren. Mit anderen Worten: ein erstes Mikrocontroller-Buch mit Happy End.
Dieses Buch ist für Sie geeignet, wenn Sie Anfänger auf dem Gebiet der Mikrocontroller sind, als Arduino-User bzw. -Enthusiast Ihre Kenntnisse vertiefen möchten, Elektronik studieren oder als Lehrer inspiriert werden möchten.
Neues Konzept:
Dieses Buch überrascht mit einem völlig neuen Konzept an Schaltungsbeispielen: Mit speziellen Arduino-Anwendungen vertreiben Sie störende Freunde und Familienmitglieder sicher und zuverlässig aus Ihrer Umgebung und machen so Schluss mit lästigen gesellschaftlichen Verpflichtungen, so dass Sie in Zukunft Ihre komplette Freizeit nur noch der Programmierung von Mikrocontrollern widmen können.
Originelle Anwendungsbeispiele
Geringe Hardware-Kosten
Freie und offene Software (Open Source)
Der ideale Start für alle, die in die Welt der Elektronik und Mikrocontroller eintauchen möchten!
Dieses Sonderheft vermittelt auf verständliche und praxisnahe Weise die Grundlagen der Elektronik – kombiniert mit spannenden Projekten rund um den beliebten Arduino.
Statt trockener Theorie bietet dieses Heft viele leicht nachvollziehbare Experimente, die auf einem Steckboard und mit einem Arduino Uno umgesetzt werden können. So lernen Sie Schritt für Schritt, wie elektronische Bauteile funktionieren und wie Sie sie gezielt einsetzen, um eigene Projekte zu entwickeln.
Enthaltene Projekte
Strom & Spannung: Wie alles begann
Arduino-Hardware
Arduino-Programmierung
Der Stromkreis
Mit dem Multimeter messen
Schaltpläne und Experimentier boards
Schaltpläne erstellen
Breadboard ansichten mit Fritzing
Schaltungen online simulieren
Unverzichtbar: Widerstände (Teil 1)
Praxis mit Widerständen (Teil 2)
Veränderliche Widerstände
Dioden: Einbahnstraße für den Strom
Der Transistor-Schalter
Elektromagnetismus
Relais und Motoren
OpAmps: Operationsverstärker
Kondensatoren
Timer NE555
PWM und analoge Werte mit Arduino
7-Segment Temperatur anzeige
Einführung ins Löten und LCDs
Dieses Bundle enthält die beliebte Elektor Sanduhr für Raspberry Pi Pico und das neue Elektor Laserkopf-Upgrade und bietet damit noch mehr Möglichkeiten zur Zeitanzeige. Sie können die aktuelle Uhrzeit nicht nur in Sand "gravieren", sondern sie jetzt auch alternativ auf eine im Dunkeln leuchtende Folie schreiben oder grüne Zeichnungen erstellen.
Inhalt des Bundles
Elektor Sanduhr für Raspberry Pi Pico (Einzelpreis: 50 €)
Elektor Laserkopf-Upgrade für Sanduhr (Einzelpreis: 35 €)
Elektor Sanduhr für Raspberry Pi Pico (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
Elektor Laserkopf-Upgrade für Sanduhr
Der neue Elektor-Laserkopf verwandelt die Elektor Sanduhr in eine Uhr, die die Zeit auf eine im Dunkeln leuchtende Folie statt auf Sand schreibt. Neben der Anzeige der Zeit können damit auch flüchtige Zeichnungen erstellt werden. Der 5-mW-Laserpointer mit einer Wellenlänge von 405 nm erzeugt leuchtend grüne Zeichnungen auf der im Dunkeln leuchtenden Folie. Um optimale Ergebnisse zu erzielen, verwenden Sie das Kit in einem schwach beleuchteten Raum. Achtung: Schauen Sie niemals direkt in den Laserstrahl!
Der Bausatz enthält alle notwendigen Komponenten, es ist jedoch das Anlöten von drei Drähten erforderlich.
Hinweis: Dieses Kit ist auch mit der originalen Arduino-basierten Sanduhr aus dem Jahr 2017 kompatibel. Weitere Einzelheiten finden Sie unter Elektor 1-2/2017 und Elektor 1-2/2018.