Open-Source-Code mit Arduino IDE und PlatformIO
Autonomes Fahren: GPS, Accelerometer, Gyroskop
PS3-Controller
Mikrocontroller wie der Arduino und Einplatinenrechner wie der Raspberry Pi haben sich zu beliebten Komponenten entwickelt. Dritter im Bunde ist der ESP32 der Firma Espressif. Mikrocontroller dieser Baureihe zeichnen sich durch eine Vielzahl implementierter Funktionen aus, die bei einem Arduino konventioneller Prägung mit einem Atmel-AVR-Mikrocontroller erst mit weiterer Hardware möglich sind. Prominentes Beispiel sind hier die WiFi- und Bluetooth-Funktionalitäten. Gegenüber einem Raspberry Pi zeichnen sie sich durch einen deutlich geringeren Preis aus.
Allgemeine Informationen für die Realisierung eines Roboterauto-Projekts mit dem ESP32 sind leicht zu finden. Dabei handelt es sich aber oft nur um Ausführungen zu einem Teilaspekt, ohne inhaltliche oder funktionale Abstimmung. So ist nicht nur die Beschaffung der benötigten Informationen mühselig und zeitaufwändig, sie kann auch außerordentlich fehlerträchtig sein.
Ansatzpunkt dieses Buches ist, diese Lücke zu schließen. Es geht auf verschiedene Möglichkeiten eines Chassis ein, vermittelt nötige Kenntnisse und führt schrittweise von einer einfachen Motorsteuerung zu einem komplexen sensor- und sprachgesteuerten Roboterauto. Hacks rund um GPS und eine PlayStation 3 runden die Sache ab.
Inhalt
Bei der Reihenfolge der Kapitel wurde versucht – beginnend bei der Darstellung von grundlegenden Informationen – über die Lösung einfacher Aufgaben zu etwas anspruchsvolleren Techniken zu führen.
Der Mikrocontroller ESP32
Die Software erstellen
Die Stromversorgung
Rund um die Hardware
Das Chassis
Der Gleichstrommotor
Kabellose Steuerung über WiFi
Mit Sensoren Hindernisse erkennen
Eine eigene Roboterauto-App
Servo und Lichtsensor
GPS
Accelerometer / Gyroskop
PS3-Controller
Roboterauto-App
Hinweis zur Software
Die Dateien haben das Suffix (.cpp). Grund ist die Entwicklung mit PlatformIO. Mit Copy & Paste sollten sie auch in der Arduino-IDE verwendet werden können.
Einfache und kostengünstige digitale Signalverarbeitung
Ziel dieses Buches ist es, die Grundprinzipien der digitalen Signalverarbeitung (DSP) zu vermitteln und sie unter Verwendung eines Minimums an Mathematik aus praktischer Sicht einzuführen. Es wird nur das Grundniveau der Theorie zeitdiskreter Systeme vermittelt, das ausreicht, um DSP-Anwendungen in Echtzeit zu implementieren. Die praktischen Umsetzungen werden in Echtzeit mithilfe des beliebten Mikrocontroller-Entwicklungsboards ESP32 DevKitC beschrieben. Mit dem kostengünstigen und äußerst beliebten ESP32-Mikrocontroller sollten Sie in der Lage sein, grundlegende DSP-Projekte mit Abtastfrequenzen im Audiobereich zu entwerfen. Die gesamte Programmierung erfolgt mit der beliebten Arduino IDE in Verbindung mit dem C-Sprachcompiler.
Nachdem das Buch eine solide Grundlage der DSP-Theorie und relevante Diskussionen über die wichtigsten DSP-Softwaretools auf dem Markt gelegt hat, werden die folgenden audiobasierten Sound- und DSP-Projekte vorgestellt:
Verwendung eines I²S-basierten digitalen Mikrofons zur Audioaufnahme
Verwendung eines I²S-basierten Klasse-D-Audioverstärkers und Lautsprechers
Wiedergabe von auf einer SD-Karte gespeicherter MP3-Musik über einen I²S-basierten Verstärker und Lautsprecher
Wiedergabe von im ESP32-Flash-Speicher gespeicherten MP3-Musikdateien über einen I²S-basierten Verstärker und Lautsprecher
Mono- und Stereo-Internetradio mit I²S-basierten Verstärkern und Lautsprechern
Text-zu-Sprache-Ausgabe mit einem I²S-basierten Verstärker und Lautsprecher
Verwendung der Lautstärkeregelung in I²S-basierten Verstärker- und Lautsprechersystemen
Ein sprechender Veranstaltungszähler mit einem I²S-basierten Verstärker und Lautsprecher
Ein einstellbarer Sinusgenerator mit I²S-basiertem Verstärker und Lautsprecher
Verwendung des schnellen 24-Bit-ADC/DAC-Moduls Pmod I²S2
Digitales Tiefpass- und Bandpass-Echtzeit-FIR-Filterdesign mit externer und interner A/D- und D/A-Wandlung
Digitales Tiefpass- und Bandpass-Echtzeit-IIR-Filterdesign mit externer und interner A/D- und D/A-Wandlung
Schnelle Fourier-Transformationen (FFT)
Inhalt
Röhrentechnik
Classic Three Vorverstärker: Gegentaktschaltung mit Kathodenfolger
Line-Vorverstärker mit der 6C33: Vorverstärkung mit einer Leistungsröhre?
Der Dirigent: Ein Vorverstärker mit aktiver Frequenzweiche
Single ended Stereo-Endverstärker KR300B: Die außergewöhnliche 300B
1 Watt Wohnzimmer-Gitarrenverstärker: Röhrensound auch bei kleinen Lautstärken
iGoliathSingle ended 211: Eintakt-Triodenverstärker mit 211
Wie funktioniert ein Ausgangstrafo?
Lautsprecher
Morel Elite 420 von Eltim Audio: Kleine aktive Zweiweg-Kombi mit DSP
All Black von Henkjan Olthuis: Breitbänder CSS EL70 mit Transmission-Line
HATT-SE Mk. II: Ein kompakter 2-Wege-Monitor mit Seas Excel-Chassis
Silverado von Sander Sassen: 2-Weg-D´Appolitomit Seas L12 und 27TB
Legno TL von Monacor: Ein FAST-System mit TL-Subwoofer, vollaktiv mit DSP und Klasse-D
Wall–i von ASE: Der Bildlautsprecher zur eigenen Gestaltung
SAK-PC mit Peerless/Vifa von ASE: Aktiv oder passiv, so oder so PC-optimiert
Mini-Wall von Blue Planet Acoustic: An die Wand oder auf den Tisch – beides geht gut mit der kleinen Punktschallquelle.
Halbleitertechnik
Prelude, der Vorverstärker: Kompromisslos puristisches Design
Klick an / Klick aus-Schalter: Die Elektronik für das angemessene Schalten
There are many so-called 'Arduino compatible' platforms on the market. The ESP8266 – in the form of the WeMos D1 Mini Pro – is one that really stands out. This device includes WiFi Internet access and the option of a flash file system using up to 16 MB of external flash memory. Furthermore, there are ample in/output pins (though only one analogue input), PWM, I²C, and one-wire. Needless to say, you are easily able to construct many small IoT devices!
This book contains the following builds:
A colourful smart home accessory
refrigerator controller
230 V power monitor
door lock monitor
and some further spin-off devices.
All builds are documented together with relevant background information for further study. For your convenience, there is a small PCB for most of the designs; you can also use a perf board. You don’t need to be an expert but the minimum recommended essentials include basic experience with a PC, software, and hardware, including the ability to surf the Internet and assemble PCBs.
And of course: A handle was kept on development costs. All custom software for the IoT devices and PCB layouts are available for free download from at Elektor.com.
Aus dem Inhalt
Lohnt sich der Selbstbau von Verstärkern noch?
Warum HiFi-Geräte unterschiedlich klingen
Elkos, Gleichrichter und ihr korrekter Einsatz
PPP-Endstufe mit der Röhre EL 84 T
Mittelwellen-Zweikreisempfänger
0-V-2-Kurzwellenaudion mit ECC 88
Kaffeewärmer mit Röhrenantrieb
Vielseitige Experimentierplatinen
Röhrensound-Konverter
Mikrofonverstärker mit Röhren
EL34, 6L6GC oder KT88
Magische Augen, Fächer und Bänder
Kampf den Exemplarstreuungen
Einfache Röhrenprüfung
Kummer mit minderwertigen Röhren
Das SRPP-Prinzip
USB-Logikanalysatoren am PC mit Arduino, Raspberry Pi und Co
Schritt-für-Schritt-Anleitungen führen Sie in die Analyse moderner Protokolle von I²C, SPI, UART, RS-232, NeoPixel, WS28xx, HD44780 und 1-Wire ein. Anhand zahlreicher Experimentierschaltungen mit dem Raspberry Pi Pico, Arduino Uno und dem Bus Pirate üben Sie die praxisnahe Anwendung gängiger USB-Logikanalysatoren ein.
Alle in diesem Buch vorgestellten Experimentierschaltungen wurden gründlich getestet und sind funktionsfähig. Die notwendigen Programmlistings sind enthalten, es sind keine besonderen Programmier- oder Elektronikkenntnisse für diese Schaltungen notwendig. Es werden die Programmiersprachen MicroPython und C mit den Entwicklungsumgebungen Thonny und Arduino IDE eingesetzt.
Dieses Buch verwendet mehrere Modelle flexibler und weit verbreiteter USB-Logikanalysatoren und zeigt die Stärken und Schwächen jeder Preisklasse. Sie werden herausfinden, welche Kriterien für Ihre Arbeit wichtig sind und in der Lage sein, das passende Gerät für Sie zu finden.
Egal ob Arduino, Raspberry Pi oder Raspberry Pi Pico: Die abgebildeten Beispielschaltungen ermöglichen einen schnellen Einstieg in die Protokollanalyse und können auch als Grundlage für eigene weitere Experimente dienen.
Sie werden alle wichtigen Begriffe und Zusammenhänge kennenlernen, eigene Experimente durchführen, selbstständig Protokolle analysieren und nach der Lektüre dieses Buches – im Bereich der digitalen Signale und Protokolle – ein umfassendes Wissen aufgebaut haben.
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.
Die Artikel stellen Starterkits und Entwicklungssoftware verschiedener Hersteller anhand konkreter Aufgabenlösungen vor. Dabei lautet das Motto in den einzelnen Artikeln „Soviel Theorie wie nötig, soviel Praxis wie möglich“. Schritt für Schritt führen die Autoren in das Thema ein und führen den Leser bis zum gewünschten Erfolg.Inhalt:• TFH-System ONEModernes Mikrocontrollersystem für Lehre und Ausbildung; empfohlen von der PAL (Prüfungssaufgaben- und Lehrmittelentwicklungsstelle der IHK).• Elektronik „en bloc“Mit E-blocks lassen sich ohne Lötkolben und mit nur geringem Zeitaufwand Schaltungen entwickeln, programmieren und testen.• C-Control I Station 2.0BASIC zu programmierendes Computersystem mit einer Vielzahl Plug-an-Play-Module, auch für die professionelle Anwendung.• Das MicroSPS ProjektEAGLE bietet jetzt die Möglichkeit, Mikrocontrollerschaltungen durch Eingabe eines grafischen Funktionsplans zu entwickeln.• AT89LP EntwicklungsboardSteuerung und Programmierung erfolgen über die serielle Schnittstelle, gezeigt am Beispiel eines Elliptec-Piezo-Motors, die sich überall eignen, wo ein präziser, kleiner und leiser Antrieb nötig ist.• AVR-ButterflyLow-Cost-Tool mit dem ATmega169 für viele Anwendungen: u.a. für autonome Roboter, Wetterstation, Datenlogger.• PC-MCP2515-CAN-InterfaceEinfaches CAN-Interface für den PC mit umfangreichen Programmiermöglichkeiten.• Design-Rules für den FPGA-Entwurf in VHDLWas ist zu beachten, welche Methodik vermeidet Fehler und wie spürt man sie ggf. auf?• R8CVerschiedene Artikel befassen sich mit verschiedenen Themen: effiziente Programmierung, Verwendung in der Messtechnik, als DCF77-Funkuhr…• Einstieg in PSoCDie ersten Schritte mit dem PSoC-Starter-Kit von Cypress. Der Artikel vermittelt außerdem die Vorstellung davon, wo die Stärken der Mixed-Signal Controller liegen.Weitere Hefte aus dieser Reihe: Mikrocontroller 7 (PDF) Mikrocontroller 6 (PDF) Mikrocontroller 5 (PDF) Mikrocontroller 4 (PDF) Mikrocontroller 3 (PDF) Mikrocontroller 2 (PDF)
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The AlertAlfred AI Security SystemPowered by a Raspberry Pi 5 and the Hailo 8L Module
AI in Electronics DevelopmentAn Update After Only One Year
Intro to AI AlgorithmsPrompt: Which Algorithms Implement Each AI Tool?
Single-Board Computers for Artificial Intelligence ProjectsBackground and Overview
From Sensor Data to Machine Learning ModelsGesture Detection with an Accelerometer and Edge Impulse
Build a Leaky Integrate-and-Fire Spiking NeuronArtificial Intelligence Without Software
ChatGPT for Electronic DesignDoes GPT-4o Do It Any Better?
Bringing AI to the Edge with ESP32-P4
Exploring Speech Functions on Raspberry Pi ZeroWhen Overclocking Gives Freedom of Speech
The Growing Role of Edge AIA Trend Shaping the Future
Unlocking the Power of Edge AIA Conversation with François de Rochebouët of STMicroelectronics
A VHDL Clock Made with ChatGPT
AI’s Real ImpactSayash Kapoor on “AI Snake Oil” and More
The Latest Stuff From BeagleBoardBeagleY-AI, BeagleV-Fire, BeagleMod, BeaglePlay and BeagleConnect Freedom
Mosquito Detection Using Open Datasets and Arduino Nicla Vision
AI Today and Tomorrow: Insights from Espressif, Arduino, and SparkFun
Artificial Intelligence Timeline
BeagleY-AIThe Latest SBC for AI Applications
AI in FocusPerspectives from the Elektor Community
Machine Vision with OpenMVCreate a Soda Can Detector
A Conversation with the Digital MindChatGPT vs Gemini
Skilling Me Softly with This Bot?Is the AI Revolution in the Electronic Field Failing Due to a Lack of Social Precision?
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petite caméra thermiqueréalisée avec un Arduino UNO
mise à jour du projet #3 : compteur d'énergie basé sur l'ESP32intégration et test avec Home Assistant
2024 : l'odyssée de l'IAaméliorer la détection d'objets : intégration de techniques avancées
Raspberry Pi se met à l'IAun nouveau kit comprenant un accélérateur IA matériel et un adaptateur M.2 HAT+
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Relevé des compteurs d'eau basé sur l'IA (1)intégrez votre ancien compteur dans l'IdO !
une alarme GSMun module GSM protège votre garage à distance
optimisation et contrôle des appareils Thread à faible consommation d'énergiefaible consommation... peu d’effort ?
sur le vifmontrez-moi là où ça fait mâle
chambre à brouillard à faire soi-mêmevisualiser les rayonnements invisibles
SparkFun Thing Plus Mattercarte de développement IdO polyvalente basée sur Matter
Rétroéquipement IoTAdaptation des machines à interface RS232 à l'industrie 4.0
ajouter l’IoT grâce aux microcontrôleurs 8 bits
la technologie au service du développement durableles avancées technologiques favorisent une utilisation plus efficace de l’énergie dans de nombreuses applications
AWS pour Arduino et Cie. (1)utiliser AWS IoT ExpressLink en pratique
détecteur de flux d'air Arduinoaucun capteur externe n'est nécessaire !
détecteur de fuite d'eauconnecté à l’Arduino Cloud
le quartzdrôle de composant, la série
enregistreur universel de données de jardinageun pas vers l’Intelligence Artificielle au Jardin.
un générateur analogique 1 kHzondes sinusoïdales à faible distorsion
Miletus : utiliser les applications Web hors ligneaccès aux fonctions de l’appareil et du système
de la 4G à la 5Gest-ce une étape si facile à franchir ?
démarrer en électronique…connexions symétriques
The Siglent SPD4323X is a 4-channel DC Linear Programmable Power Supply equipped with a 4.3-inch TFT-LCD display, friendly human-machine interface, and excellent performance indicators. Real-time waveform display provides engineers with an informative user interface.
SPD4323X offers a total output power of 240 W with a resolution of 1 mV/1 mA. The maximum voltage and current for each channel are as follows:
CH1: 6 V/3.2 A
CH2: 32 V/3.2 A
CH3: 32 V/3.2 A
CH4: 6 V/3.2 A
Features
Rated output power: 240 W
Rated voltage: 32 V, 12 V, 30 V
Up to four high-precision power supplies with independent controllable outputs, supporting CH2 and CH3 series and parallel connections
Clear graphical interface with waveform and timer display modes
5-digit voltage and current display with minimum resolution of 1 mV, 1 mA
Fast output response time: <50us
The high current channel support remote voltage compensation sense function. The maximum compensation voltage is 0.6 V
Overvoltage protection and overcurrent protection or safe and accurate operation
Equipped with a 4.3-inch TFT-LCD display (480 x 272 resolution)
USB and LAN standard communication
USB-GPIB module is optional
Excellent channel density with up to 4 channels in a 3U half rack package
Internal data storage for setups and parameters
Embedded Web Server with instrument communication that doesn’t require software installation
Fully SCPI programming command set support as well as a LabView driver for remote control and system automation
Technische Daten
SPD4323X
SPD4121X
SPD4306X
Channel Output
CH1: Voltage 0 to 6 V Current 0 to 3.2 ACH2: Voltage 0 to 32 V Current 0 to 3.2 ACH3: Voltage 0 to 32 V Current 0 to 3.2 ACH4: Voltage 0 to 6 V Current 0 to 3.2 A
CH1: Voltage 0 to 15 V Current 0 to 1.5 ACH2: Voltage 0 to 12 V Current 0 to 10 ACH3: Voltage 0 to 12 V Current 0 to 10 ACH4: Voltage 0 to 15 V Current 0 to 1.5 A
CH1: Voltage 0 to 15 V Current 0 to 1.5 ACH2: Voltage 0 to 30 V Current 0 to 6 ACH3: Voltage 0 to 30 V Current 0 to 6 ACH4: Voltage 0 to 15 V Current 0 to 1 A
Resolution
1 mV, 1 mA
1 mV, 1 mA
1 mV, 1 mA
Setting Accuracy
Voltage: ±(0.03% of reading+10) mV, Current: ±(0.3% of reading+10) mA
Voltage: ±(0.03% of reading+10) mV, Current: ±(0.3% of reading+10) mA
Voltage: ±(0.03% of reading+10) mV, Current: ±(0.3% of reading+10) mA
Readback Accuracy
Voltage: ±(0.03% of reading+10) mV, Current: ±(0.3% of reading+10) mA
Voltage: ±(0.03% of reading+10) mV, Current: ±(0.3% of reading+10) mA
Voltage: ±(0.03% of reading+10) mV, Current: ±(0.3% of reading+10) mA
Display
4.3" TFT-LCD 5-digit voltage and current display
4.3" TFT-LCD 5-digit voltage and current display
4.3" TFT-LCD 5-digit voltage and current display
Output power
240 W
285 W
400 W
Lieferumfang
1x Siglent SPD4323X Power Supply
1x Power cord (EU)
1x Output test cord (3 A)
1x USB cable
1x Quick start guide
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Datasheet
Manual
Quick start