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.
Die beim Lötvorgang freigesetzten Dämpfe sind potenziell gesundheitsschädlich. Dieser Lötrauchabsauger wird mit einer Halterung sicher am Arbeitstisch befestigt. Dank der 3 Achsen lässt sich die Lötrauchabsaugung perfekt positionieren, d.h. direkt über den aufsteigenden Lötdämpfen. Die schädlichen Lötdämpfe werden mit einem leistungsstarken, aber leisen Ventilator abgesaugt und durch eine Aktivkohlefiltermatte gefiltert.
Features
Entfernt Lötrauch
Absorbiert giftige Gase und Dämpfe aus Lötarbeiten
Verringert das Risiko von Kopfschmerzen, Augenreizungen und Übelkeit
Einstellbarer Absorptionswinkel für eine genaue Platzierung
Einfach austauschbarer Aktivkohlefilter
Hochleistungslüfter
Geringe Geräuschentwicklung und lange Lebensdauer
Technische Daten
Aufnahmekapazität: 1 m³/min (max.)
Leistungsaufnahme: 23 W
Stromversorgung: 220–240 VAC
Menge Aktivkohlefilter: 7 g
Maximales Absorptionsgewicht: 2 g
Abmessungen: 220 x 270 x 168 mm (B x H x T)
Gewicht: 1,4 kg
Dieses Bundle enthält das Arduino UNO Q (2 GB) und das Buch "Arduino UNO Q and AI".
Das Arduino UNO Q ist das erste UNO-Board mit einer hybriden Dual-Brain-Architektur, die einen leistungsstarken Linux-Prozessor mit einem Echtzeit-Mikrocontroller kombiniert – und so fortschrittliche Rechenleistung und präzise Steuerung auf einem Board vereint.
Angetrieben von einer Qualcomm Dragonwing QRB2210 MPU mit Debian Linux und einer STM32U585-MCU für Echtzeitaufgaben ist das UNO Q für Anwendungen der nächsten Generation konzipiert. Von Edge-Computing und KI bis hin zu Robotik und Automatisierung bietet es hohe Leistung, ohne dabei an Benutzerfreundlichkeit einzubüßen.
Schließen Sie einfach Ihre Peripheriegeräte an und legen Sie los – es ist keine zusätzliche Hardware erforderlich.
Features
Dual-Core-Architektur: Linux-MPU + Echtzeit-MCU
Qualcomm Dragonwing QRB2210 mit Debian-Linux-Unterstützung
STM32U585-Mikrocontroller für deterministische Steuerung
Führt Arduino-Sketches über Zephyr OS aus
Ideal für KI-, IoT-, Robotik- und Industrieprojekte
Technische Daten
Mikroprozessor (MPU)
Qualcomm Dragonwing QRB2210:Quad-Core Arm Cortex-A53 @ 2,0 GHzAdreno GPU 3D-Grafikbeschleuniger2× ISP (13 MP + 13 MP oder 25 MP) @ 30 fps
Mikrocontroller (MCU)
STM32U585Arm Cortex-M33 bis zu 160 MHz2 MB Flash-Speicher786 KB SRAM
RAM
2 GB LPDDR4
Stromversorgung
Über USB-C-Anschluss: max. 5 V bei 3 AEingangsspannung (VIN): 7–24 V
Speicher
16 GB eMMC
USB
1× USB-C-Anschluss mit Host-/Geräterollenumschaltung, Stromrollenumschaltung und Videoausgang
Konnektivität
Wi-Fi 5 (2,4/5 GHz) mit integrierter AntenneBluetooth 5.1 mit integrierter Antenne
Schnittstellen
I²C/I³CSPIPWMCANUARTPSSIGPIOJTAGADC
Video
Videoausgabe über USB-CMIPI-DSI-Pins am JMEDIA-Header
Extra
4× RGB-LEDs (vom Benutzer steuerbar)8× 13 blaue LED-Matrix1× Qwiic-Anschluss (3,3 V, I²C)1× BenutzertasteJCTL: MPU-Ferndebugging Anschluss
Audio
Mikrofon-Eingang / Kopfhörer-Ausgang / Line-Ausgang am JMISC
MPU-Betriebssystem
Linux Debian OS mit Upstream-Unterstützung
Echtzeit-Betriebssystem
Arduino Core auf Zephyr OS
Containerisierung
Docker- und Docker Compose-Unterstützung
Unterstützte Betriebssysteme für Arduino App Lab
Windows: Windows 10 oder höher (64-Bit)macOS: macOS 11 oder höher (64-Bit)Linux: Ubuntu 22.04 oder höher und Debian Trixie (64-Bit)
Abmessungen
68,85 × 53,34 mm (UNO-Formfaktor)
Downloads
Datasheet
User Manual
Pinout
Schematics
Buch: Arduino UNO Q and AI – Learn to Build Intelligent Embedded Systems
Entwickeln Sie intelligentere Embedded-Systeme mit dem Arduino UNO Q. Dieses Buch vermittelt Ihnen die Werkzeuge, das Wissen und das Vertrauen, um Ideen in intelligente, funktionierende Lösungen mit der Arduino UNO Q-Plattform umzusetzen. Entdecken Sie, wie Sie intelligente Embedded-Systeme mit dem Arduino UNO Q und KI realisieren können.
Schöpfen Sie das volle Potenzial des Arduino UNO Q aus – einer Next-Generation-Plattform, die die Echtzeit-Leistung des STM32U585-Mikrocontrollers mit der Flexibilität eines Qualcomm Dragonwing QRB2210-Mikroprozessors kombiniert.
Lernen Sie, wie Sie reale Anwendungen schnell prototypisieren können – mit der Arduino IDE für Low-Level-Embedded-Steuerung und Python im Arduino App Lab für High-Level-Entwicklung.
Gewinnen Sie Sicherheit durch praxisnahe Projekte, die Sie Schritt für Schritt von den grundlegenden Funktionen bis hin zu vollständig funktionsfähigen Systemen führen.
Entdecken Sie sofort einsatzbereite, KI-basierte Arduino App Lab-Beispiele und erfahren Sie, wie diese Ihre Entwicklung beschleunigen und die Time-to-Market verkürzen können.
Steigen Sie in die Welt der Edge AI ein – mit einer klaren und praxisorientierten Einführung in das Edge Impulse Studio, ganz ohne Vorkenntnisse im Bereich KI.
Folgen Sie einem vollständigen, praxisnahen Workflow zur Entwicklung einer Keyword-Spotting-KI-Anwendung – von der Datenerfassung über das Training und die Optimierung bis hin zur On-Device-Inferenz mit dem Edge Impulse Studio.
Schließen Sie die Lücke zwischen Embedded-Systemen und Machine Learning und lernen Sie, wie Sie Intelligenz direkt auf Ihre Hardware bringen.
Ideal für Embedded-Entwickler, Lehrkräfte, Studierende und Maker, die bei der KI-gestützten Produktentwicklung einen Schritt voraus sein möchten.
Dieses Bundle enthält:
Arduino UNO Q (2 GB) (Einzelpreis: 50 €)
Buch: Arduino UNO Q and AI (Einzelpreis: 35 €)
Mehrsprachiges DIY-Kit (inkl. 27 RGB-LEDs + Raspberry Pi Pico)
Verleihen Sie Ihrer Weihnachtszeit einen Hauch von Ingenieurskunst – mit dem "wortreichen" LED-Weihnachtsbaum von Elektor. Der kunstvoll gestaltete 3D-Weihnachtsbaum vereint elf Platinen, einen Raspberry Pi Pico und 27 adressierbare RGB-LEDs, um festliche Botschaften in sieben Sprachen erstrahlen zu lassen: Dänisch, Niederländisch, Englisch, Französisch, Deutsch, Italienisch und Spanisch.
Anders als bei herkömmlichen LED-Bäumen verfügt jedes Wort im Inneren über eine eigene Leuchtkammer. So entsteht eine elegante, sanft leuchtende Anzeige ohne Geräusche oder Flackern. Die LEDs sind vollständig WS2812-kompatibel und werden über die beliebte Adafruit NeoPixel-Bibliothek angesteuert, wodurch sich individuelle Animationen und Farbeffekte ganz einfach erstellen lassen.
Dieses Kit ist perfekt für Maker, Tüftler und alle, die sich für festliche Elektronik begeistern. Es bietet sowohl ein unterhaltsames Bauprojekt als auch eine beeindruckende Dekoration, die garantiert für Gesprächsstoff sorgt. Der Elektor LED-Weihnachtsbaum ist das ideale Bastelprojekt für die Feiertage!
Features
Mehrsprachige Begrüßungen (7 Sprachen) in die Frontplatte eingefräst
3D-Konstruktion aus 11 ineinandergreifenden Leiterplatten
Angetrieben von einem Raspberry Pi Pico
27 einzeln ansteuerbare RGB-LEDs (vormontiert)
Sanfte Ein- und Ausblendanimationen
Vollständig programmierbar mit der Arduino IDE
Für maximale Helligkeit wird ein 5-V-Netzteil (mit Micro-USB-Anschluss) mit einer Leistung von ≥1 A empfohlen (nicht im Lieferumfang enthalten)
Abmessungen (H x B x T): 130 x 115 x 75 mm
Lieferumfang
Alle benötigten Leiterplatten mit LEDs und anderen SMD-Bauteilen
Raspberry Pi Pico (vom Benutzer zu löten und zu programmieren)
3-polige Stiftleiste (vom Benutzer zu löten)
3-polige Buchse (vom Benutzer zu löten)
4x Selbstklebende Gummipuffer
Projektseite
Elektor Labs
Der Elektor Audio DSP FX Processor kombiniert einen ESP32-Mikrocontroller und einen ADAU1701 Audio DSP von Analog Devices. Neben einem vom Benutzer programmierbaren DSP-Kern verfügt der ADAU1701 über hochwertige integrierte Analog-Digital- und Digital-Analog-Wandler und verfügt über einen I²S-Port. Dadurch eignet es sich als hochwertiges Audio-Interface für den ESP32.
Programme für den ESP32 können mit Arduino, Platform IO, CMake oder durch die Verwendung des Espressif IDF auf andere Weise erstellt werden. Programme für die Audio-DSPs ADAU7101 werden mit dem kostenlosen visuellen Programmiertool SigmaStudio durch Ziehen und Ablegen vordefinierter Algorithmusblöcke auf einer Leinwand erstellt.
Anwendungen
Bluetooth/Wi-Fi-Audiosink (z. B. Lautsprecher) & Quelle
Gitarreneffektpedal (Stomp-Box)
Musiksynthesizer
Sound-/Funktionsgenerator
Programmierbarer Crossover-Filter für Lautsprecher
Erweiterter Audioeffektprozessor (Hall, Chorus, Pitch-Shifting usw.)
Mit dem Internet verbundenes Audiogerät
DSP-Experimentierplattform
Drahtloses MIDI
MIDI-zu-CV-Konverter
und viele mehr...
Technische Daten
ADAU1701 28-/56-Bit, 50-MIPS digitaler Audioprozessor, der Abtastraten von bis zu 192 kHz unterstützt
ESP32 32-Bit-Dual-Core-Mikrocontroller mit Wi-Fi 802.11b/g/n und Bluetooth 4.2 BR/EDR und BLE
2x 24-Bit-Audioeingänge (2 V RMS, 20 kΩ)
4x 24-Bit-Audioausgänge (0,9 V RMS, 600 Ω)
4x Steuerpotentiometer
MIDI Ein- und Ausgang
I²C-Erweiterungsport
Multi-Mode-Betrieb
Stromversorgung: 5 V DC USB oder 7,5-12 V DC (Hohlbuchse, mittlerer Pin ist GND)
Stromverbrauch (Durchschnitt): 200 mA
Lieferumfang
1x ESP32 Audio DSP FX Prozessor Board (montiert)
1x ESP32-PICO-KIT
2x Jumper
2x 18-Pin Header (female)
4x 10 KB Potentiometer
Downloads
Documentation
GitHub
Zeitsteuerung, Scheduler, PIO und Zustandsmaschinen
Multitasking ist der Schlüssel zu leistungsfähigen Embedded-Systemen, und zugleich eine der größten Herausforderungen in der Mikrocontroller-Programmierung. Dieses Buch zeigt Ihnen Schritt für Schritt, wie Sie von einem einfachen Ein-Task-Programm zu einem strukturierten, reaktionsfähigen und skalierbaren System gelangen. Dabei steht nicht nur das Wie, sondern vor allem das Warum im Mittelpunkt.
Sie lernen:
warum scheinbare Parallelität entsteht
weshalb blockierende Programme instabil werden
wie Aufgaben effizient und kontrolliert parallel ablaufen
Ausgehend vom klassischen Superloop vermittelt das Buch moderne Multitasking-Strategien – von nicht-blockierender Programmierung und Tick-Systemen bis zu Task-Schedulern, Zustandsmaschinen und ereignisgesteuerten Konzepten.
Der Fokus liegt auf der Praxis: Sensoren, Displays, Kommunikation und reale Anwendungen werden Schritt für Schritt integriert und mit verständlich kommentierten Beispielprogrammen erklärt.
Fortgeschrittene Themen umfassen:
Multicore-Programmierung mit dem Raspberry Pi Pico
asynchrones Programmieren mit uasyncio
RTOS-Grundlagen mit FreeRTOS
die Kombination aus Multicore und RTOS
Dabei werden auch die Grenzen dieser Techniken, insbesondere unter MicroPython, klar aufgezeigt.
Das Buch richtet sich an ambitionierte Einsteiger und fortgeschrittene Entwickler, die Embedded-Systeme fundiert verstehen und robuste, wartbare Multitasking-Anwendungen entwickeln möchten.
From basics to flows for sensors, automation, motors, MQTT, and cloud services
This book is a learning guide and a reference. Use it to learn Node-RED, Raspberry Pi Pico W, and MicroPython, and add these state-of-the-art tools to your technology toolkit. It will introduce you to virtual machines, Docker, and MySQL in support of IoT projects based on Node-RED and the Raspberry Pi Pico W.
This book combines several elements into a platform that powers the development of modern Internet of Things applications. These elements are a flow-based server, a WiFi-enabled microcontroller, a high-level programming language, and a deployment technology. Combining these elements gives you the tools you need to create automation systems at any scale. From home automation to industrial automation, this book will help you get started.
Node-RED is an open-source flow-based development tool that makes it easy to wire together devices, APIs, and online services. Drag and drop nodes to create a flowchart that turns on your lights at sunset or sends you an email when a sensor detects movement. Raspberry Pi Pico W is a version of the Raspberry Pi Pico with added 802.11n Wi-Fi capability. It is an ideal device for physical computing tasks and an excellent match to the Node-RED.
Quick book facts
Project-based learning approach.
Assumes no prior knowledge of flow-based programming tools.
Learn to use essential infrastructure tools in your projects, such as virtual machines, Docker, MySQL and useful web APIs such as Google Sheets and OpenWeatherMap.
Dozens of mini-projects supported by photographs, wiring schematics, and source code. Get these from the book GitHub repository.
Step-by-step instructions on everything.
All experiments are based on the Raspberry Pi Pico W. A Wi-Fi network is required for all projects.
Hardware (including the Raspberry Pi Pico W) is available as a kit.
Downloads
GitHub
Der Elektor Mini-Wheelie ist eine experimentelle autonome selbstbalancierende Roboterplattform. Der selbstbalancierende Roboter basiert auf einem ESP32-S3-Mikrocontroller und ist mithilfe der Arduino-Umgebung und Open-Source-Bibliotheken vollständig programmierbar. Dank seiner drahtlosen Fähigkeiten kann er über WLAN, Bluetooth oder ESP-NOW ferngesteuert werden oder mit einem Benutzer oder sogar einem anderen Roboter kommunizieren.
Zur Erkennung von Hindernissen steht ein Ultraschallwandler zur Verfügung. Über das Farbdisplay lassen sich niedliche Gesichtsausdrücke oder für den bodenständigeren Nutzer auch kryptische Debug-Meldungen darstellen.
Der Roboter wird als Komplettbausatz mit Teilen geliefert, die Sie selbst zusammenbauen müssen. Alles ist dabei, sogar ein Schraubenzieher.
Hinweis: Der Mini-Wheelie ist eine pädagogische Entwicklungsplattform, die zum Lernen, Experimentieren und zur Entwicklung von Robotern gedacht ist. Er ist nicht als Kinderspielzeug klassifiziert, und seine Funktionen, Dokumentation und Zielgruppe spiegeln diesen Zweck wider. Das Produkt richtet sich an Studenten, Dozenten und Entwickler, die Robotik, Programmierung und Hardware-Integration in einem pädagogischen Umfeld erforschen möchten.
Technische Daten
ESP32-S3 Mikrocontroller mit WLAN und Bluetooth
MPU6050 6-achsige Inertial Measurement Unit (IMU)
Zwei unabhängig gesteuerte 12 V-Elektromotoren mit Drehzahlmesser
Ultraschallwandler
2,9" TFT-Farbdisplay (320 x 240)
MicroSD-Kartensteckplatz
Batterieleistungsmonitor
3S wiederaufladbarer Li-Po-Akku (11,1 V/2200 mAh)
Batterieladegerät im Lieferumfang enthalten
Arduino-basierte Open-Source-Software
Abmessungen (B x L x H): 23 x 8 x 13 cm
Lieferumfang
1x ESP32-S3 Mainboard + MPU6050 Modul
1x LCD-Board (2,9 Zoll)
1x Ultraschallsensor
1x Akku (2200 mAh)
1x Batterieladegerät
1x Motorreifen-Set
1x Gehäuseplatine
1x Acrylplatte
1x Schraubendreher
1x Schutzstreifen
1x Flexkabel B (8 cm)
1x Flexkabel A (12 cm)
1x Flexkabel C
4x Kupfersäule A (25 mm)
4x Kupfersäule B (55 mm)
4x Kupfersäule C (5 mm)
2x Kunststoff-Nylonsäule
8x Schrauben A (10 mm)
24x Schrauben B (M3x5)
8x Nüsse
24x Metallscheiben
2x Kabelbinder
1x MicroSD-Karte (32 GB)
Downloads
Documentation
Der Elektor Super Servo Tester kann Servos steuern und Servosignale messen. Es können bis zu vier Servokanäle gleichzeitig getestet werden.
Der Super Servo Tester wird als Bausatz geliefert. Alle zum Zusammenbau des Super Servo Testers erforderlichen Teile sind im Bausatz enthalten. Für den Zusammenbau des Bausatzes sind grundlegende Lötkenntnisse erforderlich. Der Mikrocontroller ist bereits programmiert.
Der Super Servo Tester verfügt über zwei Betriebsmodi: Steuerung/Manuell und Messen/Eingänge.
Im Control/Manual Modus generiert der Super Servo Tester an seinen Ausgängen Steuersignale für bis zu vier Servos oder für den Flugregler oder ESC. Die Signale werden über die vier Potentiometer gesteuert.
Unter Measure/Inputs misst der Super Servo Tester die an seine Eingänge angeschlossenen Servosignale. Diese Signale können beispielsweise von einem Regler, einem Flugregler, dem Empfänger oder einem anderen Gerät stammen. Die Signale werden auch an die Ausgänge weitergeleitet, um die Servos oder den Flugregler bzw. ESC zu steuern. Die Ergebnisse werden auf dem Display angezeigt.
Technische Daten
Betriebsmodi
Control/Manual & Measure/Inputs
Kanäle
3
Servosignaleingänge
4
Servosignalausgänge
4
Alarm
Summer & LED
Anzeige
0,96' OLED (128 x 32 Pixel)
Eingangsspannung an K5
7-12 VDC
Eingangsspannung an K1
5-7,5 VDC
Eingangsstrom
30 mA (9 VDC an K5, nichts an K1 und K2 angeschlossen)
Abmessungen
113 x 66 x 25 mm
Gewicht
60 g
Lieferumfang
Widerstände (0,25 W)
R1, R3
1 kΩ, 5%
R2, R4, R5, R6, R7, R9, R10
10 kΩ, 5%
R8
22 Ω, 5%
P1, P2, P3, P4
10 kΩ, lin/B, vertikales Potentiometer
Kondensatoren
C1
100 µF 16 V
C2
10 µF 25 V
C3, C4, C7
100 nF
C5, C6
22 pF
Halbleiter
D1
1N5817
D2
LM385Z-2.5
D3
BZX79-C5V1
IC1
7805
IC2
ATmega328P-PU, programmiert
LED1
LED, 3 mm, rot
T1
2N7000
Außerdem
BUZ1
Piezo-Summer mit Oszillator
K1, K2
2-reihiger, 12-poliger Pinheader, 90°
K5
Barrel jack
K4
1-reihige, 4-polige Stiftbuchse
K3
2-reihiger, 6-fach geschachtelter Pinheader
S1
Slide Switch DPDT
S2
Slide Switch SPDT
X1
Crystal, 16 MHz
28-polige DIP-Buchse für IC2
Elektor Platine
OLED-Display, 0,96', 128 x 32 Pixel, 4-pin I²C-Interface
Links
Elektor Magazine
Elektor Labs
Book: Logic Analyzers in Practice
Step-by-step instructions guide you through the analysis of modern protocols such as I²C, SPI, UART, RS-232, NeoPixel, WS28xx, HD44780 and 1-Wire. With the help of numerous experimental circuits based on the Raspberry Pi Pico, Arduino Uno and the Bus Pirate, you will learn the practical application of popular USB logic analyzers.
All the experimental circuits presented in this book have been fully tested and are fully functional. The necessary program listings are included – no special programming or electronics knowledge is required for these circuits. The programming languages used are MicroPython and C along with the development environments Thonny and Arduino IDE.
This book uses several models of flexible and widely available USB logic analyzers and shows the strengths and weaknesses of each price range.
You will learn about the criteria that matter for your work and be able to find the right device for you.
Whether Arduino, Raspberry Pi or Raspberry Pi Pico, the example circuits shown allow you to get started quickly with protocol analysis and can also serve as a basis for your own experiments.
After reading this book, you will be familiar with all the important terms and contexts, conduct your own experiments, analyze protocols independently, culminating in a comprehensive knowledge set of digital signals and protocols.
USB Logic Analyzer (8-ch, 24 MHz)
This USB Logic Analyzer is an 8-channel logic analyzer with each input dual purposed for analog data recording. It is perfect for debugging and analyzing signals like I²C, UART, SPI, CAN and 1-Wire. It operates by sampling a digital input connected to a device under test (DUT) at a high sample rate. The connection to the PC is via USB.
Specifications
Channels
8 digital channels
Maximum sampling rate
24 MHz
Maximum input voltage
0 V ~ 5 V
Operating temperature
0°C ~ 70°C
Input impedance
1 MΩ || 10 pF
Supported protocols
I²C, SPI, UART, CAN, 1-Wire, etc.
PC connection
USB
Dimensions
55 x 28 x 14 mm
Downloads
Software
This bundle contains:
Book 'Logic Analyzers in Practice' (normal price: €35)
USB Logic Analyzer (8-ch, 24 MHz) (normal price: €20)
USB Cable
Jumper Wire Ribbon Cable
Mit dem Elektor Arduino Nano Trainingsboard (MCCAB) eigene Projekte realisieren
Der Mikrocontroller ist das wohl faszinierendste Teilgebiet der Elektronik, denn aufgrund der Vielzahl von Funktionen, die er auf seinem Chip vereinigt, ist er für den Entwickler ein universelles Multi-Tool zur Realisierung seiner Projekte. Praktisch jedes Gerät des täglichen Gebrauchs wird heute von einem Mikrocontroller gesteuert. Für einen elektronischen Laien blieb es aufgrund der Komplexität bisher allerdings ein Wunschtraum, eigene Ideen mit einem Mikrocontroller zu realisieren. Das Arduino-Konzept hat den Einsatz von Mikrocontrollern weitgehend vereinfacht, sodass jetzt auch Laien eigene Elektronik-Ideen mit einem Mikrocontroller verwirklichen können.
Buch & Hardware im Bundle: 'Learning by Doing'
Dieses im Bundle mitgelieferte Buch (im großen A4-Format) zeigt, wie man auch ohne große Erfahrung in Elektronik und Programmiersprachen eigene Projekte mit einem Mikrocontroller realisieren kann. Es ist ein Mikrocontroller-Praxiskurs für Einsteiger, denn nach einem Überblick über die Interna des Mikrocontrollers und einer Einführung in die Programmiersprache C liegt der Schwerpunkt des Kurses auf den praktischen Übungen. Der Leser eignet sich die erforderlichen Kenntnisse durch 'Learning by Doing' an: in dem umfangreichen Praxisteil mit 12 Projekten und 46 Übungen wird das im vorderen Teil des Buches Gelernte mit vielen Beispielen unterlegt. Die Übungen sind dabei so aufgebaut, dass der Bearbeiter eine Aufgabenstellung erhält, die er mit seinem im Theorieteil des Buches aufgebauten Wissen löst. Für jede Übung gibt es anschließend eine ausführlich erklärte und kommentierte Musterlösung, die dem Bearbeiter bei Problemen weiterhilft und die er mit seiner eigenen Lösung vergleichen kann.
Arduino IDE
In der Arduino IDE, einer Software-Entwicklungsumgebung, die kostenlos auf den eigenen PC heruntergeladen werden kann und die das gesamte Softwarepaket enthält, das für ein eigenes Mikrocontroller-Projekt benötigt wird, schreibt der Bearbeiter mit dem Editor der IDE seine Programme („Apps“) in der Programmiersprache C. Der in die Arduino IDE integrierte Compiler übersetzt sie in die Bits und Bytes, die der Mikrocontroller versteht und die dann über ein USB-Kabel in den Speicher des Mikrocontrollers auf dem Elektor Arduino Nano Trainingsboard (MCCAB) geladen werden.
Externe Sensoren, Motoren oder Baugruppen abfragen oder steuern
Das Elektor Arduino Nano Trainingsboard (MCCAB) enthält neben einem Mikrocontrollermodul Arduino Nano alle für die Übungen benötigten Bauteile wie Leuchtdioden, Schalter, Taster, akustische Signalgeber usw. Auch externe Sensoren, Motoren oder Baugruppen können mit diesem Mikrocontroller-Übungssystem abgefragt oder gesteuert werden.
Technische Daten (Arduino Nano Trainingsboard MCCAB)
Stromversorgung
Über die USB-Verbindung des zur Erstellung der Programme sowieso angeschlossenen PCs oder ein externes Netzteil (nicht im Lieferumfang enthalten)
Betriebsspannung
+5 Vcc
Eingangsspannung
Alle Eingänge
0 V bis +5 V
VX1 und VX2
+8 V bis +12 V (nur bei Verwendung eines externen Netzteils)
Mikrocontrollermodul
Arduino Nano
Hardwareperipherie
LCD
2x16 Zeichen
Potenziometer P1 & P2
JP3: Auswahl der Betriebsspannung von P1 & P2
Verteiler
SV4: Verteiler für die BetriebsspannungenSV5, SV6: Verteiler für die Ein-/Ausgänge des Mikrocontrollers
Schalter und Taster
RESET-Taster auf dem Arduino Nano-Modul6x Tastschalter K1 … K66x Schiebeschalter S1 … S6JP2: Verbindung der Schalter mit den Eingängen des Mikrocontrollers
Summer
Piezo-Summer Buzzer1 mit Steckbrücke auf JP6
Leuchtanzeigen
LED L auf dem Arduino Nano-Modul, verbunden mit GPIO D1311x LED: Zustandsanzeige für die Ein-/AusgängeJP6: Verbindung der LEDs LD10 … LD20 mit den GPIOs D2 … D12
Serielle SchnittstellenSPI & I²C
JP4: Auswahl des Signals an Pin X der SPI-Steckerleiste SV12SV9 bis SV12: SPI-Interface (3,3 V/5 V) bzw. I²C-Interface
Schaltausgang für externe Geräte
SV1, SV7: Schaltausgang (maximal +24 V/160 mA, extern zugeführt)SV2: 2x13 Pins zum Anschluss externer Module
3x3 LED-Matrix (9 rote LEDs)
SV3: Spalten der 3x3 LED-Matrix (Ausgänge D6 … D8)JP1: Verbindung der Reihen mit den GPIOs D3 … D5
Software
Library MCCABLib
Steuerung der Hardware-Komponenten (Schalter, Taster, Leuchtdioden, 3x3 LED-Matrix, Summer) auf dem MCCAB Trainingsboard
Betriebstemperatur
bis +40 °C
Abmessungen
100 x 100 x 20 mm
Technische Daten (Arduino Nano)
Mikrocontroller
ATmega328P
Architektur
AVR
Betriebsspannung
5 V
Flashspeicher
32 KB, davon 2 KB vom Bootloader belegt
SRAM
2 KB
Taktfrequenz
16 MHz
Analoge IN-Pins
8
EEPROM
1 KB
DC-Strom pro I/O-Pin
40 mA an einem I/O-Pin, insgesamt maximal 200 mA an allen Pins gemeinsam
Eingangsspannung
7-12 V
Digitale I/O-Pins
22 (6 davon sind PWM-fähig)
PWM-Ausgänge
6
Stromverbrauch
19 mA
Abmessungen
18 x 45 mm
Gewicht
7 g
Lieferumfang
Elektor Arduino Nano MCCAB Trainingsboard
Arduino Nano
Buch: Mikrocontroller-Praxiskurs für Arduino-Einsteiger
Vom Messwert zur stabilen Entscheidung
Wie wird aus einem einfachen Mikrocontroller ein intelligentes System, das Sensorwerte erfasst, verarbeitet und sinnvoll darauf reagiert? Dieses Buch zeigt es Ihnen Schritt für Schritt – verständlich, praxisnah und ohne unnötige Vorkenntnisse.
Sie beginnen mit den Grundlagen der digitalen und analogen Ein- und Ausgänge. Anschließend lernen Sie, wie Sensorwerte gelesen, geglättet und zuverlässig bewertet werden. Anschauliche Beispiele erklären, warum einzelne Messwerte oft täuschen können und wie Mittelwertbildung, Hysterese und einfache Entscheidungsregeln für stabile Ergebnisse sorgen. Nach und nach erweitern Sie Ihre Projekte um Displays, I²C-Kommunikation und mehrere vernetzte Mikrocontroller. So entstehen verteilte Systeme, in denen Raspberry Pi Pico und ATtiny-Controller Daten austauschen und gemeinsam Aufgaben übernehmen.
Im fortgeschrittenen Teil erhalten Sie einen leicht verständlichen Einstieg in Merkmalsbildung, Datenvorverarbeitung, hybride Entscheidungsmodelle und TinyML-nahe Anwendungen. Dabei verbinden Sie klassische Regelungstechnik mit modernen datenbasierten Methoden.
Alle Projekte werden von ausführlich kommentierten Programmen in C und MicroPython begleitet. Das Buch richtet sich an Einsteiger, Maker, Studierende und alle, die Embedded-Systeme von Grund auf verstehen möchten.
Am Ende können Sie eigene Systeme entwickeln, die nicht nur messen, sondern Informationen auswerten, zuverlässige Entscheidungen treffen und gezielt reagieren.