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35 Projekte mit Raspberry Pi und Arduino Das Internet of Things (Internet der Dinge) ist eine unumkehrbare Entwicklung. Wir möchten gerne alles im Haus mit unserem Smartphone oder Tablet erledigen – von Facebook bis Fernsehen, Lampen steuern oder die Heizungstemperatur einstellen. In diesem Buch stellen wir 35 interessante und nützliche Projekte vor, die demonstrieren, wie Sie selbst ein Internet-of-Things-System anlegen können. Wir gehen auf die Hardware ein, einer perfekten Symbiose von Raspberry Pi und Arduino, und entwickeln die Software, die eine Steuerung über das Internet verwirklicht. Wir setzen dabei WLAN- und Funkverbindungen ein und vermeiden so einen Kabelsalat im Haus. Wenn Sie die Projekte aufbauen, verfügen Sie über ein vollständiges Internet-of-Things-System, mit dem Sie alles im Haus bedienen, steuern und überwachen können, zum Beispiel ob Post im Briefkasten steckt oder das Auto in der Garage steht. Sie können bequem vom Sofa aus das Licht einschalten oder die Alarmanlage aktivieren/deaktivieren. Durch die ausführlichen Erläuterungen wird es Ihnen ein Leichtes sein, Projekte anzupassen, um zum Beispiel die Kaffeemaschine oder das Fernsehgerät aus der Ferne ein- und auszuschalten. Über den Index finden Sie leicht kreative Projekte, die Ihnen als Ausgangspunkt für eigene Entwicklungen dienen können, mit denen Sie selber alles, was Sie wollen, mit dem Internet verbinden können.

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Learn how to use the ESP32 Microcontroller and MicroPython programming in your future projects! The project book, written by well-known Elektor author Dogan Ibrahim, holds many software- and hardware-based projects especially developed for the MakePython ESP32 Development Kit. The kit comes with several LEDs, sensors, and actuators. The kit will help you acquire the basic knowledge to create IoT projects. The book’s fully evaluated projects feature all the supplied components. Each project includes a block diagram, a circuit diagram, a full program listing, and a complete program description. Included in the kit 1x MakePython ESP32 development board with LCD 1x Ultrasonic ranging module 1x Temperature and humidity sensor 1x Buzzer module 1x DS18B20 module 1x Infrared module 1x Potentiometer 1x WS2812 module 1x Sound sensor 1x Vibration sensor 1x Photosensitive resistance module 1x Pulse sensor 1x Servo motor 1x USB cable 2x Button 2x Breadboard 45x Jumper wire 10x Resistor 330R 10x LED (Red) 10x LED (Green) 1x Project book (206 pages) 46 Projects in the Book LED Projects Blinking LED Flashing SOS Blinking LED – using a timer Alternately flashing LEDs Button control Changing the LED flashing rate using pushbutton interrupts Chasing-LEDs Binary-counting LEDs Christmas lights (random-flashing 8 LEDs) Electronic dice Lucky day of the week Pulsewidth Modulation (PWM) Projects Generate a 1000-Hz PWM waveform with 50% duty cycle LED brightness control Measuring the frequency and duty cycle of a PWM waveform Melody maker Simple electronic organ Servo motor control Servo motor DS18B20 thermometer Analog To Digital Converter (ADC) Projects Voltmeter Plotting the analog input voltage ESP32 internal temperature sensor Ohmmeter Photosensitive resistance module Digital To Analog Converter (DAC) Projects Generating fixed voltages Generating a sawtooth-wave signal Generating a triangular-wave signal Arbitrary periodic waveform Generating a sinewave signal Generating accurate sinewave signal using timer interrupts Using The OLED Display Seconds counter Event counter DS18B20 OLED based digital thermometer ON-OFF temperature controller Measuring the temperature and humidity Ultrasonic distance measurement Height of a person (stadiometer) Heart rate (pulse) measurement Other Sensors Supplied with the Kit Theft alarm Sound-activated light Infrared obstacle avoidance with buzzer WS2812 RGB LED ring Timestamping temperature and humidity readings Network Programming Wi-Fi scanner Remote control from the Internet browser (using a smartphone or PC) – Web Server Storing temperature and humidity data in the Cloud Low-Power Operation Using a timer to wake up the processor

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Mikrocontroller haben sich in den letzten Jahren in praktisch allen Bereichen der modernen Technik etabliert. In zunehmendem Maße dringen sie auch in die Gebiete der Künstlichen Intelligenz und der Robotertechnik vor. Das vorliegende Buch gibt eine umfassende Einführung in die Welt der Controller-Technik mit all ihren Facetten, von der einfachen Steuerung über die Sensor-Technik bis hin zur Datenübertragung in das Internet. Als Basis dafür dient das von Elektor entwickelte AVR-Playground-Board. Das Board kann mit Controllern der ATmega-Familie bestückt werden und ist mit dem bekannten Arduino-System kompatibel, so dass auch die verschiedenen Arduino-Hardware-Erweiterungen verwendet werden können. Für die Programmierung kommt die Sprache „C“ zum Einsatz. Auch hier wird im Buch auf das Arduino-System zurückgegriffen. Die frei verfügbare Arduino-Entwicklungsumgebung erlaubt den leichten Einstieg, ohne dass später Einschränkungen in Kauf genommen werden müssen. Die Hardware-nahe Programmierung steht dabei besonders im Fokus. Nach der Erläuterung von grundlegenden Anwendungen wird auf die anspruchsvolleren Themen wie Interrupts, Timer und Counter, Pulsweitenmodulation und Analog-Digital-Wandlung eingegangen. Praktische Anwendungen können sowohl mit einem Arduino als auch mit dem AVR-Playground-Board durchgeführt werden. Da das AVR-Playground-Board bereits über eine Vielzahl von Peripherie-Einheiten verfügt, sind nur noch wenige externe Bauteile erforderlich. Das Board kann im Elektor-Shop hier bezogen werden.

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Tout sur les protocoles et leur mise en œuvre avec Arduino Initialement destiné aux véhicules routiers, le réseau CAN (« Controller Area Network ») et son successeur le réseau CAN FD (« Flexible Data ») ont vu leurs champs d’application s’élargir à de nouveaux domaines. L’industrie propose de nombreux modules microcontrôleurs dotés d’une interface CAN et/ou CAN FD. L’environnement de développement Arduino a démocratisé la programmation de ces modules et il existe des bibliothèques qui implémentent un pilote CAN et/ou un pilote CAN FD. La première partie dresse un rapide historique des réseaux CAN et CAN FD et expose la problématique des lignes de transmission en abordant succinctement leur théorie et présentant des résultats de simulation Spice. La deuxième partie est consacrée au réseau CAN, en détaillant successivement la fonction logique du réseau, les transcepteurs, les contrôleurs, la topologie la plus classique (le bus) et d’autres moins courantes, les répéteurs et les passerelles. Les aspects particuliers du protocole, tels que le bit stuffing, l’arbitrage, les trames d’erreur, la détection des erreurs sont exposés. La discussion de la fiabilité du protocole est illustrée par des exemples mettant en évidence ses faiblesses. La troisième partie présente le protocole CAN FD, ses deux variantes CAN FD ISO et CAN FD non ISO, leurs fiabilités, leurs faiblesses, mises en évidence par des exemples. Différents transcepteurs et contrôleurs CAN FD sont décrits. La quatrième partie est dédiée aux applications : comment utiliser les services d’un pilote, concevoir une messagerie, utiliser un analyseur logique. Deux exemples d’application terminent cette partie. Ce livre s’adresse aux amateurs et aux ingénieurs non spécialistes pour comprendre les possibilités qu’offre un réseau CAN et comment on le met en œuvre. Un enseignant trouvera des informations pour approfondir ses connaissances et pour concevoir des travaux pratiques. Une connaissance des microcontrôleurs, de leur programmation, de l’électronique numérique aidera à la lecture des schémas. La connaissance du langage C++ et du langage de simulation électronique Spice facilitera la compréhension des programmes qui sont décrits dans le livre. Tous les codes source sont disponibles sur le dépôt GitHub de l’auteur. Téléchargements GitHub

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Dieses Buch richtet sich an jeden, der seinen Raspberry Pi mit dem Windows 10 IoT Core betreiben will. Wie das geht, zeigt der Autor mit dem Entwicklungssystem Visual Studio und Visual Basic als Programmiersprache. Inzwischen gibt es eine große Auswahl an kleinen Sensor-Modulen, die problemlos an den Raspberry Pi angeschlossen werden können – auch wenn sie mitunter für andere Systeme beworben werden, wie etwa für den Arduino. Nicht ohne Grund: Einplatinencomputer sind ohne zusätzliche Peripherie für Elektroniker ziemlich nutzlos. Sie stellen zwar die Rechenleistung und ein Betriebssystem bereit, können aber so gut wie gar nicht mit ihrer Umgebung kommunizieren. Damit ein Computer auch Einfluss auf seine Umwelt nehmen kann, sind Sensoren und Aktoren erforderlich, die von einer Software gesteuert werden, die man selber erstellen kann. Als Einstieg in die Materie wird in diesem Buch auf das auch bei Elektor erhältliche 37 Module umfassende Sensor-Kit zurückgegriffen. In diesem populären Set sind die Sensoren auf einer kleinen Platine montiert und mit Steckverbindern ausgestattet, was den Anschluss via Breadboard oder Drahtbrücken vereinfacht. Mit den auch für Einsteiger einfach anzuwendenden Sensor-Modulen lassen sich schnell erste Erfolge erzielen, ohne dass man groß in die Materie der Elektronik einsteigen muss. Die Funktionsweise und Beschaltung der einzelnen Sensoren wird ausführlich erklärt und ihre Verwendung durch die gut dokumentierten Visual Basic-Beispielprogramme leicht nachvollziehbar gemacht.

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Praxisprojekte aus Analogtechnik, Audiotechnik und darüber hinaus Entdecken Sie eine bemerkenswerte Sammlung mit mehr als 250 Elektronikprojekten, die im Elektor Magazin veröffentlicht und vom renommierten Elektor-Laboringenieur Ton Giesberts sorgfältig ausgewählt wurden. Der USB-Stick vereint eine große Vielfalt an Schaltungen, Entwicklungen und praxisnahen Projektideen, die im Laufe der Jahre von zahlreichen Elektor-Autoren und Ingenieuren erstellt wurden. Das umfangreiche Archiv deckt ein breites Spektrum an Elektronikthemen ab und ist eine wertvolle Wissens- und Inspirationsquelle für Ingenieure, Maker, Studierende und Elektronikbegeisterte. Mehr als 250 ausgewählte Elektor-Projekte Sorgfältig zusammengestellt von Elektor-Ingenieur Ton Giesberts Ideal zum Nachbauen, Experimentieren und Entdecken neuer Ideen Entdecken Sie Jahrzehnte geballter Elektor-Kompetenz in einer umfassenden Projektsammlung. Highlights Q-Watt Audio-Endstufe Fortissimo-100 High-End-Verstärker Pufferplatine für den Raspberry Pi 400 USB-zu-Multiprotokoll-Seriell-Wandler DDS-Funktionsgenerator AC/DC-Leistungsmesser Charge-a-Phone Technische Daten Speicher 8 GB Anschlüsse 1x USB-A1x USB-C Systemvoraussetzungen Rechner geeignet für Adobe Reader ab Version 7.0 Web-Browser

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Schrittweise Einführung in das praktische Schaltungsdesign Der Einstieg in die Elektronik ist nicht so schwierig, wie man vielleicht denkt. Mit diesem Buch werden die wichtigsten Konzepte der Elektrotechnik und Elektronik auf spielerische Weise erkundet, indem verschiedene Experimente durchgeführt und Schaltungen simuliert werden. Es vermittelt Elektronik praxisnah, ohne in komplexen Fachjargon oder lange Berechnungen einzutauchen. Dadurch werden schon bald eigene Projekte ermöglicht. Es sind keine Vorkenntnisse in Elektronik erforderlich; lediglich einige grundlegende Algebra-Kenntnisse werden in wenigen einfachen Berechnungen verwendet. Viele getestete und funktionierende Projekte und Simulationen werden vorgestellt, um mit dem Aufbau elektronischer Schaltungen vertraut zu werden. Für problemloses Experimentieren – ohne die Gefahr, etwas zu beschädigen – werden zudem frühzeitig auch softwarebasierte Schaltungssimulationen vorgestellt. Lernziele: Konzepte von Spannung, Strom und Leistung Wechselstrom (AC) und Gleichstrom (DC) Grundlegende Lampenschaltungen mit Schaltern Passive Bauteile: Widerstände, Kondensatoren und Induktivitäten RC- und RCL-Schaltungen und Elektromagnetismus Lautsprecher, Relais, Summer und Transformatoren Aktive Bauteile: Dioden und LEDs, Bipolartransistoren und MOSFETs Transistorbasierte Schaltungen Optokoppler-Schaltungen Astabile und monostabile Multivibratoren Verwendung des 555-Timer-ICs Operationsverstärkertechnik Digitale Logik Beispiele: Verstärker, Oszillatoren, Filter und Sensoren Test- und Messwerkzeuge Mikrocontroller: Arduino Uno, ESP32, Raspberry Pi Pico und Raspberry Pi Datenblätter lesen und Auswahl von Komponenten EMV & EMI sowie Normen & Vorschriften

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Kick off with the MAX1000 and VHDPlus Ready to Master FPGA Programming? In this guide, we’re diving into the world of Field Programmable Gate Arrays (FPGAs) – a configurable integrated circuit that can be programmed after manufacturing. Imagine bringing your ideas to life, from simple projects to complete microcontroller systems! Meet the MAX1000: a compact and budget-friendly FPGA development board packed with features like memory, user LEDs, push-buttons, and flexible I/O ports. It’s the ideal starting point for anyone wanting to learn about FPGAs and Hardware Description Languages (HDLs). In this book, you’ll get hands-on with the VHDPlus programming language – a simpler version of VHDL. We’ll work on practical projects using the MAX1000, helping you gain the skills and confidence to unleash your creativity. Get ready for an exciting journey! You’ll explore a variety of projects that highlight the true power of FPGAs. Let’s turn your ideas into reality and embark on your FPGA adventure – your journey starts now! Exciting Projects You’ll Find in This Book Arduino-Driven BCD to 7-Segment Display Decoder Use an Arduino Uno R4 to supply BCD data to the decoder, counting from 0 to 9 with a one-second delay Multiplexed 4-Digit Event Counter Create an event counter that displays the total count on a 4-digit display, incrementing with each button press PWM Waveform with Fixed Duty Cycle Generate a PWM waveform at 1 kHz with a fixed duty cycle of 50% Ultrasonic Distance Measurement Measure distances using an ultrasonic sensor, displaying the results on a 4-digit 7-segment LED Electronic Lock Build a simple electronic lock using combinational logic gates with push buttons and an LED output Temperature Sensor Monitor ambient temperature with a TMP36 sensor and display the readings on a 7-segment LED Downloads Software

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Der Traum eines jeden Modelleisenbahners ist es, seine Anlage möglichst dem großen Vorbild getreu aufzubauen und zu steuern. Entsprechend dem heutigen Stand der Technik wird hierzu die Elektronik mit ihrer gesamten Bandbreite eingesetzt: vom passiven Bauelement über das aktive, der integrierten Schaltung bis hin zum PC. Dabei passiert es leider manchem Modelleisenbahner, dass er den Anschluss verpasst, weil er keinen Zugang hat zu der modernen Technik und der damit verbundenen Elektronik.Die vierteilige Buchreihe Elektronik & Modellbahn schafft Abhilfe und bringt die Elektronik dem Modelleisenbahner näher. Jeder hat die Möglichkeit, gemäß seinem Wissensstand in die Technik einzusteigen.Der 2. Band aus der "Elektronik und Modellbahn"-Reihe befasst sich mit den gängigsten Bauelementen. Mit Hilfe von Transistoren, digitalen ICs und Operationsverstärkern lassen sich Anzugs- und Abfallverzögerungen, Lichtschranken, Fahrregler, NF-Verstärker, Filter und viele andere Dinge ohne riesigen Schaltungsaufwand schnell und unkompliziert aufbauen.Weitere Bücher aus dieser Reihe: Elektronik & Modellbahn 1 (PDF) Elektronik & Modellbahn 3 (PDF) Elektronik & Modellbahn 4 (PDF)

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Wollten Sie schon immer wissen, wie sich die klassische Funkempfängertechnik fortentwickelt hat? Wie funktionieren professionelle Funkempfänger heute und was können sie leisten? Wie ist es der modernen Funküberwachung und den Nachrichtendiensten möglich, gleich ganze Frequenzbänder in kürzester Zeit auszuforschen? Welche Empfangssysteme und Techniken stehen heute zur Verfügung? Möchten Sie auch ausgefallene Anwendungen von Empfängern kennenlernen und wissen, wie ein Software Defined Radio (Digitalempfänger) nun wirklich funktioniert und was der letzte Stand der entsprechenden Technik kann? Wodurch unterscheiden sich Kreuzmodulation und Intermodulation und worauf ist bei der messtechnischen Bestimmung und Datenblattvergleichen unbedingt zu achten? Warum folgen Intermodulationsprodukte nicht immer den Darstellungen von Lehrbüchern? Welche Artefakte zeigen digital nachgebildete Signalverarbeitungsketten abweichend von analogen Schaltungsstufen? Welche Auswirkungen haben derartige Kenngrößen tatsächlich auf die Empfangspraxis und warum kommt es nicht nur auf den IP3 an? Wie hängt beispielsweise die Grenzempfindlichkeit mit der Empfangsbandbreite zusammen? Was unterscheidet einen Signal/Rauschabstand nach der Beurteilung durch SINAD und (S+N)/N? Wie ist ein Empfangssystem zur Aufnahme kleinster Signalpegel zu optimieren? Fragen über Fragen – im vorliegenden Buch findet man die Antworten! Ausführlich und mit Details. Mit vielen speziell dafür erdachten Zeichnungen zur visuellen Erläuterung der Zusammenhänge. Mit durchgerechneten Fallbeispielen und dem stetigen Bezug zur Empfangspraxis. Großer Wert wurde den Darstellungen auf einheitliche Betrachtungsweise und durchgehende Systematik gelegt. Das erhöht die Übersichtlichkeit und erleichtert den Vergleich einzelner Vorgänge, Konzepte und Anlagen. Um den tatsächlichen Stand der Technik gut zu erfassen, wurden dutzende Patentschriften recherchiert und die Industrie mit eingebunden. Durch das sorgfältig aufbereitete Stichwortverzeichnis mit über 1200 Einträgen lassen sich die entsprechenden Stellen mit den Erklärungen rasch und punktgenau auffinden. Auch über die Thematik von Funkempfängern hinaus wird beim Studium der Lektüre vieles klar! Denn auch Messgeräte der Hochfrequenztechnik funktionieren vielmals nach ähnlichen Prinzipien. Wer den Inhalt durcharbeitet, kann wichtige Eigenschaften verstehen, beispielsweise von Spektrumanalysatoren und bei der Arbeit damit professionell vorgehen. Diese überarbeitete und erweiterte Neuauflage bringt erstmals sämtliche Bilder durchgehend in Vollfarbdruck, vertieft spezielle Themenschwerpunkte und bietet zusätzliche Fach- und Detailinformationen hinsichtlich den Realisierungsbeispielen gegenwärtiger Funkempfänger wie ferner durch das ergänzende Erörtern von jüngst verwendeten Messverfahren. Mit dem Erarbeiten und der Einbindung eines besonders umfangreichen, auf die Belange der heutigen Empfängertechnik zugeschnittenen Fach- und Übersetzungsglossars liegt zur Deutung entsprechender Fachbegriffe nunmehr eine Referenz vor.

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A Handbook on DIY Nowadays, security problems are rarely properly solved or correctly addressed. Electronic security is only part of the chain in making a system secure. Electronic security is usually addressed as network or software security, neglecting other aspects, but the chain is only as strong as its weakest link. This book is about electronic hardware security, with an emphasis on problems that you can solve on a shoestring DIY budget. It deals mostly with secure communications, cryptosystems, and espionage. You will quickly appreciate that you can’t simply buy a trustworthy and reliable cryptosystem off the shelf. You will then realise that this applies equally to individuals, corporations, and governments. If you want to increase your electronic security awareness in a world already overcrowded with networks of microphones and cameras, this is a book for you. Furthermore, if you want to do something DIY by designing and expanding upon simple electronic systems, please continue reading. Some of the devices described are already published as projects in the Elektor magazine. Some are still ideas yet to be worked out. Complexity is the main enemy of security, so we'll try to keep to simple systems. Every chapter will analyse real-life espionage events or at least several hypothetical scenarios that will hopefully spark your imagination. The final goal is to build a security-conscious mindset (or “to get into a head of a spy”) which is necessary to recognise possible threats beforehand, to design a truly secure system. Don’t bother reading if: you think you and your secrets are 100% safe and secure you think somebody else can effectively handle your security you think conspiracy theories only exist in theory – Telefunken’s masterpiece the “FS-5000 Harpoon” was built on one!

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The State of Hollow State Audio in the Second Decade of the 21st Century Vacuum-tube (or valve, depending upon which side of the pond you live on) technology spawned the Age of Electronics early in the 20th Century. Until the advent of solid-state electronics near mid-century, hollow-state devices were the only choice. But following the invention of the transistor (after their process fell to reasonable levels), within a couple of decades, the death of vacuum tubes was widely heralded. Yet here we are some five decades later, and hollow-state equipment is enjoying something of a comeback, especially in the music and high-end audio industries. Many issues surround hollow-state audio: Does it produce—as some claim—better sound? If so, is there science to back up these claims? How do hollow-state circuits work? How do you design hollow-state audio circuits? If hollow-state equipment fails, how do you go about troubleshooting and repairing it? Can we recreate some of the classic hollow-state audio devices for modern listening rooms and recording studios? How can we intelligently modify hollow-state amplifiers to our taste? These and other topics are covered in The State of Hollow State Audio.

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