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Der Arduino Uno ist ein Open-Source-Mikrocontroller-Entwicklungssystem, das Hardware, eine integrierte Entwicklungsumgebung (IDE) und eine Vielzahl von Bibliotheken umfasst. Es wird von einer riesigen Gemeinschaft von Programmierern, Elektronikern, Enthusiasten und Akademikern unterstützt. Insbesondere die Bibliotheken erleichtern die Programmierarbeit und reduzieren die Entwicklungszeiten, da sie das Erstellen von Programmen erheblich erleichtern. Der Raspberry Pi 4 kann in vielen Projekten wie Audio- und Videoanwendungen, aber auch in Industriesteuerungen, Robotik, Spielen usw. eingesetzt werden. Dazu bietet er auch WiFi- und Bluetooth-Fähigkeiten, wodurch er sich zudem hervorragend für internetbasierte Steuerungs- und Überwachungsanwendungen eignet. In diesem Buch werden sowohl der Raspberry Pi 4 als auch der Arduino Uno in PID-basierten automatischen Steuerungsanwendungen eingesetzt. Nach einer grundlegenden Theorie der Regelsysteme werden funktionierende und getestete Projekte zur Steuerung realer Systeme mit PID-Reglern vorgestellt. Die Open-Loop-Eigenschaften, die Abstimmung der PID-Parameter und das Closed-Loop-Zeitverhalten der Systeme werden zusammen mit Blockdiagrammen, Schaltplänen und PID-Regelalgorithmen ausführlich diskutiert. Vollständige Programme für den Raspberry Pi und den Arduino Uno runden die im Buch vorgestellten Projekte ab. Die Regelsysteme können problemlos auch auf andere Projekte angewendet werden und die für den Raspberry Pi 4 angegebenen Programme sollten auch mit anderen Modellen der Raspberry Pi-Familie reibungslos funktionieren. Das Buch behandelt folgende Themen: Steuer- und Regelsysteme Analoge und digitale Sensoren Übertragungsfunktionen und zeitkontinuierliche Systeme Systemantwortfunktionen erster und zweiter Ordnung Zeitdiskrete digitale Systeme Zeitkontinuierliche PID-Regler Zeitdiskrete PID-Regler Zweipunkt-Temperaturregelung mit Raspberry Pi und Arduino Uno PID-basierte Temperaturregelung mit Raspberry Pi und Arduino Uno Motorsteuerung mit Raspberry Pi und Arduino Uno Wasserstandsregelung mit Raspberry Pi und Arduino Uno PID-basierte LED-Helligkeitsregelung mit Raspberry Pi und Arduino Uno

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Über 45 Projekte für den legendären 555-Chip (und den 556, 568) Der 555-Timer-IC, ursprünglich um 1971 von Signetics eingeführt, gehört zweifellos zu den beliebtesten analogen integrierten Schaltkreisen, die je produziert wurden. Ursprünglich als „IC-Zeitmaschine“ bezeichnet, wurde dieser Chip über Jahrzehnte hinweg in zahlreichen zeitgesteuerten Projekten verwendet. Dieses Buch befasst sich mit der Entwicklung von Projekten, die auf dem 555-Timer-IC basieren. Es werden über 45 vollständig getestete und dokumentierte Projekte vorgestellt. Alle Projekte wurden vom Autor selbst getestet, indem sie einzeln auf einem Breadboard aufgebaut wurden. Es sind keine Programmierkenntnisse erforderlich, um die im Buch vorgestellten Projekte nachzubauen oder zu verwenden. Allerdings ist es definitiv hilfreich, über grundlegende Elektronikkenntnisse und den Umgang mit einem Breadboard zum Aufbau und Testen elektronischer Schaltungen zu verfügen. Einige der Projekte im Buch sind: Abwechselnd blinkende LEDs Veränderung der Blinkrate von LEDs Touchsensor-Ein/Aus-Schalter Ein-/Ausschaltverzögerung Lichtabhängiger Ton Dunkel-Hell-Lichtschalter Tonburst-Generator Langzeit-Timer Lauflichter LED-Roulette-Spiel Ampelsteuerung Durchgangsprüfer Elektronisches Schloss Kontaktentprellung für Schalter Spielzeug-Elektronikorgel Mehrfachsensor-Alarmsystem Metronom Spannungsmultiplizierer Elektronischer Würfel 7-Segment-Display-Zähler Motorsteuerung 7-Segment-Display-Würfel Elektronische Sirene Verschiedene andere Projekte Die im Buch vorgestellten Projekte können von den Lesern für ihre eigenen Anwendungen modifiziert oder erweitert werden. Elektronikingenieur-Studenten, Leute, die gerne kleine elektronische Schaltungen entwerfen, sowie Elektronik-Hobbyisten werden die Projekte im Buch sicher lehrreich, unterhaltsam, interessant und nützlich finden.

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Der ESP8266 ist ein programmierbares WLAN-Funkmodul mit zahlreichen Schnittstellen wie UART, I²C und SPI. Das Board ist sehr preiswert und bereits für unter 3 Euro verfügbar. Die UART-Schnittstelle sorgt dabei für eine einfache Integration in Mikrocontrollerprojekte. Das ESP8266-Modul kann hervorragend mit dem Arduino zusammenarbeiten und ermöglicht ihm über die serielle Schnittstelle den Zugang zum Netzwerk und Internet. Es existiert eine Implementierung des ESP8266-Moduls in die Arduino-Entwicklungsumgebung. Aber auch als Standalone-Modul kann das ESP8266 eigenständig Programme abarbeiten und mit dem Internet kommunizieren, da es über einen eigenen Mikroprozessor und Speicher auf dem Board verfügt.Mittlerweile existiert auch das Entwickler-Board NodeMCU, auf dem der ESP8266-Chip mit einem USB/Seriell-Adapter versehen wurde. Mit den integrierten Sockelleisten ist ein direkter Einsatz auf üblichen Breadboards möglich. Über den USB-Anschluss wird das Board mit Strom versorgt und kann über eine Software direkt angesprochen werden. Auch das NodeMCU-Board ist sehr preiswert und bereits für unter 5 Euro zu haben.Der Bestseller-Autor Erik Bartmann hat sich ausführlich mit dem ESP8266 und dem NodeMCU beschäftigt. Heraus gekommen ist dabei Das ESP8266-Praxisbuch, in dem er die Leser Schritt für Schritt in die Arbeit mit diesen neuen, preiswerten Bauteilen einführt, mögliche technische Stolpersteine ausführlich behandelt und in zahlreichen Projekten die Praxistauglichkeit – angefangen bei einem selbst gebauten Webserver bis hin zu klugen Relay-Ansteuerung – belegt.

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Space, the final frontier, will become more and more popular. The space industry is continually growing and new products and services will be required. Innovation is needed for the development of this industry. Today it is no longer possible to follow all the events in field of space. The space market is growing and activities are increasing, especially the market for small-satellites. This book wants to help close the gap and encourage electronic engineers to enter into the fascinating field of space electronics. One of the main difficulties is finding people with knowledge of space electronics design. Nowadays companies have to invest a lot of time and resources to instruct electronic engineers with no experience of space. Only a brief and basic introduction of this topic is typically achieved at university in space engineering lectures. Professionals with practical experience and the necessary theoretical knowledge are scarce. Companies from the space sector are searching for staff with knowledge of space electronics. This book will bring space closer aspiring to the space electronic hobbyists.

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Der Arduino Uno ist ein Open-Source-Mikrocontroller-Entwicklungssystem, das Hardware, eine integrierte Entwicklungsumgebung (IDE) und eine Vielzahl von Bibliotheken umfasst. Es wird von einer riesigen Gemeinschaft von Programmierern, Elektronikern, Enthusiasten und Akademikern unterstützt. Insbesondere die Bibliotheken erleichtern die Programmierarbeit und reduzieren die Entwicklungszeiten, da sie das Erstellen von Programmen erheblich erleichtern. Der Raspberry Pi 4 kann in vielen Projekten wie Audio- und Videoanwendungen, aber auch in Industriesteuerungen, Robotik, Spielen usw. eingesetzt werden. Dazu bietet er auch WiFi- und Bluetooth-Fähigkeiten, wodurch er sich zudem hervorragend für internetbasierte Steuerungs- und Überwachungsanwendungen eignet. In diesem Buch werden sowohl der Raspberry Pi 4 als auch der Arduino Uno in PID-basierten automatischen Steuerungsanwendungen eingesetzt. Nach einer grundlegenden Theorie der Regelsysteme werden funktionierende und getestete Projekte zur Steuerung realer Systeme mit PID-Reglern vorgestellt. Die Open-Loop-Eigenschaften, die Abstimmung der PID-Parameter und das Closed-Loop-Zeitverhalten der Systeme werden zusammen mit Blockdiagrammen, Schaltplänen und PID-Regelalgorithmen ausführlich diskutiert. Vollständige Programme für den Raspberry Pi und den Arduino Uno runden die im Buch vorgestellten Projekte ab. Die Regelsysteme können problemlos auch auf andere Projekte angewendet werden und die für den Raspberry Pi 4 angegebenen Programme sollten auch mit anderen Modellen der Raspberry Pi-Familie reibungslos funktionieren. Das Buch behandelt folgende Themen: Steuer- und Regelsysteme Analoge und digitale Sensoren Übertragungsfunktionen und zeitkontinuierliche Systeme Systemantwortfunktionen erster und zweiter Ordnung Zeitdiskrete digitale Systeme Zeitkontinuierliche PID-Regler Zeitdiskrete PID-Regler Zweipunkt-Temperaturregelung mit Raspberry Pi und Arduino Uno PID-basierte Temperaturregelung mit Raspberry Pi und Arduino Uno Motorsteuerung mit Raspberry Pi und Arduino Uno Wasserstandsregelung mit Raspberry Pi und Arduino Uno PID-basierte LED-Helligkeitsregelung mit Raspberry Pi und Arduino Uno

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Dit boek bevat 50 leuke en spannende projecten met PIC microcontrollers zoals een laser alarm, USB plaagmuis, eierwekker, jongerenverjager, geluidsschakelaar, capacitieve vloeistofniveau meting, 'vinger in het water' sensor, bewaking van een ruimte met een camera, 220 volt lichtdimmer, pratende microcontroller en nog veel meer. Er komen talloze technieken aan de orde zoals relais, wisselstroomregeling (ook 220 volt), I2C, SPI, RS232, USB, puls breedte modulatie, rotary encoder, interrupts, infrarood, analoog-digitaal conversie (en andersom), 7-segment display en zelfs CAN bus. U kunt dit boek gebruiken om de verschillende projecten na te bouwen en daarna in de praktijk te brengen. Door de duidelijke uitleg, schema's en zelfs foto's van de opstelling is het nabouwen een leuke bezigheid. Bij ieder project wordt uitgelegd waarom het juist op die manier is uitgevoerd, en wordt kort de theorie behandeld. U kunt dit boek dus gebruiken als studieboek, of als basis voor grotere en ingewikkeldere projecten. Alle schakelingen zijn op een steekbord uitgevoerd zodat uitbreiden en aanpassen gemakkelijk is. De drie PIC microcontrollers die in dit boek gebruikt worden, zijn de 16f877A, 18f4455 en 18f4685. Daarnaast komt aan de orde hoe u de programma's van de ene naar de andere microcontroller kunt overzetten (er worden 15 types ondersteund) inclusief twee praktijkvoorbeelden. Alle benodigde software kunt u gratis downloaden. Dat geldt ook voor de open source programmeertaal JAL. Deze krachtige maar toch eenvoudig te leren taal wordt zowel door hobbyisten als professionals gebruikt. Dit boek is ook goed te gebruiken als naslagwerk. U kunt er de uitleg van alle opdrachten van de programmeertaal JAL in terugvinden, en tevens van de gebruikte uitbreidingsbibliotheken. Via de index vindt u gemakkelijk projecten die als voorbeeld kunnen dienen voor de belangrijkste JAL opdrachten. Zelfs wanneer u alle projecten een keer gemaakt hebt, zal dit boek nog lang een plekje naast uw PC behouden.

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Menno van der Veen is well known for his research publications on tube amplifiers used in audio systems. In this book he describes one of his research projects which focuses on the question of whether full compensation for distortion in tubes and output transformers is possible. In the past, a variety of techniques have been developed. One of them has largely been forgotten: trans-conductance, which means converting current into voltage or voltage into current. Menno van der Veen has breathed new life into this technique with his research project titled “Trans”. This book discusses all aspects of this method and discusses its pitfalls. These pitfalls are addressed one by one. The end result is a set of stringent requirements for Trans amplifiers. Armed with these requirements, Menno then develops new Trans amplifiers, starting with Transie 1 and Transie 2. These DC-coupled, single-ended tube amplifiers have unusually good characteristics and are suitable for hobbyist construction. Next the Trans principle is applied to amplifiers with higher output power. A trial-and-error process ultimately leads to the Vanderveen Trans 30 amplifier, which optimizes the features of Trans. The characteristics of this amplifier are so special and unique that Menno believes he has struck gold. To ensure that variations in tube characteristics cannot interfere with optimal Trans behavior, Menno makes use of simulations and comparison with other amplifier types. This book reads like an adventure story, but it is much more – it is an account of solid research into new ways to achieve optimal audio reproduction.

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For Raspberry Pi, ESP32 and nRF52 with Python, Arduino and Zephyr Bluetooth Low Energy (BLE) radio chips are ubiquitous from Raspberry Pi to light bulbs. BLE is an elaborate technology with a comprehensive specification, but the basics are quite accessible. A progressive and systematic approach will lead you far in mastering this wireless communication technique, which is essential for working in low power scenarios. In this book, you’ll learn how to: Discover BLE devices in the neighborhood by listening to their advertisements. Create your own BLE devices advertising data. Connect to BLE devices such as heart rate monitors and proximity reporters. Create secure connections to BLE devices with encryption and authentication. Understand BLE service and profile specifications and implement them. Reverse engineer a BLE device with a proprietary implementation and control it with your own software. Make your BLE devices use as little power as possible. This book shows you the ropes of BLE programming with Python and the Bleak library on a Raspberry Pi or PC, with C++ and NimBLE-Arduino on Espressif’s ESP32 development boards, and with C on one of the development boards supported by the Zephyr real-time operating system, such as Nordic Semiconductor's nRF52 boards. Starting with a very little amount of theory, you’ll develop code right from the beginning. After you’ve completed this book, you’ll know enough to create your own BLE applications.

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The Internet of Things (IoT) is a new concept in intelligent automation and intelligent monitoring using the Internet as the communications medium. The “Things” in IoT usually refer to devices that have unique identifiers and are connected to the Internet to exchange information with each other. Such devices usually have sensors and/or actuators that can be used to collect data about their environments and to monitor and control their environments. The collected data can be processed locally or it can be sent to centralized servers or to the cloud for remote storage and processing. For example, a small device at the size of a matchbox can be used to collect data about the temperature, relative humidity and the atmospheric pressure. This data can be sent and stored in the cloud. Anyone with a mobile device can then access and monitor this data at any time and from anywhere on Earth provided there is Internet connectivity. In addition, users can for example, adjust the central heating remotely using their mobile devices and accessing the cloud. This book is written for students, for practising engineers and for hobbyists who want to learn more about the building blocks of an IoT system and also learn how to setup an IoT system using these blocks. Chapter 1 is an introduction to the IoT systems. In Chapter 2, the basic concepts and possible IoT architectures are discussed. The important parts of any IoT system are the sensors and actuators and they are described briefly in Chapter 3. The devices in an IoT system usually communicate with each other and the important aspect of IoT communication is covered in Chapter 4. Chapter 5 proceeds with the features of some of the commonly used development kits. One of these, the Clicker 2 for PIC18FJ manufactured by mikroElektronika, can be used as a processor in IoT systems and its features are described in detail in Chapter 6. A popular microcontroller C language, mikroC Pro for PIC gets introduced in Chapter 7. Chapter 8 covers the use of a click board with the Clicker 2 for PIC18FJ development kit. Similarly, the use of a sensor click board is described as a project in Chapter 9, and an actuator board in Chapter 10. Chapters 11 and 12 cover Bluetooth and Wi-Fi technologies in microcontroller based systems, and the remaining chapters of the book demo the creation of a simple Wi-Fi based IoT system with cloud-based data storage. This book has been written with the assumption that the reader has taken a course on digital logic design and has been exposed to writing programs using at least one high-level programming language. Knowledge of the C programming language will be very useful. Also, familiarity with at least one member of the PIC series of microcontrollers (e.g. PIC16 or PIC18) will be an advantage. The knowledge of assembly language programming is not required because all the projects in the book are based on using the C language. If you are a total beginner in programming you can still access the e-book, but first you are advised to study introductory books on microcontrollers.

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In dit boek worden een serie spannende en leuke projecten voor de Arduino behandeld, zoals een stil alarm, mensensensor, lichtmeter, besturing van een motor, internet en draadloze bediening (via een radioverbinding). In tegenstelling tot veel gratis projecten op internet zijn de projecten in dit boek in de praktijk getest, en werken gegarandeerd! U kunt dit boek gebruiken als projectenboek, en de 45 projecten nabouwen en in de praktijk inzetten. Door de duidelijke uitleg, schema's en zelfs foto's van de opstelling op is het nabouwen een erg leuke bezigheid. De foto's zijn gemaakt van een werkende opstelling, dus u weet zeker dat ze kloppen. U kunt de projecten in dit boek ook met elkaar combineren om zo uw eigen projecten te maken. Per project wordt duidelijk uitgelegd waarom het project op die manier is uitgevoerd. Al doende leert u veel over het project en de gebruikte onderdelen, en kunt u het project zelf aanpassen en uitbreiden naar uw eigen wensen. Daarnaast is het boek ook als naslagwerk inzetbaar. Via de index vindt u gemakkelijk projecten die als voorbeeld voor het gebruik van C++ opdrachten en Arduino-functionaliteit kunnen dienen. Zelfs als u alle projecten gemaakt hebt zal dit boek om die reden nog lang een plekje naast uw PC behouden.

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Ready to explore the world around you? By attaching the Sense HAT to your Raspberry Pi, you can quickly and easily develop a variety of creative applications, useful experiments, and exciting games. The Sense HAT contains several helpful environmental sensors: temperature, humidity, pressure, accelerometer, magnetometer, and gyroscope. Additionally, an 8x8 LED matrix is provided with RGB LEDs, which can be used to display multi-color scrolling or fixed information, such as the sensor data. Use the small onboard joystick for games or applications that require user input. In Innovate with Sense HAT for Raspberry Pi, Dr. Dogan Ibrahim explains how to use the Sense HAT in Raspberry Pi Zero W-based projects. Using simple terms, he details how to incorporate the Sense HAT board in interesting visual and sensor-based projects. You can complete all the projects with other Raspberry Pi models without any modifications. Exploring with Sense HAT for Raspberry Pi includes projects featuring external hardware components in addition to the Sense HAT board. You will learn to connect the Sense HAT board to the Raspberry Pi using jumper wires so that some of the GPIO ports are free to be interfaced to external components, such as to buzzers, relays, LEDs, LCDs, motors, and other sensors. The book includes full program listings and detailed project descriptions. Complete circuit diagrams of the projects using external components are given where necessary. All the projects were developed using the latest version of the Python 3 programming language. You can easily download projects from the book’s web page. Let’s start exploring with Sense HAT.

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Het boek beschrijft de werking van digitale circuits vanaf schakelingen met poorten tot aan de werking van een processor. Van elke schakeling of systeem kan de werking worden gesimuleerd. Hierbij wordt het gedrag van componenten en het verloop van signalen in de tijd op ingangen, uitgangen en relevante verbindingslijnen zichtbaar gemaakt. Zo wordt in detail gevisualiseerd wat het gedrag is van de hardware als er een instructie wordt uitgevoerd. Het boek is opgebouwd uit drie modules die de volgende onderwerpen behandelen: Basismodule Poorten en combinatorische schakelingen. Hoe rekent een computer? Hoe werkt een rekenmachine? Module Digitale Techniek Hoe ontwerp je combinatorische schakelingen m.b.v. Boole-algebra? Sequentiële schakelingen en het ontwerpen van ‘Finite State Systems’. Complexe schakelingen als decoders, multiplexers, asynchrone en synchrone tellers. Module Computerarchitectuur Hoe werkt een ‘loopje’ precies? If-then-else, while en for loops. De Harvard-architectuur. Hoe verloopt de communicatie tussen de aanroeper en de aangeroepene bij aanroep van een procedure? Bij de module Computerarchitectuur worden programma’s in de taal assembler geschreven. Hierbij wordt gebruik gemaakt van een instructieset van slechts 15 instructies. Website Het boek wordt ondersteund door de website: www.science.uva.nl/amstel/SIM-PL. De SIM-PL software en de componenten die nodig zijn voor de simulaties kunnen hiervandaan worden gedownload. Ook staan hier antwoorden op vragen en vraagstukken. Verder zijn op deze site collegesheets voor docenten en voorbeelden van tentamens beschikbaar. Doelgroepen VAN 0 EN 1 TOT PROCESSOR is geschreven voor iedereen die geïnteresseerd is in de basisprincipes waarop de werking van computers berust. Het boek is zeer geschikt voor studenten Informatica, Technische Informatica en E-technology in het hoger onderwijs en het MBO. Het boek kan worden ingezet bij vakken als Digitale Techniek, Embedded Systems en Architectuur & Computerorganisatie. Delen van de eerste drie hoofdstukken zijn opgenomen in modules voor de vakken Informatica, NLT en Wiskunde D in het voortgezet onderwijs. Ben Bruidegom is werkzaam bij het AMSTEL-Instituut van de Universiteit van Amsterdam als ontwikkelaar van educatieve hard- en software en docent aan het College of Science van deze universiteit. Hij heeft tientallen jaren ervaring op het gebied van de technische automatisering en het ontwikkelen van onderwijs hiervoor.

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