Datenbankmodelle und -software für Elektronikanwendungen
Mit seiner Energieeffizienz und seinem reichen Spektrum an quelloffener Software eignet sich der Einplatinencomputer Raspberry Pi auch für die Speicherung von Daten und deren grafische Aufbereitung lokal oder im World Wide Web (WWW).
Dieses Buch stellt verschiedene Datenbankmodelle und diverse Datenbanksoftware vor:
SQL: MariaDB, SQLite
InfluxDB: Telegraf
Grafana
MQTT
Verschlüsselung mit RPi
Apache
PHP
Node RED
Docker
Es zeigt darüber hinaus ausgewählte Ansätze, gespeicherte Daten anzuzeigen und zu verwalten. Ein eigener Abschnitt ist sowohl der SSL-Verschlüsselung der Verbindung als auch dem Betrieb von Servern im WWW gewidmet.
Das Buch richtet sich an alle,
die neugierig sind und gerne die Möglichkeiten des Raspberry Pi ausloten möchten,
die einen Einstieg in das Datenmanagement mit Datenbanken suchen,
die mit einfachen Mitteln schnell loslegen möchten,
die Alternativen aufgezeigt bekommen möchten,
die in komprimierter Form Tipps für eigene Entwicklungen suchen,
die Freude am eigenen Entwickeln und Realisieren haben.
Programmierkenntnisse und -erfahrungen sind für die Installation der Software nicht erforderlich. Jeder einzelne Schritt wird detailliert beschrieben und mit Screenshots visuell unterlegt.
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.
The Basics, New Ideas & Applications
Build digital electronics from the ground up—and take it all the way to practical circuits you can use.
This book guides you through the core principles of digital technology with a strongly hands-on approach. You’ll begin with the essentials: signals, devices for working with them, and what "logic 0" and "logic 1" mean in real hardware. Simple demonstration setups made from easy-to-find parts (LEDs, diodes, resistors, switches) help you see how logic behaves, making the theory click before you move on.
From there, you’ll explore a wide range of logic elements and how they’re implemented, including classic logic families such as TTL and CMOS. The fundamentals section covers the building blocks of digital systems: flip-flops, Schmitt triggers, registers, counters and dividers, encoders/ decoders, multiplexers/demultiplexers, plus A/D and D/A conversion and timing circuits.
Next, the book invites you into "new ideas" in digital electronics—universal logic elements, unconventional approaches (including thyristor-based and fractional logic), and creative logic functions that can inspire original designs.
Finally, a large, well-organized collection of application circuits turns knowledge into projects: electronic switches and selectors, pulse generators, PWM regulators, frequency multipliers/dividers, phase shifters, and digital filters.
Study it deeply, and you’ll gain not only understanding—but the ability to design and debug digital circuits independently.
Dieser Praxis-Ratgeber wendet sich an alle, die sich für die Elektroinstallation interessieren. Auch wenn Sie nicht wissen, warum Ihre elektrische Anlage nicht zufriedenstellend funktioniert oder wie ein Fehler in Ihrer Anlage beseitigt wird, kann dieses Buch Ihnen helfen. Nützlich ist es aber sicherlich auch dann, wenn Sie nur über die Installation elektrischer Anlagen mehr wissen wollen.
Von einfachen Installationsschaltungen bis hin zur vollständigen Wohnungsinstallation zeigt Ihnen dieses Buch alles, was für Planung, Ausführung und Prüfung von elektrischen Anlagen wichtig ist. Alle üblichen Installationspraktiken haben wir für Sie mit sehr vielen Bildern und Planzeichnungen anschaulich dargestellt. Interessierte Leser erhalten somit Wissen, das für die Installation von elektrischen Anlagen notwendig ist.
Jeder einzelne Schritt wird erläutert, und wertvolle Kniffe aus der Praxis helfen Ihnen, Zeit und Geld zu sparen.
"Wie kann ich die klanglichen Eigenschaften meiner Lautsprecherboxen optimieren? Wie sind sie im Raum aufzustellen, damit die Wiedergabe akustisch voll zur Geltung kommt?" Das sind Fragen, die Sie sich sicherlich auch schon gestellt haben, ohne eine befriedigende Antwort zu erhalten.
Das Buch räumt mit allen Ungereimtheiten auf, die durch widersprüchliche Aussagen von Handel und Werbung entstehen. Es beginnt mit den Problemen der (Raum)Akustik wie Aufstellung der Boxen, Frequenzgang, Baßwiedergabe und Richtcharakteristik. Es folgt der Aufbau und die Wirkungsweise von Lautsprecherchassis. Das ist nicht nur eine Auflistung bestehender Systeme, sondern auch eine klare Gegenüberstellung deren Vor- und Nachteile.
Nicht zu kurz kommt die Theorie dynamischer Lautsprecher. Dazu gehören: Übertragungsfunktion, Impedanz, Filter, Hoch-, Band- und Tiefpaß, Frequenzweichen usw. Es folgen Überlegungen zu Baßreflex- und geschlossenen Lautsprecherboxen. Außerdem bietet Ihnen das Buch die Möglichkeit, Lautsprecherboxen sowie die mechanischen Parameter einzelner Chassis elektronisch zu beeinflussen. Schließlich gibt es noch Hinweise und Tips für Messungen an Chassis und Boxen.
Ob Sie nun industriell gefertigte Boxen oder selbstgebaute aufstellen wollen: Mit dem Buch können Sie Ihre Boxen an Ihren Verstärker in Ihrem Hörraum optimal anpassen.
Dieses Bundle enthält alles, was Sie brauchen, um direkt mit dem XIAO ESP32-C3 Development Board loszulegen. Lernen Sie die Grundlagen des ESP32-C3 kennen und entwickeln Sie praktische Projekte mit Wi-Fi, Bluetooth, Sensoren, Displays, PWM, Deep Sleep und vielem mehr.
Buch: Build Smart Projects with the XIAO ESP32-C3 Board
Das XIAO ESP32-C3 Board kombiniert den ultrakompakten Formfaktor der XIAO-Serie mit den umfangreichen Funktionen des ESP32-C3-Chips, einschließlich integriertem Wi-Fi und Bluetooth 5.0. Dieses Buch ist ein umfassender, praxisorientierter Leitfaden, mit dem Sie das Potenzial dieses leistungsstarken und dennoch preisgünstigen Development Boards voll ausschöpfen können.
Der Autor führt die Leser von den Grundlagen bis hin zu fortgeschrittenen Projekten. Angefangen beim Blinken und Dimmen von LEDs geht es weiter mit ADC und PWM für die präzise Anbindung von Sensoren und PWM-gesteuerte Lichteffekte, bevor praktische Anwendungen aus der realen Welt umgesetzt werden, darunter:
Eine Wi-Fi-Wetterstation mit OLED-Display und aktuellen Online-Wetterdaten
Ein Ultraschall-Einparkassistent mit akustischer Rückmeldung
Eine Kühlschrank-Messsonde mit Klimasensoren und Deep Sleep für jahrelangen Batteriebetrieb
Ein Retro-Pong-Spiel, das berührungslos per Sensor gesteuert wird
Eine mikrofonbasierte Party-App, die auf Klatschen reagiert
Und vieles mehr: Lichtsteuerung, Reaktionszeitmessung, Netzfrequenzanalyse, Bodenfeuchtemessung, LED-Ambientebeleuchtung und 7-Segment-Anzeigen
Seeed Studio XIAO ESP32C3
Das Seeed Studio XIAO ESP32C3 ist mit einem hochintegrierten ESP32-C3-Chip ausgestattet, der auf einem 32-Bit-RISC-V-Prozessor mit vierstufiger Pipeline basiert und mit bis zu 160 MHz arbeitet.
Das Board verfügt über ein hochintegriertes ESP32-C3-SoC. Der Chip ist mit einem vollständigen 2,4-GHz-Wi-Fi-Subsystem ausgestattet und unterstützt damit den Station-Modus, SoftAP-Modus, SoftAP-&-Station-Modus sowie den Promiscuous-Modus für unterschiedliche Wi-Fi-Anwendungen. Gleichzeitig arbeitet er äußerst energieeffizient und unterstützt Bluetooth 5 sowie Bluetooth Mesh. Mit 400 KB SRAM und 4 MB Flash bietet der Chip ausreichend Speicherplatz für Programme und eröffnet zahlreiche Möglichkeiten für IoT-Steuerungsanwendungen.
Anwendungen
Internet der Dinge (IoT)
Wearables
Gesundheitsüberwachung
Bildung
Energiesparende Netzwerke
Schnelle Prototypenentwicklung
Technische Daten
Processor
ESP32-C3 SoC
RISC-V single-core 32-bit chip processor with a four-stage pipeline that operates at up to 160 MHz
Wireless
Complete 2.4GHz Wi-Fi subsystem
Bluetooth Low Energy 5.0/ Bluetooth Mesh
On-chip Memory
400 KB SRAM & 4 MB Flash
Interface
1x UART, 1x I²C, 1x SPI, 11x GPIO (PWM), 4x ADC
1x Reset button, 1x Boot button
Power (Typ.)
Max 3.3 V Output Current: 500 mA Test Condition: BAT Pin Input @ 3.8 V Source Capability: 3 A
Charging current: 380 mA(Fast) / 40 mA(Trickle)
Input voltage (VIN): 5 VInput voltage (BAT): 3.7 V
Deep Sleep Power Consumption
Deep Sleep Mode: 44 μA
Wi-Fi Enabled Power Consumption
Active Mode: 75 mA
Modem-sleep Mode: 25 mA
Light-sleep Mode: 4 mA
BLE Enabled Power Consumption
Modem-sleep Mode: 27 mA
Light-sleep Mode: 10 mA
Dimensions
21 x 17.8 mm
Lieferumfang
1x Seeed Studio XIAO ESP32C3
1x Antenne
2x 7-Pin-Header
Downloads
Wiki
Datasheet
Dieses Bundle enthält:
Buch: Build Smart Projects with the XIAO ESP32-C3 Board (Einzelpreis: 35 €)
Board: Seeed Studio XIAO ESP32C3 (Einzelpreis: 10 €)
Getting started with the world’s best open-source PCB tool
The latest iteration of KiCad, the world’s best free-to-use Printed Circuit Board tool, is packed with features usually found only in expensive commercial CAD tools. This modern, cross-platform application suite built around schematic and design editors, with auxiliary applications is a stable and mature PCB tool. KiCad 8 is a perfect fit for electronic engineers and makers.
Here are the most significant improvements and features in KiCad 8, both over and under the hood:
Modern user interface, completely redesigned from earlier versions
Improved and customizable electrical and design rule checkers
Theme editor allowing you to customize KiCad on your screen
Ability to import projects from Eagle, CADSTART, and more
Python scripting API
Improved integrated SPICE circuit simulator
Multi-sheet schematics
Filters define selectable elements
Enhanced interactive router helps you draw single tracks and differential pairs with precision
New or enhanced tools to draw tracks, measure distances, tune track lengths, etc.
Advanced interactive router
Built-in bill of materials generator
Realistic ray-tracing capable 3D viewer
Customizable teardrops
Plug-in manager for quick installation of themes, libraries and functionalities such as autorouters and BOM generators
This book will teach you to use KiCad through a practical approach. It will help you become productive quickly and start designing your own boards. Example projects illustrate the basic features of KiCad, even if you have no prior knowledge of PCB design.
The author describes the entire workflow from schematic entry to the intricacies of finalizing the files for PCB production and offers sound guidance on the process. Further full-fledged projects, of incremental difficulty, will be presented in a second book, together with a variety of advanced recipes.
Projects with Arduino Uno & Raspberry Pi with Examples for the MCP2515 CAN Bus Interface Module
This book details the use of the Arduino Uno and the Raspberry Pi 4 in practical CAN bus based projects. Using either the Arduino Uno or the Raspberry Pi with off-the-shelf CAN bus interface modules considerably ease developing, debugging, and testing CAN bus based projects.
This book is written for students, practicing engineers, enthusiasts, and for everyone else wanting to learn more about the CAN bus and its applications. The book assumes that the reader has some knowledge of basic electronics. Knowledge of the C and Python programming languages and programming the Arduino Uno using its IDE and Raspberry Pi will be useful, especially if the reader intends to develop microcontroller-based projects using the CAN bus.
The book should be a useful source of reference material for anyone interested in finding answers to questions such as:
What bus systems are available for the automotive industry?
What are the principles of the CAN bus?
How can I create a physical CAN bus?
What types of frames (or data packets) are available in a CAN bus system?
How can errors be detected in a CAN bus system and how dependable is a CAN bus system?
What types of CAN bus controllers exist?
How do I use the MCP2515 CAN bus controller?
How do I create 2-node Arduino Uno-based CAN bus projects?
How do I create 3-node Arduino Uno-based CAN bus projects?
How do I set the acceptance masks and acceptance filters?
How do I analyze data on the CAN bus?
How do I create 2-node Raspberry Pi-based CAN bus projects?
How do I create 3-node Raspberry Pi-based CAN bus projects?
For Speed, Area, Power, and Reliability
This book teaches the fundamentals of FPGA operation, covering basic CMOS transistor theory to designing digital FPGA chips using LUTs, flip-flops, and embedded memories. Ideal for electrical engineers aiming to design large digital chips using FPGA technology.
Discover:
The inner workings of FPGA architecture and functionality.
Hardware Description Languages (HDL) like Verilog and VHDL.
The EDA tool flow for converting HDL source into a functional FPGA chip design.
Insider tips for reliable, low power, and high performance FPGA designs.
Example designs include:
Computer-to-FPGA UART serial communication.
An open-source Sump3 logic analyzer implementation.
A fully functional graphics controller.
What you need:
Digilent BASYS3 or similar FPGA eval board with an AMD/Xilinx FPGA.
Vivado EDA tool suite (available for download from AMD website free of charge).
Project source files available from author’s GitHub site.
Praktische Anwendungen und Projekte mit Arduino, ESP32 und RP2040
Tauchen Sie ein in die faszinierende Welt der Regelungstechnik mit Arduino und ESP32! Dieses Buch bietet Ihnen einen praxisnahen Einstieg in die klassischen und modernen Methoden der Regelung, darunter PID-Regler, Fuzzy-Logik und Sliding-Mode-Regler.
Im ersten Teil lernen Sie die Grundlagen der beliebten Arduino-Controller, wie den Arduino Uno und den ESP32, sowie die Integration von Sensoren für Temperatur- und pH-Messung (NTC, PT100, PT1000, pH-Sensor). Sie erfahren, wie diese Sensoren in verschiedenen Projekten eingesetzt werden und wie Sie Daten auf einem Nextion TFT-Display visualisieren.
Weiter geht es mit der Einführung in Stellglieder wie MOSFET-Schalter, H-Brücken und Solid-State-Relais, die zur Steuerung von Motoren und Aktoren verwendet werden. Sie lernen, Regelstrecken zu analysieren und zu modellieren, einschließlich PT1- und PT2-Regelungen.
Der Schwerpunkt des Buches liegt auf der Implementierung von Fuzzy- und PID-Reglern zur Regelung von Temperatur und DC-Motoren. Dabei werden sowohl der Arduino Uno als auch der ESP32 eingesetzt. Zudem wird der Sliding-Mode-Regler vorgestellt.
Im vorletzten Kapitel erkunden Sie die Grundlagen neuronaler Netze und lernen, wie maschinelles Lernen auf einem Arduino eingesetzt werden kann. Im letzten Kapitel gibt es noch ein praktisches Beispiel für einen Fuzzy-Regler zur Stromeinspeisung ins Hausnetz.
Dieses Buch ist die perfekte Wahl für Ingenieure, Studierende und Elektroniker, die ihre Projekte mit innovativen Regelungstechniken erweitern möchten.
PC USB Logic Analyzers with Arduino, Raspberry Pi, and Co.
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.
