Praxisnahe Projekte, Profi-Tricks und eigene Anwendungen
Dieses Buch führt Sie Schritt für Schritt in die faszinierende Welt der State Machines ein und zeigt, wie Sie Hardware direkt und effizient ansteuern können – jenseits klassischer CPU-gesteuerter Ansätze.
In diesem Buch lernen Sie:
LEDs und NeoPixel kreativ steuern: Blinken, Dimmen, Farbwechsel und komplexe Animationen
Taster und Encoder zuverlässig auslesen und in Echtzeit in Ihre Projekte integrieren
Analoge Eingänge (ADC) nutzen und Signale digital steuern
Servos präzise ansteuern und Bewegungsabläufe automatisieren
SPI mit PIO umsetzen, um Displays, Sensoren und Module anzusteuern
Menüsysteme und Submenüs auf SPI-Displays realisieren, inklusive Navigation über mehrere Taster
PWM, Signalgenerierung und Frequenzsteuerung für akustische oder visuelle Effekte
Debugging-Strategien und Tipps, um Ihre PIO-Programme effizient zu entwickeln
Alle Beispiele sind praxisnah, sofort umsetzbar und zuverlässig. Mit klaren Anleitungen, Hintergrundwissen und fertigen Codebeispielen lernen Sie, die PIO-Fähigkeiten des Pico maximal zu nutzen – egal ob für Maker-Projekte, Prototypen oder professionelle Anwendungen.
Erleben Sie, wie Sie komplexe Hardwaresteuerung elegant mit dem Pico realisieren können – schneller, flexibler und leistungsfähiger als je zuvor.
This book covers a series of exciting and fun projects for the Arduino, such as a silent alarm, people sensor, light sensor, motor control, internet and wireless control (using a radio link). Contrary to many free projects on the internet all projects in this book have been extensively tested and are guaranteed to work!
You can use it as a projects book and build more than 45 projects for your own use. The clear explanations, schematics, and pictures of each project make this a fun activity. The pictures are taken of a working project, so you know for sure that they are correct.
You can combine the projects in this book to make your own projects. To facilitate this, clear explanations are provided on how the project works and why it has been designed the way it has That way you will learn a lot about the project and the parts used, knowledge that you can use in your own projects.
Apart from that, the book can be used as a reference guide. Using the index, you can easily locate projects that serve as examples for the C++ commands and Arduino functionality. Even after you’ve built all the projects in this book, it will still be a valuable reference guide to keep next to your PC.
Ce qui se passe en électronique est par définition invisible à l'oeil nu. L'instrument qui permet précisément de rendre visibles les signaux électriques, celui par le truchement duquel les effets de l'électronique se manifestent à nous, c'est l'oscilloscope.
Hélas, quand on commence à faire de l'électronique, c'est souvent sans oscilloscope. Et l'on en est réduit à tâtonner, aussi bien physiquement que mentalement. Le jour où l'on goûte à la visualisation des signaux sur un écran, c'est une révélation. Plus personne ne souhaite se priver de cet enchantement. Pas de retour en arrière. En électronique, si l'on veut progresser dans le plaisir et dans la compréhension, il faut un oscillo.
Commence alors une période d'interrogation : comment choisir ? Et à peine cette question-là aura-t-elle trouvé sa réponse, il en viendra une ribambelle d'autres que l'on peut résumer en une seule : comment se servir de l'oscilloscope de telle sorte que ce qu'il affiche corresponde bien à la réalité des signaux ?
Dans ce livre, Rémy Mallard, répond clairement à ces questions. Il donne aussi de nombreuses informations pour aider son lecteur à élucider lui-même de nouveaux mystères qui ne manqueront pas de surgir. Ceux qui le connaissent déjà comme l'auteur d'un livre sur l'électronique dont le titre est un programme à lui tout seul : L'électronique pour les débutants qui sèchent les cours mais soudent sans se brûler les doigts, ainsi que d'un livre d'initiation à la programmation des microcontrôleurs PIC, savent qu'ils trouveront ici un ouvrage utile, qu'ils rouvriront souvent.
The Internet of Things is rapidly gaining interest, and that has fueled the development of the Edison. A tiny computer, the size of a postage stamp, with a lot of power and built-in wireless communication capabilities.
In this eBook we will help you get up-to-speed with the Edison, by installing the software both on the Edison as well as on your Windows PC. We will use the Edison Arduino break-out board because it is easy to work with. We will discuss Linux, Arduino C++ and Python, and show examples of how the Edison can interface with other hardware. We will use Wi-Fi and Bluetooth to set up wireless connections, and show you a trick to program sketches over Wi-Fi.
Once you have completed this book your Edison will be up and running with the latest software version, and you will have sufficient knowledge of both hardware and software to start making your own applications. You will even be able to program the Edison over USB and wireless both in Arduino C++ and Python.
This is not a projects eBook, but a toolbox that will allow you to explore the wonderful world of the Intel Edison!
Projects Using Arduino IDE and the LVGL Graphics Library
The ESP32 is probably one of the most popular microcontrollers used by many people, including students, hobbyists, and professional engineers. Its low cost, coupled with rich features makes it a popular device to use in many projects. Recently, a board called the ESP32 Cheap Yellow Display (CYD for short) is available from its manufacturers. The board includes a standard ESP32 microcontroller together with a 320x240 pixel TFT display. Additionally, the board provides several connectors for interfaces such as GPIO, serial port (TX/RX), power and Ground. The inclusion of a TFT display is a real advantage as it enables users to design complex graphics-based projects without resorting to an external LCD or graphics displays.
The book describes the basic hardware of the ESP32 CYD board and provides details of its on-board connectors. Many basic, simple, and intermediate-level projects are given in the book based on the ESP32 CYD, using the highly popular Arduino IDE 2.0 integrated development environment. The use of both the basic graphics functions and the use of the popular LVGL graphics library are discussed in the book and projects are given that use both types of approaches.
All the projects given in the book have been tested and are working. The block diagram, circuit diagram, and the complete program listings and program descriptions of all the projects are given with explanations. Readers can use the LVGL graphics library to design highly popular eye-catching full-color graphics projects using widgets such as buttons, labels, calendars, keypads, keyboards, message boxes, spinboxes, sliders, charts, tables, menus, bars, switches, drop-down lists, animations, and many more widgets.
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.
Der Arduino Pro Mini ist ein Mikrocontroller-Board auf Basis des ATmega328P.
Es hat 14 digitale Eingangs-/Ausgangs-Pins (von denen 6 als PWM-Ausgänge verwendet werden können), 6 analoge Eingänge, einen On-Board-Resonator, eine Reset-Taste und Löcher für die Montage von Stiftleisten. Eine sechspolige Stiftleiste kann mit einem FTDI-Kabel oder einem SparkFun-Breakout-Board verbunden werden, um die Platine über USB mit Strom zu versorgen und mit ihr zu kommunizieren.
Der Arduino Pro Mini ist für die semi-permanente Installation in Objekten oder Ausstellungen gedacht. Die Platine wird ohne vormontierte Stiftleisten geliefert, was die Verwendung verschiedener Arten von Steckern oder das direkte Anlöten von Drähten ermöglicht. Das Pin-Layout ist mit dem Arduino Mini kompatibel.
Technische Daten
Microcontroller
ATmega328P
Board Stromversorgung
5-12 V
Schaltung Betriebsspannung
5 V
Digitale E/A-Pins
14
PWM Pins
6
UART
1
SPI
1
I²C
1
Analogeingangs-Pins
6
Externe Interrupts
2
DC-Strom pro I/O-Pin
40 mA
Flash Memory
32 KB, davon 2 KB vom Bootloader verwendet
SRAM
2 KB
EEPROM
1 KB
Taktgeschwindigkeit
16 MHz
Abmessungen
18 x 33.3 mm
Downloads
Eagle files
Schematics
Arduinonext is an initiative powered by an electronics and microcontrollers specialist team aiming to help all those who are entering in the technology world, using the well-known Arduino platform to take the next step in electronics.
We strive to bring you the necessary knowledge and experience for developing your own electronics applications; interacting with environment; measuring physical parameters; processing them and performing the necessary control actions.
This is the first title in the 'Hands-On' series in which Arduino platform co-founder, David Cuartielles, introduces board programming, and demonstrates the making of an 8-bit Sound Generator.
Praktischer Einstieg mit Arduino, GnuRadio und FPGA
Das Thema „Software Defined Radio“ ist facettenreich: Neben der Schaltungstechnik ist auch eine Einarbeitung in die Programmierung von Hardware und PC wichtig. Ein schrittweises Vorgehen erleichtert Ihnen den Einstieg. Mit dem im Buch vorgestellten modularen „RF Bricks“-Konzept werden Sie zum Architekten Ihrer Signalkette. Auf einem Chassis angeordnet gewährleisten die Module einen soliden und gut abgeschirmten Aufbau, den Sie einfach verändern und mit eigenen Ideen anreichern können.
Der skalierbare Aufbau bildet Ihr Blockschaltbild auch mechanisch ab – die so gewonnene Übersicht kann in der Aus- und Weiterbildung nützlich sein. Ein Arduino in Ihrem Chassis kommuniziert nach einigen Anpassungen mit üblichen SDR-Programmen, z. B. SDRCPP, GQRX und CubicSDR auf einer Linux-Plattform. Damit können Sie Ihren Empfänger direkt per Mausklick abstimmen.
Wenn Sie Blockschaltbilder mögen, ist GnuRadio ein natürlicher Partner der „RF Bricks“. Mit einem selbst programmierten Python-Block gelingt Ihnen in GnuRadio die Fernsteuerung Ihres Empfängers. Im GnuRadio-Universum können Sie Ihre GUI stufenweise ausbauen, behalten dabei aber immer volle Kontrolle über die inneren Abläufe des Programms.
Mit einem FPGA können zeitaufwändige Operationen auch direkt in die Hardware verlagert werden. Sie bauen stufenweise einen Doppelsuperhet auf und entwickeln die Filterkoeffizienten für FIR-Filter mit Scilab. Das in VHDL realisierte Weaver-Schema rundet diesen Empfänger ab, der mit hoher Empfindlichkeit und Dynamik aufwarten kann.
Mit dem gewonnen Überblick und Ihrer neuen Hardware können Sie die einzelnen Aspekte des Themenkomplexes SDR beliebig weiter vertiefen.
Downloads
Software
AI in Practice
Dive into the fascinating world of robotics and automation!
This Elektor Special shows you how to build your own robots with creativity, a little know-how, and affordable technology. From your first DIY project with Arduino or Raspberry Pi to intelligent systems with AI – this issue makes modern robotics understandable and accessible.
Discover practical instructions, inspiring projects, and exciting insights into the maker scene. Learn how experimentation, community, and openness give rise to true innovation – and why robotics is so much more than just a technical hobby.
Contents
Imagination turns into reality
Arduino-controlled Drawing Robot
GalaxyRVR Mars Rover Kit for Arduino
YDLIDAR X4Pro Lidar
xHuskyLens AI Camera
DOF Robot Arm with Raspberry Pi Pico
Manufacturing Robots with Fischertechnik
Pneumatic Industrial Robot
Why Do We Keep Building Robot Dogs?
Elektor Mini-Wheelie
Robot Vehicles and Autonomous Driving
Der Joy-Pi Advanced ist ein kompaktes und leistungsstarkes Gerät, welches Ihnen ermöglicht, Ihre Projekte schnell und einfach zu realisieren. Egal, ob Sie bereits viel Erfahrung haben, oder noch so gut wie gar keine – mit dem Joy-Pi Advanced können Sie Ihrer Kreativität freien Lauf lassen. Dank der Kompatibilität mit einer Vielzahl von Plattformen, einschließlich Raspberry Pi, Raspberry Pi Pico, Arduino Nano, BBC micro:bit und NodeMCU ESP32, können Sie einfach und schnell auf Ihre bevorzugte Plattform zugreifen.
Darüber hinaus bietet der Joy-Pi Advanced mehr als 30 Stationen, Lektionen und Module, die Ihnen eine unbegrenzte Vielzahl an Möglichkeiten bieten, um Ihre Projekte zu realisieren. Mit der eigenentwickelten Lernzentrale, können Sie nicht nur Ihre Fähigkeiten verbessern, sondern auch neue Projekte erstellen. Die Lernzentrale bietet eine Fülle an Informationen und Tutorials, die Sie Schritt für Schritt durch Ihre Projekte führen.
Joy-Pi Advanced zeichnet sich insbesondere durch seine intelligenten Schaltereinheiten aus, die eine erweiterte Nutzung der verfügbaren Pins erlauben. Dabei sind insgesamt drei Schaltereinheiten integriert, jede mit 12 einzelnen Schaltern ausgestattet, die für eine präzise Steuerung der verbundenen Sensoren und Module sorgen. Dieses System löst das bekannte Problem der begrenzten Pin-Anzahl, das bei herkömmlichen Mikrocontrollern auftritt. Die Schaltereinheiten ermöglichen es Ihnen, eine Vielzahl von Sensoren und Modulen parallel zu betreiben, indem sie einzeln ein- und ausgeschaltet werden können. Dadurch wird eine Mehrfachbelegung der Pins simuliert, die es Ihnen ermöglicht, die volle Leistungsfähigkeit Ihrer Projekte auszuschöpfen, ohne Kompromisse bei der Funktionalität eingehen zu müssen.
Durch der Kombination von innovativen Adapterplatinen und dem micro:bit-Slot erreicht man eine nahtlose Kompatibilität mit einer Vielzahl von Mikrocontrollern wie Raspberry Pi Pico, NodeMCU ESP32, micro:bit und Arduino Nano. Die speziell entwickelten Adapterplatinen sind so konzipiert, dass sie perfekt auf den jeweiligen Mikrocontroller abgestimmt sind. Durch das Aufstecken des Mikrocontrollers auf die passende Adapterplatine und das anschließende Einstecken in den micro:bit-Slot wird der Joy-Pi Advanced schnell und unkompliziert mit den unterschiedlichen Mikrocontrollern kompatibel. Dies ermöglicht eine nahtlose Integration Ihrer bevorzugten Plattform und die Möglichkeit, die Stärken der verschiedenen Mikrocontroller in Ihren Projekten zu kombinieren. Auf diese Weise können Sie sich voll und ganz auf Ihre kreativen Projekte konzentrieren, ohne sich Gedanken über die Kompatibilität verschiedener Mikrocontroller machen zu müssen. Der Joy-Pi Advanced vereinfacht den Entwicklungsprozess und gibt Ihnen die Möglichkeit, Ihre Projekte flexibel und individuell zu gestalten.
Features
Hochintegrierte Entwicklungsplattform & Lernzentrale
Schnelles, einfaches & kabelloses Kombinieren von verschiedensten Sensoren & Aktoren
Einbaumöglichkeit für Raspberry Pi 4
Kompatibel mit verschiedensten Mikrocontrollern
Eigenentwickelte, didaktische Lernplattform für Raspberry Pi & Windows
Technische Daten
Kompatibel mit
Raspberry Pi 4, Arduino Nano, NodeMCU ESP32, BBC micro:bit, Raspberry Pi Pico
Verbaute Sensoren, Aktoren & Komponenten
39
Lernplattform
Über 40 Einträge in der Wissensdatenbank, 10 Projekte, 10 Lernaufgaben, 14 Visionen
Displays
7-Segment Display, 16x2 Display, 1,8“ TFT Display, 0,96“ OLED Display, 8x8 RGB Matrix
Sensoren
DS18B20, Schock-Sensor, Hall-Sensor, Barometer, Sound-Sensor, Gyroskop, PIR-Sensor, Lichtschranke, NTC, Lichtsensor, 6x Touchsensor, Farb-Sensor, Ultraschall-Abstandssensor, DHT11 Temperatur- & Feuchtigkeitssensor
Steuerung
Joystick, 5x Schalter, Potentiometer, Drehencoder, 4x4 Button-Matrix, Relais, PWM-Lüfter
Motoren
Servo-Schnittstelle, Schrittmotor-Schnittstelle, Vibrationsmotor
Mess- und Wandelmodule
Analog-Digital Converter, Pegelwandler, Voltmeter, Variable Spannungsversorgung
Sonstige Komponenten
RTC Echtzeituhr, Buzzer, EEPROM-Speicher, Infrarot-Empfänger, Breadboard, RFID-Lesegerät
Adapterboards
Adapter für NodeMCU ESP32, Arduino Nano & Raspberry Pi Pico, Boardconnectoren für Raspberry Pi & Externe Boards
Elektronische Komponenten
Infrarot-Fernbedienung, RFID-Chip, RFID-Karte, 6x Krokodilklemmen, microSD-Karten-Lesegerät, Servomotor, Schrittmotor, 32 GB microSD-Karte
Bauteile
40x Widerstände, 3x grüne LEDs, 3x gelbe LEDs, 3x rote LEDs, 1x Transistor, 5x Buttons, 1x Potentiometer, 2x Kondensatoren
Weiteres Zubehör
Schraubensortiment, Schraubendreher, Zubehör-Aufbewahrungstasche, Netzgerät & Netzkabel, Servohalterung
Stromversorgung
Verbautes Netzgerät: 36 W, 12 V, 3 A Gehäuseanschluss: Kleingeräte-Stecker C8
Spannungsausgänge
12 V, 5 V, 3,3 V, Variabler Spannungsausgang (2-11 V)
Ausgeführte Datenbusse & Signalausgänge
I²C, SPI, Analog-Digital-Wandler
Batterie (RTC)
CR2032
Abmessungen
327 x 200 x 52 mm
Inbegriffen
Raspberry Pi 4 (8 GB RAM)
Downloads
Joy-Pi Website
Datenblatt
Anleitung
Cette compilation comprend des articles intégrés de l'actuel Elektor entre juillet 2012 et novembre 2014.
Les documents suivants sont inclus dans le numéro de document (PDF) avec la fonction de navigation disponible et les articles sont intéressants.