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
This book is aimed at practising engineers, students and hobbyists. It is intended as a source of reference for hardware and software associated with instrumentation and control engineering. Examples are presented from a range of industries and applications.
Throughout the book, circuit diagrams and software listings are described, typical of many measurement and control applications. The hardware and software designs may be used as a basis for application by the reader.
The book contains examples of PIC, PLC, PAC and PC programming. All code samples are available to download free of charge from the support website.
After an introductory section on control theory and modelling, the text focus is upon software for control system simulation and implementation, with appropriate reference to interfacing, electronic hardware and computing platforms.
Introduction to Control Engineering is a sourcebook of solutions for control system applications!
An Introduction to RISC-V
RISC-V is an Instruction Set Architecture (ISA) that is both free and open. This means that the RISC-V ISA itself does not require a licensing fee, although individual implementations may do so. The RISC-V ISA is curated by a non-profit foundation with no commercial interest in products or services that use it, and it is possible for anyone to submit contributions to the RISC-V specifications. The RISC-V ISA is suitable for applications ranging from embedded microcontrollers to supercomputers.
This book will first describe the 32-bit RISC-V ISA, including both the base instruction set as well as the majority of the currently-defined extensions. The book will then describe, in detail, an open-source implementation of the ISA that is intended for embedded control applications. This implementation includes the base instruction set as well as a number of standard extensions.
After the description of the CPU design is complete the design is expanded to include memory and some simple I/O. The resulting microcontroller will then be implemented in an affordable FPGA development board (available from Elektor) along with a simple software application so that the reader can investigate the finished design.
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Dieses Bundle enthält das Buch Learning Digital Electronics mit über 20 praktischen Projekten in Logik- und Schaltungsdesign sowie ein 100-teiliges Starterkit – damit Sie sofort mit dem Bau von Logikschaltungen, Zählern, Displays und mehr beginnen können.
Learning Digital Electronics (Buch)
Dieses Buch ist ein praktischer Leitfaden zur digitalen Elektronik und behandelt die wesentlichen Komponenten moderner digitaler Systeme: Zahlensysteme, Logikgatter, Boolesche Algebra, kombinatorische und sequentielle Logik und mehr.
In über 20 strukturierten Projekten entwerfen und bauen Sie digitale Systeme mit realen Komponenten wie Logikgattern, Multiplexern, Decodern, Flip-Flops, Zählern und Schieberegistern. Die Projekte reichen von einfachen LED-Logikschaltungen bis hin zu digitalen Schlössern, Displaysystemen, Ampelsteuerungen und zeitbasierten Designs.
Ausgewählte Projekte führen in die Verwendung von Tools wie CircuitVerse zur Schaltungssimulation ein, während mehrere Designs Logikbausteine der 74HC-Serie verwenden, die häufig im digitalen Hardware-Prototyping verwendet werden.
Im Buch finden Sie:
Klare Darstellung von Zahlensystemen und Binärarithmetik
Grundlagen logischer Gatter und Implementierungen universeller Gatter
Schritt-für-Schritt-Projekte mit Flipflops, Zählern und Registern
Realwelt-Design mit Logikchips der 74HC-Serie
Techniken zum Entwurf kombinatorischer und sequentieller Systeme
Dieses Buch verfolgt einen designorientierten, anwendungsorientierten Ansatz für die digitale Elektronik – basierend auf funktionierenden Schaltungen, erprobter Logik und praktischen Experimenten.
Learning Digital Electronics (Kit)
Dieses Kit wurde speziell entwickelt, um das Buch "Learning Digital Electronics" zu ergänzen. Da alle benötigten Komponenten enthalten sind, können Sie jedes praktische Projekt im Buch direkt durchführen.
Inhalt des Kits
2x 74HC08 UND-Gatter-Chip
2x 74HC00 NAND-Gatter-Chip
1x 74HC86 XOR-Gatter-Chip
1x 555 Timer-Chip
1x 74HC161 Zähler-Chip
1x 74HC164 Schieberegister
1x CD4511 7-Segment-Decoder
1x CD4027 JK Flip-Flop
1x BC337 NPN-Transistor
1x KPS-5161 7-Segment-Display mit gemeinsamer Kathode
1x Lichtabhängiger Widerstand (LDR)
4x 10 KΩ Widerstände
8x 1 KΩ Widerstand
2x 47 KΩ Widerstände
1x 100 KΩ Widerstand
4x 2,7 KΩ Widerstände
1x 5,6 KΩ Widerstand
1x 150 KΩ Widerstand
1x 10 μF Kondensator
2x 0,01 μF Kondensator
2x 100 nF Kondensator
8x Kleine rote LED
1x Kleine grüne LED
1x Kleine orangefarbene LED
4x Drucktastenschalter
1x Aktiv-Summer
1x Batteriehalter für 3x AA-Batterien (Batterien nicht im Lieferumfang enthalten)
1x Steckplatine
40x Male-to-male Jumperkabel (Länge: 200 mm)
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?
Diese exklusiv bei Elektor erhältliche überarbeitete Version 2.0 enthält folgende Verbesserungen:
Verbesserte Schutzerdung (PE) für das Ofengehäuse
Zusätzliche Wärmedämmschicht um den Ofen herum zur Geruchsreduzierung
Anschluss an einen Computer zur Kurvenbearbeitung am PC
Funktionen wie konstante Temperaturregelung und Zeitfunktionen
Der Infrarot-IC-Strahler T-962 v2.0 ist ein mikroprozessorgesteuerter Reflow-Ofen. Er kann zum effektiven Löten verschiedener SMD- und BGA-Komponenten verwendet werden. Der gesamte Lötprozess kann automatisch durchgeführt werden und ist sehr einfach zu bedienen. Diese Maschine verwendet eine leistungsstarke Infrarotemission und Zirkulation des Heißluftstroms, so dass die Temperatur sehr genau und gleichmäßig verteilt gehalten wird.
Eine verglaste Schublade dient zur Aufnahme des Werkstücks und ermöglicht sichere Löttechniken und die Handhabung von SMDBGA und anderen kleinen elektronischen Bauteilen, die auf einer Leiterplatte montiert sind. Der T-962 v2.0 kann zum automatischen Nachlöten verwendet werden, um schlechte Lötstellen zu korrigieren, schlechte Komponenten zu entfernen/zu ersetzen und kleine technische Modelle oder Prototypen zu vervollständigen.
Features
Große Infrarot-Lötfläche
Effektive Lötfläche: 180 x 235 mm; das erhöht den Einsatzbereich dieser Maschine drastisch und macht sie zu einer wirtschaftlichen Investition.
Wahlmöglichkeit zwischen verschiedenen Lötzyklen
Die Parameter von acht Lötzyklen sind vordefiniert und der gesamte Lötprozess kann automatisch von Preheat, Soak und Reflow bis hin zur Abkühlung durchgeführt werden.
Spezielles Aufheizen und Temperaturausgleich bei allen Ausführungen
Nutzt bis zu 800 Watt energieeffiziente Infrarotheizung und Luftzirkulation zum Reflow-Löten.
Ergonomisches Design, praktisch und leicht zu bedienen
Die gute Verarbeitungsqualität, das geringe Gewicht und die kleine Stellfläche ermöglichen es, den T-962 v2.0 auf der Werkbank zu platzieren, zu transportieren oder zu lagern.
Große Anzahl von verfügbaren Funktionen
Der T-962 v2.0 kann die meisten Kleinteile von Leiterplatten löten, zum Beispiel CHIP, SOP, PLCC, QFP, BGA etc. Sie ist die ideale Rework-Lösung für Einzelläufe bis hin zur bedarfsgerechten Kleinserienproduktion.
Technische Daten
Lötfläche (max.)
180 x 235 mm
Leistung (max.)
800 W
Temperaturbereich
0-280°C
Heizmethode
Infrarot
Bearbeitungszeit
1-8 Minuten
Stromversorgung
220 V AC/50 Hz
Display
LCD mit Hintergrundbeleuchtung
Regelmodus
8 intelligente Temperaturkurven
Abmessungen
310 x 290 x 170 mm
Gewicht
6,2 kg
Lieferumfang
1x T-962 v2.0 Reflow-Lötofen (Elektor Version)
2x Sicherungen
1x Netzkabel (EU)
Der DCA75 Pro ist ein großartiges Instrument, das Benutzerfreundlichkeit mit erstaunlichen Funktionen kombiniert. Es kann eine Vielzahl von Halbleitern automatisch identifizieren, Pinbelegungen automatisch identifizieren und detaillierte Parameter messen.
Features
Integriertes Grafikdisplay (jetzt mit Hintergrundbeleuchtung) zur Anzeige eines detaillierten Schaltplans der zu testenden Komponente sowie der Pinbelegung und Messdaten.
USB-Konnektivität, um Kurvenverfolgung, Datenspeicherung/-abruf und Geräteabgleich auf Ihrem Windows-PC (Windows 7 und höher) zu ermöglichen.
Einzelne interne AAA-Alkalizelle für den eigenständigen Betrieb.
Komponentenunterstützung
Bipolartransistoren (NPN/PNP inkl. Silizium/Germanium)
Darlington-Transistoren (NPN/PNP)
Anreicherungsmodus-MOSFETs (N-Kanal und P-Kanal)
Verarmungsmodus-MOSFETs (N-Ch und P-Ch)
Sperrschicht-FETs (N-Ch und P-Ch). Sowohl symmetrische als auch asymmetrische Typen
Erweiterungs-IGBTs (N-Ch und P-Ch)
Dioden und Diodennetzwerke (2- und 3-Leiter-Typen)
Zenerdioden (bis ca. 9 V)
Spannungsregler (bis ca. 8 V)
LEDs und Bi-Color-LEDs (2-Leiter- und 3-Leiter-Typen)
Niedrigstromempfindliche Triacs und Thyristoren (<10 mA Trigger und Halten)
Messungen
BJT-Stromverstärkung (hFE)
BJT-Basis-Emitter-Spannung (Vbe)
Leckstrom des BJT-Kollektors
MOSFET-Ein- und Aus-Gate-Schwellenspannungen
MOSFET-Transkonduktanz
JFET-Abschnürspannung
JFET-Transkonduktanz
JFET IDSS (Drainstrom für Vgs=0)
IGBT-Ein- und Aus-Gate-Schwellenspannungen
IGBT-Transkonduktanz
Ausgangsspannung des Spannungsreglers
Ruhestromaufnahme des Spannungsreglers
Abfallspannung des Spannungsreglers
Zenerspannung
Spannungsabfall in Vorwärtsrichtung der Diode
Technische Daten
Analyzertyp
Halbleiterkomponenten
Komponentenerkennung
Automatisch
Pinout-Erkennung
Automatisch, beliebig herum verbinden
Anzeigetyp
Grafisches LCD (jetzt hintergrundbeleuchtet)
Oberflächentyp
USB für optionalen PC-Anschluss
PC-Funktionen
Kurvenverfolgung (Windows 7 und höher)
Software
Auf USB-Stick für Windows 7 und höher enthalten
Batterie
Einzelne AAA-Zelle (im Lieferumfang enthalten)
Lieferumfang
Peak Atlas DCA75 Proalysator
PC-Software auf einem USB-Stick für Windows 11, 10, 8, 7, XP
Micro-USB-Kabel
Ausgestattet mit universellen Premium-Hakensonden
AAA-Alkalibatterie
Downloads
Datasheet (EN)
User Guide (DE)
Software Installation Guide (EN)
Software and Firmware Package
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.
This book contains 50 fun and exciting projects for PIC microcontrollers such as a laser alarm, USB teasing mouse, eggtimer, youth repellent, soundswitch, capacitive liquid level gauge, 'finger in the water' sensor, guarding a room using a camera, mains light dimmer (110-240 volts), talking microcontroller and much more. Several different techniques are discussed such as relay, alternating current control including mains, I²C, SPI, RS232, USB, pulse width modulation, rotary encoder, interrupts, infrared, analog-digital conversion (and the other way around), 7-segment display and even CAN bus.
You can use this book to build the projects for your own use. The clear explanations, schematics and even pictures of each project make this a fun activity. For each project the theory is discussed and why the project has been executed in that particular way. That means you can also use this book as a studybook, or as basis for larger and more complicated projects. All projects use a breadboard so modification and expansion is easy.
Three PIC microcontrollers are used, the 16f877A, 18f4455 and 18f4685. It is also discussed how you can migrate your project from one microcontroller to another – 15 types are supported - including two example projects.
All software that is used in this book can be downloaded for free. That also applies to the open source programming language JAL. This powerful and yet easy to learn language is used by hobbyists as well as professionals.
This book can also be used as a reference guide. It explains all JAL commands, as well as the expansion libraries. Using the index you can easily find example projects that illustrate the use of these commands. Even when you have built all projects in this book you will still want to keep it within arm's reach.
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TINA Design Suite is a professional, powerful and affordable circuit simulator. It is a circuit designer and PCB design software package for analysing, designing, and real-time testing of analogue, digital, IBIS, VHDL, Verilog, Verilog AMS, SystemC, MCU, and mixed electronic circuits and their PCB layouts.
In this book, top-selling Elektor author, Prof. Dr. Dogan Ibrahim aims to teach the design and analysis of electrical and electronic circuits and develop PCB boards using both TINA and TINACloud. The book is aimed at electrical/electronic engineers, undergraduate electronic/electrical engineering students at technical colleges and universities, postgraduate and research students, teachers, and hobbyists. Many tested and working simulation examples are provided covering most fields of analogue and digital electrical/electronic engineering. These include AC and DC circuits, diodes, zener diodes, transistor circuits, operational amplifiers, ladder diagrams, 3-phase circuits, mutual inductance, rectifier circuits, oscillators, active and passive filter circuits, digital logic, VHDL, MCUs, switch-mode power supplies, PCB design, Fourier series, and spectrum. Readers do not need to have any programming experience unless they wish to simulate complex MCU circuits.