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USB-Logikanalysatoren am PC mit Arduino, Raspberry Pi und Co Schritt-für-Schritt-Anleitungen führen Sie in die Analyse moderner Protokolle von I²C, SPI, UART, RS-232, NeoPixel, WS28xx, HD44780 und 1-Wire ein. Anhand zahlreicher Experimentierschaltungen mit dem Raspberry Pi Pico, Arduino Uno und dem Bus Pirate üben Sie die praxisnahe Anwendung gängiger USB-Logikanalysatoren ein. Alle in diesem Buch vorgestellten Experimentierschaltungen wurden gründlich getestet und sind funktionsfähig. Die notwendigen Programmlistings sind enthalten, es sind keine besonderen Programmier- oder Elektronikkenntnisse für diese Schaltungen notwendig. Es werden die Programmiersprachen MicroPython und C mit den Entwicklungsumgebungen Thonny und Arduino IDE eingesetzt. Dieses Buch verwendet mehrere Modelle flexibler und weit verbreiteter USB-Logikanalysatoren und zeigt die Stärken und Schwächen jeder Preisklasse. Sie werden herausfinden, welche Kriterien für Ihre Arbeit wichtig sind und in der Lage sein, das passende Gerät für Sie zu finden. Egal ob Arduino, Raspberry Pi oder Raspberry Pi Pico: Die abgebildeten Beispielschaltungen ermöglichen einen schnellen Einstieg in die Protokollanalyse und können auch als Grundlage für eigene weitere Experimente dienen. Sie werden alle wichtigen Begriffe und Zusammenhänge kennenlernen, eigene Experimente durchführen, selbstständig Protokolle analysieren und nach der Lektüre dieses Buches – im Bereich der digitalen Signale und Protokolle – ein umfassendes Wissen aufgebaut haben.

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Die heutige Regelungstechnik hat Verknüpfungspunkte mit fast jedem technischen Gebiet. Ihre Anwendungen reichen von der Elektrotechnik über die Antriebstechnik und den Maschinenbau bis hin zur Verfahrenstechnik. Will man nun die Regelungstechnik anhand der fachlichen Regeln dieser einzelnen Gebiete erklären, so müsste man von einem Regelungstechniker verlangen, jedes Fachgebiet, in dem er Regelungen vornehmen will, fundiert zu beherrschen. Dies ist aber bei dem heutigen Stand der Technik nicht möglich. Bei der Regelung einer Antriebsaufgabe, einer Druck- oder einer Temperaturregelung tauchen Gemeinsamkeiten auf, die man mit einer einheitlichen Vorgehensweise beschreiben kann. Die Grundgesetze der Regelungstechnik gelten in gleicher Weise für alle Regelkreise, ganz unabhängig davon, wie verschieden sie im Einzelnen auch apparativ aufgebaut sein mögen. Dieses Buch richtet sich an den Praktiker, der gründlicher in die Regelungstechnik eindringen möchte, auf ausschweifende theoretische Exkursionen in die Mathematik aber gerne verzichten kann. Worauf es bei der Lösung von Regelungsaufgaben eigentlich ankommt, ist nicht die Kenntnis vieler Formeln und Rechenverfahren, sondern das Erfassen der Zusammenhänge im Regelkreis. Genau diese beschreibt das vorliegende Buch in anschaulicher Form. Parallel zur Theorie wird die Praxis von regelungstechnischen Vorgängen mit den Simulations-Tools WinFACT und Multisim ausführlich erläutert. Hiermit lassen sich sehr einfach Versuche mit regelungstechnischen Modulen und umfangreichen Messinstrumenten simulieren, Fehler aufspüren und Lösungen für die Praxis finden. Nebenbei entsteht so ein fundiertes Grundlagenwissen.

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ModbusRTU and ModbusTCP examples with the Arduino Uno and ESP8266 Introduction to PLC programming with OpenPLC, the first fully open source Programmable Logic Controller on the Raspberry Pi, and Modbus examples with Arduino Uno and ESP8266 PLC programming is very common in industry and home automation. This book describes how the Raspberry Pi 4 can be used as a Programmable Logic Controller. Before taking you into the programming, the author starts with the software installation on the Raspberry Pi and the PLC editor on the PC, followed by a description of the hardware. You'll then find interesting examples in the different programming languages complying with the IEC 61131-3 standard. This manual also explains in detail how to use the PLC editor and how to load and execute the programs on the Raspberry Pi. All IEC languages are explained with examples, starting with LD (Ladder Diagram) over ST (Structured Control Language) to SFC (Special Function Chart). All examples can be downloaded from the author's website. Networking gets thorough attention too. The Arduino Uno and the ESP8266 are programmed as ModbusRTU or ModbusTCP modules to get access to external peripherals, reading sensors and switching electrical loads. I/O circuits complying with the 24 V industry standard may also be of interest for the reader. The book ends with an overview of commands for ST and LD. After reading the book, the reader will be able to create his own controllers with the Raspberry Pi.

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Einfache und kostengünstige digitale Signalverarbeitung Ziel dieses Buches ist es, die Grundprinzipien der digitalen Signalverarbeitung (DSP) zu vermitteln und sie unter Verwendung eines Minimums an Mathematik aus praktischer Sicht einzuführen. Es wird nur das Grundniveau der Theorie zeitdiskreter Systeme vermittelt, das ausreicht, um DSP-Anwendungen in Echtzeit zu implementieren. Die praktischen Umsetzungen werden in Echtzeit mithilfe des beliebten Mikrocontroller-Entwicklungsboards ESP32 DevKitC beschrieben. Mit dem kostengünstigen und äußerst beliebten ESP32-Mikrocontroller sollten Sie in der Lage sein, grundlegende DSP-Projekte mit Abtastfrequenzen im Audiobereich zu entwerfen. Die gesamte Programmierung erfolgt mit der beliebten Arduino IDE in Verbindung mit dem C-Sprachcompiler. Nachdem das Buch eine solide Grundlage der DSP-Theorie und relevante Diskussionen über die wichtigsten DSP-Softwaretools auf dem Markt gelegt hat, werden die folgenden audiobasierten Sound- und DSP-Projekte vorgestellt: Verwendung eines I²S-basierten digitalen Mikrofons zur Audioaufnahme Verwendung eines I²S-basierten Klasse-D-Audioverstärkers und Lautsprechers Wiedergabe von auf einer SD-Karte gespeicherter MP3-Musik über einen I²S-basierten Verstärker und Lautsprecher Wiedergabe von im ESP32-Flash-Speicher gespeicherten MP3-Musikdateien über einen I²S-basierten Verstärker und Lautsprecher Mono- und Stereo-Internetradio mit I²S-basierten Verstärkern und Lautsprechern Text-zu-Sprache-Ausgabe mit einem I²S-basierten Verstärker und Lautsprecher Verwendung der Lautstärkeregelung in I²S-basierten Verstärker- und Lautsprechersystemen Ein sprechender Veranstaltungszähler mit einem I²S-basierten Verstärker und Lautsprecher Ein einstellbarer Sinusgenerator mit I²S-basiertem Verstärker und Lautsprecher Verwendung des schnellen 24-Bit-ADC/DAC-Moduls Pmod I²S2 Digitales Tiefpass- und Bandpass-Echtzeit-FIR-Filterdesign mit externer und interner A/D- und D/A-Wandlung Digitales Tiefpass- und Bandpass-Echtzeit-IIR-Filterdesign mit externer und interner A/D- und D/A-Wandlung Schnelle Fourier-Transformationen (FFT)

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From Rubbing Amber to Swiping Glass "The story of electricity, told one connection at a time."Why does rubbing amber attract dust? How did we go from that curious effect to a world where screens respond to a single touch? And how did we get from mysterious sparks to tiny chips packed with billions of transistors? For centuries, electricity puzzled and fascinated those who encountered its curious effects—long before it even had a name. From the earliest observations of static charge to the complex electronics that shape our lives today, this book traces the gradual, and often surprising, story of how humanity came to understand and harness this powerful force. This book offers an engaging and accessible account of the people, ideas, and inventions that transformed electricity from a scientific curiosity into the foundation of our digital age. Along the way, you’ll meet a host of inquisitive minds—some famous, others less so—whose persistence and creativity helped unravel the mysteries of the natural world and gave rise to the technologies we now take for granted. Covering everything from Leyden jars and batteries to transistors, microcontrollers and the internet, this book presents a clear and enjoyable overview of electronics and its relatively short, yet rich, history. Whether you have a technical background or simply a curiosity about how things work, From Rubbing Amber to Swiping Glass offers a thoughtful look at how far we’ve come—and a gentle nudge to wonder what might come next.

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Mehr als 50 Grundlagenprojekte mit MicroPython und dem RP2040-Mikrocontroller Der Raspberry Pi Pico ist eine leistungsstarke Mikrocontroller-Platine, die speziell für das Physical Computing – also hardwarenahe Anwendungen – entwickelt wurde. Der Raspberry Pi Pico kann so programmiert werden, dass er eine einzelne Aufgabe sehr effizient ausführt und ermöglicht so schnelle Steuerungs- und Überwachungsanwendungen in Echtzeit. Der 'Pico', wie wir ihn nennen, basiert auf dem schnellen, effizienten und kostengünstigen Dual-Core ARM Cortex-M0+ RP2040 Mikrocontroller-Chip, der mit bis zu 133 MHz läuft und über 264 KB SRAM und 2 MB Flash-Speicher verfügt. Neben dem großen Speicher hat der Pico noch weitere attraktive Eigenschaften, darunter eine große Anzahl von GPIO-Pins sowie gängige Schnittstellen wie ADC, SPI, I²C, UART und PWM. Als Krönung bietet der Chip schnelle und genaue Timer, eine Hardware-Debug-Schnittstelle und einen internen Temperatursensor. Zur Programmierung lassen sich leicht die gängigen Hochsprachen wie MicroPython oder C/C++ verwenden. Dieses Buch ist eine Einführung in die Verwendung des Pico mit der Programmiersprache MicroPython. In allen Projekten wird die Thonny-Entwicklungsumgebung (IDE) eingesetzt. Über 50 Projekte decken folgende Themen ab: Installation von MicroPython auf dem Raspberry Pi Pico Timer-Interrupts und externe Interrupts Projekte mit Analog-Digital-Wandler (ADC) Verwendung des internen sowie externer Temperatursensoren Datenlogger Projekte zur PWM, UART, I²C-Bus und SPI-Bus Wi-Fi und Bluetooth für die Kommunikation mit Smartphones Projekte mit dem Digital-Analog-Wandler (DAC) Alle in diesem Buch vorgestellten Projekte wurden vollständig getestet und sind funktionsfähig. Es werden keine Programmier- oder Elektronikkenntnisse vorausgesetzt, um sie nachzuvollziehen. Für alle beschriebenen Projekte gibt es kurze Beschreibungen, Blockdiagramme, detaillierte Schaltpläne und vollständige MicroPython-Programmlistings. Die Listings sind auch auf der zum Buch gehörenden Elektor-Webseite zu finden.

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Die Hochfrequenztechnik ist eines der Gebiete, auf denen man auch heute noch eigene Ideen in die Tat umsetzen kann. Unzählige Schaltungsvarianten mit besonderen Zielsetzungen geben Raum für sinnvolle Experimente und Projekte. Vieles kann man nicht einfach kaufen. Detektorradios ohne eigene Energiequelle, einfache Röhrenempfänger mit einem Hauch von Nostalgie, die ersten Empfangsversuche mit dem Software Defined Radio oder Spezialempfänger für den Amateurfunk, all dies lässt sich mit wenig Aufwand realisieren. Lange Zeit war das Radiobasteln der Einstieg in die Elektronik. Inzwischen gibt es auch andere Wege, vor allem über Computer, Mikrocontroller und die Digitaltechnik. Allerdings kommen die analogen Wurzeln der Elektronik oft zu kurz. Die Radiotechnik eignet sich besonders gut als Lernfeld der Elektronik, weil man hier mit den einfachsten Grundlagen beginnen kann. Aber auch die Verbindung zur modernen Digitaltechnik liegt auf der Hand, wenn es z. B. um moderne Abstimmverfahren wie PLL und DDS oder um moderne DSP-Radios geht. Dieses Buch gibt einen Überblick und stellt eine Sammlung einfacher Projekte vor. Der Autor möchte Sie dabei unterstützen, eigene Ideen zu entwickeln, eigene Empfänger zu entwerfen und sie zu erproben.

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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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This is the second edition of a book aimed at engineers, scientists, and hobbyists who want to interface PCs with hardware projects using graphical user interfaces. Desktop and web-based applications are covered. The programming language used is Python 3, which is one of the most popular languages around: speed of programming being a key feature. The book has been revised and updated with an emphasis on getting the user to produce practical designs with ease – a text editor is all that is required to produce Python programs. Hardware interfacing is achieved using an Arduino Uno as a remote slave. A full description and source code of the communication interface is given in the book. The slave provides digital and analog input and outputs. Multiple Unos can be included in one project with all control code written in Python and running on a PC One project involves a PIC microcontroller with the code provided that can be loaded into the PIC using the Uno. The web applications and server are all implemented in Python, allowing you to access your electronic hardware over the Internet. The Raspberry Pi computer can be used as your web server. An introductory chapter is provided to get you started with using Linux. The book is written for use with Debian or variations including Mint or Ubuntu. All of the programs in the book are freely available, ready to use and experiment with by way of a download from Elektor.

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Mastering PCB design with real-world projects This book builts on KiCad Like a Pro – Fundamentals and Projects and aims to help you practice your new KiCad skills by challenging you in a series of real-world projects. The projects are supported by a comprehensive set of recipes with detailed instructions on how to achieve a variety of simple and complex tasks. Design the PCBs for a solar power supply, an LED matrix array, an Arduino-powered datalogger, and a custom ESP32 board. Understand the finer details of the interactive router, how to manage KiCad project teams with Git, how to use an autorouter on 2 and 4-layer PCBs, and much more. KiCad 8 is a modern, cross-platform application suite built around schematic and design editors. This stable and mature PCB tool is a perfect fit for electronic engineers and makers. With KiCad 8, you can create PCBs of any complexity and size without the constraints associated with the commercial packages. 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 fully customize the look of KiCad on your screen Ability to import projects from Eagle, CADSTART, and more An improved and tightly integrated SPICE circuit simulator Autorouting with the Freerouting plugin Filters define which elements of a layout are selectable 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. Enhanced tool for creating filled zones A customizable coordinate system facilitates data exchange with other CAD applications Realistic ray-tracing capable 3D viewer Differential pair routing Rich repositories of symbol, footprint, and 3D shape libraries Python scripting API for programmatic customization and extensions Improved footprint wizard for fast custom footprints

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Der ESP8266 von Espressif ist ein Wi-Fi-Mikrochip mit vollem TCP/IP-Stack und Mikrocontroller-Fähigkeit. Es hat mit seinem niedrigen Preis Wellen in der Herstellergemeinschaft geschlagen. Aber viele Entwickler waren unzufrieden mit dem hohen Stromverbrauch von ESP8266. Der ESP32, ausgestattet mit einem ULP (Ultra Low Power) Coprozessor, bietet eine Lösung. Dieses E-Book enthält eine Reihe von Projekten mit ESP32 & ESP8266 sowie ein Interview mit dem CEO von Espressif Teo Swee Ann. Artikel ESP32 für den Einsatz in Geräten der Industrie 4.0 Scrollende Nachrichtenanzeige, 512 LEDs per WLAN mit ESP-12F ansteuern Das vernetzte Treibhaus, IoT-Modellprojekt mit MQTT und Node-RED VFD-Röhren-Uhr mit ESP32, Internet-Zeit auf Vintage-Displays ESP32 stromsparend, die Programmierung des ULP-Coprozessors DCF77-Emulator mit ESP8266, DCF durch Internet-Zeit ersetzen Was steckt hinter dem berühmtem ESP8266? WLAN-Thermostat, flexible und programmierbare Temperatursteuerung Timer für den WLAN-Thermostat, sieben Kanäle mit atomarer Genauigkeit Schweizer Taschenmesser für Mikrocontroller, PlatformIO als universelles Programmier-Tool ESP32 für Power-User, native Programmierung Weather-Display, aktuelle Wetterdaten auf einem LC-Display darstellen GoNotify, ein flexibles IoT-Sensorinterface. Einfach in die Cloud. Der große Bruder des ESP8266, erste Schritte mit dem ESP32 und der Arduino-IDE MicroPython, Python für kleine Systeme RGBDigit Clock, farbenfrohe 7-Segment-Displays zeigen Zeit und Klima USB-Programmieradapter für die ESP-Module von Espressif Heizkesselmonitor mit ESP8266, Haustechnik für die Energiewende WLAN für Mikrocontroller, steuern mit dem ESP8266 Die Rückkehr des WLAN-Controller-Boards, Smartphone steuert IoT-Objekte WLAN kompakt und autonom, oder: Wie man den ESP8266 auch ohne MCU einsetzen kann

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RFID technology has conquered many areas in which barcodes, magnetic strips and contact smartcards were used previously. Everyday applications, such as electronic ticketing, access cards, debit cards and electronic identity documents would not be possible without this technology. MIFARE is the most widely used RFID technology, and this book provides a practical and comprehensive introduction to it. Among other things, the initial chapters cover physical fundamentals, relevant standards, RFID antenna design, security considerations and cryptography. The complete design of a reader’s hardware and software is described in detail. The reader’s firmware and the associated PC software support programming using any .NET language. The specially developed PC program, “Smart Card Magic.NET”, is a simple development environment that supports sending commands to a card at the click of a mouse, as well as the ability to create C# scripts. Alternatively, one may follow all of the examples using Visual Studio 2010 Express Edition. Finally, the major smart card reader API standards are introduced. The focus is on programming contactless smartcards using standard PC/SC readers using C/C++, Java and C#.

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