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Analoge schakelingen, sensors en microcontrollers Elektronica is spannend. Het is een hobby die zowel leuk als leerzaam is. Het stelt je in staat om thuis of op het werk nieuwe en nuttige vaardigheden te leren. Een ervaren elektronicus ontwerpt zijn eigen schakelingen, en brengt zijn projecten tot leven. Maar voordat je zover bent, moet je eerst de basis onder de knie krijgen. Daarom brengt dit boek een groot aantal inleidende artikelen samen die in het elektronicatijdschrift Elektor zijn gepubliceerd. Het is je metgezel bij het leerproces in de wereld van de elektronica. Het begint allemaal met analoge elektronica. Je zult de eenvoudigste componenten en circuits ontdekken om te begrijpen hoe ze werken, hoe ze op elkaar inwerken en de mogelijke problemen. De beste manier om vooruitgang te boeken is door echte experimenten uit te voeren, want theorie is niet genoeg. Dit boek begeleid je in een groot aantal praktische projecten voor beginners. Door ze te maken, doe je veel ervaring en kennis op. Het tweede deel van het boek neemt je mee in de wereld van de digitale elektronica. De auteur bespreekt het gebruik van microcontrollers. Taken die voorheen werden uitgevoerd door discrete componenten of conventionele geïntegreerde schakelingen worden nu uitgevoerd door microcontrollers. De programmeertaal BASCOM, maar ook platforms als Arduino, BBC micro:bit en andere, maken dit leerproces veel gemakkelijker. Dit boek beschrijft in detail vele toepassingen van microcontrollers, die betaalbaar zijn voor de beginner. Hier gaan programmeren en solderen hand in hand!

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Vom Messwert zur stabilen Entscheidung Wie wird aus einem einfachen Mikrocontroller ein intelligentes System, das Sensorwerte erfasst, verarbeitet und sinnvoll darauf reagiert? Dieses Buch zeigt es Ihnen Schritt für Schritt – verständlich, praxisnah und ohne unnötige Vorkenntnisse. Sie beginnen mit den Grundlagen der digitalen und analogen Ein- und Ausgänge. Anschließend lernen Sie, wie Sensorwerte gelesen, geglättet und zuverlässig bewertet werden. Anschauliche Beispiele erklären, warum einzelne Messwerte oft täuschen können und wie Mittelwertbildung, Hysterese und einfache Entscheidungsregeln für stabile Ergebnisse sorgen. Nach und nach erweitern Sie Ihre Projekte um Displays, I²C-Kommunikation und mehrere vernetzte Mikrocontroller. So entstehen verteilte Systeme, in denen Raspberry Pi Pico und ATtiny-Controller Daten austauschen und gemeinsam Aufgaben übernehmen. Im fortgeschrittenen Teil erhalten Sie einen leicht verständlichen Einstieg in Merkmalsbildung, Datenvorverarbeitung, hybride Entscheidungsmodelle und TinyML-nahe Anwendungen. Dabei verbinden Sie klassische Regelungstechnik mit modernen datenbasierten Methoden. Alle Projekte werden von ausführlich kommentierten Programmen in C und MicroPython begleitet. Das Buch richtet sich an Einsteiger, Maker, Studierende und alle, die Embedded-Systeme von Grund auf verstehen möchten. Am Ende können Sie eigene Systeme entwickeln, die nicht nur messen, sondern Informationen auswerten, zuverlässige Entscheidungen treffen und gezielt reagieren.

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Dieser komplette Programmierkurs für STM32-Mikrocontroller umfasst ein Begleitbuch, ein Komponenten-Kit, praxisorientierte Projekte sowie einen ausführlichen Online-Kurs. Er eignet sich ideal für das schrittweise Erlernen der Programmierung von Embedded Systems mit Arduino anhand eines praxisnahen Ansatzes. Praxisorientierte Einführung in Embedded Systems mit dem STM32 Dieser Kurs richtet sich an Einsteiger im Bereich Embedded Systems, die einen strukturierten und praxisnahen Einstieg suchen. Im Lieferumfang enthalten ist ein Komponenten-Kit, das unter anderem LEDs, Widerstände, Schalter, Sensoren, Aktoren, Displays, ein Breadboard sowie Verbindungskabel umfasst. Diese Komponenten kommen im Kurs zum Einsatz, um die Beispielanwendungen zu veranschaulichen. Es sind keine Vorkenntnisse in Arduino oder der Entwicklung von Embedded-Systemen erforderlich. Jeder Abschnitt enthält praktische Beispiele und Miniprojekte, die dazu dienen, die wichtigsten Konzepte zu festigen und zu weiterführenden Experimenten anzuregen. Am Ende des Kurses sind Sie in der Lage, nicht nur die Beispiele nachzuvollziehen, sondern diese auch mit eigenen Ideen und Anwendungen zu erweitern. Was werden Sie lernen? Programmierung von Mikrocontrollern in C/C++ für STM32 unter Verwendung der Arduino IDE Arbeiten mit digitalen Ein- und Ausgängen, Auslesen von Tastern und Encodern, Steuern von LEDs und Relais Auslesen analoger Eingänge, Spannungen und analoger Sensoren Erzeugung analoger Ausgangssignale und PWM Verwendung serieller Kommunikation wie UART, I²C und SPI zur Steuerung von Displays und zum Auslesen digitaler Sensoren und SD-Karten Zeitmanagement Arbeiten mit Interrupts Echtzeit-Sensordatenerfassung und Steuerung über Taster, LEDs und Displays Steuerung von Aktoren wie Relais und Servomotoren Programme mithilfe von Haltepunkten und schrittweiser Codeausführung debuggen Für wen ist dieser Kurs geeignet? Studierende und Selbstlerner im Bereich Embedded Systems Makers und IoT-Enthusiasten, die ihre Hardware-Kenntnisse verbessern möchten Lehrkräfte und Trainer, die sofort einsetzbares Unterrichtsmaterial suchen Was ist im Lieferumfang enthalten? Zugang zum vollständigen Kurs auf der Elektor Academy Pro-Lernplattform STM32 NUCLEO-F411RE Mikrocontroller-Board Buch: Arduino for STM32 Downloadbare Projektdateien für jedes Modul Komponenten-Set: 2× LED, rot, 5 mm LED, grün, 5 mm 3× Widerstand, 470 Ω, 0,25 W LDR Potentiometer, 10 kΩ, linear Taster Drehencoder-Modul Relaismodul DHT22 Feuchtigkeits- und Temperatursensor TM1637-kompatibles 4-stelliges 7-Segment-Display MPU-6050 IMU mit Stiftleisten SSD1306-kompatibles I²C OLED-Display Micro-SD-Kartenadapter mit Stiftleiste Buzzer SG90 Mikro-Servo ILI9341-kompatibles SPI 240×320 TFT-Display 20× Jumperkabel Breadboard

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Build your own AI microcontroller applications from scratch The MAX78000FTHR from Maxim Integrated is a small development board based on the MAX78000 MCU. The main usage of this board is in artificial intelligence applications (AI) which generally require large amounts of processing power and memory. It marries an Arm Cortex-M4 processor with a floating-point unit (FPU), convolutional neural network (CNN) accelerator, and RISC-V core into a single device. It is designed for ultra-low power consumption, making it ideal for many portable AI-based applications. This book is project-based and aims to teach the basic features of the MAX78000FTHR. It demonstrates how it can be used in various classical and AI-based projects. Each project is described in detail and complete program listings are provided. Readers should be able to use the projects as they are, or modify them to suit their applications. This book covers the following features of the MAX78000FTHR microcontroller development board: Onboard LEDs and buttons External LEDs and buttons Using analog-to-digital converters I²C projects SPI projects UART projects External interrupts and timer interrupts Using the onboard microphone Using the onboard camera Convolutional Neural Network

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Program and build RPi Pico-based ham station utilities, tools, and instruments Although much classical HF and mobile equipment is still in use by large numbers of amateurs, the use of computers and digital techniques has now become very popular among amateur radio operators. Nowadays, anyone can purchase a €5 Raspberry Pi Pico microcontroller board and develop many amateur radio projects using the “Pico” and some external components. This book is aimed at amateur radio enthusiasts, Electronic Engineering students, and anyone interested in learning to use the Raspberry Pi Pico to shape their electronic projects. The book is suitable for beginners in electronics as well as for those with wide experience. Step-by-step installation of the MicroPython programming environment is described. Some knowledge of the Python programming language is helpful to be able to comprehend and modify the projects given in the book. The book introduces the Raspberry Pi Pico and gives examples of many general-purpose, software-only projects that familiarize the reader with the Python programming language. In addition to the software-only projects tailored to the amateur radio operator, Chapter 6 in particular presents over 36 hardware-based projects for “hams”, including: Station mains power on/off control Radio station clock GPS based station geographical coordinates Radio station temperature and humidity Various waveform generation methods using software and hardware (DDS) Frequency counter Voltmeter / ammeter / ohmmeter / capacitance meter RF meter and RF attenuators Morse code exercisers RadioStation Click board Raspberry Pi Pico based FM radio Using Bluetooth and Wi-Fi with Raspberry Pi Pico Radio station security with RFID Audio amplifier module with rotary encoder volume control Morse decoder Using the FS1000A TX-RX modules to communicate with Arduino

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In this book the author presents all essential aspects of microcontroller programming, without overloading the reader with unnecessary or quasi-relevant bits of information. Having read the book, you should be able to understand as well as program, 8-bit microcontrollers. The introduction to microcontroller programming is worked out using microcontrollers from the PIC series. Not exactly state-of-the-art with just 8 bits, the PIC micro has the advantage of being easy to comprehend. It is offered in a DIP enclosure, widely available and not overly complex. The entire datasheet of the PIC micro is shorter by decades than the description of the architecture outlining the processor section of an advanced microcontroller. Simplicity has its advantages here. Having mastered the fundamental operation of a microcontroller, you can easily enter into the realms of advanced softcores later. Having placed assembly code as the executive programming language in the foreground in the first part of the book, the author reaches a deeper level with ‘C’ in the second part. Cheerfully alongside the official subject matter, the book presents tips & tricks, interesting measurement technology, practical aspects of microcontroller programming, as well as hands-on options for easier working, debugging and faultfinding.

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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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Hands-on in more than 50 projects STM32 Nucleo family of processors are manufactured by STMicroelectronics. These are low-cost ARM microcontroller development boards. This book is about developing projects using the popular STM32CubeIDE software with the Nucleo-L476RG development board. In the early Chapters of the book the architecture of the Nucleo family is briefly described. The book covers many projects using most features of the Nucleo-L476RG development board where the full software listings for the STM32CubeIDE are given for each project together with extensive descriptions. The projects range from simple flashing LEDs to more complex projects using modules, devices, and libraries such as GPIO, ADC, DAC, I²C, SPI, LCD, DMA, analogue inputs, power management, X-CUBE-MEMS1 library, DEBUGGING, and others. In addition, several projects are given using the popular Nucleo Expansion Boards. These Expansion Boards plug on top of the Nucleo development boards and provide sensors, relays, accelerometers, gyroscopes, Wi-Fi, and many others. Using an expansion board together with the X-CUBE-MEMS1 library simplifies the task of project development considerably. All the projects in the book have been tested and are working. The following sub-headings are given for each project: Project Title, Description, Aim, Block Diagram, Circuit Diagram, and Program Listing for the STM32CubeIDE. In this book you will learn about STM32 microcontroller architecture; the Nucleo-L476RG development board in projects using the STM32CubeIDE integrated software development tool; external and internal interrupts and DMA; DEBUG, a program developed using the STM32CubeIDE; the MCU in Sleep, Stop, and in Standby modes; Nucleo Expansion Boards with the Nucleo development boards. What you need a PC with Internet connection and a USB port; STM32CubeIDE software (available at STMicroelectronics website free of charge) the project source files, available from the book’s webpage hosted by Elektor; Nucleo-L476RG development board; simple electronic devices such as LEDs, temperature sensor, I²C and SPI chips, and a few more; Nucleo Expansion Boards (optional).

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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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Projects with Thonny-IDE, uPyCraft-IDE, and ESP32 The 'Python' programming language has enjoyed an enormous upswing in recent years. Not least, various single-board systems such as the Raspberry Pi have contributed to its popularity. But Python has also found widespread use in other fields, such as artificial intelligence (AI) or machine learning (ML). It is obvious, therefore, to use Python or the 'MicroPython' variant for use in SoCs (Systems on Chip) as well. Powerful controllers such as the ESP32 from Espressif Systems offer excellent performance as well as Wi-Fi and Bluetooth functionality at an affordable price. With these features, the Maker scene has been taken by storm. Compared to other controllers, the ESP32 has a significantly larger flash and SRAM memory, as well as a much higher CPU speed. Due to these characteristics, the chip is not only suitable for classic C applications, but also for programming with MicroPython. This book introduces the application of modern one-chip systems. In addition to the technical background, the focus is on MicroPython itself. After the introduction to the language, the programming skills learned are immediately put into practice. The individual projects are suitable for use in the laboratory as well as for everyday applications. So, in addition to the actual learning effect, the focus is also on the joy of building complete and useful devices. By using laboratory breadboards, circuits of all kinds can be realized with little effort, turning the testing and debugging of the 100% homebrew projects into an instructive pleasure. The various applications, such as weather stations, digital voltmeters, ultrasound range finders, RFID card readers or function generators, make the projects presented ideally suited for practical courses or subject and study work in the natural sciences, or in science and technology classes.

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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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With Examples for Raspberry Pi Pico and ESP32 Creating and programming small electronic systems is now easier than ever before. With inexpensive development boards and modern software tools, anyone curious about embedded design can quickly move from an idea to a working piece of hardware. At the heart of this change is MicroPython—a clear, interactive, and beginner-friendly way to program microcontrollers while still remaining closely connected to the underlying electronics. This book introduces embedded programming through MicroPython on popular platforms such as the Raspberry Pi Pico and the ESP32. You will discover how to use microcontrollers for reading inputs, processing data, and controlling outputs in a predictable, real-time loop. With just a few lines of code, you can blink LEDs, read sensors, drive motors, and communicate with the outside world. The interactive REPL programming interface encourages experimentation and fast learning, making concepts tangible from the very first chapter. While different boards offer different capabilities, they all share the same core principles. Timers, GPIO, analog I/O, PWM, interrupts, and communication interfaces form the foundation of every embedded system. By focusing on these universal building blocks, this book helps you build skills that transfer across platforms and scale naturally toward more advanced development. Whether you are a beginner or an experienced programmer entering embedded systems, you will find that working with MicroPython is both practical and genuinely enjoyable.

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