32 neue Projekte, praktische Beispiele und Übungen mit dem Elektor Arduino Nano MCCAB Trainingsboard
Die Elektronik und die Mikrocontrollertechnik bieten die Möglichkeit, kreativ tätig zu sein. Mit diesem Mikrocontroller-Praxiskurs besteht die Möglichkeit, eigene Arduino-Projekte zu realisieren und solche Erfolgsmomente erleben zu können. Im Idealfall funktioniert beim ersten Einschalten alles so, wie man es sich vorgestellt hat. In der Praxis läuft es dagegen selten wie erwartet. Dann braucht man Kenntnisse, um den Grund für das Nichtfunktionieren effizient suchen und finden zu können.
In diesem Buch für Fortgeschrittene steigen wir tief in die Welt der Mikrocontroller und der Arduino IDE ein, um neue Verfahren und Details kennen zu lernen, und erfolgreich noch anspruchsvollere Situationen angehen und lösen zu können.
Mit diesem Buch gibt der Autor dem Leser das nötige Rüstzeug, um eigenständig Projekte zu kreieren und auch schnell Fehler finden zu können. Anstatt nur fertige Lösungen zu bieten, erklärt er die Hintergründe, die verwendete Hardware und die eventuell benötigten Tools. Er stellt Aufgaben, bei denen der Leser seine eigene Kreativität einbringt und den Arduino-Sketch selbst schreibt.
Falls man einmal keine vernünftige Idee hat und nicht weiterkommt, gibt es natürlich zu jedem Projekt und zu jeder Aufgabe einen Lösungsvorschlag mit zugehöriger Software, der im Buch ausführlich kommentiert und erklärt wird.
Sie erfahren mit diesem Praxiskurs mehr über das Innenleben des Arduino Nano und des darauf befindlichen Mikrocontrollers. Sie lernen Hardware-Module kennen, mit denen Sie neue interessante Projekte realisieren werden. Sie beschäftigen sich mit Softwareverfahren wie z. B. "Zustandsmaschinen", durch deren Anwendung sich Aufgabenstellungen oft einfacher und übersichtlicher lösen lassen.
Die zahlreichen praktischen Projekt- und Übungs-Sketche realisieren wir wieder auf dem vom "Mikrocontroller-Praxiskurs für Arduino-Einsteiger" bekannten MCCAB Trainingsboard, das die gesamte Hardware-Peripherie und die Bedienungselemente enthält, die wir für die Ein-/Ausgabe-Operationen unserer Sketche benötigen.
Leser, die das MCCAB Trainingsboard noch nicht besitzen, können die benötigte Hardware separat erwerben, oder alternativ auch auf einem Breadboard aufbauen.
In dit boek gebruiken we JAL (Just Another Language) om de PIC-microcontroller te programmeren in 60 oefeningen. JAL is makkelijk in gebruik en is een goede basis om programmeren in andere talen snel te leren. Na het lezen en toepassen van de voorbeelden in dit boek kan iedereen die zich hierin serieus heeft verdiept met behulp van JAL zelf de microcontroller aansturen. Je leert onder meer het programmeren van timers, analoog/digitaal omzetters, comparators, pulsbreedte regeling voor motoren en geluid, LED- en LCD-scherm aansturing, USB-connectie en communicatiemogelijkheden met computers of andere microcontrollers.
Ook weet je aan het eind van het boek wat je moet doen om nu nog onbekende mogelijkheden te gaan toepassen. Met deze kennis kan iedereen van beginner tot meer gevorderde zijn creativiteit vorm geven in projecten met microcontrollers.
Wil je verder met leren programmeren dan legt dit boek ook een zeer goede basis. Wie goed met JAL overweg kan en zich de gestructureerde wijze van denken heeft aangeleerd, zal de stap naar andere programmeertalen zoals Python, C++ enz. kunnen maken. Ook het programmeren van minicomputers zoals de Raspberry Pi en Arduino zijn mogelijkheden.
Om te starten is geen kennis van elektronica nodig. Wie niets weet van elektronica, krijgt overal in het boek de noodzakelijke kennis aangereikt. Alle belangrijke en benodigde informatie staat in de tekst.
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.
Das SEQURE HT140 ist ein äußerst vielseitiges 2-in-1 Lötwerkzeug, das die Funktionalität einer Heißpinzette und eines Lötkolbens vereint. Es wurde speziell für präzise SMD-Löt- und Entlötarbeiten entwickelt.
Mit der unabhängigen Steuerung für einseitiges Heizen funktioniert es mit einer Standardspitze wie ein herkömmlicher Lötkolben. Bei beidseitiger Heizfunktion verwandelt es sich in eine Heißpinzette – perfekt für die effiziente und präzise Entnahme von SMD-Bauteilen.
Features
Betriebstemperatur: 50-500°C
Unterstützt mehrere Stromeingänge: PD 3.1/3.0/2.0, QC 3.0/2.0 (5-28 V DC), LiPo-Akkus und Netzteile.
Das HT140 kombiniert eine Heißpinzette und einen Lötkolben mit unabhängiger ein- oder beidseitiger Heizung. Verwenden Sie es als Lötkolben mit Spitze oder als Heißpinzette zum einfachen Entlöten von SMD-Bauteilen.
Spannung und Stromstärke lassen sich je nach Stromquelle anpassen.
Mit dualer Temperaturregelung, Voreinstellungen, schneller Temperaturerhöhung und Feineinstellung.
128 x 32 OLED-Bildschirm mit einstellbarer Helligkeit und Ausrichtung. Umschaltbar zwischen °C und °F.
Hochpräzises Heizelement mit einer Genauigkeit von ±1%. Schmelzt Lot in nur 2 Sekunden.
Intelligente Standby-, Ruhe- und Aktivierungsfunktionen verlängern die Lebensdauer der Lötspitze und steigern die Effizienz.
Unterstützt Temperaturkalibrierung und -kompensation für präzises Arbeiten.
Inklusive 1,5 m langem, hitzebeständigem PD 150 W Silikonkabel und robuster HT-Station aus Metall.
Austauschbare Lötspitzen und einstellbare Winkel für verschiedene SMD-Lötaufgaben.
Technische Daten
Betriebsspannung
5-28 V DC
Maximale Leistung
140 W
Betriebstemperatur
50-500°C
Zinnschmelzzeit
2 s
Schnittstellentyp
USB-C, DC5525
Stromversorgung
PD 3.1/3.0/2.0, QC 3.0/2.0, 28 V DC max
Display
128 x 32 OLED
Firmware-Upgrade
Ja
Menüsprachen
Englisch, Russisch, Chinesisch
Abmessungen
160 x 27 x 17,5 mm
Gewicht
50 g
Lieferumfang
1x SEQURE HT140 Host
2x HT140-IS Konisch gebogene Entlötspitzen
1x HT-Station
1x Zubehörpaket
1x Aufbewahrungstasche
1x 65 W PD-Netzteil (EU, UK & US)
1x 24 W PD-Silikonkabel (1,5 m)
1x GND-Kabel-Zubehörsatz (1,8 m)
Downloads
Manual
Firmware V1.04
Technology is constantly changing. New microcontrollers become available every year and old ones become redundant. The one thing that has stayed the same is the C programming language used to program these microcontrollers. If you would like to learn this standard language to program microcontrollers, then this book is for you!
ARM microcontrollers are available from a large number of manufacturers. They are 32-bit microcontrollers and usually contain a decent amount of memory and a large number of on-chip peripherals. Although this book concentrates on ARM microcontrollers from Atmel, the C programming language applies equally to other manufacturer’s ARMs as well as other microcontrollers.
Features of this book
Use only free or open source software.
Learn how to download, set up and use free C programming tools.
Start learning the C language to write simple PC programs before tackling embedded programming - no need to buy an embedded system right away!
Start learning to program from the very first chapter with simple programs and slowly build from there.
No programming experience is necessary!
Learn by doing - type and run the example programs and exercises.
Sample programs and exercises can be downloaded from the Internet.
A fun way to learn the C programming language.
Ideal for electronic hobbyists, students and engineers wanting to learn the C programming language in an embedded environment on ARM microcontrollers.
Dit boek gaat over de Raspberry Pi, en over het programmeren in C. De programmeertaal C en het besturingssysteem Linux (Raspbian) passen uitstekend bij elkaar. Alles wat we nodig hebben om in C te programmeren wordt meegeleverd met het besturingssysteem van de Raspberry Pi.
In dit boek leert u hoe C gebruikt wordt met de Raspberry Pi, en krijgt u een overzicht van de taal.
WiringPi is een softwarebibliotheek voor de Raspberry Pi waarmee C hardware-uitbreidingen kan benaderen. Die bibliotheek wordt gebruikt om sensoren uit te lezen en om extra hardware aan te sturen. U gaat experimenteren met LED’s en schakelaars, met motoren, met geluid en met sensoren voor temperatuur, luchtdruk, en luchtvochtigheid.
Met een Linux-systeem kunt u een webserver maken, inclusief interactieve websites met PHP en WiringPi. Daarom is ook een beknopt overzicht van HTML en PHP in het boek opgenomen. In de voorbeelden worden sensoren via het web uitgelezen en worden apparaten bestuurd. In het laatste voorbeeld wordt een temperatuurlogger gemaakt. Die meet elk kwartier de temperatuur. Een tabel met de meetwaarden kan via het web worden uitgelezen.
Alle voorbeeldprogramma’s kunnen worden gedownload van de website van Elektor.
De schrijver laat niet alleen beginners maar ook gevorderden op professionele wijze en met verstand van zaken kennismaken met dit uiterst interessant onderwerp. Ook hobbyisten of professionals die hun kennis willen verdiepen of uitbreiden, krijgen daartoe in dit boek volop mogelijkheid. De moderne state-of-the-art AVR-processoren van Atmel vormen in combinatie met programmering in C een platform dat gedurende lange tijd actueel zal blijven.
Na een inleiding en een kennismaking met de vereiste ontwikkelomgeving komen projecten aan bod die stap voor stap naar het gewenste doel leiden. Voor de meeste projecten wordt het Mini-Megaboard gebruikt – een experimenteerprint die oorspronkelijk in het maandblad Elektor is beschreven. Dit garandeert dat de beschreven projecten probleemloos kunnen worden nagebouwd. Maar natuurlijk kunnen ook eigen experimenteerprinten worden gebruikt – een van de doelstellingen van dit boek is immers dat de lezer uiteindelijk zelfstandig eigen schakelingen kan ontwerpen en bouwen.
Een greep uit de inhoud:
De juiste microcontroller
De ontwikkelomgeving
De eerste experimenten met de ?C
Het Mini-Mega-board
Beginselen van I/O
Vloeibaar-kristal-displays
Seriële data-overdracht
Analoge in- en uitvoer
Programmasturing met interrupts
Timers en counters
Geheugenoperaties
De seriële I²C-bus en SPI
Voorbeeldprojecten
Develop innovative hardware-based projects in C
The Raspberry Pi has traditionally been programmed using Python. Although this is a very powerful language, many programmers may not be familiar with it. C on the other hand is perhaps the most commonly used programming language and all embedded microcontrollers can be programmed using it.
The C language is taught in most technical colleges and universities and almost all engineering students are familiar with using it with their projects. This book is about using the Raspberry Pi with C to develop a range of hardware-based projects. Two of the most popular C libraries, wiringPi and pigpio are used.
The book starts with an introduction to C and most students and newcomers will find this chapter invaluable. Many projects are provided in the book, including using Wi-Fi and Bluetooth to establish communication with smartphones.
Many sensor and hardware-based projects are included. Both wiringPi and pigpio libraries are used in all projects. Complete program listings are given with full explanations. All projects have been fully tested and work.
The following hardware-based projects are provided in the book:
Using sensors
Using LCDs
I²C and SPI buses
Serial communication
Multitasking
External and timer interrupts
Using Wi-Fi
Webservers
Communicating with smartphones
Using Bluetooth
Sending data to the cloud
Program listings of all Raspberry Pi projects developed in this book are available on the Elektor website. Readers can download and use these programs in their projects. Alternatively, they can customize them to suit their applications.
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.
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
Build Smart Applications with Raspberry Pi, Arduino, and ESP32
Discover how easy and exciting mobile app development can be with MIT App Inventor. This hands-on guide takes you from basic concepts to building real-world mobile applications using a simple visual programming approach—no prior coding experience required. You will create IoT and AI-powered apps for Android devices and explore how App Inventor can also be used with iPhones and iPads.
Connect your applications to platforms such as Arduino UNO R4 WiFi, ESP32, Raspberry Pi Pico (2)W and Raspberry Pi 5, enabling you to build smart, connected systems.
Inside the book, you will learn how to:
Build interactive apps using buttons, images, sound, and multimedia
Create text-to-speech and speech-recognition applications
Develop camera-based and location-aware (GPS) apps
Design useful tools such as calculators and educational apps
Work with smartphone sensors like accelerometers and light sensors
Build AI-powered applications, including voice assistants and image-generation features
Send and receive messages, and create communication-based apps
Connect mobile apps to hardware using Wi-Fi and Bluetooth
Control real devices such as LEDs, motors, and sensors
Designed for beginners, students, and hobbyists, this book focuses on learning by doing. By the end, you will have the skills and confidence to create your own innovative applications that interact with both the digital and physical worlds.
Start building and turning your ideas into reality.
Programmieren mit GNU Radio
HackRF ist eine Open-Source-Entwicklung von Great Scott Gadgets und dient als vielseitiges Frontend für Software Defined Radio (SDR). Mit HackRF One und dem Nachfolger HackRF Pro lassen sich eigene SDR-Anwendungen entwickeln, leistungsfähige Empfänger und Sender aufbauen sowie anspruchsvolle Aufgaben der HF-Messtechnik realisieren.
Dieses Buch eröffnet einen praxisnahen Einstieg in die Welt des Software Defined Radio. Schritt für Schritt zeigt der Autor, wie sich mit HackRF leistungsfähige SDR-Projekte umsetzen lassen – von den Grundlagen der HF-Technik bis hin zu anspruchsvollen Anwendungen mit GNU Radio.
Neben dem Umgang mit SDR Sharp (SDR#), RadioConda und GNU Radio vermittelt das Buch auch die Grundlagen moderner digitaler Signalverarbeitung. Zahlreiche Experimente und leicht nachvollziehbare Praxisbeispiele führen durch Themen wie AM-, FM- und SSB-Empfang, digitale Filter, Kurzwelle, Amateurfunk, Messsender und eigene HF-Projekte bis 6 GHz.
Ob Maker, Funkamateur, Elektronik-Enthusiast oder SDR-Einsteiger – dieses Buch vermittelt fundiertes Wissen, praxisnahe Anwendungen und die Motivation, die Möglichkeiten moderner SDR-Technik kreativ auszuschöpfen.
