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Dieses Buch behandelt Softwaretechniken, die es gestatten, auch anspruchsvollere Programme für AVR-Mikrocontroller zu entwickeln. Speziell wird im ersten Teil, welcher den Datenstrukturen gewidmet ist, besonders auf die Harvard-Architektur der Controller und die daraus resultierenden Programmiertechniken eingegangen. Die kleinen Arbeitsspeicher der meisten AVR-Controller erfordern immer wieder angepasste Implementierungsmethoden, davon werden einige im Buch vorgestellt, beispielsweise die verdichtete Speicherung und das Sortieren kurzer Zahlenfolgen mit Sortiernetzwerken. Die Implementierung der Buddy-Methode zur Arbeitsspeicherverwaltung zeigt, dass bei der Programmierung von AVR-Controllern nicht nur simple Algorithmen verwendet werden können.Im zweiten Teil des Buches wird die Arithmetik der Controller analysiert. Diese Analyse ist aber kein Selbstzweck, denn sie führt auf Programmiertechniken, die ohne sie nur schwer zu erlangen oder zu erklären wären. Ferner wird eine Fixkommaarithmetik entwickelt, die der Rechenleistung der Controller in vielen Fällen besser angepasst ist als eine rechenleistungsintensive Fließkommaarithmetik. An zwei Beispielen wird gezeigt, wie auf dieser Basis auch höhere Funktionen implementiert werden können.Für die Programme wird durchweg der AVR-Assembler eingesetzt, der kostenlos zur Verfügung steht. Der Simulator, welcher Teil der Programmierumgebung ist, der auch der Assembler angehört, gestattet es, die Programme des Buches nachzuvollziehen oder mit ihnen zu experimentieren, ohne einen echten Controller einzusetzen.

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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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Aus der Reihe "Stromversorgung ohne Stress" (Band 3) Elektronik ohne Batterien oder Versorgungsnetz Für den Betrieb moderner elektronischer Bauteile ist vergleichsweise nur noch wenig Energie notwendig. Dies eröffnet neue Möglichkeiten, wie z. B. Schaltungen und Baugruppen, die ohne Batterien oder Akkumulatoren auskommen und auch keinen Anschluss an das Versorgungsnetz benötigen. Damit entfällt auch ein großer Teil des Wartungsaufwandes. Die Baugruppen arbeiten weitestgehend „für sich alleine“. Die Energie wird auf unterschiedlichste Weise aus der Umgebung gewonnen. Dazu sind allerdings spezielle Techniken erforderlich. Nicht nur zur Gewinnung der Energie – auch zur Umformung, so dass sie für elektronische Schaltungen nutzbar ist. In diesem Buch geht es um die Bereitstellung kleiner Energiemengen, mit denen kleine Geräte (Sensoren, Sender und Empfänger für QRP oder Datenübertragung, etc.) völlig autark betrieben werden können – wenn möglich, mit Bauteilen aus der Bastelkiste und ohne komplexe, spezialisierte Integrierte Schaltungen. Die am Thema interessierten Elektroniker und „Macher“ lernen hier, wie sie eigene reale Energy-Harvesting-Projekte mit Teilen aus der Bastelkiste umsetzen können, ohne vorher viel Zeit für lange theoretische Abhandlungen aufzubringen. Gerade beim Energy Harvesting ist es jedoch nicht immer möglich auf Spezial–ICs zu verzichten. Es geht eben um jedes µW und es ist leicht nachvollziehbar, dass es einfacher ist, auf einer kleinen Chipfläche mit wenig Energie zu arbeiten, als bei einer ausladenden Schaltung mit umfangreicher Verdrahtung. Die mehr „theoretischen“ oder grundsätzlichen Themen wurden in die einzelnen Kapitel und Projekte eingestreut. Den vollständigen Überblick erhält man deshalb erst, wenn man das Buch in Gänze gelesen hat. Dafür kann der Leser bereits im 2. Kapitel ein erstes Projekt umsetzen.

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A Guide to Powerful Programming for Embedded Systems You must be a well-rounded professional to excel in the ever-evolving, rapidly developing embedded design and programming industry. Simply put, when it comes to electronics design and programming, the more topics you can master, the more you’ll flourish at your workplace and at your personal workbench. This shouldn’t be a surprise, as the line between the skills of a hardware engineer and software engineer is blurring. The former should have a good grasp of programming in order to build efficient systems. The latter should understand the details of the design (whether it’s a physical or virtual application) for which he or she is writing code. Thus, to be successful, a modern professional electronics engineer must have a solid grasp of both hardware design and programming. Assembly Language Essentials is a matter-of-fact guide to Assembly that will introduce you to the most fundamental programming language of a processor. Unlike other resources about Assembly that focus exclusively on specific processors and platforms, this book uses the architecture of a fictional processor with its own hardware and instruction set. This enables you to consider the importance of Assembly language without having to deal with predetermined hardware or architectural restrictions. You’ll immediately find this thorough introduction to Assembly to be a valuable resource, whether you know nothing about the language or you have used it before. The only prerequisite is that you have a working knowledge of at least one higher-level programming language, such as C or Java. Assembly Language Essentials is an indispensible resource for electronics engineering professionals, academics, and advanced students looking to enhance their programming skills. The book provides the following, and more: An introduction to Assembly language and its functionality Significant definitions associated with Assembly language, as well as essential terminology pertaining to higher-level programming languages and computer architecture Important algorithms that may be built into high-level languages, but must be done the “hard way” in Assembly language — multiplication, division, and polynomial evaluation A presentation of Interrupt Service Routines with examples A free, downloadable Assembler program for experimenting with Assembly

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An Ultra-Rapid Programming Course This book serves as the very first step to for novices to learn Python programming. The book is divided into ten chapters. In the first chapter, readers are introduced to the basics of Python. It has the detailed instructions for installation on various platforms such as macOS, Windows, FreeBSD, and Linux. It also covers the other aspects of Python programming such as IDEs and Package Manager. The second chapter is where the readers get an opportunity to have a detailed hands-on with Python programming. It covers a group of built-in data structures popularly known as Python Collections. The third chapter covers the important concepts of strings, functions, and recursion. The fourth chapter focuses on the Object-Oriented Programming with Python. The fifth chapter discusses most commonly used custom data structures such as stack and queue. The sixth chapter spurs the creativity of the readers with Python’s Turtle graphics library. The seventh chapter explores animations and game development using the Pygame library. The eighth chapter covers handling data stored in a variety of file formats. The ninth chapter covers the area of Image processing with Wand library in Python. The tenth and the final chapter presents an array of assorted handy topics in Python. The entire book follows a step-by-step approach. The explanation of the topic is always followed by a detailed code example. The code examples are also explained in suitable detail and they are followed by the output in the form of text or screenshot wherever possible. Readers will become comfortable with Python programming language by closely following the concepts and the code examples in this book. The book also has references to external resources for readers to explore further. A download of the software code, and links to tutorial videos can be found on the Elektor website.

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Dieses E-Book enthält 53 originale Arduino-Artikel, die in der Zeitschrift Elektor zwischen März 2009 und Juli/August 2015 veröffentlicht wurden. Das 268 Seiten umfassende PDF steckt voller Ideen, Erklärungen, Tipps, Grafiken, Programme, Platinenlayouts und vieles mehr. Die Artikel sind informativ, unterhaltsam und anregend zugleich. Lassen Sie sich inspirieren! Das Inhaltsverzeichnis ist komplett verlinkt, so dass Sie Ihr gewünschtes Projekt sofort öffnen und lesen oder auch zwischen den Projekten schnell wechseln können.

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Nahezu alle Menschen werden zunehmend mit den Anwendungen der „Künstlichen Intelligenz“ (KI oder AI für engl. Artificial Intelligence) konfrontiert. Musik- oder Videoempfehlungen, Navigationssysteme, Einkaufsvorschläge etc. basieren auf Verfahren, die diesem Bereich zugeordnet werden können. Der Begriff „Künstliche Intelligenz“ wurde 1956 auf einer internationalen Konferenz, dem Dartmouth Summer Research Project geprägt. Eine grundlegende Idee war dabei, die Funktionsweise des menschlichen Gehirns zu modellieren und darauf basierend fortschrittliche Computersysteme zu konstruieren. Bald sollte klar sein, wie der menschliche Verstand funktioniert. Die Übertragung auf eine Maschine wurde nur noch als ein kleiner Schritt angesehen. Diese Vorstellung erwies sich als etwas zu optimistisch. Dennoch sind die Fortschritte der modernen KI, beziehungsweise ihrem Teilgebiet dem sogenannten „Machine Learning“, nicht mehr zu übersehen. Um die Methoden des Machine Learnings näher kennenzulernen, sollen in diesem Buch mehrere verschiedene Systeme zum Einsatz kommen. Neben dem PC werden sowohl der Raspberry Pi als auch der „Maixduino“ in den einzelnen Projekten ihre Fähigkeiten beweisen. Zusätzlich zu Anwendungen wie Objekt- und Gesichtserkennung entstehen dabei auch praktisch einsetzbare Systeme wie etwa Flaschendetektoren, Personenzähler oder ein „Sprechendes Auge“. Letzteres ist in der Lage, automatisch erkannte Objekte oder Gesichter akustisch zu beschreiben. Befindet sich beispielsweise ein Fahrzeug im Sichtfeld der angeschlossenen Kamera, so wird die Information „I see a car!“ über elektronisch erzeugte Sprache ausgegeben. Derartige Geräte sind hochinteressante Beispiele dafür, wie etwa auch blinde oder stark sehbehinderte Menschen von KI-Systemen profitieren können.

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Der Raspberry Pi wurde ursprünglich für die Forschung und Lehre entwickelt. Der kleine Bastler-PC hat jedoch bewiesen, dass er auch in der Industrie vielseitig einsetzbar ist. Aufgrund der zahlreichen Anwendungen des Raspberry Pi in privaten Hobbykellern und Hochschullabors ist er etlichen angehenden Ingenieuren bereits bekannt, daher ist es nicht verwunderlich, dass er schon in unterschiedlichsten industriellen Betrieben zum Einsatz kommt. Im Gegensatz zu vielen anderen PCs, die in der Industrie verwendet werden, bringt der Raspberry Pi einige Vorteile mit sich. Er ist nicht nur kostengünstig, sondern auch einfach in der Anwendung. Dies zeigt sich besonders anhand der benutzerfreundlichen Standard-Software Raspbian, welche sich sehr einfach und ohne viel Zeitaufwand installieren lässt. Besonders einzigartig ist jedoch die große Support-Community, die über soziale Netzwerke für Hilfe bei der Anwendung und Problemlösungen bereitsteht. Mitbegründer des Raspberry Pi, Eben Upton, sieht Chancen für den Raspberry Pi, in der Industrie Fuß zu fassen und so die industrielle Steuerung erheblich zu erleichtern. Dieses Buch bietet eine anschauliche Übersicht über die Möglichkeiten der industriellen Anwendung des Raspberry Pi. Von Sensoren, Blockchain-Technologie, Industrie-Controller über Automatisierung und KI, werden zahlreiche Anwendungsmöglichkeiten für den Raspberry Pi anschaulich erklärt. Außerdem werden unterschiedlichste Tools zur erweiterten Nutzung des Raspberry Pi sowie die verschiedenen Betriebssysteme vorgestellt. Die Möglichkeiten und Grenzen für den Raspberry Pi in der Industrie und konkrete Anwendungsbeispiele liefern ein realistisches Gesamtbild.

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Die letzten konzeptionellen Änderungen der Programmiersprache Visual Basic waren einschneidend: Die Möglichkeiten der Programmierung sind mit Visual.net sowie Visual Basic 2005/2010 komplexer und flexibler geworden, was zur Folge hat, dass vertraute, alte Programmzeilen zum Teil nicht mehr funktionieren und der Anfänger stattdessen mit kryptisch anmutenden Passagen verwirrt wird. Zu den bisher bekannten Werkzeugen der VB-Toolbox sind dafür jedoch neue, sehr leistungsfähige Objekte hinzugekommen, die sich aber nur einbinden lassen, wenn man den erforderlichen Code kennt.Dieses Buch unterstützt den Anwender bei den ersten Schritten mit Visual Basic, in dem es sich auf die Werkzeuge der Toolbox und deren Eigenschaften konzentriert, die zum Schreiben praktisch verwertbarer Programme notwendig sind. Zu jedem Thema findet der Leser ausführlich kommentierte Beispielprogramme, die er selbst ausprobieren kann und die sich auf das Mindeste beschränken, was zum Starten der Software notwendig ist: Auf wie viel Code kann verzichtet werden, bis das Programm gerade noch funktioniert? Dieses Motto ist möglich, weil sich mit Visual Basic nicht nur auf komplexe, sondern auch auf sehr einfache Weise programmieren lässt.Das vorliegende Buch beschränkt sich auf die einfache Variante und erleichtert damit den Einstieg. Dass sich bereits mit wenigen elementaren Befehlen, Objekten und Anweisungen brauchbare Software schreiben lässt, beweisen nicht zuletzt die am Ende des Buches beschriebenen Beispiele, die der Leser auch kostenlos von der Elektor-Website herunterladen kann: Verwaltung des Strom- oder Gasverbrauchs, Berechnung und grafische Darstellung von Primzahlen, ein Zeichenprogramm für Vektorgrafik, das Erzeugen von fraktalen Bildern und ein Programm zur Veranschaulichung der DFT (Discrete Fourier Transformation). Fast alle in diesem Buch beschriebenen Programme haben übrigens etwas mit Grafik zu tun, da es sich mit ein wenig Action' auf dem Bildschirm einfach besser lernen lässt.

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Mastering the Language and the Development Platform Many people would like to learn Java but getting started is not easy since programming with Java requires at least two things: mastering the programming language and the development environment. With the help of many examples, this book shows how the language is structured. In addition, it employs the Eclipse development environment as an example of a powerful tool to teach developing Java programs. In Basics, the first part of the book, you acquire your Java and Eclipse basic knowledge. This part lays the programming foundations, gives you an overview of Java technology, and shows you what is special about object-oriented programming. In the second part called Java Language, everything revolves around the subtleties of the Java language and this is where the first small Java applications are created, aided by a fine blend of the knowledge part and practical exercises. Java Technology is both the name and the focus of the third part which also introduces you to the rules to observe when programming, what class libraries are and what advantages they have. In addition, you will learn how to test programs, what algorithms are, and how to program them. The fourth part, Java Projects, enables you to apply all the previous elements in an application with a graphical user interface. The project shows how to develop a larger application piece by piece with the Eclipse development environment. The Appendix concludes with a section on frequent errors that can occur when working with Eclipse, and a Glossary.

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From Detector to Software Defined RadioRadio frequency (RF) technology is one of the areas which still allows putting your own ideas into practice. Countless circuit variants with special objectives allow space for meaningful experiments and projects. Many things simply aren’t available off the shelf. Crystal detector radios without their own power source, simple tube receivers with a touch of nostalgia, the first reception attempts at Software Defined Radio, special receivers for amateur radio, all this can be realized with little effort and as a perfect introduction to RF electronics.For a long time, radio construction was the first step into electronics. Meanwhile, there are other ways, especially via computers, microcontrollers, and digital technology. However, the analog roots of electronics are often neglected. Elementary radio technology and easy-to-do experiments are particularly well suited as a learning field for electronics because you can start with the simplest basics here.But the connection to modern digital technology is also obvious, for example, when it comes to modern tuning methods such as PLL and DDS or modern DSP radios.This book aims to give an overview and present a collection of simple RF projects. The author would like to support you to develop your own ideas, to design your own receivers and to test them.

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Dit is een ideaal boek voor hobbyisten, studenten en ingenieurs die op een leuke manier C en het gebruik van een mbed ARM microcontroller willen leren, rechtstreeks op internet zonder ingewikkelde software-installatie. De projecten in dit boek zijn bedoeld voor gevorderden op het gebied van ARM microcontrollers of de programmeertaal C. Dat wil zeggen dat de kennis uit deel 1 van deze serie bekend verondersteld wordt. Cloud technologie De in dit boek gebruikte mbed NXP LPC1768 maakt gebruik van cloud-technologie, een revolutionair concept voor software-ontwikkeling. Dit houdt in dat u geen software hoeft te installeren om de mbed te kunnen programmeren! Het enige dat u nodig heeft, is een internet-browser zoals Microsoft Internet Explorer, en een USB-poort op uw PC. U kunt vanaf elke willekeurige PC waar dan ook ter wereld toegang krijgen tot uw project en er aan verder werken. Wanneer u klaar bent, kunt u met een paar eenvoudige klikjes met uw muis het programma overzetten naar uw mbed-hardware. Uiteraard kunt u de projecten ook downloaden en op uw eigen PC opslaan wanneer u dat liever heeft. In een deel van de projecten wordt Visual Basic gebruikt; dit gratis pakket is nog niet in de cloud beschikbaar en moet wel op uw PC geïnstalleerd worden. Onderwerpen die aan de orde komen Leer het programmeren van een ARM microcontroller via cloud-technologie. Geen ARM ontwikkelsoftware-installatie op uw eigen PC. Leer hoe u een ARM microcontroller met internet kunt verbinden, hoe u via internet uw ARM kunt bedienen en hoe u vanaf de ARM microcontroller tweets kunt versturen. Leer hoe u een CMUcam camera kunt aansturen en toepassen in uw applicaties, bijvoorbeeld als alarm. Leer hoe u met behulp van de gratis PC programmeertaal Visual Basic met uw ARM microcontroller kunt communiceren met gebruik van multi-threading. Voorbeelden van projecten in dit boek: internet-server, automatisch twitteren, digitaal naar analoog conversie, USB HID, automatisch metingen in een spreadsheet plaatsen, met een camera bewegingen waarnemen, seriële communicatie met een zelfgeschreven PC-programma, gebruik van een LCD en SPI en I²C communicatie.

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