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 von Energie – auch zur Umformung, sodass 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 grundlegenden 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.
A Hands-on Guide to Crafting Your Own Power Plant
The book you are about to read provides a step-by-step guide for building a renewable energy power plant at home. Our goal was to make the book as practical as possible. The material is intended for immediate application with a small amount of theory. Yet, the theory is important as a foundation that saves time and effort by disabusing the readers of potential misconceptions. Specifically, upon having a firm understanding of photovoltaic physics, you will not be inclined to fruitlessly search for 90% efficient solar panels!
We want our readers to be the “doers”. If the book gets covered in grime and some pages become torn while you are building your power plant – this is the best compliment to us. The book covers solar and wind energy. Also, a curious power source based on manure is discussed as well, giving the doers an opportunity to further develop the manure fuel cell.
It is important to note that there are many companies offering installation of complete solar solutions. Upon installing the panels, the system is not owned by the customer. Therefore, there is no freedom for experimentation and optimization. Also, none can beat the cost of a DIY solution as well as the ultimate satisfaction.
All that is written here is a result of us building a renewable energy solution in Southern California. As the book was completed, the energy began flowing!
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 von Energie – auch zur Umformung, sodass 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 grundlegenden 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.
A Hands-on Guide to Crafting Your Own Power Plant
The book you are about to read provides a step-by-step guide for building a renewable energy power plant at home. Our goal was to make the book as practical as possible. The material is intended for immediate application with a small amount of theory. Yet, the theory is important as a foundation that saves time and effort by disabusing the readers of potential misconceptions. Specifically, upon having a firm understanding of photovoltaic physics, you will not be inclined to fruitlessly search for 90% efficient solar panels!
We want our readers to be the “doers”. If the book gets covered in grime and some pages become torn while you are building your power plant – this is the best compliment to us. The book covers solar and wind energy. Also, a curious power source based on manure is discussed as well, giving the doers an opportunity to further develop the manure fuel cell.
It is important to note that there are many companies offering installation of complete solar solutions. Upon installing the panels, the system is not owned by the customer. Therefore, there is no freedom for experimentation and optimization. Also, none can beat the cost of a DIY solution as well as the ultimate satisfaction.
All that is written here is a result of us building a renewable energy solution in Southern California. As the book was completed, the energy began flowing!
For Raspberry Pi, ESP32 and nRF52 with Python, Arduino and Zephyr
Bluetooth Low Energy (BLE) radio chips are ubiquitous from Raspberry Pi to light bulbs. BLE is an elaborate technology with a comprehensive specification, but the basics are quite accessible.
A progressive and systematic approach will lead you far in mastering this wireless communication technique, which is essential for working in low power scenarios.
In this book, you’ll learn how to:
Discover BLE devices in the neighborhood by listening to their advertisements.
Create your own BLE devices advertising data.
Connect to BLE devices such as heart rate monitors and proximity reporters.
Create secure connections to BLE devices with encryption and authentication.
Understand BLE service and profile specifications and implement them.
Reverse engineer a BLE device with a proprietary implementation and control it with your own software.
Make your BLE devices use as little power as possible.
This book shows you the ropes of BLE programming with Python and the Bleak library on a Raspberry Pi or PC, with C++ and NimBLE-Arduino on Espressif’s ESP32 development boards, and with C on one of the development boards supported by the Zephyr real-time operating system, such as Nordic Semiconductor's nRF52 boards.
Starting with a very little amount of theory, you’ll develop code right from the beginning. After you’ve completed this book, you’ll know enough to create your own BLE applications.
Dieses Solarstrom-Managementmodul ist für 6~24 V-Solarmodule konzipiert. Es kann den wiederaufladbaren 3,7-V-Li-Akku über ein Solarpanel oder eine USB-Verbindung aufladen und bietet einen geregelten Ausgang von 5 V/1 A oder 3,3 V/1 A.
Das Modul verfügt über die MPPT-Funktion (Maximum Power Point Tracking) und mehrere Schutzschaltungen und ist daher in der Lage, mit hoher Effizienz, Stabilität und Sicherheit weiterzuarbeiten. Es eignet sich für solarbetriebene, stromsparende IoT- und andere Umweltschutzprojekte.
Features
Unterstützt die MPPT-Funktion (Maximum Power Point Tracking) und maximiert so die Effizienz des Solarpanels
Unterstützt das Aufladen des Akkus über Solarpanel/USB-Anschluss
Für 6~24 V-Solarpanel, DC-002-Klinkeneingang oder Schraubklemmeneingang
Onboard-MPPT-SET-Schalter, wählen Sie den Pegel nahe am Eingangspegel aus, um die Ladeeffizienz zu verbessern
Zwei Stromausgangsschnittstellen an Bord: USB-Anschluss für 5 V-Ausgang, Pinheader für 3,3 V- oder 5 V-Ausgang
Eingebauter Aluminium-Elektrolytkondensator mit hoher Kapazität und SMD-Keramikkondensator zur Reduzierung der Welligkeit und stabile Leistung
14500-Batteriehalter und PH2.0-Batterieanschluss zum Anschließen verschiedener Arten von wiederaufladbaren 3,7-V-Li-Batterien
Mehrere LED-Anzeigen zur Überwachung des Status von Solarpanel und Batterie
Multi-Schutzschaltungen: Überladung / Überentladung / Verpolungsschutz / Überhitzung / Überstrom, stabil und sicher in der Anwendung
Technische Daten
Solar In
6~24 V (standardmäßig 6 V)
Aufladen
USB
Batterie
3,7 V 850 mAh 14500 Li-Ionen-Akku (NICHT im Lieferumfang enthalten)
USB-Eingang
5 V (Micro-USB)
5-V-Ausgang
5 V/1 A (USB OUT, Stiftleiste) 3,3 V/1 A (Stiftleiste)
Abschaltspannung neu laden
4,2 V ±1%
Überentladungsschutzspannung
2,9 V ±1%
Effizienz beim Aufladen von Solarmodulen
~78 %
USB-Ladeeffizienz
~82 %
Batterien steigern die Effizienz im Freien
~86 %
Ruhestrom (max.)
Betriebstemperatur
-40°C ~ 85°C
Abmessungen
65,2 x 56,2 x 22,9 mm
Hinweis: 14500-Batterie ist NICHT im Lieferumfang enthalten.
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Wiki
Bluetooth Low Energy (BLE) Funkchips sind vom Raspberry Pi bis zur Glühbirne allgegenwärtig. BLE ist eine ausgeklügelte Technologie mit einer umfassenden Spezifikation, aber die Grundlagen sind recht zugänglich.
Ein progressiver und systematischer Ansatz wird Sie bei der Beherrschung dieser drahtlosen Kommunikationstechnik, die für die Arbeit in Szenarien mit geringem Stromverbrauch unerlässlich ist, unterstützen.
In diesem Buch lernen Sie, wie man:
Entdecken Sie BLE-Geräte in der Nachbarschaft.
Erstellen Sie Ihre eigenen Werbedaten für BLE-Geräte.
Verbinden Sie sich mit BLE-Geräten wie Herzfrequenzmessern und Näherungsmeldern.
Erstellen Sie sichere Verbindungen zu BLE-Geräten mit Verschlüsselung und Authentifizierung.
BLE-Dienst- und Profilspezifikationen zu verstehen und zu implementieren.
Ein BLE-Gerät mit einer proprietären Implementierung zurückentwickeln und mit Ihrer eigenen Software steuern.
Ihre BLE-Geräte sollen so wenig Strom wie möglich verbrauchen.
Dieses Buch zeigt Ihnen die Grundlagen der BLE-Programmierung mit Python und der Bleak-Bibliothek auf einem Raspberry Pi oder PC, mit C++ und NimBLE-Arduino auf den ESP32-Entwicklungsplatinen von Espressif und mit C auf einer der Entwicklungsplatinen, die vom Zephyr-Echtzeitbetriebssystem unterstützt werden, wie zum Beispiel die nRF52-Platinen von Nordic Semiconductor.
Sie beginnen mit sehr wenig Theorie und werden von Anfang an Code entwickeln. Nach Abschluss dieses Buches werden Sie genug wissen, um Ihre eigenen BLE-Anwendungen zu erstellen.
Das Arduino Student Kit ist ein hands-on, Schritt-für-Schritt Fernlernwerkzeug für Schüler ab 11 Jahren: Lerne die Grundlagen der Elektronik, Programmierung und Codierung von Zuhause aus. Keine Vorkenntnisse oder Erfahrungen sind nötig, da das Kit dich durch alle Schritte führt. Lehrkräfte können ihre Klassen mit Hilfe der Kits auch von Fernunterricht aus unterrichten und Eltern können das Kit als homeschooling Werkzeug verwenden, damit ihr Kind in eigenem Tempo lernen kann. Jeder wird durch geführte Lektionen und offene Experimente Selbstvertrauen in der Programmierung und Elektronik gewinnen.
Lerne die Grundlagen der Programmierung, Codierung und Elektronik, einschließlich Strom, Spannung und digitaler Logik. Keine Vorkenntnisse oder Erfahrungen sind nötig, da das Kit dich durch alle Schritte führt.
Du bekommst alle notwendigen Hardware- und Softwarekomponenten für eine Person, sodass es ideal für Fernunterricht, homeschooling und Selbstlernen ist. Es gibt Schritt-für-Schritt Lektionen, Übungen und für ein vollständiges und gründliches Erlebnis gibt es auch zusätzliche Inhalte wie Erfindungshighlights, Konzepte und interessante Fakten über Elektronik, Technologie und Programmierung.
Lektionen und Projekte können je nach individuellen Fähigkeiten angepasst werden, sodass Schüler von Zuhause aus auf ihrem eigenen Niveau lernen können. Das Kit kann auch in verschiedene Fächer wie Physik, Chemie und sogar Geschichte integriert werden. Tatsächlich gibt es genug Inhalt für ein gesamtes Semester.
Wie Lehrkräfte das Kit für den Fernunterricht verwenden können
Die Online-Plattform enthält alle Inhalte, die man für den Fernunterricht benötigt: exklusive Lerninhalte, Tipps für den Fernunterricht, neun 90-minütige Lektionen und zwei offene Projekte. Jede Lektion baut auf der vorherigen auf und bietet eine weitere Gelegenheit, um die bereits gelernten Fähigkeiten und Konzepte anzuwenden. Schüler erhalten auch ein Logbuch, das sie bei der Arbeit an den Lektionen ausfüllen.
Der Anfang jeder Lektion bietet eine Übersicht, geschätzte Fertigstellungszeiten und Lernziele. Während jeder Lektion gibt es Tipps und Informationen, die das Lernerlebnis erleichtern werden. Wichtige Antworten und Erweiterungsideen werden ebenfalls bereitgestellt.
Wie das Kit Eltern hilft, ihre Kinder zu Hause zu unterrichten
Dies ist Ihr praktisches, schrittweises Fernlernwerkzeug, mit dem Ihr Kind die Grundlagen der Programmierung, des Codierens und der Elektronik zu Hause lernen kann. Als Eltern benötigen Sie keine Vorkenntnisse oder Erfahrungen, da Sie schrittweise angeleitet werden. Das Kit ist direkt in den Lehrplan eingebunden, so dass Sie sicher sein können, dass Ihre Kinder das lernen, was sie sollten, und es bietet die Möglichkeit, dass sie selbstbewusst in Programmierung und Elektronik werden. Sie helfen ihnen auch dabei, wichtige Fähigkeiten wie kritisches Denken und Problemlösung zu erlernen.
Selbstlernen mit dem Arduino Student Kit
Schüler können dieses Kit nutzen, um sich die Grundlagen der Elektronik, Programmierung und Codierung selbst beizubringen. Da alle Lektionen schrittweise Anweisungen folgen, ist es einfach für sie, sich durchzuarbeiten und selbstständig zu lernen. Sie können in ihrem eigenen Tempo arbeiten, Spaß an allen realen Projekten haben und ihr Selbstvertrauen dabei steigern. Sie benötigen keine Vorwissen, da alles klar erklärt wird, die Codierung vorgeschrieben ist und es ein Vokabular von Konzepten gibt, auf das sie sich beziehen können.
Das Arduino Student Kit wird mit mehreren Teilen und Komponenten geliefert, die während des Kurses zum Bau von Schaltungen verwendet werden.
Im Kit enthalten
Zugangscode zu exklusivem Online-Inhalt, einschließlich Lernanleitungen, schrittweisen Lektionen und zusätzlichem Material wie Ressourcen, Erfindungsschwerpunkten und einem digitalen Logbuch mit Lösungen.
1x Arduino Uno
1x USB-Kabel
1x Board-Montagebasis
1x Multimeter
1x 9 V Batterieclip
1x 9 V Batterie
20x LEDs (5x rot, 5x grün, 5x gelb und 5x blau)
5x Widerstände 560 Ω
5x Widerstände 220 Ω
1x Breadboard 400 Punkte
1x Widerstand 1 kΩ
1x Widerstand 10 kΩ
1x kleiner Servomotor
2x Potentiometer 10 kΩ
2x Knopf-Potentiometer
2x Kondensatoren 100 uF Solid-Core-Jumper-Drähte
5x Drucktasten
1x Fototransistor
2x Widerstände 4,7 kΩ
1x Jumper-Draht schwarz
1x Jumper-Draht rot
1x Temperatursensor
1x Piezo
1x Jumper-Draht weiblich zu männlich rot
1x Jumper-Draht weiblich zu männlich schwarz
3x Muttern und Bolzen
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