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Technisches Konstruieren mit OpenSCAD

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Das Design dreidimensionaler Modelle mit Werkzeugen wie Blender oder 3D Studio Max ist eine Aufgabe, die ingenieurwissenschaftlich begabte Personen nur allzu gern delegieren. OpenSCAD wählt einen erfrischend anderen Zugang. Anstatt ein Objekt als Punktwolke zu betrachten, schreibt der Modellerzeuger in einer an JavaScript erinnernden Sprache ein Programm. Dieses beschreibt die zu erzeugende Geometrie als eine Serie von Arbeitsschritten. Dreidimensionale Modelle entstehen so in einem Workflow, der an die Entwicklung klassischer ingenieurwissenschaftliche Güter erinnert. Wegen der Nähe zur manuellen Fertigung mit Werkzeug ist das ein Prozess, der Ingenieuren gut in die Hände spielt. Aber Achtung: trotz der Einfachheit der Syntax ist OpenSCAD kein primitives Modellierungsprogramm. Umfangreiche Scriptingmöglichkeiten sorgen dafür, dass sich die Modelle dynamisch an geänderte Situationen anpassen. Dieses Lehrbuch demonstriert die Möglichkeiten von OpenSCAD anhand praktischer Beispiele. Freuen Sie sich auf Ersatzknöpfe für ein LeCroy-Oszilloskop, Garderobenstangenhalter, einen Halter für Seifenspender und diverse andere Beispiele aus dem realen Leben. Der mit mehr als 15 Dienstjahren Erfahrung ausgestattete Autor entwickelte dieses für Linux und Windows gleichermaßen geeignete Buch explizit für informatikaffine Personen. Wenn Sie mit irgendeiner Programmiersprache Erfahrung haben, ist dieses Buch ihr Weg zum schnellen und unbürokratischen Erzeugen dreidimensionaler Modelle.

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High-End mit Röhren (E-Book)

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Praktische Anwendungen und Projekte mit Arduino, ESP32 und RP2040 Tauchen Sie ein in die faszinierende Welt der Regelungstechnik mit Arduino und ESP32! Dieses Buch bietet Ihnen einen praxisnahen Einstieg in die klassischen und modernen Methoden der Regelung, darunter PID-Regler, Fuzzy-Logik und Sliding-Mode-Regler. Im ersten Teil lernen Sie die Grundlagen der beliebten Arduino-Controller, wie den Arduino Uno und den ESP32, sowie die Integration von Sensoren für Temperatur- und pH-Messung (NTC, PT100, PT1000, pH-Sensor). Sie erfahren, wie diese Sensoren in verschiedenen Projekten eingesetzt werden und wie Sie Daten auf einem Nextion TFT-Display visualisieren. Weiter geht es mit der Einführung in Stellglieder wie MOSFET-Schalter, H-Brücken und Solid-State-Relais, die zur Steuerung von Motoren und Aktoren verwendet werden. Sie lernen, Regelstrecken zu analysieren und zu modellieren, einschließlich PT1- und PT2-Regelungen. Der Schwerpunkt des Buches liegt auf der Implementierung von Fuzzy- und PID-Reglern zur Regelung von Temperatur und DC-Motoren. Dabei werden sowohl der Arduino Uno als auch der ESP32 eingesetzt. Zudem wird der Sliding-Mode-Regler vorgestellt. Im vorletzten Kapitel erkunden Sie die Grundlagen neuronaler Netze und lernen, wie maschinelles Lernen auf einem Arduino eingesetzt werden kann. Im letzten Kapitel gibt es noch ein praktisches Beispiel für einen Fuzzy-Regler zur Stromeinspeisung ins Hausnetz. Dieses Buch ist die perfekte Wahl für Ingenieure, Studierende und Elektroniker, die ihre Projekte mit innovativen Regelungstechniken erweitern möchten.

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Elektor-Special: Einstieg in die Elektronik mit Arduino (PDF)

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Sprachsteuerung von IoT-Projekten mit Amazon Alexa gibt dem Leser einen tiefen Einblick in die Technik der Sprachsteuerung am Beispiel von Amazon Alexa. Es erklärt detailliert Schritt für Schritt, wie man Raspberry Pi, ESP8266/32 und Arduino mit einem Sprachassistenten verbindet und steuert. Dieses geschieht anhand von Projekten aus den Bereichen Hausautomation und Robotik. Der Leser erfährt, wie man Heizkessel, Roboter und Gartenhäuser mit dieser modernen Mensch-Maschine-Schnittstelle kommandieren kann. Der Autor Walter Trojan führt dabei den Leser in die vielschichtige Welt der Amazon Web Services ein, wo er neben dem Alexa Skills Kit weitere Module wie AWS Lambda und IoT Core kennenlernt. Das erwartet den Leser: Kapitel 1: Sprachassistenten setzen sich durch Kapitel 2: Alexa intern Kapitel 3: Der erste Alexa Skill Kapitel 4: Alexa Skills für Fortgeschrittene Kapitel 5: Erster Hardware-Skill auf Raspberry Pi Kapitel 6: Auch Alexa liebt die Arduino-IDE Kapitel 7: Hacks mit Schaltern Kapitel 8: Alexa steuert ein Gartenhaus Kapitel 9: Auch Roboter gehorchen Alexa Kapitel 10: Alexa geht fremd

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Ein Blick in die relevanten Internetforen zeigt, dass das Programmieren immer noch in der Gruppe der beliebten Hobbys rangiert. Wo dem Hobbyprogrammierer früher eine Reihe bekannter und populärer Programmiersprachen zur Verfügung standen, ist es heute relativ übersichtlich geworden: Außer C++, Java und Visual Basic gibt es wenig bekannte und beliebte Programmiersprachen. Was fehlt, ist eine Programmiersprache, die zum schnellen Laden so einfach zu handhaben ist wie die alten BASIC-Versionen, deren Leistung und Features dennoch an die Möglichkeiten und die Leistung moderner Windows-Rechner angepasst sind. Diese Programmiersprache existiert und heißt Processing. Das aktuelle Buch führt den Leser in diese virtuelle Muttersprache ein. Das Buch richtet sich an Leser, die bereits allgemeine Erfahrungen im Umgang mit Programmiersprachen besitzen und wissen, worum es sich bei Strings, Arrays oder Schleifen handelt. Der Autor zeigt anhand vieler kurzer Programmbeispiele, wie einfach es ist, mit Processing auch leistungsfähige Software zu programmieren und sich dabei auf eine nur geringe Anzahl von Befehlen, Anweisungen und Funktionen zu beschränken. Die in diesem Buch vorgestellten Programme sind zum Teil Hardware-orientiert, wobei auch die Erfassung von Daten und die Steuerung von Hardware mittels des bekannten Mikrocontrollers Arduino eine Rolle spielt. Kurz und gut: Ein Buch für alle, die eine schnell und einfach zu programmierende Software mit elektronischer Hardware kombinieren und das Ganze über maßgeschneiderte Benutzeroberflächen steuern möchten.

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Aus dem Inhalt Kompakter High-End-Vollverstärker mit PCL 86 Schaltungen mit der neuen Röhre EL 84 T als echte Triode UKW Stereo-Empfänger in Hybrid-Technik Frequenzanzeige für UKW-Tuner mit Nixie-Röhren Kompaktes Labornetzteil zur Entwicklung von Röhrenschaltungen Symmetrix – Vollsymmetrische Endstufe für hochwertigen Hifi- und Studioeinsatz Hybridendstufe Röhrenkennlinien aufnehmen mit dem PC Röhrenvoltmeter

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Inhalt Theorie & Anwendung Thermische Simulation von LED-Systemen LUVLED 100 LEDs LEDs ans Netz Laserstrukturierung von TCOs Ha(l)lo LED Wärmemanagement bei LEDs 3D-Laserscanning mit Linienlaser und Smart Camera Selbstbauprojekte Lichtbögen für die Modelleisenbahn LED-Anwendungen mit Arduino LED-Treiber für Maglite-Taschenlampe

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Inhalt Theorie & Anwendung Es werde Licht – Physikalische Grundlagen zu Licht und Beleuchtung Illuminati – Beleuchtungstechnik: Grundlagen und Anwendungen Steuerzentrale – LED-Leistungseinheit und -Steuerung auf einem Chip LED-Beamer-Technologie – Funktionsweise und Anwendungen Hitzeschild – Kaltleiter als Strombegrenzer für LEDs Strahler 09 – Ansteuerelektronik und Wärmemanagement für Leuchtmittel auf LED-Basis LEDs für eine neue Ära in der Lichttechnik – Die Leuchtdiode und ihre Möglichkeiten aus Sicht eines Herstellers Ökobilanz von LED-Lampen – Ergebnisse einer Gesamtlebenszyklusanalyse für LED-Lampen Lichtpumpe – Spannungswandler mit Konstantstromausgang für 0,5-W- und 1-W-Power-LEDs LED the sun shine – LED-Licht fürs Automobil Licht im Tunnel – Die XLamp LED-Serie von Cree Selbstbauprojekte Ambilight mit Bluetooth – Ein modulares RGB-Power-LED-System mit PC-Schnittstelle Universelle LED-Lampe – Mit programmierbarem Farbwechsel LED-Tester – Lichtstärke prüfen und vergleichen Künstlerischer LED-Dimmer – Farbmischung stufenlos einstellen Computerisierter LED-Weihnachtsbaum LED-Würfel – Mogeln unmöglich!

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Für den sensiblen und kritischen HiFi-Hörer ist die Röhrenverstärkung noch immer der "musikalischste" Weg der Signalaufbereitung in der Übertragungskette Signalquelle, Verstärker und Lautsprecher. Transparenz, Räumlichkeit, Tiefe, Klangfülle, Wärme... alle diese oder ähnliche Charakterisierungen versuchen etwas zu umschreiben, was kaum zu beschreiben ist, bei dem die Sprache scheinbar "versagt": das Hörerlebnis "Röhre". Moderne Audio-Röhren-Spitzengeräte sind im Schnitt sündhaft teuer; bei den niedrigen, ausschließlich in Handarbeit gefertigten Stückzahlen ist das erklärlich. Schaltungstechnisch gibt es bei den Röhrenverstärkern kaum mehr Geheimnisse, denn die Röhrentechnologie wurde bereits vor rund 30 Jahren "erwachsen". Allenfalls die Herstellung hochwertiger Ausgangsübertrager wird teilweise als gut gehütetes Fabrikationsgeheimnis behandelt. Was für den Audio-Hörer gilt, gilt auch für die meisten – nicht nur technisch interessierten – Gitarrenspieler allemal: für sie produziert die Röhre "the singing voice", die das Gitarrenspiel erst lebendig erscheinen lässt. Dieses Buch macht alle diese Dinge dem technisch interessierten Leser deutlich. Es zeigt dem praxisorientierten Audio-Hörer und Musiker Alternativen auf, wie man durch Selbstbau zu einem preiswerten Röhren-Equipment kommen kann. Dazu gehört, dass auch einige theoretische Zusammenhänge nicht ganz aus dem Blickfeld geraten.

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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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