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Ready-to-use devices and self-built Arduino nodes in the 'The Things Network' LoRaWAN has developed excellently as a communication solution in the IoT. The Things Network (TTN) has contributed to this. The Things Network was upgraded to The Things Stack Community Edition (TTS (CE)). The TTN V2 clusters were closed towards the end of 2021. This book shows you the necessary steps to operate LoRaWAN nodes using TTS (CE) and maybe extend the network of gateways with an own gateway. Meanwhile, there are even LoRaWAN gateways suitable for mobile use with which you can connect to the TTN server via your cell phone. The author presents several commercial LoRaWAN nodes and new, low-cost and battery-powered hardware for building autonomous LoRaWAN nodes. Registering LoRaWAN nodes and gateways in the TTS (CE), providing the collected data via MQTT and visualization via Node-RED, Cayenne, Thingspeak, and Datacake enable complex IoT projects and completely new applications at very low cost. This book will enable you to provide and visualize data collected with battery-powered sensors (LoRaWAN nodes) wirelessly on the Internet. You will learn the basics for smart city and IoT applications that enable, for example, the measurement of air quality, water levels, snow depths, the determination of free parking spaces (smart parking), and the intelligent control of street lighting (smart lighting), among others.

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Drahtlose Kommunikation – sei es zur Ton-, Daten- oder Bildübertragung – prägt unser heutiges Leben. Während noch Mitte des letzten Jahrhunderts der Rundfunk (und etwas später das Fernsehen) die dominierenden Anwendungen der drahtlosen Kommunikation waren, gibt es heute kaum mehr ein technisches Gerät, das nicht das Mittel der drahtlosen Kommunikation nutzt. Allen voran das beliebte Smartphone. Daneben gibt es sehr viele Anwendungen, die wir nicht sofort und automatisch mit den Begriffen Radio oder Funk verbinden, die aber auf der Nutzung elektromagnetischer Strahlung basieren. So zum Beispiel der Wagenschlüssel, die über Bluetooth verbundenen Kopfhörer, der automatische Rasenmäher, die gehassten Radargeschwindigkeitsmesser, der Laptop, der über Wi-Fi mit dem Internet verbunden ist, die kleinen Navigationsempfänger, usw. Diesen Anwendungen gemeinsam ist die Nutzung physikalischer Gegebenheiten durch die Technik. Ob Radar, Satellitenfernsehen, oder einfach nur das alte Mittelwellenradio, alle bauen auf denselben Grundlagen auf. Das Ziel dieses Buch ist es, diese Grundlagen zu erläutern und damit das Verständnis für die darauf aufbauenden Anwendungen zu fördern. Es soll Studenten den Einstieg ins Fachgebiet erleichtern und Voraussetzungen für den Zugang zu den Standardwerken der Fachliteratur schaffen. Es richtet sich aber auch an Personen, die an der Physik und der Technik interessiert sind und einen tieferen Einblick in die Grundlagen der drahtlosen Kommunikation und deren Anwendung erhalten wollen.

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The newcomer to Microchip’s PIC microcontrollers invariably gets an LED to flash as their first attempt to master this technology. You can use just a simple LED indicator in order to show that your initial attempt is working, which will give you confidence to move forward. This is how the book begins — simple programs to flash LEDs, and eventually by stages to use other display indicators such as the 7-segment display, alphanumeric liquid crystal displays and eventually a colour graphic LCD. As the reader progresses through the book, bigger and upgraded PIC chips are introduced, with full circuit diagrams and source code, both in assembler and C. In addition, a small tutorial is included using the MPLAB programming environment, together with the EAGLE schematic and PCB design package to enable readers to create their own designs using the book’s many case studies as working examples to work from.

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Basiskurs Elektronik (E-book)

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Wilt u in enkele minuten een programma maken op uw PC, dat communiceert met een microcontroller? Dit boek, samen met de Piccolino en gratis software, maakt dat mogelijk! Als hardware wordt gebruik gemaakt van de Piccolino. Dit is een prototype platform met een moderne PIC16F887 microcontroller, dat gebruikt kan worden om razendsnel microcontroller opstellingen te maken. Alle basisvoorzieningen zijn aanwezig op de Piccolino, en door middel van de headers kunnen extra onderdelen eenvoudig aangesloten worden. De Piccolino wordt geprogrammeerd met de krachtige maar eenvoudig te leren gratis programmeertaal JAL. Deze taal wordt zowel door hobbyisten als professionals gebruikt. Bovendien is een serie projectboeken in deze taal verkrijgbaar, en een lesboek waarmee u JAL kunt leren. Aan de PC kant wordt gebruik gemaakt van de eveneens eenvoudig te leren gratis programmeertaal Small Basic van Microsoft. Deze taal is speciaal ontwikkeld om snel Windows programma's te kunnen ontwikkelen, ook voor mensen die weinig of geen PC programmeer ervaring hebben. U leert verschillende technieken om een PC met een microcontroller te laten communiceren zoals losse communicatie, het versterken en verzwakken van signalen, verwerken van valse metingen, master-slave communicatie en synchronisatie met geforceerde reset. Behalve theorie staan in het boek ook 15 leuke en praktische projecten. Door de duidelijke uitleg en instructies kunt u deze projecten zelf uitbreiden en helemaal aan uw eigen wensen aanpassen. Een paar voorbeelden uit het boek: Meet signalen en toon ze op de PC Maak een eigen muis of keyboard besturing. Meet en analyseer componenten (Spoel / Condensator / Transistor / OPAMP) met automatische grafieken op uw PC. Bestuur een servomotor vanaf de PC. Verzamel metingen in de Piccolino en zet ze later over naar uw PC. De combinatie van theorie en praktijkvoorbeelden in dit boek zorgt er voor dat u voor elk interface-probleem een oplossing bij de hand hebt, of weet hoe u er een moet maken.

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50 maal 'elektronica van vroeger'. In het januarinummer 2005 van het elektronica-maandblad Elektor zag de rubriek 'Retrotronica' voor het eerst het licht. Onder supervisie van Elektor-redacteur Jan Buiting wordt sindsdien elke maand een stukje 'elektronica van vroeger' opgerakeld. Tegenwoordig worden de meeste elektronische schakelingen opgebouwd rond een microcontroller die het 'denkwerk' voor zijn rekening neemt. Nog niet zo heel lang geleden echter bestonden die dingen nog niet (of waren ze onbetaalbaar); niettemin slaagden de ontwerpers van toen er (naar huidige maatstaven) verbijsterend goed in om uiterst betrouwbaar en nauwkeurig werkende schakelingen en apparatuur te bouwen. Veel apparaten blijken, na jaren op een stoffige zolder of in een vochtige kelder te hebben gestaan, na een schoonmaakactie nog perfect te functioneren -- er is dus geen reden om de 'elektronica van vroeger' met een meewarige blik te bekijken; integendeel: het zijn vaak wondertjes van vernuft en vakmanschap! In dit boek hebben we 50 bijdragen uit de rubriek 'Retrotronica' voor u gebundeld - een must voor iedereen die geïnteresseerd is in 'oude' elektronica of in de geschiedenis van het maandblad Elektor (destijds Elektuur), aangezien enkele 'klassieke' Elektuur-schakelingen prominent aan bod komen!

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Der Autor zeigt in diesem Buch alle wichtigen Aspekte der Mikrocontroller-Programmierung, ohne den Leser mit unnötigen oder nebensächlichen Informationen zu überladen. Am Ende der Lektüre ist der Leser in der Lage, 8-Bit-Mikrocontroller zu verstehen und zu programmieren. Die Einführung in die Mikrocontroller-Programmierung dekliniert der Autor an Mikrocontrollern aus der PIC-Familie durch. Der PIC mit seinem 8-Bit-Design ist nicht auf dem modernsten technischen Stand, aber dafür einfach zu verstehen. Er wird in einem DIP-Gehäuse angeboten, ist überall erhältlich und nicht besonders komplex. Das gesamte Datenblatt des PICs ist um Dekaden kürzer als die Architekturbeschreibung, die den Prozessor eines fortgeschrittenen Mikrocontrollers beschreibt. Die Einfachheit hat ihre Vorteile. Wer versteht, wie ein Mikrocontroller grundlegend funktioniert, kann sich später in fortgeschrittene Softcores einarbeiten. Steht im ersten Teil des Buches Assembler als ausführende Programmiersprache im Vordergrund, so geht der Autor im zweiten Teil seines Buches vertiefend auf C ein. Quasi nebenbei entführt das Buch den Leser in die Tiefen der praktischen Arbeit mit Mikrocontrollern, erklärt interessante Messtechnik und zeigt Möglichkeiten zur Arbeitserleichterung und Fehlersuche.

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Dieses Buch nimmt Sie mit auf eine Entdeckungsreise in die Welt der digitalen Elektronik. Nach dem Aufbau einer soliden Wissensbasis hierüber verlagert sich der Schwerpunkt zur programmierbaren Logik. Wie lassen sich mit vorhandenen Bausteinen logische Systeme aufbauen und wie koppelt man sie sicher und störungsfrei an die analoge Außenwelt? Das sind Fragen, die das Buch beantwortet. Moderne logische Systeme sind so komplex, dass deren Aufbau mit separaten Bauelementen wie einzelnen Gattern, Flipflops, Zählern oder Teilern eine fast unmögliche Aufgabe ist. Deshalb beschäftigt sich das Buch in der zweiten Hälfte mit der programmierbaren Logik in Form von FPGA- und CPLD-ICs. Sie lernen Methoden kennen, die als Brücke zwischen dem klassischen Design und der zeitgemäßen Entwicklung mit FPGA fungieren. Neben dem schematischen FPGA-Entwurf setzt sich das Buch auch mit Sprachen wie Verilog und VHDL auseinander. Das abschließende Projekt, eine Uhr mit Alarmfunktion in Verilog und VHDL, zeigt den praktischen Nutzen der programmierbaren Logik. Neben den erforderlichen Programmierkenntnissen ist auch der praktische Schaltungsaufbau von Bedeutung. Der Autor erläutert die wesentlichen Bedingungen hierfür, beispielsweise die der erforderlichen Stromversorgung und der optimalen (Analog-)Signalverarbeitung. Alle in diesem Buch besprochenen Beispiele lassen sich mit der kostenfreien FPGA-Entwicklungsumgebung Quartus von Altera realisieren.

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Die Programmiersprache „Python“ hat in den letzten Jahren einen enormen Aufschwung erlebt. Nicht zuletzt haben verschiedene Einplatinensysteme wie der Raspberry Pi zu deren Bekanntheitsgrad beigetragen. Aber auch in anderen Gebieten, wie der Künstlichen Intelligenz oder dem Machine Learning, hat Python weite Verbreitung gefunden. Es ist daher naheliegend, Python bzw. die Variante „MicroPython“ auch für den Einsatz in SoCs (Systems on Chip) zu verwenden. Leistungsfähige Controller wie der ESP32 der Firma Espressif Systems bieten eine hervorragende Performance sowie Wi-Fi- und Bluetooth-Funktionalität zu einem günstigen Preis. Mit diesen Eigenschaften wurde die Maker-Szene im Sturm erobert. Im Vergleich zu anderen Controllern weist der ESP32 einen deutlich größeren Flash und SRAM-Speicher, sowie eine wesentlich höhere CPU-Geschwindigkeit auf. Aufgrund dieser Leistungsmerkmale eignet sich der Chip nicht nur für klassische C-Anwendungen, sondern insbesondere auch für die Programmierung mit MicroPython. Das vorliegende Buch führt in die Anwendung der modernen Ein-Chip-Systeme ein. Neben den technischen Hintergründen steht vor allem MicroPython selbst im Vordergrund. Nach der Einführung in die Sprache werden die erlernten Programmierkenntnisse umgehend in die Praxis umgesetzt. Die einzelnen Projekte sind sowohl für den Einsatz im Labor als auch für Alltagsanwendungen geeignet. Neben dem eigentlichen Lerneffekt steht also auch die Freude am Aufbau kompletter und nützlicher Geräte im Vordergrund. Durch die Verwendung von Laborsteckboards können Schaltungen aller Art mit geringem Aufwand realisiert werden, sodass das Austesten der selbstgebauten Geräte zum lehrreichen Vergnügen wird. Durch die verschiedenen Anwendungen wie Wetterstationen, Digitalvoltmeter, Ultraschall-Entfernungsmesser, RFID-Kartenleser oder Funktionsgeneratoren sind die vorgestellten Projekte auch für Praktika oder Fach- und Studienarbeiten in den Naturwissenschaften bzw. im Natur- und Technikunterricht bestens geeignet.

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Praktische Einführung in 3D-Modellierung vom Gehäuse bis zu Frontplatten Ein historisches Bauteil einbetten, eine professionell anmutende Heimstätte für eine Leiterplatte schaffen oder ein komplexes Gerät mit Chassis konstruieren – diese und viele andere Herausforderungen werden mit FreeCAD zu einem anregenden Vergnügen. Hat man die grundlegenden Prozesse erst einmal verinnerlicht, sind der Fantasie praktisch keine Grenzen mehr gesetzt. Der Einstieg in ein neues Programm ist immer schwierig – besonders wenn es sich um ein so vielfältiges Werkzeug wie FreeCAD handelt. Überschaubare, aber zugleich gut verwendbare Einzelteile liefern in diesem Buch den Anfangspunkt. Das Zusammensetzen dieser Komponenten führt später zu Baugruppen. In der Vielfalt der Möglichkeiten von FreeCAD wird ein gangbarer Weg gezeigt. Das beschriebene Vorgehen ist exemplarisch – die Beispiele lassen sich daher leicht auf eigene Aufgaben anwenden. Die Geräte wurden vom Autor angefertigt und mit Fotos illustriert. Eine 3D-Konstruktion erfordert etwas Aufwand, der sich aber lohnt: Neben einer beeindruckenden Darstellung von Projekten wird zugleich die Möglichkeit geliefert, z. B. Blechteile zur Fertigung abzuwickeln und für die Werkstatt aussagekräftige Zeichnungen zu exportieren. Schon bald werden Sie auf FreeCAD nicht mehr verzichten wollen!

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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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