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Mikrocontroller haben sich in den letzten Jahren in praktisch allen Bereichen der modernen Technik etabliert. In zunehmendem Maße dringen sie auch in die Gebiete der Künstlichen Intelligenz und der Robotertechnik vor. Das vorliegende Buch gibt eine umfassende Einführung in die Welt der Controller-Technik mit all ihren Facetten, von der einfachen Steuerung über die Sensor-Technik bis hin zur Datenübertragung in das Internet. Als Basis dafür dient das von Elektor entwickelte AVR-Playground-Board. Das Board kann mit Controllern der ATmega-Familie bestückt werden und ist mit dem bekannten Arduino-System kompatibel, so dass auch die verschiedenen Arduino-Hardware-Erweiterungen verwendet werden können. Für die Programmierung kommt die Sprache „C“ zum Einsatz. Auch hier wird im Buch auf das Arduino-System zurückgegriffen. Die frei verfügbare Arduino-Entwicklungsumgebung erlaubt den leichten Einstieg, ohne dass später Einschränkungen in Kauf genommen werden müssen. Die Hardware-nahe Programmierung steht dabei besonders im Fokus. Nach der Erläuterung von grundlegenden Anwendungen wird auf die anspruchsvolleren Themen wie Interrupts, Timer und Counter, Pulsweitenmodulation und Analog-Digital-Wandlung eingegangen. Praktische Anwendungen können sowohl mit einem Arduino als auch mit dem AVR-Playground-Board durchgeführt werden. Da das AVR-Playground-Board bereits über eine Vielzahl von Peripherie-Einheiten verfügt, sind nur noch wenige externe Bauteile erforderlich. Das Board kann im Elektor-Shop hier bezogen werden.

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Learning Embedded Systems with STM32 Nucleo Boards Programming compact electronic systems is now easier to get started with than ever before. Affordable development boards, powerful software tools, and readily available documentation make it possible to turn an idea into a working prototype in very little time. MicroPython plays an important role in this development by offering a readable, interactive way to control microcontrollers while still providing direct access to their hardware features. This book explores embedded programming with MicroPython using an STM32-based Nucleo board. It shows how a microcontroller continuously interacts with its environment by reading inputs, processing information, and controlling outputs. Step by step, you will learn to flash LEDs, measure analog signals, work with sensors, control actuators, and exchange data with other devices. The built-in REPL makes it easy to test instructions immediately, inspect results, and learn through experimentation. Although microcontroller boards differ in size, speed, memory, and peripherals, the fundamental concepts remain largely the same. Digital input and output, analog conversion, timers, PWM, interrupts, and serial communication are the essential building blocks of embedded applications. By concentrating on these transferable principles, the book provides a foundation that remains useful when moving to other boards, processors, or development environments. It is intended both for newcomers and for programmers who want to expand into embedded systems. MicroPython offers a practical route into this field, combining quick results with a clear understanding of how software and hardware work together.

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Program, build, and master over 60 projects with Python The Raspberry Pi 5 is the latest single-board computer from the Raspberry Pi Foundation. It can be used in many applications, such as in audio and video media centers, as a desktop computer, in industrial controllers, robotics, and in many domestic and commercial applications. In addition to the well-established features found in other Raspberry Pi computers, the Raspberry Pi 5 offers Wi-Fi and Bluetooth (classic and BLE), which makes it a perfect match for IoT as well as in remote and Internet-based control and monitoring applications. It is now possible to develop many real-time projects such as audio digital signal processing, real-time digital filtering, real-time digital control and monitoring, and many other real-time operations using this tiny powerhouse. The book starts with an introduction to the Raspberry Pi 5 computer and covers the important topics of accessing the computer locally and remotely. Use of the console language commands as well as accessing and using the desktop GUI are described with working examples. The remaining parts of the book cover many Raspberry Pi 5-based hardware projects using components and devices such as LEDs and buzzers LCDs Ultrasonic sensors Temperature and atmospheric pressure sensors The Sense HAT Camera modules Example projects are given using Wi-Fi and Bluetooth modules to send and receive data from smartphones and PCs, and sending real-time temperature and atmospheric pressure data to the cloud. All projects given in the book have been fully tested for correct operation. Only basic programming and electronics experience are required to follow the projects. Brief descriptions, block diagrams, detailed circuit diagrams, and full Python program listings are given for all projects described.

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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.

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Get Cracking with the Arduino Nano V3, Nano Every, and Nano 33 IoT The seven chapters in this book serve as the first step for novices and microcontroller enthusiasts wishing to make a head start in Arduino programming. The first chapter introduces the Arduino platform, ecosystem, and existing varieties of Arduino Nano boards. It also teaches how to install various tools needed to get started with Arduino Programming. The second chapter kicks off with electronic circuit building and programming around your Arduino. The third chapter explores various buses and analog inputs. In the fourth chapter, you get acquainted with the concept of pulse width modulation (PWM) and working with unipolar stepper motors. In the fifth chapter, you are sure to learn about creating beautiful graphics and basic but useful animation with the aid of an external display. The sixth chapter introduces the readers to the concept of I/O devices such as sensors and the piezo buzzer, exploring their methods of interfacing and programming with the Arduino Nano. The last chapter explores another member of Arduino Nano family, Arduino Nano 33 IoT with its highly interesting capabilities. This chapter employs and deepens many concepts learned from previous chapters to create interesting applications for the vast world of the Internet of Things. The entire book follows a step-by-step approach to explain concepts and the operation of things. Each concept is invariably followed by a to-the-point circuit diagram and code examples. Next come detailed explanations of the syntax and the logic used. By closely following the concepts, you will become comfortable with circuit building, Arduino programming, the workings of the code examples, and the circuit diagrams presented. The book also has plenty of references to external resources wherever needed. An archive file (.zip) comprising the software examples and Fritzing-style circuit diagrams discussed in the book may be downloaded free of charge below.

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Practical Multitasking Fundamentals Programming embedded systems is difficult because of resource constraints and limited debugging facilities. Why develop your own Real-Time Operating System (RTOS) as well as your application when the proven FreeRTOS software is freely available? Why not start with a validated foundation? Every software developer knows that you must divide a difficult problem into smaller ones to conquer it. Using separate preemptive tasks and FreeRTOS communication mechanisms, a clean separation of functions is achieved within the entire application. This results in safe and maintainable designs. Practicing engineers and students alike can use this book and the ESP32 Arduino environment to wade into FreeRTOS concepts at a comfortable pace. The well-organized text enables you to master each concept before starting the next chapter. Practical breadboard experiments and schematics are included to bring the lessons home. Experience is the best teacher. Each chapter includes exercises to test your knowledge. The coverage of the FreeRTOS Application Programming Interface (API) is complete for the ESP32 Arduino environment. You can apply what you learn to other FreeRTOS environments, including Espressif’s ESP-IDF. The source code is available from GitHub. All of these resources put you in the driver’s seat when it is time to develop your next uber-cool ESP32 project. What you will learn: How preemptive scheduling works within FreeRTOS The Arduino startup “loopTask” Message queues FreeRTOS timers and the IDLE task The semaphore, mutex, and their differences The mailbox and its application Real-time task priorities and its effect Interrupt interaction and use with FreeRTOS Queue sets Notifying tasks with events Event groups Critical sections Task local storage The gatekeeper task

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Program and build RPi Pico-based ham station utilities, tools, and instruments Although much classical HF and mobile equipment is still in use by large numbers of amateurs, the use of computers and digital techniques has now become very popular among amateur radio operators. Nowadays, anyone can purchase a €5 Raspberry Pi Pico microcontroller board and develop many amateur radio projects using the “Pico” and some external components. This book is aimed at amateur radio enthusiasts, Electronic Engineering students, and anyone interested in learning to use the Raspberry Pi Pico to shape their electronic projects. The book is suitable for beginners in electronics as well as for those with wide experience. Step-by-step installation of the MicroPython programming environment is described. Some knowledge of the Python programming language is helpful to be able to comprehend and modify the projects given in the book. The book introduces the Raspberry Pi Pico and gives examples of many general-purpose, software-only projects that familiarize the reader with the Python programming language. In addition to the software-only projects tailored to the amateur radio operator, Chapter 6 in particular presents over 36 hardware-based projects for “hams”, including: Station mains power on/off control Radio station clock GPS based station geographical coordinates Radio station temperature and humidity Various waveform generation methods using software and hardware (DDS) Frequency counter Voltmeter / ammeter / ohmmeter / capacitance meter RF meter and RF attenuators Morse code exercisers RadioStation Click board Raspberry Pi Pico based FM radio Using Bluetooth and Wi-Fi with Raspberry Pi Pico Radio station security with RFID Audio amplifier module with rotary encoder volume control Morse decoder Using the FS1000A TX-RX modules to communicate with Arduino

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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.

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Practical Projects and Programs With Experimenting with Red Pitaya STEMlab Gen 2, Red Pitaya goes beyond a versatile board. It becomes a powerful laboratory instrument for precision measurement, analysis, and control. From the fundamentals of electronic project development, monitoring, control, and design to testing, this book walks you step-by-step through everything you need to know to harness the full potential of Red Pitaya hardware and software. The book presents real-time, FPGA-based projects that are developed on a PC using the Vivado environment, then transferred to the Red Pitaya for execution and testing. You will learn about enhanced performance, expanded I/O capabilities, improved FPGA features, and advanced connectivity options that open up new frontiers for precision measurement, monitoring, and control in your embedded applications. Inside the book you will discover: A deep dive into Red Pitaya architecture and hardware design Electronic experiments using Red Pitaya for measurement and monitoring Hands-on projects using the Python programming language Practical guidance for FPGA programming using Red Pitaya Red Pitaya FPGA projects using the Verilog HDL under Vivado IDE Practical design of electronic projects including measurement and testing Step-by-step examples that bridge theory and real-world implementation Whether you are designing your own electronic circuits, developing signal analysis tools, or creating real-time control or monitoring systems, this book provides you the knowledge and confidence you need to fully learn and customize the Red Pitaya platform.

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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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Mikrocontroller haben sich in den letzten Jahren in praktisch allen Bereichen der modernen Technik etabliert. In zunehmendem Maße dringen sie auch in die Gebiete der Künstlichen Intelligenz und der Robotertechnik vor. Das vorliegende Buch gibt eine umfassende Einführung in die Welt der Controller-Technik mit all ihren Facetten, von der einfachen Steuerung über die Sensor-Technik bis hin zur Datenübertragung in das Internet. Als Basis dafür dient das von Elektor entwickelte AVR-Playground-Board. Das Board kann mit Controllern der ATmega-Familie bestückt werden und ist mit dem bekannten Arduino-System kompatibel, so dass auch die verschiedenen Arduino-Hardware-Erweiterungen verwendet werden können. Für die Programmierung kommt die Sprache „C“ zum Einsatz. Auch hier wird im Buch auf das Arduino-System zurückgegriffen. Die frei verfügbare Arduino-Entwicklungsumgebung erlaubt den leichten Einstieg, ohne dass später Einschränkungen in Kauf genommen werden müssen. Die Hardware-nahe Programmierung steht dabei besonders im Fokus. Nach der Erläuterung von grundlegenden Anwendungen wird auf die anspruchsvolleren Themen wie Interrupts, Timer und Counter, Pulsweitenmodulation und Analog-Digital-Wandlung eingegangen. Praktische Anwendungen können sowohl mit einem Arduino als auch mit dem AVR-Playground-Board durchgeführt werden. Da das AVR-Playground-Board bereits über eine Vielzahl von Peripherie-Einheiten verfügt, sind nur noch wenige externe Bauteile erforderlich. Das Board kann im Elektor-Shop hier bezogen werden.

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Das MSP430 Mikrocontroller Buch (E-book)

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