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Projects with Arduino, ESPHome, Home Assistant, and Raspberry Pi & Co. This e-book contains various example projects, beginning with an introduction to electronics. It also explains how to install Home Assistant on a Raspberry Pi, how to use indoor climate sensors for temperature and humidity, how to implement the MQTT protocol and other interfaces, and how to use ESPHome to integrate sensors and actuators into Home Assistant. Numerous video tutorials complement the book. Fundamentals of electrical engineering The book begins with an introduction to electrical engineering. You will learn the basics of voltage, current, resistors, diodes and transistors. Arduino and microcontrollers A complete section is dedicated to the Arduino Uno. You will get to know the structure, write your first programs and work on practical examples. Home Assistant and automation You will learn how to set up Home Assistant on a Raspberry Pi and how to use automations, scenes and devices. In addition, Zigbee, MQTT and ESP-NOW – important technologies for home automation – will be discussed. ESP8266, ESP32 and ESP32-CAM The popular ESP microcontrollers are covered in detail. A theoretical introduction is followed by practical projects that show you how to get the most out of these devices. Sensors and actuators The book explains the functionality and application of numerous sensors such as temperature and humidity sensors, motion detectors and RFID readers. For actuators, stepper motors, e-ink displays, servo motors and much more are covered. There are practical application examples for all devices. ESPHome This chapter shows you how to integrate sensors and actuators into Home Assistant without any programming effort. You will be guided step by step through the setup with ESPHome. LEDs and lighting technology In this chapter, you will learn about different types of LEDs and how they can be used. The basics of lighting technology are also explained. Node-RED A whole chapter is dedicated to Node-RED. You will learn the basics of this powerful tool and be guided step by step through its setup and use. Integrated Circuits (ICs) In electronics, there are numerous ICs that make our lives easier. You will get to know the most important ones and apply your knowledge in practical projects. Professional programming Advanced topics such as the correct use of buttons, the use of interrupts and the use of an NTP server for time synchronisation are covered in detail in this chapter. Downloads GitHub

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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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Build Smart Applications with Raspberry Pi, Arduino, and ESP32 Discover how easy and exciting mobile app development can be with MIT App Inventor. This hands-on guide takes you from basic concepts to building real-world mobile applications using a simple visual programming approach—no prior coding experience required. You will create IoT and AI-powered apps for Android devices and explore how App Inventor can also be used with iPhones and iPads. Connect your applications to platforms such as Arduino UNO R4 WiFi, ESP32, Raspberry Pi Pico (2)W and Raspberry Pi 5, enabling you to build smart, connected systems. Inside the book, you will learn how to: Build interactive apps using buttons, images, sound, and multimedia Create text-to-speech and speech-recognition applications Develop camera-based and location-aware (GPS) apps Design useful tools such as calculators and educational apps Work with smartphone sensors like accelerometers and light sensors Build AI-powered applications, including voice assistants and image-generation features Send and receive messages, and create communication-based apps Connect mobile apps to hardware using Wi-Fi and Bluetooth Control real devices such as LEDs, motors, and sensors Designed for beginners, students, and hobbyists, this book focuses on learning by doing. By the end, you will have the skills and confidence to create your own innovative applications that interact with both the digital and physical worlds. Start building and turning your ideas into reality.

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Hands-on in more than 50 projects STM32 Nucleo family of processors are manufactured by STMicroelectronics. These are low-cost ARM microcontroller development boards. This book is about developing projects using the popular STM32CubeIDE software with the Nucleo-L476RG development board. In the early Chapters of the book the architecture of the Nucleo family is briefly described. The book covers many projects using most features of the Nucleo-L476RG development board where the full software listings for the STM32CubeIDE are given for each project together with extensive descriptions. The projects range from simple flashing LEDs to more complex projects using modules, devices, and libraries such as GPIO, ADC, DAC, I²C, SPI, LCD, DMA, analogue inputs, power management, X-CUBE-MEMS1 library, DEBUGGING, and others. In addition, several projects are given using the popular Nucleo Expansion Boards. These Expansion Boards plug on top of the Nucleo development boards and provide sensors, relays, accelerometers, gyroscopes, Wi-Fi, and many others. Using an expansion board together with the X-CUBE-MEMS1 library simplifies the task of project development considerably. All the projects in the book have been tested and are working. The following sub-headings are given for each project: Project Title, Description, Aim, Block Diagram, Circuit Diagram, and Program Listing for the STM32CubeIDE. In this book you will learn about STM32 microcontroller architecture; the Nucleo-L476RG development board in projects using the STM32CubeIDE integrated software development tool; external and internal interrupts and DMA; DEBUG, a program developed using the STM32CubeIDE; the MCU in Sleep, Stop, and in Standby modes; Nucleo Expansion Boards with the Nucleo development boards. What you need a PC with Internet connection and a USB port; STM32CubeIDE software (available at STMicroelectronics website free of charge) the project source files, available from the book’s webpage hosted by Elektor; Nucleo-L476RG development board; simple electronic devices such as LEDs, temperature sensor, I²C and SPI chips, and a few more; Nucleo Expansion Boards (optional).

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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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This bundle is all about designing projects based on the 555 timer IC. The book features over 45 fully tested and documented projects. Together with the kit, which contains more than 130 through-hole components, you can build all the projects described on a breadboard. The setup also makes it easy to modify and experiment with the projects. Over 45 Builds for the Legendary 555 Chip (and the 556, 558) Some of the projects in the book are: Alternately Flashing Two LEDs Changing LED Flashing Rate Touch Sensor On/Off Switch Switch On/Off Delay Light-Dependent Sound Dark/Light Switch Tone Burst Generator Long Duration Timer Chasing LEDs LED Roulette Game Traffic Lights Continuity Tester Electronic Lock Switch Contact Debouncing Toy Electronic Organ Multiple Sensor Alarm System Metronome Voltage Multipliers Electronic Dice 7-Segment Display Counter Motor Control 7-Segment Display Dice Electronic Siren Various Other Projects Kit Contents Resistors 1x 15 kΩ 1x 68 kΩ 2x 47 kΩ 1x 82 kΩ 2x 820 Ω 1x 8.2 kΩ 3x 10 kΩ 1x 1.8 kΩ 1x 6.8 kΩ 14x 2.2 kΩ 10x 680 Ω 1x 27 kΩ 1x 5.6 kΩ 1x 560 kΩ 1x 4.7 kΩ 1x 3.3 kΩ 3x 33 kΩ 1x 36 kΩ 2x 100 kΩ 5x 1 kΩ 1x 3.9 kΩ 2x 56 kΩ 2x 12 kΩ 1x 10 kΩ potentiometer 1x 1 MΩ potentiometer 2x 50 kΩ potentiometer 3x 20 kΩ potentiometer 1x 10 kΩ potentiometer 1x 10 kΩ potentiometer 1x 50 kΩ potentiometer 1x 100 kΩ potentiometer 1x 50 kΩ potentiometer Capacitors 1x 0.33 μF 1x 1 μF 1x 10 nF 1x 22 nF 1x 47 nF 1x 100 nF 1x 10 μF electrolytic 1x 33 μF electrolytic 2x 100 μF electrolytic LEDs 10x 5 mm red LED 10x 3 mm red LED 3x 3 mm yellow LED 3x 3 mm green LED 1x Common-cathode 7-segment LED Semiconductors 3x 555 timer 1x CD4017 counter 1x CD4026 counter 1x CD4011 NAND gate 4x 1N4148 diode 1x IRFZ46N MOSFET 1x Thermistor 1x Light dependent resistor (LDR) Miscellaneous 1x Passive buzzer 1x Active buzzer 1x SG90 servo 1x 8 Ω mini loudspeaker 1x 9 V DC brushed motor 1x 5 V relay 1x 9 V battery clip 7x Pushbutton switches 1x Breadboard 1x Breadboard jumper wires

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Diese Ausgabe steht allen GOLD- und GREEN-Mitgliedern auf der ElektorMagazine-Website zum Download bereit! Sie sind noch kein Mitglied? Hier klicken! Rauscharmes Labor-Netzteil (Teil 1)Eine stille Quelle für empfindliche Schaltungen STM32 Edge AI Contest 2025: Die Gewinner Batterien 2025Technik und Unterschiede bei Lithium-Batterien Einstellbare elektronische LastGleichstromlast statisch und dynamisch Abwärtswandler von 48 V auf 5 VGeschichte einer Schaltungsentwicklung Autonomer Sensorknoten v2.0Teil 2: Hardware-Validierung und Leistungsoptimierungen VaristorenBemerkenswerte Bauteile – die Serie Grafische NetzfrequenzlupeDie Netzqualität überwachen Aller Anfang ...... führt zu einem Ende Multilayer Power Suppression BeadsBreitbandige Entstörung bei hoher Spitzenstrombelastbarkeit Elektor Live! Expert Day 2025 Energy Harvesting zur Beschleunigung von IoT- und IIoT-AnwendungenSo entkoppelt Energy Harvesting das IoT vom Stromnetz Fnirsi DPS-150Kompakte und tragbare Stromversorgung und Wandler Einstellbare USB-C-StromquelleMachen Sie aus Ihrem USB-C-Ladegerät ein einstellbares Netzteil Einfacher Lade- und KapazitätstesterMit zwei günstigen „Off-the-Shelf“-Modulen Sprechender FarbdetektorMit MP3-Player-Modul und KI-generierter Stimme PbMonitor v2.0Einführung in das aktualisierte Batterie-Überwachungssystem Ein Lüfter für die Mini-Reflow-PlatteNichts ist so gut, dass man es nicht verbessern könnte Aus dem Leben gegriffenDie Flut der Versuchungen Projekt 2.0Korrekturen, Updates und Leserbriefe 2026: Eine KI-OdysseeWenn Modelle die Hardware bestimmen Präzisions-Picoamperemeter (Teil 2)Zusammenbau, Kalibrierung und Test Stromversorgung ohne Kabelmit Induktionstechnik KI-gestütztes autonomes FahrenDie RDW Self Driving Challenge 2024 Soundkarte als SignalgeneratorPC als DCF77-Testsender

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Learn to Build Intelligent Embedded Systems Build smarter embedded systems with Arduino UNO Q. This book gives you the tools, knowledge, and confidence to turn ideas into intelligent, working solutions using the Arduino UNO Q platform. Discover how to build intelligent embedded systems with the Arduino UNO Q and AI. Unlock the full potential of the Arduino UNO Q, a next-generation platform that combines the real-time power of the STM32U585 microcontroller with the flexibility of a Qualcomm Dragonwing QRB2210 microprocessor. Learn how to rapidly prototype real-world applications using the Arduino IDE for low-level embedded control and Python in Arduino App Lab for high-level development. Build confidence through hands-on projects that guide you step by step from basic board features to complete working systems. Explore ready-to-use, AI based Arduino App Lab examples and see how they can jump-start your development and reduce time to deployment. Step into the world of Edge AI with a clear, practical introduction to Edge Impulse Studio—no prior AI experience required. Follow a complete, real-world workflow to create a Keyword Spotting AI application, covering data collection, model training, optimization, and on-device inference using the Edge Impulse Studio. Bridge the gap between embedded systems and machine learning and learn how to bring intelligence directly onto your hardware. Perfect for embedded engineers, educators, students, and makers looking to stay ahead in AI-enabled product development.

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When you experiment with the Raspberry Pi on a regular basis and you connect a variety of external hardware to the GPIO port via the header you may well have caused some damage in the past. The Elektor Raspberry Pi Buffer Board is there to prevent this! The board is compatible with Raspberry Pi Zero, Zero 2 (W), 3, 4, 5, 400 and 500. All 26 GPIOs are buffered with bi-directional voltage translators to protect the Raspberry Pi when experimenting with new circuits. The PCB is intended to be inserted in the back of Raspberry Pi 400/500. The connector to connect to the Raspberry Pi is a right angled 40-way receptacle (2x20). The PCB is only a fraction wider. A 40-way flat cable with appropriate 2x20 headers can be connected to the buffer output header to experiment for instance with a circuit on a breadboard or PCB. The circuit uses 4x TXS0108E ICs by Texas Instruments. The PCB can also be put upright on a Raspberry Pi. Downloads Schematics Layout

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Le téléchargement intégral de ce numéro est disponible pour nos membres GOLD et GREEN sur le site Elektor Magazine ! Pas encore membre ? Cliquez ici. carte émetteur-récepteur audio ESP32 (2)Transmission audio sans fil émetteur AM par inductionUtiliser les PIO du Pico dans un croquis Arduino les protocoles sans filUn guide technique suivi de satellites avec LoRaTinyGS, le réseau open source qui capte les données spatiales télécommande par sms compatible 4GContrôlez votre équipement à distance sonde haute vitesseMesure à haute impédance jusqu’à 200 MHz sur le vifKafka KrakenSDR tests de performance avec le RP2350Pico 2 : une vraie amélioration ? mesures de champ électrique sans contact (2)Un vibromètre laser pour l’analyse des vibrations de la membrane quartz et oscillateursAméliorer la précision des quartz grâce au choix des condensateurs démarrer en électroniqueCI audio originaux se lancer dans le codage d'un projet DIY SPECTRAN® V6 MobileAnalyseur de spectre temps réel modulaire et configurable pour des mesures fiables sur l’ensemble des plages de fréquences l’avenir de l’IA repose sur le siliciumEntretien avec Anastasiia Nosova nœud de capteurs autonome v2.0 (architecture du système)Plateforme de mesure autonome alimentée par énergie solaire, avec GPS intégré, LoRaWAN et plus encore positionnement précisTests du sondage de canal Bluetooth développement logiciel piloté par les tests voiture miniature contrôlée par SmartphoneWi-Fi + ESP32 + Smartphone = contrôle à distance 2025 : une odyssée de l’IAModèles de raisonnement en IA : la révolution de la chaîne de pensée contrôleur de charge solaire avec MPPT (3)Logiciel et mise en service caméra Web Raspberry Pi ZeroStreaming avec VPN ZeroTier

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Diese Ausgabe steht allen GOLD- und GREEN-Mitgliedern auf der ElektorMagazine-Website zum Download bereit! Sie sind noch kein Mitglied? Hier klicken! Die Open-Source-Prozessorarchitektur RISC-V16 Boards und MCUs, die Sie kennen sollten Audio-Player mit FPGA und EqualizerTeil 1. Digitale Audiosignale mischen mit einem MKR Vidor 4000 von Arduino Laserkopf für Pico-basierte SanduhrZeichnen mit Licht Nehmen Sie teil am STM32 Edge AI Contest! Umweltüberwachung von Pflanzen mit mehreren SensorenDrahtlose Messung der Wasserversorgung und Lichtverhältnisse Maixduino: Automatischer KI-TüröffnerGesichtserkennung mit einer Kamera Embedded-Elektronik 2024KI wird die Branche neu definieren Ladungsbasiertes In-Memory Compute bei EnCharge AI KI-Inferencing bei 10-fach geringerer Leistungsaufnahme zu 20-fach geringeren Kosten Click-Board hilft bei der Entwicklung und dem Training von ML-Modellen für die Schwingungsanalyse Der Elektor Mini-WheelieEin Bausatz für einen selbstbalancierenden Roboter MCU, ich sehe dich!MCUViewer, ein Open-Source-Multiplattform-Debugging-Werkzeug USB-2.0-IsolatorGeräte galvanisch isoliert per USB verbinden Eingriff vor dem SchadenPredictive Maintenance in der Praxis SPoE - Elektromagnetische VerträglichkeitSingle-Pair mit Power-over-Ethernet im EMV-Fokus Retro-TechnikWie das Farbfernsehen eine neue Welt schuf EKG-MonitorMit Hexabitz-Modulen und einem STM32CubeMonitor Der Kampf um KI at the Edge HaLow erreicht Rekorddistanz von 16 km für WLAN bei 900 MHz Erster CHERI RISC-V-Embedded Chip und Early Access Programm Die dritte Generation der Waldbrandfrüherkennung nutzt Satellitenverbindungen Aus dem Leben gegriffenDie Qual der Wahl Aller Anfang......ist nicht schwer: Wir setzen die Filterung und Klangregelung fort. Riesen-LED-UhrNeuauflage eines Elektor-Klassikers Ein modularer Ansatz für die SensorprüfungDas Sensor Evaluation Board mit ESP32-S3 2025: Eine Odyssee in die KIDer Aufstieg der Basismodelle und ihre Rolle bei der Demokratisierung der KImocratizing AI Standalone MIDI-Synthesizer mit Raspberry PTeil 1: Eine Plattform für Edge-KI-Experimente vorbereiten Projekt 2.0Korrekturen, Updates und Leserbriefe CPU, GPU, DSP, FPGA; ein universeller KI-RISC-V-Prozessor kann alles! CEO-Interview: Ventivas dünne und kühle Technologie Dual-Core-Programmierung beim Raspberry Pi PicoEinstieg in die Welt der parallelen Programmierung

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Zeitsteuerung, Scheduler, PIO und Zustandsmaschinen Multitasking ist der Schlüssel zu leistungsfähigen Embedded-Systemen, und zugleich eine der größten Herausforderungen in der Mikrocontroller-Programmierung. Dieses Buch zeigt Ihnen Schritt für Schritt, wie Sie von einem einfachen Ein-Task-Programm zu einem strukturierten, reaktionsfähigen und skalierbaren System gelangen. Dabei steht nicht nur das Wie, sondern vor allem das Warum im Mittelpunkt. Sie lernen: warum scheinbare Parallelität entsteht weshalb blockierende Programme instabil werden wie Aufgaben effizient und kontrolliert parallel ablaufen Ausgehend vom klassischen Superloop vermittelt das Buch moderne Multitasking-Strategien – von nicht-blockierender Programmierung und Tick-Systemen bis zu Task-Schedulern, Zustandsmaschinen und ereignisgesteuerten Konzepten. Der Fokus liegt auf der Praxis: Sensoren, Displays, Kommunikation und reale Anwendungen werden Schritt für Schritt integriert und mit verständlich kommentierten Beispielprogrammen erklärt. Fortgeschrittene Themen umfassen: Multicore-Programmierung mit dem Raspberry Pi Pico asynchrones Programmieren mit uasyncio RTOS-Grundlagen mit FreeRTOS die Kombination aus Multicore und RTOS Dabei werden auch die Grenzen dieser Techniken, insbesondere unter MicroPython, klar aufgezeigt. Das Buch richtet sich an ambitionierte Einsteiger und fortgeschrittene Entwickler, die Embedded-Systeme fundiert verstehen und robuste, wartbare Multitasking-Anwendungen entwickeln möchten.

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