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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USB Measurement AdapterTesting Current and Signal Quality of USB Ports
4...20 mA Current Output for Arduino UnoA Reliable, EMI-Insensitive Current Loop Interface
Vacuum Cleaner Automatic ControlKeep Your Tools’ Work Area Clean
DDS Generator with ATtiny
Opamp-Tester V2New PCB – Now Also Suitable for SMDs
550-mW “Lamp” Audio AmplifierGet the Warm Sound of Vacuum Tubes With Ease
Fuse GuardMonitoring a Fuse with a Flashing LED
HQ RIAA PreamplifierGet the Most Out of Your Vinyl Records!
Turntable Speed CalibratorAn Arduino-Based 100–120 Hz Strobe Light Generator
Elektor Classics: video buffer/repeater
Infrared Remote-Controlled DimmerControl Your Halogen or LED Floor Lamp Effortlessly and With Style
How to Use switch…case on Strings in C++/Arduino IDE
Magnet FinderWith a Simple Hall-Effect Sensor
Raspberry Pi Smart Power ButtonA Solution for Raspberry Pi Up to Model 4
Essential Maker TipsProfessional Insights for Everyday Making
Practical Projects with the 555 TimerDC Motor Control and Fast Reaction Challenges
Basic AC-Load-On MonitorSave Energy with a Simple Device
Power Banks in ParallelA Three-Day Continuous Power Solution
VFO Up to 15 MHzAn Implementation With Raspberry Pi Pico
Violin Tuner with ATtiny202
Elektor Classics: video amplifier for B/W television sets
Capacitance Meter20 pF to 600 nF
Quasi-Analog Clockwork Mk IITwo LED Rings for Hours and Minutes
You Can Do Anything You Want(with the Arduino Ecosystem at Your Side)
Neon Lamp Dice
Elektor Classics: RTTY calibrator indicator
Inspiring Hardware Designs for Your ESPs
Elektor Classics: variable 3 A power supply
RGB LEDs with Integrated Control CircuitLight with Precision: ICLEDs Set Standards
Experiment: Towards a Mixed-Signal Theremin?Blending Modern Time-of-Flight Sensors With the Timeless XR2206 Analog Generator
ESP32 Audio Transceiver Board (Part 1)SD Card WAV File Player Demo
Infographics: Circuits and Circuit Design 2025
Small Audio MixerA Simple and Versatile Scalable Design
Smart Staircase Light TimerSave More Money on the Energy Bill!
Smarten Up Your ShuttersControlling Velux Hardware With an ESP32 and MQTT
Solid-State Foot WarmerEnergy-Efficient Comfort
Is the M5Stamp Fly Quadcopter the Next Tello?
Boosting Wi-Fi Range of the ESP32-C3 SuperMiniA Simple and Effective Antenna Mod
ZD-8968 Hot-Air Soldering StationA Budget-Friendly Workhorse or Just Hot Air?
Parking Sensor TesterFinding Defects in the PDC System of a Car
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ESP32 Audio Transceiver Board (Deel 2)Draadloze audio-overdracht
Inductieve AM-zenderGebruikt Pico's PIO in een Arduino-sketch
Navigeren door draadloze protocollen navigerenEen technische gids
Satelliettracking met behulp van LoRaHet TinyGS-netwerk brengt gegevens uit de ruimte naar de aarde.
4G-Compatibele SMS afstandsbedieningBedien je apparatuur op afstand
Hogesnelheids-probeIngangen met hoge impedantie voor signalen tot 200 MHz
Uit het leven gegrepenKafka
KrakenSDR
Prestatietests met de RP2350Is een upgrade van Raspberry Pi Pico 1 naar versie 2 de moeite waard?
Contactloze E-veldmetingen (2)Een laservibrometer voor het beoordelen van de trillingen van het membraan
Kristallen en oscillatorenVerbetering van de kristalnauwkeurigheid door gerichte keuze van condensatoren
Alle begin......gaat audio!
Zelf firmware coderen voor embedded projecten
SPECTRAN® V6 MobileModulaire, configureerbare realtime-spectrumanalyzer voor betrouwbare metingen over alle frequentiebereiken
De toekomst van AI wordt gesmeed in siliciumEen interview met Anastasiia Nosova
Autonome Sensor-Node v2.0 (Systeemarchitectuur)Zonne-energieplatform met geïntegreerde GPS, LoRaWAN en meer
Precieze positioneringBluetooth channel sounding getest
Testgestuurd ontwikkelen bij het schrijven van firmware
Telefoon gestuurde modelautoWi-Fi + ESP32 + Smartphone = Afstandsbediening
2025: Een AI-odysseeAI-redeneermodellen: De gedachtegang-revolutie
Zonne-laadregelaar met MPP-tracking (3)Software en Inbedrijfstelling
Raspberry Pi Zero Web Streaming CameraDe ZeroTier VPN gebruiken
Beste soldeerder van de Beneluxvakmanschap in de schijnwerpers
Seminaroverzicht Electronics & ApplicationsLeer, ontdek en netwerk op E&A 2025
Eurocircuits at E&A 2025
E&A gadget 2025: racen over de beursvloer met slimme printplaat op wielenVijf vragen aan Casper van Doorne, ontwerper van de beursgadget
Beursgadget E&A bekendontwerp en bestuur je eigen raceauto
Vakbeurs E&A is het elektronicaparadijs van de Benelux“Techneuten blijven kinderen”
Rohde & SchwarzPioneering Innovation in Test & Measurement
Diederik Jekel opent Electronics & Applications
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CaptureCountobjectdetector en -teller op de Raspberry Pi 5
Spanningsreferentie met Arduino Pro Minilineariseer en kalibreer analoge ingangen
FPGA’s voor beginnersvan MCU naar FPGA-programmering
Update: STM32 Wireless Innovation Design Contest 2024
Bluetooth LE met MAUIbesturingsapps voor Android en co.
Port Expander breakout-boardmeer I/O’s op je development board
AI-specialistmachine learning met de Jetson Nano
2024: een AI-odysseeeen eerste verkenning van TensorFlow
262.144 manieren om Game of Life te spelenlezersproject in het kort
Uit het leven gegrepende Chinese draak
Draaien met die (DC-borstel)motor!voorbeeldprojecten uit de Elektor Motor Control Development Bundle
ESP32/RS-232-adapterdraadloze verbinding voor klassieke meetinstrumenten
Alle begin......gaat verder met de opamp
Aanbevolen ESP-bibliotheken
Piëzo-elektrische componentenvreemde onderdelen
Slimme objecttellereenvoudige beeldherkenning met Edge Impulse
Oplossingen voor de lastigste uitdagingen bij embedded ontwikkeling
ESP32 Terminalhandheld met aanraakscherm
Aan de slag met Zephyr RTOSkrachtig – maar lastig...
Bekroonde ethiekeen vraaggesprek met Alexander Gerfer, CTO van Würth Elektronik eiSos, over het faciliteren van innovatie en bewust gedrag
Project 2.0correcties, updates en brieven van lezers
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DIY-SolarakkusÜber den Selbstbau von Energiespeichern für Solaranlagen
Solarmodul-SimulatorFür Test und Optimierung von MPP-Trackern und Invertern
Der STM32-Edge-KI-WettbewerbEntdecken Sie den neuen STM32N6 und nehmen Sie am Wettbewerb um 5.000 € teil!
Erweiterung der BandlückeWarum gibt es so viel Interesse an SiC und GaN?
Power-Bank für NotebooksVerlängern Sie das Leben Ihres alten Laptops!
Medizinische RoboterÜberwindung technischer und regulatorischer Hürden
Frostwächter für ObstpflanzenMit Temperatur-Datenlogger
Das analoge DingDer Arduino des Analog-Computings?
Sparsames NetzrelaisMit über 90% Leistungsreduzierung
Verbesserung der DC-Last ET5410A+Keep cool and be quiet!
electronica 2024 im Rückblick
Elektromagnetische VerträglichkeitEMV kurz und bündig!
Aller Anfang......muss nicht schwer sein: Aktive Filter
Verlustleistung reduzieren mit AbleitkondensatorenEin cleverer Einsatz von kapazitiver Reaktanz
Preiswerter 12-Bit-Digital-Analog-Wandler MCP4725Mit EEPROM-Feature für sicheres Einschaltverhalten
Fnirsi LCR-ST1, die intelligente LCR-SMD-Pinzette
Test- und Messlabor mit Raspberry PiDas Wichtigste zuerst: Der ADC
Elektronischer LastwiderstandEin Projekt aus der Kiste
2025: Eine Odyssee in die KIEinige Projekte für das neue Jahr
Projekt-Update: Modulares DC-Leistungsmessgerät AmpVolt v2.0100 Ampere und mehr!
Projekt 2.0
Ethische Transparenz sichtbar gemachtErgebnisse der Umfrage 2024 von Ethics in Electronics
Elektor Audio-DSP FX-Prozessor-BoardTeil 2: Anwendungen erstellen
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Prototypage, production et composants !
carte processeur Audio DSP FXpartie 1 : caractéristiques et conception
50 ans d'Elektor en anglais
KiCad 8nouvelles et dernières caractéristiques
Elektor @ electronica 2024electronica Fast Forward 2024, des experts sur scène, des forums d'influenceurs, des talk-shows Elektor Lab en direct, et plus encore
kit MultiCalculator d'ElektorUn kit de calculatrice basé sur Arduino pour l'électronique
systèmes GNSS RTK à faible coûtavec un degré de précision de l'ordre du centimètre
routage des Circuits Imprimés et sécuritéConseils pour une conception sure et fiable de vos cartes électroniques
testeur d'ampli-oppour les applications audio et autres
mise à jour du projet #4 : compteur d'énergie ESP32surveiller l'énergie avec MQTT
analyseur de spectre temps-réel à technologie guide d’onde et PC à interfaces multiplesAaronia introduit une nouvelle ligne de produit et présente ses premiers prototypes au salon Electronica de Munich
inductances SMTbobines et ferrites – un choix simplifié
utilisation d’un blindage EMI pour assurer la conformité à la compatibilité électromagnétique
l'outil ultime pour tous les passionnés d’électroniqueDébloquez des possibilités infinies avec Red Pitaya et plus de 1000 Click Boards™
HDI au milieuUn nouveau service PCB-pooling rentable pour des petits BGA
défis de l'analyse DFM pour les circuits flexibles et flexibles-rigides
outils open-sourcesimulateur d'antennes, gestion des composants, calculatrice, et bien plus
Infographie : prototypage et production
sur le vifmicrotechnophobie : c’est grave, docteur ?
arbre de Noël 3Dcircuit imprimé 3D avec un microcontrôleur 32 bits peu coûteux
démarrer en électronique......on continue avec l'ampli-op !
nœud de capteurs autonome (mise à jour du projet #1)Reducing Idle Power Consumption with External RTC and Power Switch
2024 : l'odyssée de l'IAUn regard sur l'avenir
afficheurs LED avec le MAX7219Une méthode pratique pour une excellente puce
projet 2.0Corrections, mises à jour et courrier des lecteurs
gants vibro-tactilesune avancée pour les patients de Parkinson
Bouw uw eigen RISC-V-controllerEerste stappen met de NEORV32 RISC-V softcore voor goedkope FPGA’s
Het gebruik van Arduino’s seriële plotterGrafieken plotten met Arduino is gemakkelijk
CLUE van AdafruitEen slimme oplossing voor IoT-projecten
Bufferboard voor de Raspberry Pi 400Bescherm uw I/O’s Raspberry Pi RP2040-boards in overvloed
Een handboek voor DHZ elektronische beveiliging en spionageSRAM – gebakken of diepgevroren
Onderdelen identificerenTips & trucs, vakkunstigheden en andere nuttige informatie DHZ aanraakloze lichtschakelaar
Alle begin......gaat compenseren en transformeren
Nieuwe embedded-ontwikkelingenRust en het up-to-date houden van IoT-implementaties Infographics Hoe de industrie- en automobielsector zullen profiteren van 5G
Relais met bewegende spoelVreemde onderdelen
Oost West Lab BestAlles draait om de bank...
Kennismaking met neuronen in neurale netwerkenDeel 4: embedded neuronen
Magnetische levitatie “the very easy way”De derde en meest compacte versie
PLC-programmering met de Raspberry Pi en het OpenPLC-projectVisualisatie van PLC-programma’s met AdvancedHMI
Uit het leven gegrepenInpakken en wegwezen
Onder de radarMicrocontrollers die u zou moeten kennen
Draadloos monitoren en debuggenvoor Arduino, ESP32 en co.
Draagbare temperatuur- en vochtigheidsmetermet gebruiksklare modules
Lithium-accupacks reparerenSpaart geld + geeft meer kracht!
GUI's maken met PythonMeme-Generator
De drie grote vraagtekensWaarom wat wie Hexadoku
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petite caméra thermiqueréalisée avec un Arduino UNO
mise à jour du projet #3 : compteur d'énergie basé sur l'ESP32intégration et test avec Home Assistant
2024 : l'odyssée de l'IAaméliorer la détection d'objets : intégration de techniques avancées
Raspberry Pi se met à l'IAun nouveau kit comprenant un accélérateur IA matériel et un adaptateur M.2 HAT+
capteurs de stations météorologiqueslequel choisir ?
Relevé des compteurs d'eau basé sur l'IA (1)intégrez votre ancien compteur dans l'IdO !
une alarme GSMun module GSM protège votre garage à distance
optimisation et contrôle des appareils Thread à faible consommation d'énergiefaible consommation... peu d’effort ?
sur le vifmontrez-moi là où ça fait mâle
chambre à brouillard à faire soi-mêmevisualiser les rayonnements invisibles
SparkFun Thing Plus Mattercarte de développement IdO polyvalente basée sur Matter
Rétroéquipement IoTAdaptation des machines à interface RS232 à l'industrie 4.0
ajouter l’IoT grâce aux microcontrôleurs 8 bits
la technologie au service du développement durableles avancées technologiques favorisent une utilisation plus efficace de l’énergie dans de nombreuses applications
AWS pour Arduino et Cie. (1)utiliser AWS IoT ExpressLink en pratique
détecteur de flux d'air Arduinoaucun capteur externe n'est nécessaire !
détecteur de fuite d'eauconnecté à l’Arduino Cloud
le quartzdrôle de composant, la série
enregistreur universel de données de jardinageun pas vers l’Intelligence Artificielle au Jardin.
un générateur analogique 1 kHzondes sinusoïdales à faible distorsion
Miletus : utiliser les applications Web hors ligneaccès aux fonctions de l’appareil et du système
de la 4G à la 5Gest-ce une étape si facile à franchir ?
démarrer en électronique…connexions symétriques
Open-Source-Code mit Arduino IDE und PlatformIO
Autonomes Fahren: GPS, Accelerometer, Gyroskop
PS3-Controller
Mikrocontroller wie der Arduino und Einplatinenrechner wie der Raspberry Pi haben sich zu beliebten Komponenten entwickelt. Dritter im Bunde ist der ESP32 der Firma Espressif. Mikrocontroller dieser Baureihe zeichnen sich durch eine Vielzahl implementierter Funktionen aus, die bei einem Arduino konventioneller Prägung mit einem Atmel-AVR-Mikrocontroller erst mit weiterer Hardware möglich sind. Prominentes Beispiel sind hier die WiFi- und Bluetooth-Funktionalitäten. Gegenüber einem Raspberry Pi zeichnen sie sich durch einen deutlich geringeren Preis aus.
Allgemeine Informationen für die Realisierung eines Roboterauto-Projekts mit dem ESP32 sind leicht zu finden. Dabei handelt es sich aber oft nur um Ausführungen zu einem Teilaspekt, ohne inhaltliche oder funktionale Abstimmung. So ist nicht nur die Beschaffung der benötigten Informationen mühselig und zeitaufwändig, sie kann auch außerordentlich fehlerträchtig sein.
Ansatzpunkt dieses Buches ist, diese Lücke zu schließen. Es geht auf verschiedene Möglichkeiten eines Chassis ein, vermittelt nötige Kenntnisse und führt schrittweise von einer einfachen Motorsteuerung zu einem komplexen sensor- und sprachgesteuerten Roboterauto. Hacks rund um GPS und eine PlayStation 3 runden die Sache ab.
Inhalt
Bei der Reihenfolge der Kapitel wurde versucht – beginnend bei der Darstellung von grundlegenden Informationen – über die Lösung einfacher Aufgaben zu etwas anspruchsvolleren Techniken zu führen.
Der Mikrocontroller ESP32
Die Software erstellen
Die Stromversorgung
Rund um die Hardware
Das Chassis
Der Gleichstrommotor
Kabellose Steuerung über WiFi
Mit Sensoren Hindernisse erkennen
Eine eigene Roboterauto-App
Servo und Lichtsensor
GPS
Accelerometer / Gyroskop
PS3-Controller
Roboterauto-App
Hinweis zur Software
Die Dateien haben das Suffix (.cpp). Grund ist die Entwicklung mit PlatformIO. Mit Copy & Paste sollten sie auch in der Arduino-IDE verwendet werden können.
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ESP32-Audio-Transceiver-Board (Teil 2)Drahtlose Audioübertragung
Induktiver AM-SenderPIO des Pico in einem Arduino-Sketch
Navigieren durch drahtlose ProtokolleEin technischer Leitfaden
Satellitenverfolgung mit LoRaDas TinyGS-Netzwerk: Raumfahrtdaten gelangen zur Erde
4G-kompatible SMS-FernbedienungSteuern Sie Ihr Zuhause per Telefon aus der Ferne
Hochgeschwindigkeits-TastkopfHochohmige Eingänge für Signale bis 200 MHz
Aus dem Leben gegriffenKafka
KrakenSDREin phasenkohärenter SDR-Empfänger
Geschwindigkeitstests mit dem RP2350Lohnt sich der Umstieg von Raspberry Pi Pico 1 auf Version 2?
Kontaktlose E-Feld-Messungen (2)Ein Laser-Vibrometer zur Erfassung der Membranschwingungen
Quarze und OszillatorenQuarzgenauigkeit durch die Kondensatorwahl verbessern
Aller Anfang ...... ist gar nicht schwer: Spezielle Audio-ICs
Einstieg ins Programmieren von Selbstbauprojekten
SPECTRAN® V6 MobileModular konfigurierbarer Echtzeit-Spektrum-Analyzer für zuverlässige Messungen in allen Frequenzbereichen
Die Zukunft der KI wird in Silizium geschmiedetEin Interview mit Anastasiia Nosova
Autonomer Sensorknoten v2.0 (Systemarchitektur)Solarbetriebene Sensorplattform mit integriertem GPS, LoRaWAN und weiteren Funktionen
Präzise PositionsbestimmungBluetooth Channel Sounding ausprobiert
Die Zukunft der Wireless-KommunikationDie ultradünnen Festkörperbatterien von BTRY
Testgetriebene Programmierung in der Firmware-Entwicklung
Handy-gesteuertes ModellautoWLAN + ESP32 + Smartphone = Fernsteuerung
2025: Eine KI-OdysseeKI-Denkmodelle: die Gedankenketten-Revolution
Solarladeregler mit MPP-TrackingTeil 3: Software und Inbetriebnahme
Web-Streaming-Kamera mit Raspberry Pi ZeroVerwendung des ZeroTier-VPN
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MultiRF ontwikkelboardEen platform voor het evalueren van draadloze protocollen op korte en lange afstand
Elektor wordt 65Baanbrekend op het gebied van elektronica sinds 1961
Persoonsdetectie via wifi op een ESP32Wanneer uw router een bewegingssensor wordt
Draadloze weegschalenVier kleine weegschalen maken een grote weegschaal
Walter, de compacte IoT-moduleESP32-S3 SoC, LTE-M/NB-IoT 5G-modem en GNSS-ontvanger
3- en 4-draads RTD-sensorconditioneringMet volledige afstelling en kabelcompensatie
3-in-1 2-kanaals oscilloscoop/generator/multimeterEen review van de Fnirsi 2D15P
electronica Fast Forward 2026 nodigt start-ups en partners uit de industrie uit
EcologgingEen modulair IoT-milieustation voor onderzoek in het veld
Draadloze connectiviteit in medische toepassingenAltijd op de hoogte met Bluetooth LE
AudiotronicaBromonderdrukking
De efficiëntie in de landbouw verhogen met AI-modellen en sensorenDe landbouwproductiviteit verhogen
OPC UA, een overzichtPlatform-onafhankelijke gegevensuitwisseling
Redoxmeter
Instrumentation amplifier voor fysica- en techniekexperimenten
Actieve differentiële audiofiltersVoor professionele cross-overs en meer
Communityperspectieven van Elektor op IoT & sensoren
Telegramgestuurde interface module voor een boilerEen oplossing op basis van een ESP32 en Arduino software
2026: An AI OdysseyWat is er gebeurd met fuzzy logic?
Err-lectronics
Alarmsignaalinjector en bruut geweldHulpmiddelen om kabelbreuken op te sporen
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STM32 Wireless Innovation Design Contest: de winnaars
In-circuit LC-meteroverwegingen bij een prototype
AmpVolt: een modulaire DC-vermogensmeter (deel 1)meet gelijkstroom en energieverbruik tot 50 V en 5 A
embedded world 2024
Elektronische apparatuur reparerentools, technieken en tips
Alle begin... - NL TRANSLATION...gaat verder met de opamp-theorie
Eenvoudige DDS-signaalgeneratordirecte digitale synthese in zijn puurste vorm
Sparkplug bekekenspecificatie voor MQTT-data
De CRTCvreemde onderdelen
Radargestuurde verlichtingautomatische trapverlichting met personendetectie
Digitale waterpas en actieve stroboscoop voor draaitafelsregel je platenspeler perfect af met dit alles-in-één tool
Onderzoek naar de uitdagingen en commerciële waarde van open source-elektronica (2)
Ronde M12-connector met A-coderingvoorkeursoplossing voor industriële toepassingen
Het Arduino-Inside Measurement Labeen 8-in-1 test- en meetinstrument voor de elektronica-werkbank
Frequentie-, fase- en impedantieanalyse met een geluidskaartvoor frequenties van 100 Hz tot 90 kHz
Zuurgraad meten met de Arduino UNO R4controleer de waterkwaliteit
Uit het leven gegrepenpangpongbilletjes-lanceermachine
FNIRSI 1014D digitale geheugenoscilloscoopgoede prestaties voor weinig geld
2024: een AI-odysseeobjectdetectie aan de praat krijgen
10MHz-referentiegeneratorzeer nauwkeurig, met verdeler en galvanische isolatie
Project-update #2: ESP32-gebaseerde energiemeterenkele verbeteringen
Project 2.0correcties, updates en brieven van lezers
Een vraaggesprek met Eben Upton, CEO van Raspberry Pide Raspberry Pi 5 – en daarna