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AI in Practice Dive into the fascinating world of robotics and automation! This Elektor Special shows you how to build your own robots with creativity, a little know-how, and affordable technology. From your first DIY project with Arduino or Raspberry Pi to intelligent systems with AI – this issue makes modern robotics understandable and accessible. Discover practical instructions, inspiring projects, and exciting insights into the maker scene. Learn how experimentation, community, and openness give rise to true innovation – and why robotics is so much more than just a technical hobby. Contents Imagination turns into reality Arduino-controlled Drawing Robot GalaxyRVR Mars Rover Kit for Arduino YDLIDAR X4Pro Lidar xHuskyLens AI Camera DOF Robot Arm with Raspberry Pi Pico Manufacturing Robots with Fischertechnik Pneumatic Industrial Robot Why Do We Keep Building Robot Dogs? Elektor Mini-Wheelie Robot Vehicles and Autonomous Driving

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In this book the author presents all essential aspects of microcontroller programming, without overloading the reader with unnecessary or quasi-relevant bits of information. Having read the book, you should be able to understand as well as program, 8-bit microcontrollers. The introduction to microcontroller programming is worked out using microcontrollers from the PIC series. Not exactly state-of-the-art with just 8 bits, the PIC micro has the advantage of being easy to comprehend. It is offered in a DIP enclosure, widely available and not overly complex. The entire datasheet of the PIC micro is shorter by decades than the description of the architecture outlining the processor section of an advanced microcontroller. Simplicity has its advantages here. Having mastered the fundamental operation of a microcontroller, you can easily enter into the realms of advanced softcores later. Having placed assembly code as the executive programming language in the foreground in the first part of the book, the author reaches a deeper level with ‘C’ in the second part. Cheerfully alongside the official subject matter, the book presents tips & tricks, interesting measurement technology, practical aspects of microcontroller programming, as well as hands-on options for easier working, debugging and faultfinding.

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Points forts Un peu d'électronique et beaucoup d'experimentation : un livre ludique ! Gravité, réfraction, couleurs, vitesse du son, pendule, masse, élasticité, pression, aimants : une approche nouvelle et créative des leçons de physique Matériel peu coûteux et facilement disponible Logiciels gratuits Kit disponible séparément La rencontre de la physique et du microcontrôleur ne devrait plus étonner personne. Il existe d’excellents enregistreurs de données, ainsi que de nombreux programmes pour les traiter et les présenter sous forme de graphiques colorés et attrayants. La physique rébarbative, c’est fini ! J’ai choisi l’Arduino, car cette plate-forme est d’un accès facile et sa documentation abondante. La famille Arduino offre des ressources extraordinaires à un prix dérisoire. Ajoutez-y le logiciel gratuit CoolTerm, et vous pouvez enregistrer toutes les données de mesure pour les retravailler sous Excel et créer aisément des tableaux ou des graphiques. Ce livre n’est pas un manuel de physique. Vous n’y trouverez ni équations différentielles ni courbes abstraites. Nous étudierons des phénomènes physiques de la vie de tous les jours. Sans chercher à être exhaustif, mon modeste ouvrage apporte aux leçons de physique une approche nouvelle et créative grâce aux techniques modernes de mesure et de traitement des données. L’électronique utilisée est simple, et constitue une belle démonstration des possibilités.

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23 projects to bring your microcontroller to life! This book contains 23 special and exciting artificial intelligence machine-learning projects, for microcontroller and PC. Learn how to set up a neural network in a microcontroller, and how to make the network self-learning. Discover how you can breed robots, and how changing a fitness function results in a totally different behavior. Find out how a PC program exposes your weak spots in a game, and ruthlessly exploits them. Build a free-will robot, or have one clean your floor! Example projects from the book: A microcontroller that learns what your favourite color is. A robot wandering about the house looking for someone to play with. A bred robot program that is incapable of crossing a black line. A microcontroller that learns how to play a game until You just can't win anymore. A PC that programs a microcontroller all by itself. Complete with free software that you can download containing: All source code for the microcontroller. All sources of compiled PC programs (MS Windows). JAL programming language, with special editor and extension libraries. Robot breed program. Plus a support webpage with links, errata and FAQ. Several artificial intelligence techniques are discussed and used in projects such as expert system, neural network, subsumption, emerging behavior, genetic algorithm, cellular automata and roulette brains. Every project has clear instructions and pictures so you can start immediately. Suggestions and literature links allow you to go way beyond the scope of the book. Even after you have built all the projects contained within, this book will remain a valuable reference guide to keep next to your PC. A unique book for anyone with an interest in artificial intelligence and machine learning.

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Bauen Sie Ihre perfekte Wetterstation oder forschen Sie zusammen mit der ganzen Welt an Umweltdaten. Mit vielen praktischen Projekten für Arduino, Raspberry Pi, NodeMCU, ESP32 und weiteren Developmentboards. Wetterstationen erfreuen sich seit Jahrzehnten großer Beliebtheit. Ob in aktuellen oder längst eingestellten Elektronik-Magazinen – regelmäßig finden sich Beiträge zum Eigenbau einer Wetterstation. Im Laufe der Jahre wurden diese Systeme immer ausgefeilter und können heute nahtlos in das Smart Home integriert werden. Allerdings erfordert dies oft die Bindung an einen (teuren) Markenhersteller, der sämtliche Komponenten abdeckt. Mit Ihrer eigenen Wetterstation können Sie jedoch mühelos mithalten – und sogar Messwerte erfassen, die kommerzielle Geräte nicht bieten. Dabei kommt der Spaß nicht zu kurz: Sie erweitern spielerisch Ihr Wissen über Elektronik, moderne Mikrocontroller-Developmentboards und Programmiersprachen. Schon für weniger als zehn Euro können Sie erste Umweltdaten erfassen und Ihr System Schritt für Schritt mit wachsendem Interesse weiter ausbauen. Aus dem Inhalt: Wind und Wetter auf der Spur Wetterdisplay mit OpenWeatherMap und Vakuum-Fluoreszenzanzeige Flüchtige organische Verbindungen in der Atemluft Mit MQ-Sensoren arbeiten: Kohlenmonoxid messen – geruchlos aber extrem giftig CO2-Ampel mit ThingSpeak-IoT-Anbindung Ein Gießautomat für Ihre Pflanzen Gutes Raumklima: Temperatur und Luftfeuchtigkeit sind wichtige Kriterien Schickes Thermometer mit alter Röhrentechnik Nostalgisches Wetterhäuschen für die ganze Familie Luftdruck und Temperatur genau messen Sonnenbrand-Warngerät DIY-Sensor für die Sonnenscheindauer Das Smartphone zeigt’s an: Nebel oder klare Sicht? Erdbeben erkennen Pegelstände von Gewässern und Behältern pH-Wert von Gewässern bestimmen Radioaktive Strahlung erkennen Mit GPS wissen Sie weltweit, wo ihr Sensor ist Logdateien mit Zeitstempel auf SD-Karten speichern LoRaWAN, The Things Network und ThingSpeak LoRaWAN-Gateway für TTN betreiben Mega-Display mit Wettervorhersage

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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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Über 45 Projekte für den legendären 555-Chip (und den 556, 568) Der 555-Timer-IC, ursprünglich um 1971 von Signetics eingeführt, gehört zweifellos zu den beliebtesten analogen integrierten Schaltkreisen, die je produziert wurden. Ursprünglich als „IC-Zeitmaschine“ bezeichnet, wurde dieser Chip über Jahrzehnte hinweg in zahlreichen zeitgesteuerten Projekten verwendet. Dieses Buch befasst sich mit der Entwicklung von Projekten, die auf dem 555-Timer-IC basieren. Es werden über 45 vollständig getestete und dokumentierte Projekte vorgestellt. Alle Projekte wurden vom Autor selbst getestet, indem sie einzeln auf einem Breadboard aufgebaut wurden. Es sind keine Programmierkenntnisse erforderlich, um die im Buch vorgestellten Projekte nachzubauen oder zu verwenden. Allerdings ist es definitiv hilfreich, über grundlegende Elektronikkenntnisse und den Umgang mit einem Breadboard zum Aufbau und Testen elektronischer Schaltungen zu verfügen. Einige der Projekte im Buch sind: Abwechselnd blinkende LEDs Veränderung der Blinkrate von LEDs Touchsensor-Ein/Aus-Schalter Ein-/Ausschaltverzögerung Lichtabhängiger Ton Dunkel-Hell-Lichtschalter Tonburst-Generator Langzeit-Timer Lauflichter LED-Roulette-Spiel Ampelsteuerung Durchgangsprüfer Elektronisches Schloss Kontaktentprellung für Schalter Spielzeug-Elektronikorgel Mehrfachsensor-Alarmsystem Metronom Spannungsmultiplizierer Elektronischer Würfel 7-Segment-Display-Zähler Motorsteuerung 7-Segment-Display-Würfel Elektronische Sirene Verschiedene andere Projekte Die im Buch vorgestellten Projekte können von den Lesern für ihre eigenen Anwendungen modifiziert oder erweitert werden. Elektronikingenieur-Studenten, Leute, die gerne kleine elektronische Schaltungen entwerfen, sowie Elektronik-Hobbyisten werden die Projekte im Buch sicher lehrreich, unterhaltsam, interessant und nützlich finden.

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From Simple Ciphers to Secure Systems Understanding how to apply cryptography on modern microcontrollers is essential for building secure, reliable, and trustworthy systems. This book explains cryptography in the context of embedded hardware, from classical ciphers that illustrate core principles to modern techniques such as AES for practical high-security applications. By combining mathematical theory with real-world microcontroller implementations, readers learn not only how cryptography works, but also how to implement it effectively on systems with limited processing power and memory. The book is intended for students starting out in cryptography, hobbyists securing personal projects, and engineers looking for a structured guide to embedded security. The book covers these key topics in applied cryptography: Classical ciphers on Arduino Uno and Raspberry Pi Pico, with full programs: Spartan Scytale, Hebrew Atbash, Caesar, ROT13, Alberti Disk, Vigenère, Affine, Polybius, Playfair, Beaufort, Ottoman Codebook, and One-Time Pad. Hacking classical ciphers using microcontrollers, with examples. Pseudo-random (PRNG) and true random number generation (TRNG) on microcontrollers. Symmetric-key cryptography with full programs: DES and AES-128/256. Memory and speed constraints of cryptography on microcontrollers. Asymmetric cryptography: public/private keys, digital signatures, key distribution and derivation (KDF), RSA, and SHA-256 implementations. A complete secure communication program using RSA and AES-256. A glossary of commonly used cryptography terms.

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In dit boek worden een serie spannende en leuke projecten voor de Arduino behandeld, zoals een stil alarm, mensensensor, lichtmeter, besturing van een motor, internet en draadloze bediening (via een radioverbinding). In tegenstelling tot veel gratis projecten op internet zijn de projecten in dit boek in de praktijk getest, en werken gegarandeerd! U kunt dit boek gebruiken als projectenboek, en de 45 projecten nabouwen en in de praktijk inzetten. Door de duidelijke uitleg, schema's en zelfs foto's van de opstelling op is het nabouwen een erg leuke bezigheid. De foto's zijn gemaakt van een werkende opstelling, dus u weet zeker dat ze kloppen. U kunt de projecten in dit boek ook met elkaar combineren om zo uw eigen projecten te maken. Per project wordt duidelijk uitgelegd waarom het project op die manier is uitgevoerd. Al doende leert u veel over het project en de gebruikte onderdelen, en kunt u het project zelf aanpassen en uitbreiden naar uw eigen wensen. Daarnaast is het boek ook als naslagwerk inzetbaar. Via de index vindt u gemakkelijk projecten die als voorbeeld voor het gebruik van C++ opdrachten en Arduino-functionaliteit kunnen dienen. Zelfs als u alle projecten gemaakt hebt zal dit boek om die reden nog lang een plekje naast uw PC behouden.

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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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AVR Architecture and Programming An in-depth look at the 8-bit AVR architecture found in ATtiny and ATmega microcontrollers, mainly from a software and programming point of view. Explore the AVR architecture using C and assembly language in Microchip Studio (formerly Atmel Studio) with ATtiny microcontrollers. Learn the details of how AVR microcontrollers work internally, including the internal registers and memory map of ATtiny devices. Program ATtiny microcontrollers using an Atmel-ICE programmer/debugger, or use a cheap hobby programmer, or even an Arduino Uno as a programmer. Most code examples can be run using the Microchip Studio AVR simulator. Learn to write programs for ATtiny microcontrollers in assembly language. See how assembly language is converted to machine code instructions by the assembler program. Find out how programs written in the C programming language end up as assembly language and finally as machine code instructions. Use the Microchip Studio debugger in combination with a hardware USB programmer/debugger to test assembly and C language programs, or use the Microchip Studio AVR simulator. DIP packaged ATtiny microcontrollers are used in this volume for easy use on electronic breadboards, targeting mainly the ATtiny13(A) and ATtiny25/45/85. Learn about instruction timing and clocks in AVR microcontrollers using ATtiny devices. Be on your way to becoming an AVR expert with advanced debugging and programming skills.

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Program, build, and master 60+ projects with the Wireless RP2040 The Raspberry Pi Pico and Pico W are based on the fast, efficient, and low-cost dual-core ARM Cortex M0+ RP2040 microcontroller chip running at up to 133 MHz and sporting 264 KB of SRAM and 2 MB of Flash memory. Besides spacious memory, the Pico and Pico W offer many GPIO pins, and popular peripheral interface modules like ADC, SPI, I²C, UART, PWM, timing modules, a hardware debug interface, and an internal temperature sensor. The Raspberry Pi Pico W additionally includes an on-board Infineon CYW43439 Bluetooth and Wi-Fi chipset. At the time of writing this book, the Bluetooth firmware was not yet available. Wi-Fi is however fully supported at 2.4 GHz using the 802.11b/g/n protocols. This book is an introduction to using the Raspberry Pi Pico W in conjunction with the MicroPython programming language. The Thonny development environment (IDE) is used in all of the 60+ working and tested projects covering the following topics: Installing the MicroPython on Raspberry Pi Pico using a Raspberry Pi or a PC Timer interrupts and external interrupts Analogue-to-digital converter (ADC) projects Using the internal temperature sensor and external sensor chips Using the internal temperature sensor and external temperature sensor chips Datalogging projects PWM, UART, I²C, and SPI projects Using Bluetooth, WiFi, and apps to communicate with smartphones Digital-to-analogue converter (DAC) projects All projects are tried & tested. They can be implemented on both the Raspberry Pi Pico and Raspberry Pi Pico W, although the Wi-Fi-based subjects will run on the Pico W only. Basic programming and electronics experience are required to follow the projects. Brief descriptions, block diagrams, detailed circuit diagrams, and full MicroPython program listings are given for all projects.

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