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.
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.
Le téléchargement intégral de ce numéro est disponible pour nos membres GOLD et GREEN sur le site Elektor Magazine !
Pas encore membre ? Cliquez ici.
adaptateur de mesure USBTest du courant et des signaux des ports USB
sortie boucle de courant 4-20 mA pour Arduino UnoUne interface de boucle de courant fiable et insensible aux interférences électromagnétiques
commande automatique pour aspirateurGardez votre établi propre
générateur DDS avec ATtiny
testeur d'ampli-op V2Nouveau circuit imprimé – désormais compatible avec les CMS
amplificateur audio à tube 550 mWson chaleureux des tubes à vide
surveillance des fusiblesavec une LED clignotante
préamplificateur RIAA HQExploitez tout le potentiel sonore de vos disques vinyles !
Outil de réglage pour platines vinylesGénérateur de lumière stroboscopique 100–120 Hz basé sur Arduino
Elektor Classics : ampli vidéo
gradateur à télécommande infrarougeContrôlez votre éclairage avec confort et précision
comment utiliser switch…case avec des chaînes de caractères en C++/EDI Arduino
détecteur d’aimantsAvec un simple capteur à effet Hall
bouton de mise sous tension intelligent pour Raspberry PiUne solution pour Raspberry Pi jusqu’au modèle 4
astuces clés pour makersDes conseils pros pour vos projets
projets pratiques avec le timer 555Commande de moteur CC et jeux de rapidité
moniteur de charge CA simpleÉconomisez de l'énergie grâce à un appareil simple
batteries externes en parallèleTrois jours d’autonomie
VFO jusqu’à 15 MHzRéalisation avec un Raspberry Pi Pico
accordeur de violon avec ATtiny202
Elektor Classics : ampli vidéo pour TV N&B
capacimètre20 pF à 600 nF
horloge quasi analogique Mk IIDeux anneaux LED pour les heures et les minutes
concevez sans limites(grâce à l’écosystème complet d’Arduino)
dé à lampes néon
Elektor Classics : indicateur d'accord RTTY
solutions matérielles inspirantes pour vos projets ESP
Elektor Classics : alimentation 3 A
LED RGB avec circuit de commande intégréLumière de précision : les ICLED établissent de nouvelles normes
expérience : un Thérémine analogico-numérique ?Combiner des capteurs numériques modernes avec l’intemporel générateur analogique XR2206
carte émetteur-récepteur audio ESP32 (1)Démo : lecture de fichiers WAV depuis une carte SD
infographies : Circuits et conception de circuits 2025
petit mixeur audioUne conception polyvalente et modulable
minuteur intelligent pour éclairage d’escalierÉconomisez encore plus sur votre facture d’énergie !
modernisez vos voletsContrôlez les systèmes Velux avec un ESP32 et MQTT
chauffe-pieds à transistorsConfort économe en énergie
le quadricoptère M5Stamp Fly est-il le prochain drone Tello ? (Revue)
optimiser la portée Wi-Fi de l’ESP32-C3 SuperMiniUne modification d’antenne simple et efficace
station de soudage à air chaud ZD-8968Un outil de travail économique ou uniquement de l'air chaud ?
testeur de radar de reculDétecter les pannes du système d’aide au stationnement d’un véhicule
Der Arduino Uno ist ein Open-Source-Mikrocontroller-Entwicklungssystem, das Hardware, eine integrierte Entwicklungsumgebung (IDE) und eine Vielzahl von Bibliotheken umfasst. Es wird von einer riesigen Gemeinschaft von Programmierern, Elektronikern, Enthusiasten und Akademikern unterstützt. Insbesondere die Bibliotheken erleichtern die Programmierarbeit und reduzieren die Entwicklungszeiten, da sie das Erstellen von Programmen erheblich erleichtern.
Der Raspberry Pi 4 kann in vielen Projekten wie Audio- und Videoanwendungen, aber auch in Industriesteuerungen, Robotik, Spielen usw. eingesetzt werden. Dazu bietet er auch WiFi- und Bluetooth-Fähigkeiten, wodurch er sich zudem hervorragend für internetbasierte Steuerungs- und Überwachungsanwendungen eignet.
In diesem Buch werden sowohl der Raspberry Pi 4 als auch der Arduino Uno in PID-basierten automatischen Steuerungsanwendungen eingesetzt. Nach einer grundlegenden Theorie der Regelsysteme werden funktionierende und getestete Projekte zur Steuerung realer Systeme mit PID-Reglern vorgestellt. Die Open-Loop-Eigenschaften, die Abstimmung der PID-Parameter und das Closed-Loop-Zeitverhalten der Systeme werden zusammen mit Blockdiagrammen, Schaltplänen und PID-Regelalgorithmen ausführlich diskutiert.
Vollständige Programme für den Raspberry Pi und den Arduino Uno runden die im Buch vorgestellten Projekte ab. Die Regelsysteme können problemlos auch auf andere Projekte angewendet werden und die für den Raspberry Pi 4 angegebenen Programme sollten auch mit anderen Modellen der Raspberry Pi-Familie reibungslos funktionieren.
Das Buch behandelt folgende Themen:
Steuer- und Regelsysteme
Analoge und digitale Sensoren
Übertragungsfunktionen und zeitkontinuierliche Systeme
Systemantwortfunktionen erster und zweiter Ordnung
Zeitdiskrete digitale Systeme
Zeitkontinuierliche PID-Regler
Zeitdiskrete PID-Regler
Zweipunkt-Temperaturregelung mit Raspberry Pi und Arduino Uno
PID-basierte Temperaturregelung mit Raspberry Pi und Arduino Uno
Motorsteuerung mit Raspberry Pi und Arduino Uno
Wasserstandsregelung mit Raspberry Pi und Arduino Uno
PID-basierte LED-Helligkeitsregelung mit Raspberry Pi und Arduino Uno
Practical Projects in Analog, Audio and Beyond
Discover a remarkable collection of more than 450 electronics projects published in Elektor Magazine and carefully selected by renowned Elektor Lab engineer Ton Giesberts.
The USB drive brings together a wide variety of circuits, designs, and practical project ideas created by numerous Elektor authors and engineers over the years. Covering a broad range of electronics topics, this extensive archive is a valuable source of knowledge and inspiration for engineers, makers, students, and electronics enthusiasts.
More than 450 selected Elektor projects
Carefully compiled by Elektor engineer Ton Giesberts
Ideal for building, experimenting, and discovering new ideas
Explore decades of Elektor expertise in one comprehensive project collection.
Highlights
Q-Watt Audio Power
Fortissimo-100 High-End Amplifier
Buffer Board for the Raspberry Pi 400
USB-to-Multi-Protocol Serial Converter
DDS Function Generator
AC/DC Power Meter
Charge-a-Phone
Specifications
Storage
8 GB
Connectors
1x USB-A1x USB-C
System requirements
PC with Adobe Reader 7.0 or higher
Web browser
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.
Praktischer Einstieg mit Arduino, GnuRadio und FPGA
Das Thema „Software Defined Radio“ ist facettenreich: Neben der Schaltungstechnik ist auch eine Einarbeitung in die Programmierung von Hardware und PC wichtig. Ein schrittweises Vorgehen erleichtert Ihnen den Einstieg. Mit dem im Buch vorgestellten modularen „RF Bricks“-Konzept werden Sie zum Architekten Ihrer Signalkette. Auf einem Chassis angeordnet gewährleisten die Module einen soliden und gut abgeschirmten Aufbau, den Sie einfach verändern und mit eigenen Ideen anreichern können.
Der skalierbare Aufbau bildet Ihr Blockschaltbild auch mechanisch ab – die so gewonnene Übersicht kann in der Aus- und Weiterbildung nützlich sein. Ein Arduino in Ihrem Chassis kommuniziert nach einigen Anpassungen mit üblichen SDR-Programmen, z. B. SDRCPP, GQRX und CubicSDR auf einer Linux-Plattform. Damit können Sie Ihren Empfänger direkt per Mausklick abstimmen.
Wenn Sie Blockschaltbilder mögen, ist GnuRadio ein natürlicher Partner der „RF Bricks“. Mit einem selbst programmierten Python-Block gelingt Ihnen in GnuRadio die Fernsteuerung Ihres Empfängers. Im GnuRadio-Universum können Sie Ihre GUI stufenweise ausbauen, behalten dabei aber immer volle Kontrolle über die inneren Abläufe des Programms.
Mit einem FPGA können zeitaufwändige Operationen auch direkt in die Hardware verlagert werden. Sie bauen stufenweise einen Doppelsuperhet auf und entwickeln die Filterkoeffizienten für FIR-Filter mit Scilab. Das in VHDL realisierte Weaver-Schema rundet diesen Empfänger ab, der mit hoher Empfindlichkeit und Dynamik aufwarten kann.
Mit dem gewonnen Überblick und Ihrer neuen Hardware können Sie die einzelnen Aspekte des Themenkomplexes SDR beliebig weiter vertiefen.
Downloads
Software
1-Wire ist die Bezeichnung für eine serielle Schnittstelle, die mit nur einer Datenader auskommt. Es ist ein Master-Multi-Slave-Kommunikationsprotokoll. Verfügbar sind integrierte Bausteine zur Temperaturmessung, Akkuüberwachung, Echtzeituhr und beispielsweise Hotelschließanlagen. Eine Besonderheit von 1-Wire-Geräten ist die Spannungsversorgung aus der Gegenstation, hierbei erfolgt die Versorgung der Slaves über die Datenleitung.
Der Leser erhält mit „Das 1-Wire-Praxisbuch“ eine umfassende Einführung in die 1-Wire-Technologie. Das Buch zeigt anhand praktischer Projekte zum Nachbauen, wie man verschiedene verfügbare 1-Wire-Chips in eigene Mikrocontroller-gesteuerte Anwendungen integrieren kann, und zwar mit Assembler-Software-Implementierungen für PIC-Mikrocontroller und mit Sketches für den Arduino.
Die 1-Wire-Technik kommt in dem Buch praxisnah bei einem elektronischen Schloss zum Einsatz, das von einem PIC-Mikrocontroller gesteuert wird. Ein weiteres Praxisprojekt erläutert Schritt für Schritt, wie beispielsweise eine ständige Temperaturmessung mit 1-Wire-Bausteinen möglich ist.
Arduinonext is an initiative powered by an electronics and microcontrollers specialist team aiming to help all those who are entering in the technology world, using the well-known Arduino platform to take the next step in electronics.
We strive to bring you the necessary knowledge and experience for developing your own electronics applications; interacting with environment; measuring physical parameters; processing them and performing the necessary control actions.
This is the first title in the 'Hands-On' series in which Arduino platform co-founder, David Cuartielles, introduces board programming, and demonstrates the making of an 8-bit Sound Generator.
Learn, Build, and Understand Electronics – with Elektor
Projects, Expert Knowledge, Archive Access, and Exclusive Discounts – All in One Membership
Would you like to learn electronics, develop your own circuits, and gain a better understanding of modern technologies? Elektor Magazine has been one of the leading sources of information for electronics engineers, developers, start-ups, and companies for 65 years. With an Elektor Green Membership, you get:
✅ The international electronics magazine Elektor (in digital format)
✅ Access to the Elektor archive with 65 years of electronics know-how
✅ DIY projects, tested circuits, in-depth reviews and tutorials
✅ Exclusive member discounts at Elektor.com
Why Elektor?
For 65 years, Elektor has stood for in-depth electronics knowledge, practical projects, and innovative technologies.
From microcontrollers and embedded systems to Raspberry Pi, Arduino, and ESP32, as well as IoT, AI, measurement technology, audio, RF, and robotics, Elektor covers the key platforms and application areas of modern electronics.
Whether you are a beginner, maker, or professional – Elektor helps you take your skills to the next level.
Who Is This Membership for?
Beginners – Start your journey into electronics with clear fundamentals and first projects
Makers – Discover new projects, ideas, and inspiration for your own developments
Professionals & Engineers – Stay up to date with modern technologies and deepen your expertise
Your Benefits at a Glance
Magazine (Digital) – Receive every issue digitally, delivered straight to your inbox
65 Years of Electronics Knowledge – Access the extensive Elektor archive anytime (since 1974)
Hands-on Projects – Turn your ideas into reality with guides, circuits, and tutorials
Exclusive Discounts – Save on every purchase at Elektor.com
Unlock All Elektor Benefits Today!
Free Membership
Green Membership
❌ 8x Elektor Magazine (Digital Edition) as PDF
✅ 8x Elektor Magazine (Digital Edition) as PDF
❌ 12 Months of Access to the Full Elektor Archive
✅ 12 Months of Access to the Full Elektor Archive
❌ Access to Over 5,000 Gerber Files
✅ Access to Over 5,000 Gerber Files
❌ 10% Member Discount at Elektor.com
✅ 10% Member Discount at Elektor.com
✅ Read Elektor weekly every Friday
✅ Read Elektor weekly every Friday
ℹ️ Do you prefer reading Elektor Magazine in print? Find out everything about the Elektor Gold Membership (Print) here.
Raspberry Pi-based Eye Catcher
A standard sand clock just shows how time passes. In contrast, this Raspberry Pi Pico-controlled sand clock shows the exact time by “engraving” the four digits for hour and minute into the layer of sand. After an adjustable time the sand is flattened out by two vibration motors and everything begins all over again.
At the heart of the sand clock are two servo motors driving a writing pen through a pantograph mechanism. A third servo motor lifts the pen up and down. The sand container is equipped with two vibration motors to flatten the sand. The electronic part of the sand clock consists of a Raspberry Pi Pico and an RTC/driver board with a real-time clock, plus driver circuits for the servo motors.
A detailed construction manual is available for downloading.
Features
Dimensions: 135 x 110 x 80 mm
Build time: approx. 1.5 to 2 hours
Included
3x Precut acrylic sheets with all mechanical parts
3x Mini servo motors
2x Vibration motors
1x Raspberry Pi Pico
1x RTC/driver board with assembled parts
Nuts, bolts, spacers, and wires for the assembly
Fine-grained white sand