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Complete ESP32 microcontroller learning course featuring a custom-designed MCU expansion board, hands-on projects, and a comprehensive online guide – perfect for learning hardware, programming, and connectivity step by step. A Practical Introduction to Embedded Systems with the ESP32 This course is designed for readers who are new to embedded systems and looking for a structured, example-driven way to get started. If you’ve explored general-purpose electronics or Arduino-based materials but found them too broad or lacking in practical guidance, this course offers a more focused alternative. Using the "ESP32 by Example Kit" (EEK) – a compact and affordable set of components featuring LEDs, sensors, an OLED display, and a motion processor – you’ll work with a consistent hardware setup throughout the course. Once assembled, the EEK stays mostly unchanged, allowing you to concentrate on learning and experimentation without constant reconfiguration. Topics include: Understanding and programming the ESP32 microcontroller Writing and deploying code with the Arduino IDE Exploring cyber-physical systems, culminating in basic drone control No prior experience with Arduino or embedded development is required. Each section features hands-on examples and mini-projects designed to reinforce key concepts and inspire deeper exploration. By the end of the course, you’ll be able not only to reproduce the book’s examples but also to build on them with your own ideas and applications. Whether you're interested in embedded programming, interactive systems, or introductory drone control, this course provides a clear and practical path to getting started. What you'll learn? Embedded programming with the ESP32 using the Arduino IDE Real-time sensor input and control via buttons, LEDs, and displays Gesture-based interaction using the MPU6050 motion sensor Bluetooth gamepad integration and drone control simulation Wi-Fi and UDP networking, local web servers, and NTP MQTT communication with cloud platforms like AWS and Arduino IoT How to build and deploy full-featured IoT systems Perfect for Students and self-learners exploring embedded systems Makers and IoT enthusiasts looking to improve their hardware skills Educators and trainers seeking ready-to-teach material Developers moving beyond Raspberry Pi or Arduino basics Support when you need it Access to instructors via Elektor Academy Helpful community forums and essential documentation What's inside the Box (Course)? New 384-page book: "ESP32 by Example" (valued at €45) Elektor ESP32 by Example Kit (EEK): Microcontroller Extension Board with 6 LEDs and 6 Buttons installed + OLED Display, MPU6050 3-axis Accelerometer and Gyroscope Module (valued at €40) Adafruit HUZZAH32 – ESP32 Feather MCU Board (valued at €30) ESP32 Cheap Yellow Display Board (valued at €25) DHT11 Humidity & Temperature Sensor Breadboard Jumper wires USB-C cable Access to the full course on the Elektor Academy Pro Learning Platform Instructional videos Downloadable Arduino project files for every module Learning Material (of this Box/Course) ▶  Click here to open Module 1 – Getting Started with the ESP32 & EEK Module 2 – Digital Output – LEDs and GPIO Module 3 – Switches and Input Handling Module 4 – EEK and PWM Module 5 – OLED and Display Output Module 6 – Motion Sensing with the MPU6050 Module 7 – Capstone Project (EEK in Action) Module 8 – WiFi and Web Control with ESP32 Module 9 – Cloud Concepts using EEK Module 10 – Hands-on: Arduino IoT Cloud and EEK Module 11 – BlueTooth and EEK GamePad Integration Module 12 – Why Drones? Module 13 – Drone Simulator Concepts Module 14 – Simple Drone Flight Control Module 15 – Real-Time Drone Flight Control Module 16 – Drone Control Mini-Projects Module 17 – Middleware and Python Scripting Module 18 – Python Applications for Drone Control Module 19 – Capstone EEK Control Project and Presentation About the Author Dr. Jim Solderitsch is an educator, software architect, systems developer, and cybersecurity researcher with a focus on cyber-physical systems. He currently serves as an Adjunct Professor in Computing Sciences at Villanova University in Pennsylvania. What is Elektor Academy Pro? Elektor Academy Pro delivers specialized learning solutions designed for professionals, engineering teams, and technical experts in the electronics and embedded systems industry. It enables individuals and organizations to expand their practical knowledge, enhance their skills, and stay ahead of the curve through high-quality resources and hands-on training tools. From real-world projects and expert-led courses to in-depth technical insights, Elektor empowers engineers to tackle today’s electronics and embedded systems challenges. Our educational offerings include Academy Books, Pro Boxes, Webinars, Conferences, and industry-focused B2B magazines – all created with professional development in mind. Whether you're an engineer, R&D specialist, or technical decision-maker, Elektor Academy Pro bridges the gap between theory and practice, helping you master emerging technologies and drive innovation within your organization.

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32 neue Projekte, praktische Beispiele und Übungen mit dem Elektor Arduino Nano MCCAB Trainingsboard Die Elektronik und die Mikrocontrollertechnik bieten die Möglichkeit, kreativ tätig zu sein. Mit diesem Mikrocontroller-Praxiskurs besteht die Möglichkeit, eigene Arduino-Projekte zu realisieren und solche Erfolgsmomente erleben zu können. Im Idealfall funktioniert beim ersten Einschalten alles so, wie man es sich vorgestellt hat. In der Praxis läuft es dagegen selten wie erwartet. Dann braucht man Kenntnisse, um den Grund für das Nichtfunktionieren effizient suchen und finden zu können. In diesem Buch für Fortgeschrittene steigen wir tief in die Welt der Mikrocontroller und der Arduino IDE ein, um neue Verfahren und Details kennen zu lernen, und erfolgreich noch anspruchsvollere Situationen angehen und lösen zu können. Mit diesem Buch gibt der Autor dem Leser das nötige Rüstzeug, um eigenständig Projekte zu kreieren und auch schnell Fehler finden zu können. Anstatt nur fertige Lösungen zu bieten, erklärt er die Hintergründe, die verwendete Hardware und die eventuell benötigten Tools. Er stellt Aufgaben, bei denen der Leser seine eigene Kreativität einbringt und den Arduino-Sketch selbst schreibt. Falls man einmal keine vernünftige Idee hat und nicht weiterkommt, gibt es natürlich zu jedem Projekt und zu jeder Aufgabe einen Lösungsvorschlag mit zugehöriger Software, der im Buch ausführlich kommentiert und erklärt wird. Sie erfahren mit diesem Praxiskurs mehr über das Innenleben des Arduino Nano und des darauf befindlichen Mikrocontrollers. Sie lernen Hardware-Module kennen, mit denen Sie neue interessante Projekte realisieren werden. Sie beschäftigen sich mit Softwareverfahren wie z. B. "Zustandsmaschinen", durch deren Anwendung sich Aufgabenstellungen oft einfacher und übersichtlicher lösen lassen. Die zahlreichen praktischen Projekt- und Übungs-Sketche realisieren wir wieder auf dem vom "Mikrocontroller-Praxiskurs für Arduino-Einsteiger" bekannten MCCAB Trainingsboard, das die gesamte Hardware-Peripherie und die Bedienungselemente enthält, die wir für die Ein-/Ausgabe-Operationen unserer Sketche benötigen. Leser, die das MCCAB Trainingsboard noch nicht besitzen, können die benötigte Hardware separat erwerben, oder alternativ auch auf einem Breadboard aufbauen.

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With Examples for Raspberry Pi Pico and ESP32 Creating and programming small electronic systems is now easier than ever before. With inexpensive development boards and modern software tools, anyone curious about embedded design can quickly move from an idea to a working piece of hardware. At the heart of this change is MicroPython—a clear, interactive, and beginner-friendly way to program microcontrollers while still remaining closely connected to the underlying electronics. This book introduces embedded programming through MicroPython on popular platforms such as the Raspberry Pi Pico and the ESP32. You will discover how to use microcontrollers for reading inputs, processing data, and controlling outputs in a predictable, real-time loop. With just a few lines of code, you can blink LEDs, read sensors, drive motors, and communicate with the outside world. The interactive REPL programming interface encourages experimentation and fast learning, making concepts tangible from the very first chapter. While different boards offer different capabilities, they all share the same core principles. Timers, GPIO, analog I/O, PWM, interrupts, and communication interfaces form the foundation of every embedded system. By focusing on these universal building blocks, this book helps you build skills that transfer across platforms and scale naturally toward more advanced development. Whether you are a beginner or an experienced programmer entering embedded systems, you will find that working with MicroPython is both practical and genuinely enjoyable.

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Programmierung in Assembler und C am Beispiel der ATtiny-Familie Dieses Buch bietet einen eingehenden Blick auf die 8-Bit-AVR-Architektur in ATtiny- und ATmega-Mikrocontrollern, hauptsächlich aus der Sicht der Software und der Programmierung. Erforschen Sie die AVR-Architektur unter Verwendung von C und Assembler in Microchip Studio (früher Atmel Studio) mit ATtiny-Mikrocontrollern. Lernen Sie die Details der internen Funktionsweise von AVR-Mikrocontrollern kennen, einschließlich der internen Register und des Speicherplans von ATtiny-Bausteinen. Programmieren Sie ATtiny-Mikrocontroller mit einem Atmel-ICE-Programmiergerät/Debugger oder verwenden Sie ein preiswertes Hobby-Programmiergerät oder sogar einen Arduino Uno als Programmiergerät. Die meisten Code-Beispiele können mit dem Microchip Studio AVR-Simulator ausgeführt werden. Lernen Sie, Programme für ATtiny-Mikrocontroller in Assembler zu schreiben. Erfahren Sie, wie Assemblersprache in Maschinencodebefehle umgewandelt wird. Finden Sie heraus, wie Programme, die in der Programmiersprache C geschrieben wurden, in Assemblersprache und schließlich in Maschinencode umgewandelt werden. Verwenden Sie den Microchip Studio Debugger in Kombination mit einem Hardware-USB-Programmierer/Debugger, um Assembler- und C-Programme zu testen oder verwenden Sie den Microchip Studio AVR-Simulator. ATtiny-Mikrocontroller im DIP-Gehäuse werden verwendet, um eine einfache Nutzung auf Breadboards zu ermöglichen. Erfahren Sie mehr über Timing und Taktimpuls in AVR-Mikrocontrollern mit ATtiny-Bausteinen. Werden Sie zu einem AVR-Experten mit fortgeschrittenen Debugging- und Programmierfähigkeiten.

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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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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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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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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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Systemprogrammierung für AVR-Mikrocontroller (E-book)

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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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in 10 captivating lessons Using the lessons in this book you learn how to program a microcontroller. You’ll be using JAL, a free but extremely powerful programming language for PIC microcontrollers, which enjoys great popularity in the hobby world. Starting out from scratch virtually, you slowly build up the knowledge. No previous knowledge is needed: anyone can get started with this book. Assuming you have absorbed all lessons – meaning you have actually completed all the exercises – you should be confident to write PIC microcontroller programs, as well as read and understand programs written by other people. JAL commands You learn the function of JAL commands such as include, pin, delay, forever loop, while loop, case, exit loop, repeat until, if then, as well as the use of functions, procedures and timer- and port interrupts. JAL programs You make an LED blink, build a time switch, measure a potentiometer’s wiper position, produce sounds, suppress contact bounce, and control the brightness of an LED. And of course you learn to debug, meaning: how to spot and fix errors in your programs. Hardware You learn to recognize various components including the PIC microcontroller, potentiometer and quartz crystal, and how to wire up a PIC microcontroller and effectively link it to your PC. A breadboard is used for the purpose, allowing you to easily modify the component arrangement for further experimenting. The companion software with this book can be downloaded free of charge, including the JAL programming language. In addition, you may order a kit of parts so you don’t have to go shopping for the required components. Especially for a beginner, this is the easiest way to start with this unique pastime. Having finished this book does not mean you are through with your pastime. You can get your hands dirty again, and if desired use other books packed with fun projects using the JAL programming language. More information may be found at the end of the lessons in the chapter "Done! What’s next?""

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35 Projects for Beginners This book is for hobbyists, students and engineers who want to learn C and how to use an mbed ARM microcontroller in an easy and fun way, without the need for cumbersome software installations. ARM mbed microcontroller NXP LPC1768 The projects in this book are meant for beginners in C and ARM microcontrollers. That doesn't mean the projects are simple, but it does mean that they are easy to understand. We use for example USB communications, a subject that is made so easy by the mbed that it is suitable for a beginners book. Cloud technology The mbed NXP LPC1768 uses cloud technology, a revolutionary concept in software development. This means you do not need to install software on your PC in order to program the mbed! The only thing you need is a browser such as Microsoft Internet Explorer, and a USB port on your PC. You can get access to your project from any PC anywhere in the world and continue working on it. When you are done a few simple mouse clicks transfer the program to your mbed hardware. Of course you can optionally download the projects and store them on your own PC. Features of this Book Learn how to program an mbed ARM microcontroller using cloud technology. No complicated software installation on your PC needed. Learn programming in C by doing fun and interesting projects. No previous experience or knowledge required. Examples of projects in this book: flashing light, timer, light activated switch, digital thermometer, people detector, USB communication, talking microcontroller, debugging, sound switch, and much more - 35 projects in total. Examples of C subjects in this book: variables, commands, functions, program execution, pointers (introduction).

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