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Modular and Scalable Control Systems Using Structured Text This book offers a structured and practical approach to modern PLC development using object-oriented principles. It is a guide for engineers, programmers, and students seeking to harness the power of object-oriented programming (OOP) in the context of industrial automation with PLCs. The content focuses on the CODESYS development environment and Structured Text (ST), both of which support modern programming techniques while maintaining compatibility with real-time automation requirements. Through step-by-step demos and instructional examples, it demonstrates how modular, reusable code can enhance development efficiency, simplify ongoing maintenance, and enable scalable and flexible control system architectures. Key topics include: Structured Text fundamentals: conditions, loops, arrays, and functions Object-oriented concepts: classes, methods, and inheritance Advanced techniques: polymorphism, interfaces, and access control Modular design with reusable components and structured program flow Implementation of finite state machines and scalable application design Built around instructional demos and clear explanations, this book helps readers develop maintainable and modern control software in the CODESYS environment using proven programming techniques.

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Most people are increasingly confronted with the applications of Artificial Intelligence (AI). Music or video ratings, navigation systems, shopping advice, etc. are based on methods that can be attributed to this field. The term Artificial Intelligence was coined in 1956 at an international conference known as the Dartmouth Summer Research Project. One basic approach was to model the functioning of the human brain and to construct advanced computer systems based on this. Soon it should be clear how the human mind works. Transferring it to a machine was considered only a small step. This notion proved to be a bit too optimistic. Nevertheless, the progress of modern AI, or rather its subspecialty called Machine Learning (ML), can no longer be denied. In this book, several different systems will be used to get to know the methods of machine learning in more detail. In addition to the PC, both the Raspberry Pi and the Maixduino will demonstrate their capabilities in the individual projects. In addition to applications such as object and facial recognition, practical systems such as bottle detectors, person counters, or a “talking eye” will also be created. The latter is capable of acoustically describing objects or faces that are detected automatically. For example, if a vehicle is in the field of view of the connected camera, the information 'I see a car!' is output via electronically generated speech. Such devices are highly interesting examples of how, for example, blind or severely visually impaired people can also benefit from AI systems.

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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.

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An Introduction to RISC-V RISC-V is an Instruction Set Architecture (ISA) that is both free and open. This means that the RISC-V ISA itself does not require a licensing fee, although individual implementations may do so. The RISC-V ISA is curated by a non-profit foundation with no commercial interest in products or services that use it, and it is possible for anyone to submit contributions to the RISC-V specifications. The RISC-V ISA is suitable for applications ranging from embedded microcontrollers to supercomputers. This book will first describe the 32-bit RISC-V ISA, including both the base instruction set as well as the majority of the currently-defined extensions. The book will then describe, in detail, an open-source implementation of the ISA that is intended for embedded control applications. This implementation includes the base instruction set as well as a number of standard extensions. After the description of the CPU design is complete the design is expanded to include memory and some simple I/O. The resulting microcontroller will then be implemented in an affordable FPGA development board (available from Elektor) along with a simple software application so that the reader can investigate the finished design.

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Pfiffige Projekte zum Messen, Steuern und Regeln Der Raspberry Pi dominiert seit vielen Jahren die Maker-Szene. Frei verfügbare I/O-Pins machten ihn zu einem der beliebtesten Prozessorboards aller Zeiten. Allerdings verfügt der klassische Raspberry Pi über keinerlei Analogeingänge. Eine direkte Messung analoger Werte ist damit nicht möglich. So können weder Photodioden noch NTCs oder Hallsensoren etc. unmittelbar ausgelesen werden. Zudem sind die Pins direkt, d. h. ohne Treiber oder Schutzschaltung, mit den freiliegenden Kontakten verbunden. Dadurch kann der zentrale Controller und damit der gesamte Raspberry Pi schnell zerstört werden. Mit dem Pico können diese Probleme elegant gelöst werden. Er kann als sogenanntes „Frontend“ problemlos vielfältige Messaufgaben übernehmen. Zudem ist der Pico deutlich preisgünstiger als ein klassischer Raspberry Pi 4. Falls eine Fehlbeschaltung zur Zerstörung des Pico führt, ist dies vor allem für nicht-professionelle Anwender relativ leicht zu verkraften. Der klassische Raspberry Pi und der Pico werden so zum idealen Duo. Das Buch führt entsprechend in das weite und hochaktuelle Gebiet der modernen Controllertechnik anhand der beiden Boards „Raspberry Pi 4“ und „Raspberry Pi Pico“ ein. Neben einer tiefergehenden Einführung in die Arbeits- und Funktionsweise der Controllerboards selbst wird insbesondere auch auf die Messwerterfassung und -verarbeitung mit digitalen Prozessoren eingegangen. Insbesondere die Kombination beider Systeme bietet vielfältige und hochinteressante Möglichkeiten. Praktische Projekte aus dem Inhalt: USB-Verbindung zwischen Raspberry Pi 4 und Pico I²C-Kommunikation und Pico als I²C-Device Voltmeter und Computerthermometer Pico W als Web-Server und WLAN-Scanner Frequenzmesser und -generatoren OLED-Displays an Pico und Raspberry Pi 4 Energiesparmonitor Welche Astronauten sind im Orbit? Mini-Monitor für den aktuellen Bitcoin-Kurs

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History and Future in the Internet of Things This book thoroughly reviews the history of the development of embedded Operating Systems, covers the technical characteristics, historic facts, as well as background business stories of mainstream embedded Operating Systems, and analyzes the technical evolution, market development, and new opportunities of embedded Operating Systems in the age of the Internet of Things. From the perspective of time, the book examines the evolution of critical technical aspects, including real-time and Power Management of embedded Operating Systems and Linux, Internet of Things security, communication, and cloud computing. The book looks into applications of embedded Operating Systems with important markets of mobile phones, communication equipment, automobile, and wearable devices, and also discusses business model and the issue of intellectual property of embedded Operating Systems. In addition, the book walks through the status quo, technical features, product evaluation and background of the Internet of Things Operating Systems in the second half of the book.

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E-Book: Physik-Experimente mit Arduino

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The Red Pitaya (STEMlab) is a credit card-sized, open-source test and measurement board that can be used to replace most measurement instruments used in electronics laboratories. With a single click, the board can transform into a web-based oscilloscope, spectrum analyser, signal generator, LCR meter, Bode plotter, and microcontroller. The Red Pitaya (STEMlab) can replace the many pieces of expensive measurement equipment found at professional research organisations and teaching laboratories. The device, that based on Linux, includes an FPGA, digital signal processing (DSP), dual core ARM Cortex processor, signal acquisition and generation circuitry, micro USB socket, microSD card slot, RJ45 socket for Ethernet connection, and USB socket – all powered from an external mains adaptor. This book is an introduction to electronics. It aims to teach the principles and applications of basic electronics by carrying out real experiments using the Red Pitaya (STEMlab). The book includes many chapters on basic electronics and teaches the theory and use of electronic components including resistors, capacitors, inductors, diodes, transistors, and operational amplifiers in electronic circuits. Many fun and interesting Red Pitaya (STEMlab) experiments are included in the book. The book also makes an introduction to visual programming environment. The book is written for college level and first year university students studying electrical or electronic engineering.

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Der ESP8266 von Espressif ist ein Wi-Fi-Mikrochip mit vollem TCP/IP-Stack und Mikrocontroller-Fähigkeit. Es hat mit seinem niedrigen Preis Wellen in der Herstellergemeinschaft geschlagen. Aber viele Entwickler waren unzufrieden mit dem hohen Stromverbrauch von ESP8266. Der ESP32, ausgestattet mit einem ULP (Ultra Low Power) Coprozessor, bietet eine Lösung. Dieses E-Book enthält eine Reihe von Projekten mit ESP32 & ESP8266 sowie ein Interview mit dem CEO von Espressif Teo Swee Ann. Artikel ESP32 für den Einsatz in Geräten der Industrie 4.0 Scrollende Nachrichtenanzeige, 512 LEDs per WLAN mit ESP-12F ansteuern Das vernetzte Treibhaus, IoT-Modellprojekt mit MQTT und Node-RED VFD-Röhren-Uhr mit ESP32, Internet-Zeit auf Vintage-Displays ESP32 stromsparend, die Programmierung des ULP-Coprozessors DCF77-Emulator mit ESP8266, DCF durch Internet-Zeit ersetzen Was steckt hinter dem berühmtem ESP8266? WLAN-Thermostat, flexible und programmierbare Temperatursteuerung Timer für den WLAN-Thermostat, sieben Kanäle mit atomarer Genauigkeit Schweizer Taschenmesser für Mikrocontroller, PlatformIO als universelles Programmier-Tool ESP32 für Power-User, native Programmierung Weather-Display, aktuelle Wetterdaten auf einem LC-Display darstellen GoNotify, ein flexibles IoT-Sensorinterface. Einfach in die Cloud. Der große Bruder des ESP8266, erste Schritte mit dem ESP32 und der Arduino-IDE MicroPython, Python für kleine Systeme RGBDigit Clock, farbenfrohe 7-Segment-Displays zeigen Zeit und Klima USB-Programmieradapter für die ESP-Module von Espressif Heizkesselmonitor mit ESP8266, Haustechnik für die Energiewende WLAN für Mikrocontroller, steuern mit dem ESP8266 Die Rückkehr des WLAN-Controller-Boards, Smartphone steuert IoT-Objekte WLAN kompakt und autonom, oder: Wie man den ESP8266 auch ohne MCU einsetzen kann

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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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The Basics, New Ideas & Applications Build digital electronics from the ground up—and take it all the way to practical circuits you can use. This book guides you through the core principles of digital technology with a strongly hands-on approach. You’ll begin with the essentials: signals, devices for working with them, and what "logic 0" and "logic 1" mean in real hardware. Simple demonstration setups made from easy-to-find parts (LEDs, diodes, resistors, switches) help you see how logic behaves, making the theory click before you move on. From there, you’ll explore a wide range of logic elements and how they’re implemented, including classic logic families such as TTL and CMOS. The fundamentals section covers the building blocks of digital systems: flip-flops, Schmitt triggers, registers, counters and dividers, encoders/ decoders, multiplexers/demultiplexers, plus A/D and D/A conversion and timing circuits. Next, the book invites you into "new ideas" in digital electronics—universal logic elements, unconventional approaches (including thyristor-based and fractional logic), and creative logic functions that can inspire original designs. Finally, a large, well-organized collection of application circuits turns knowledge into projects: electronic switches and selectors, pulse generators, PWM regulators, frequency multipliers/dividers, phase shifters, and digital filters. Study it deeply, and you’ll gain not only understanding—but the ability to design and debug digital circuits independently.

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Het boek Programmeerbare Logica neemt je mee op een ontdekkingstocht door de wereld van de digitale elektronica. Na het leggen van een grondige basis is er uitgebreid aandacht voor het maken van logische circuits. Auteur Vincent Himpe toont o.a. hoe je met bestaande bouwstenen logische elektronica systemen maakt. Hij laat verder zien hoe je om gaat met de interfacing met de buitenwereld. Hierbij komen stroomvoorziening, bord layout en beveiliging uitvoerig aan bod. Moderne logische systemen zijn zo complex dat het ontwerpen met kleine bouwstenen zoals losse poortjes, flipflops en tellers een haast onbegonnen zaak geworden is. Daarom gaat Himpe in de tweede helft van het boek in op de programmeerbare logica zoals CPLD en FPGA. Hij belicht een ontwerpmethode waarmee je snel de brug slaat tussen het klassieke ontwerp en het ontwerp in FPGA. Naast schematisch ontwerp komt ook het ontwerpen met synthesetalen zoals Verilog en VHDL aan de orde. Ter afsluiting wordt een project (een klok met alarmfunctie) geïmplementeerd in Verilog en VHDL. Ook het fysieke ontwerp met deze logische componenten komt aan bod. Hoe programmeer je deze en wat zijn de randvoorwaarden zoals stroomvoorziening en signaalconditionering. De inhoud van het boek is 'state of the art'. En alles wat besproken wordt is direct implementeerbaar met de gratis ontwikkelomgeving Quartus van Altera. Over de auteur Vincent Himpe (B) leeft sinds 2005 in San Jose – hartje Silicon Valley – en werkt aan de ontwikkeling van nieuwe harddisktechnologie en de chips.Himpe heeft meerdere patenten en over de jaren verschillende artikelen gepubliceerd in onder andere IMeko / TSCC, The Journal of Computer Standards AND Interfaces, Elektor en EDN. Hij is ook auteur van de bestseller 'Visual Basic for electronic engineering applications' uitgegeven door Elektor.

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