Learn to interface and program hardware devices in a wide range of useful applications, using ARM7 microcontrollers and the C programming language. Examples covered in full detail include a simple LED to a multi-megabyte SD card running the FAT file system.
Features of this book
Build prototype circuits on breadboard or Veroboard and interface to ARM microcontrollers.
A 32-bit ARM7 microcontroller is used in interfacing and software examples.
Interfacing principles apply to other ARM microcontrollers and other non-ARM microcontrollers as well.
Example programs are written in the C programming language.
Use only free or open source software.
Download and install all programming tools from the Internet.
Template project files are provided for easy project creation.
Hardware
Interface to LEDs, transistors, optocouplers, relays, solenoids, switches, keypads, LCD displays, seven segment displays, DC motors, stepper motors, external analogue signals using the ADC, RS232, RS-485, TWI, USB, SPI and SD memory cards.
Software
Once hardware has been interfaced to a microcontroller, software must be written to control the hardware. You will learn how to write programs to operate externally interfaced hardware devices, use timers and interrupts. Also learn how to port FAT file system code for use with an SD memory card, program the PWM to produce an audio sine wave, program the PWM to speed control a DC motor and more.
A chapter on more advanced ARM microcontrollers is included with an overview of some of the newest ARM microcontrollers and their features.
Elektor GREEN and GOLD members can download their digital edition here.
Not a member yet? Click here.
An Autonomous Sensor NodeLoRa-Based Data Transmission and Power by Solar Cells
Elektor eXpansion Board v1.0For ESP32-S3 and other XIAO controller boards
Model Railroad with CameraInstalling an ESP32 CAM Module
Broadband Magnetic Antenna for Long WaveMultiple Channels Without Tuning
TensorFlow Lite on Small MicrocontrollersA (Very) Beginner’s Point of View
A Hub for RS-422 and RS-485 DevicesWire Your Bus Like a Star
RF ProbeWith LED Bar Graph
Starting Out in Electronics……Reviews More Opamp Circuits
Open VarioThe Open-Source Multifunction Variometer for Paragliding
From Life’s ExperienceAbout Taking Things for Granted
AI-Based Water Meter Reading (Part 2)Get Your Old Meter Onto the IoT!
ML-Based Pest DetectionSmart Agriculture Device With IoT Connectivity
Why Anybus CompactCom Is the Ideal Choice for Embedded Industrial Communication
IQRF Communication StandardReliability for Lossy, Low-Rate Wireless Mesh Networks
How to Build a Smart Agricultural RobotEssential Technical Considerations and Challenges
Audio Notch Filter with Adjustable FrequencyUniversal Solution for Suppressing Frequencies in Audio Applications
The LeoINAGPS SystemGets Useful Insights on Your Electric Vehicle
Solar-Powered LoRa NodeA Modular, Compact, and Versatile IoT Solution
AWS for Arduino and Co. (2)Sending Data Using AWS IoT ExpressLink
Err-lectronicsCorrections, Updates, and Readers’ Letters
2024: An AI OdysseyDesktop Versus Embedded Accelerators: A Look at Some Options
ESP32 Range ExtenderA Simple Antenna Modification
This book contains 50 fun and exciting projects for PIC microcontrollers such as a laser alarm, USB teasing mouse, eggtimer, youth repellent, soundswitch, capacitive liquid level gauge, 'finger in the water' sensor, guarding a room using a camera, mains light dimmer (110-240 volts), talking microcontroller and much more. Several different techniques are discussed such as relay, alternating current control including mains, I²C, SPI, RS232, USB, pulse width modulation, rotary encoder, interrupts, infrared, analog-digital conversion (and the other way around), 7-segment display and even CAN bus.
You can use this book to build the projects for your own use. The clear explanations, schematics and even pictures of each project make this a fun activity. For each project the theory is discussed and why the project has been executed in that particular way. That means you can also use this book as a studybook, or as basis for larger and more complicated projects. All projects use a breadboard so modification and expansion is easy.
Three PIC microcontrollers are used, the 16f877A, 18f4455 and 18f4685. It is also discussed how you can migrate your project from one microcontroller to another – 15 types are supported - including two example projects.
All software that is used in this book can be downloaded for free. That also applies to the open source programming language JAL. This powerful and yet easy to learn language is used by hobbyists as well as professionals.
This book can also be used as a reference guide. It explains all JAL commands, as well as the expansion libraries. Using the index you can easily find example projects that illustrate the use of these commands. Even when you have built all projects in this book you will still want to keep it within arm's reach.
Elektor GREEN and GOLD members can download their digital edition here.
Not a member yet? Click here.
A Current Source for Testing (Z-)DiodesChecking Z-Diodes from 1 to 54 V @ 1 to 50 mA
ESD Strap TesterA Bench Tool with Pass, Borderline, and Fail Indication
Power Supply Transient Response TesterA Repeatable Step-Load Generator for Bench Power Supplies
Euclidean Sequencer Without a MicrocontrollerTrigger Patterns and CV Sequences with Simple CMOS Logic
LED Flashing Light for Gates and More with an Audible Alert
Need PCBs? The Elektor PCB Service Has You Covered.
Toothbrush TimerUsing a Tiny PIC
A Contactless Magnetic Combination LockWith the AS5600 Rotary Position Sensor
Low-Noise Battery-Powered PreamplifierFor Dynamic Microphones
The Arduino Nano TestLabMeasurement, Control, and Regulation
Rhythmic Bass LightEmphasize the Rhythm of Your Music
Low-Cut FilterNo Risk of Audio Feedback on Your System
Precise 1 Hz Square Wave Generator for BreadboardsA Reliable CMOS-Based Clock Source
555 Upside DownDuty Cycles Down to Zero
From Halfgeleidergids to Circuit Specials65 Years of Electronics Innovation
Electrical IsolationCAN Interface with Digital Isolator and Power Module
SpongillatorA Sponge-Based Oscillator
True Random Number GeneratorWith Integrated Chi-Square Test
3D Viewer for HTML pagesSimple, and Almost Without Code
Programming with TLScriptA Scripting Language for Measurement, Testing, and Control
Circuit Design: Tips from Experts
FeedbackWhat Is It and Why Is It Important?
One Board, Endless Ideas: Arduino UNO QFrom Retro Gaming to Real-Time Environmental Monitoring
How to Fix a Donut Antenna
Standby KillerA Real On/Off Switch for Your TV
Battery TestingMeasuring Batteries with the Arduino Nano
Power Supply for Audio Power AmplifiersA Good Power Supply Without Mains Hum
Prototyping Boards for RFFast Setups with DIY Prototyping Boards
T3 Surge ProtectionA Type 3 Spike Suppressor for Your Sensitive Equipment
IoT Room Thermostat BoardWith ESP32-C3/S3-Based Xiao MCU module
From Rigid to SmartFlexible and Printed Electronics — Between Vision and Industrial Reality
Elektor GREEN en GOLD leden kunnen deze uitgave hier downloaden.
Nog geen lid? Klik hier om een lidmaatschap af te sluiten.
OBD2-sensordashboardOude meters vormden het startpunt van een zoektocht naar echte gegevens
OBD2: voeg een toerenteller en schakelindicator toe aan je autoRetro, maar uiterst nuttig
LiDAR- en Visiesensoren voor Robotica
Sensor+Test 2025 en PCIM 2025
Contactloze E-Veldmetingen (1)Een Trillende Membraan voor het Detecteren van Gelijkspanningen of Statische Elektrische Velden
Draadloze brievenbusmeldervan optische sensoren tot radar: enkele mogelijkheden
Elektor Mini-Wheelieeen zelfbalancerende robot
ZonnecellenVreemde onderdelen, de serie
Aan de slag met een moderne radarsensorStaat een nauwkeurige meting op uw radar?
Uit het leven gegrepenpapierfabriek
CybersecurityZware tijden voor hackers
Infographics: IoT en sensoren 2025
Bluetooth 6.0 brengt verbeterde toepassingen voor afstandsbepalingNieuwe versie biedt betere apparaatpositionerings- en -locatieservices
Draadloze communicatie verkennen met BeagleY-AI
Err-lectronicsCorrecties, updates en lezerspost
Alle begin......sluit het thema opamps af
Een krachtige AI-codeerassistentsneller ontwikkelen met Continue en Visual Studio Code
Zonne-laadregelaar met MPPT (2)Het schema
Ultrasone obstakeldetectoreen eenvoudig project om slechtzienden te helpen
2025: Een AI-odysseeHalfjaaroverzicht
Raspberry Pi Standalone MIDI-synthesizer (3)Het slimmer maken en een gebruikersinterface toevoegen
Meshtastic: een demonstratieprojectEen slim netwerk van LoRa-radio's
Analoge audio-frequentiegeneratorHoogwaardige sinusgenerator met instelbare frequentie
35 Projekte mit Raspberry Pi und Arduino
Das Internet of Things (Internet der Dinge) ist eine unumkehrbare Entwicklung. Wir möchten gerne alles im Haus mit unserem Smartphone oder Tablet erledigen – von Facebook bis Fernsehen, Lampen steuern oder die Heizungstemperatur einstellen.
In diesem Buch stellen wir 35 interessante und nützliche Projekte vor, die demonstrieren, wie Sie selbst ein Internet-of-Things-System anlegen können. Wir gehen auf die Hardware ein, einer perfekten Symbiose von Raspberry Pi und Arduino, und entwickeln die Software, die eine Steuerung über das Internet verwirklicht. Wir setzen dabei WLAN- und Funkverbindungen ein und vermeiden so einen Kabelsalat im Haus.
Wenn Sie die Projekte aufbauen, verfügen Sie über ein vollständiges Internet-of-Things-System, mit dem Sie alles im Haus bedienen, steuern und überwachen können, zum Beispiel ob Post im Briefkasten steckt oder das Auto in der Garage steht. Sie können bequem vom Sofa aus das Licht einschalten oder die Alarmanlage aktivieren/deaktivieren. Durch die ausführlichen Erläuterungen wird es Ihnen ein Leichtes sein, Projekte anzupassen, um zum Beispiel die Kaffeemaschine oder das Fernsehgerät aus der Ferne ein- und auszuschalten. Über den Index finden Sie leicht kreative Projekte, die Ihnen als Ausgangspunkt für eigene Entwicklungen dienen können, mit denen Sie selber alles, was Sie wollen, mit dem Internet verbinden können.
Affordable solutions with the ESP8266 and 3D printing
If you are looking for a small yet powerful IoT device, you are likely to come across the ESP8266 and compatible products on the market today. One of these, the Wemos/Lolin D1 Mini Pro board strikes a remarkable balance between cost and performance. A small and very affordable prototype board, the D1 Mini Pro stands out with its WiFi functionality and a 16-Mbytes flash memory for easy creation of a flash file system. In addition, there are sufficient input and output pins (only one analog input though) to support PWM, I²C, and One-Wire systems to mention but a few. The book describes the operation, modding, construction, and programming of home appliances including a colorful smart home accessory, a refrigerator/greenhouse controller, an AC powerline monitor, a door lock monitor, and an IKEA Trådfri controller.
As a benefit, all firmware developed for these DIY, "IoT-ized" devices can be updated over-the-air (OTA).
For most of the designs in the book, a small printed circuit board (PCB) and an enclosure are presented so readers can have a finished and attractive-looking product. Readers having – or with access to! – a 3D printer can "print" the suggested enclosures at home or in a shop.
Some of the constructions benefit from a Raspberry Pi configured as a gateway or cms server. This is also described in detail with all the necessary configuring.
You don’t need to be an expert but the prerequisites to successful replication of the projects include basic skills with PC software including the ability to surf the Internet. In terms of hardware, you should be comfortable with soldering and generally assembling the PCBs presented in the book.
All custom software written for the IoT devices, the PCB layouts, and 3D print files described in the book are available for free downloading.
Inhalt
Projekte
Pico-VoiceSprachverfremdung und Soundeffekte mit dem Raspberry Pi Pico
Navi mit Vibrations-Feedback
POV-Anzeige
Impulsbreitenmodulation (PWM) mit dem Raspberry Pi Pico
Verwendung von Wi-Fi mit dem Raspberry Pi Pico
„Hello World“ vom Raspberry Pi Pico und RP2040Ein Blick auf den ersten Mikrocontroller der Raspberry Pi Foundation
Einfacher Ein-Aus-Temperaturregler mit Raspberry-Pi-HAT
Multitasking mit dem Raspberry PiBeispiel: Ampelsteuerung
Das Raspberry-Pi-LinealSpaß mit einem Laufzeitsensor
Puffer-Board für Raspberry Pi (Mk. 1)Nie wieder defekte I/O-Ports
FM-Radio mit RDSEin HAT für den Raspberry Pi
LoRa mit dem Raspberry Pi PicoViel Spaß mit MicroPython!
Tutorials
Qt für Raspberry Pi
Raspberry Pi Pico Programmierungmit MicroPython und Thonny
Raspberry Pi Full StackRPi und RF24 als Herzstück eines Sensornetzwerks
Raspberry Pi – Bash-Befehle in der Übersicht
Community
Java auf dem Raspberry PiEin Interview mit Buch-Autor Frank Delporte
Reviews
Buchvorstellung: Raspberry Pi for Radio Amateurs
Secure-Boot-Lösung für Raspberry PiViel Sicherheit zum vernünftigen Preis
Review: SmartPi – Smartmeter-Erweiterung für Raspberry Pi
Review: RPi-HAT Enviro+Umweltdaten messen mit Raspberry Pi und der HAT Enviro+
Review: Raspberry Pi 4Alles neu und doch gut?
Schnelles 3,5“-Touch-Display für RPiMehr Leistung ohne Aufpreis
Elektor GREEN en GOLD leden kunnen deze uitgave hier downloaden.
Nog geen lid? Klik hier om een lidmaatschap af te sluiten.
De open-source processorarchitectuur RISC-V16 boards en MCU's die je moet kennen
Een FPGA-gebaseerde audiospeler met equalizer (1)Digitaal audio mixen met een Arduino MKR Vidor 4000
Laserkop voor pico-gebaseerde zandklokTekenen met licht
Doe mee aan de STM32 Edge AI Contest
Een multi-sensor plantenmonitor-systeemdraadloze meting van watertoevoer en lichtomstandigheden
Maixduino AI-gestuurde automatische portiergezichtsdetectie met een camera
Embedded Electronics 2024AI gaat de industrie opnieuw vormgeven
Lading-gebaseerde in-Memory computing bij EnCharge AI
AI-Inferentie met 10 Keer Lager Energieverbruik en 20 Keer Lagere Kosten
Click board ondersteunt het ontwikkelen en trainen van ML-modellen voor trillingsanalyse
De Elektor Mini-WheelieEen kit voor een zelfbalancerende robot
MCU, ik zie jeMCUViewer: open-source multiplatform debugging-tool
USB 2.0-isolatorelektrisch geïsoleerde USB-aansluiting
Voorkomen is betervoorspellend onderhoud in de praktijk
SPoE – Elektromagnetische compatibiliteitSingle pair met Power-over-Ethernet door de ogen van EMC
Retro techEen nieuwe wereld met kleurentelevisie
ECG-monitorimplementatie met Hexabitz-modules en een STM32CubeMonitor
De strijd om AI aan de edge
Met HaLow Wi-Fi is een record afstand bereikt van 16 km op 900 MHz
Eerste CHERI RISC-V Embedded Chip en Early Access programma
Derde generatie bosbranddetectie maakt gebruik van satellietverbindingen
Uit het leven gegrepenkeuzestress
Alle begin......filtert verder en regelt tonen
Quasi-analoog uurwerkwedergeboorte van een Elektor-klassieker
Een modulaire sensortesterSensor-evaluatieboard met ESP32-S3
2025: Een AI-OdysseeDe opkomst van foundation modellen en hun rol in het democratiseren van AI
Raspberry Pi standalone MIDI-synthesizer (1)voorbereiding van een platform voor enkele edge-AI-experimenten
Err-lectronicsCorrecties, updates en brieven van lezers
Universele AI RISC-V processor doet ze allemaal - CPU, GPU, DSP, FPGA
Interview met de CEO: Ventiva's dunne en coole technologie
Dual-core programmeren met een Raspberry Pi Picoduik in de wereld van parallel programmeren
UNDERSTANDING THE NEURONS IN NEURAL NETWORKS (PART 1)Artificial Neurons
EMC PRE-COMPLIANCE TEST FOR YOUR DC-POWERED PROJECT (PART 1)Dual DC LISN
ELECTRONIC LOAD FOR DC AND ACUp to 400 V and 10 A (Peak)
STARTING OUT IN ELECTRONICSEasier Than Imagined! ...Taking on the Choke!
IMAGE PROCESSING WITH THE NVIDIA JETSON NANO (PART 1)The Hardware and Software
AN IN-DEPTH LOOK AT MAINS TRANSFORMERSHow Do They Behave When They Are Switched On and Off?
YES WE CAN WITH PICAN 3A CAN Bus HAT for the Raspberry Pi 4
BALCONY POWER PLANTDIY Solar Balcony = Speedy Payback!
IMAGING AND VIDEO-STREAMING WITH A RASPBERRY PI 4The Raspberry Pi High-Quality Camera in Practice
USING DISPLAYS IN RASPBERRY PI PROJECTSSample Chapter: Organic Light Emitting Diode Displays (OLED)
HANDS ON THE PARALLAX PROPELLER 2 (PART 4)Sending Strings
ELEKTOR @ 60A Look Back at Previous Septembers
HOMELAB TOURSIn the Friesian Countryside, Where the Tubes Bloom ...
HYBRIDSPeculiar Parts, the series
A COMPASS ROSE USING THE GY-271Or Why We Move in Figures of Eight to Calibrate a Sensor
FINDING YOUR FOOTPRINTCalculate the Carbon Footprint of Your Electronics
ESP32-CONNECTED THERMOSTATKeep Your Wine at the Right Temperature!
MAGNETIC LEVITATION THE DIGITAL WAYESP32 Pico Replaces the Analog Comparator
ULTIMATE ARDUINO UNO HARDWARE MANUALSample Chapter: Main Microcontroller Bootloader
MICROPYTHON FOR THE ESP32 AND FRIENDS (PART 2)Control Matrix Displays Easily
MADMACHINE SWIFTIO BOARDModern Language Meets Modern Hardware
FROM LIFE’S EXPERIENCEOn-Again, Off-Again Relationship
HEXADOKUThe Original Elektorized Sudoku
Elektor GREEN en GOLD leden kunnen deze uitgave hier downloaden.
Nog geen lid? Klik hier om een lidmaatschap af te sluiten.
PIO programmeren op de Raspberry Pi PicoNegen instructies, veel mogelijkheden
AI buiten de browser brengenAI-CLI's gebruiken voor het coderen, compileren en valideren van embedded projecten
De Scrutiny DebuggerDebuggen, visualiseren en testen van code in Embedded C/C++
Sigfox breakout board (1)Een zelfgebouwde radio BoB
Low-Noise voeding (2)Constructie, montage en praktische implementatie
Eenvoudige signaalgenerator met de RP2040Analoge en digitale signalen voor ongeveer €10
De toekomst van slimme huizen verkennen met Matter en Edge AIBieden de nieuwste updates van Matter en de opkomst van Edge AI technici eindelijk de tools om de intelligente, slimme huizen te bouwen die gebruikers zijn beloofd?
Differentiële druksensorenVoorspellend onderhoud in HVAC-systemen
Security by designTechnische basisprincipes beperken storingen
Embedded security is niet langer optioneel
CRA en PQC herzien prioriteiten voor embedded securityWaarom zelfs kleine IoT- en industriële bedrijven een upgradeplan nodig hebben
embedded world 2026Een interview met Benedikt Weyerer, Executive Director embedded world
Praktijkervaring met I3CGebruik van hardware van ST en Microchip
Het BLEnky-projectSnelle prototyping voor Bluetooth Low Energy toepassingen
Pulsbreedtemodulatievan een eenvoudige aan/uit-thermostaat naar een rimpelloos DC-signaal
AudiotronicaOorstrelende elektronica voor zelfbouw
Uit het leven gegrepenRead the f...ing manual!
ESP32 audio transceiver board (Deel 4)Afstemmen van de kloksignalen en een bekabelde versie
2026: An AI OdysseyDe kater van Vibe-Coding in 2025
Symmetrische DC-belastingStatische of dynamische en symmetrische gelijkstroombelasting
Gezichten tellen met MaixCAMEen eenvoudige methode om de omvang van het publiek vast te leggen
KI in der Praxis
Tauchen Sie ein in die faszinierende Welt der Robotik und Automatisierung!
Dieses Elektor Special zeigt, wie Sie mit Kreativität, etwas Know-how und günstiger Technik eigene Roboter bauen können. Vom ersten DIY-Projekt mit Arduino oder Raspberry Pi bis hin zu intelligenten Systemen mit KI – dieses Heft macht moderne Robotik verständlich und greifbar.
Entdecken Sie praxisnahe Anleitungen, inspirierende Projekte und spannende Einblicke in die Maker-Szene. Lernen Sie, wie aus Experimentierfreude, Gemeinschaft und Offenheit echte Innovation entsteht – und warum Robotik weit mehr ist als nur ein technisches Hobby.
Inhalt
Phantasie wird Realität
Arduino-controlled Drawing Robot
GalaxyRVR Mars Rover Kit for Arduino
YDLIDAR X4Pro Lidar
xHuskyLens AI Camera
DOF Robot Arm mit Raspberry Pi Pico
Fertigungsroboter mit Fischertechnik
Pneumatischer Industrieroboter
Warum bauen wir immer wieder Roboterhunde?
Elektor Mini-Wheelie
Roboterfahrzeuge und autonomes Fahren