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Projekte mit Arduino Uno und Raspberry Pi In diesem Buch werden Anwendungen von Arduino Uno und Raspberry Pi 4 in praxisnahen Projekten auf Basis von CAN-Bus detailliert beschrieben. Durch den Einsatz von entweder Arduino Uno oder Raspberry Pi in Verbindung mit handelsüblichen CAN-Bus-Schnittstellenmodulen werden die Entwicklung, Fehlersuche und Fehlerbeseitigung sowie die Überprüfung von Projekten auf CAN-Bus-Basis erheblich erleichtert. Dieses Buch richtet sich an jeden, der mehr über den CAN-Bus lernen möchte und mit den Grundlagen der Elektronik vertraut ist. Hilfreich ist auch Erfahrung mit den Programmiersprachen C und Python sowie mit der Programmierung von Arduino Uno unter Verwendung seiner IDE und von Raspberry Pi zu haben. Das Buch ist eine nützliche Informationsquelle und ein Nachschlagewerk für jeden, der Antworten auf eine oder mehrere der folgenden Fragen sucht: Welche Bussysteme stehen für die Automobilindustrie zur Verfügung? Was sind die Grundprinzipien des CAN-Bus? Welche Arten von Frames (oder Datenpaketen) stehen in einem CAN-Bussystem zur Verfügung? Wie können Fehler in einem CAN-Bussystem erkannt werden, und wie zuverlässig ist ein CAN-Bussystem? Welche Arten von CAN-Bus-Controllern gibt es? Welches sind die Funktionsprinzipien des MCP2515 CAN-Bus-Controllers? Wie kann ich ein CAN-Bus-Projekt mit Arduino Uno realisieren? Wie kann ich Arduino oder Raspberry Pi CAN-Bus-Projekte mit 2 und 3 Knoten erstellen? Wie kann ich die Daten auf dem CAN-Bus analysieren? Wie kann ich ein CAN-Bus-Projekt mit Raspberry Pi ausführen?

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Im vorliegenden Buch wird das weltweit verbreitete 0G-Netzwerk Sigfox zunächst detailliert vorgestellt. Danach wird auf der Basis eines leistungsfähigen Arduino-Sigfox-Boards eine universelle Sigfox-Test-, Mess- und Simulations-Plattform hardwaremäßig entwickelt und softwaremäßig betrieben. Diese Sigfox-Feldstation stellt dem Anwender eine Vielzahl von Möglichkeiten zur Verfügung: Sensoren, Aktoren und Displays inkl. GPS-Modul und Solargenerator. Alle Schaltungsteile (inkl. den 3D-Plott-Vorlagen für ein passendes Stationsgehäuse) und sämtlichen Softwaremodule werden offen gelegt, so dass der Leser damit weitere Sigfox-Feldstationen nach seinen eigenen Vorstellungen und Bedürfnissen entwickeln und problemlos einsetzen kann. Die Visualisierung, Auswertung und Speicherung der erfassten Felddaten wird anhand eines Freeware Dashboard Programms, mit Schnittstelle zu Google Maps, ausführlich beschrieben. Themenauswahl: Industrie 4.0, Internet of Things, 0G-Netzwerke Das Sigfox-Netzwerk: Übertragungstechnik, Uplink/Downlink, das Monarch-Konzept, Geolokalisierung, Sigfox-Atlas-Konzept Das Sigfox-Backend, die Callbacks und die REST-API Aufbau der universellen Sigfox-Test-, Mess- und Simulations-Plattform auf der Basis des Arduino-Sigfox-Moduls MKR FOX1200 Die grundlegende Betriebssoftware für alle Komponenten Die Arduino-Sigfox-Bibliothek und der Sigfox-Betrieb – Anmeldung bei der Sigfox-Cloud, Aussendung von Mess- und Zustandswerten Die Sigfox-Callbacks – Der Datentransfer von der Sigfox-Cloud zum Anwender: E-Mails, Mess- und Zustandswerte, GeoLoc-Daten Die individuelle Gestaltung von Anwender-Dashboards Hardwareerweiterungen: HMI-Display, Thermoelementverstärker, Multichannel-Gassensor, Feinstaubsensor, GPS-Modul und vieles mehr Kommerzielle Sigfox-Stationen

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The Controller Area Network (CAN) was originally developed to be used as a vehicle data bus system in passenger cars. Today, CAN controllers are available from over 20 manufacturers, and CAN is finding applications in other fields, such as medical, aerospace, process control, automation, and so on. This book is written for students, for practising engineers, for hobbyists, and for everyone else who may be interested to learn more about the CAN bus and its applications. The aim of this book is to teach you the basic principles of CAN networks and in addition the development of microcontroller based projects using the CAN bus. In summary, this book enables the reader to: Learn the theory of the CAN bus used in automotive industry Learn the principles, operation, and programming of microcontrollers Design complete microcontroller based projects using the C language Develop complete real CAN bus projects using microcontrollers Learn the principles of OBD systems used to debug vehicle electronics You will learn how to design microcontroller based CAN bus nodes, build a CAN bus, develop high-level programs, and then exchange data in real-time over the bus. You will also learn how to build microcontroller hardware and interface it to LEDs, LCDs, and A/D converters. The book assumes that the reader has some knowledge on basic electronics. Knowledge of the C programming language will be useful in later chapters of the book, and familiarity with at least one member of the PIC series of microcontrollers will be an advantage, especially if the reader intends to develop microcontroller based projects using the CAN bus.

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Die heutige Regelungstechnik hat Verknüpfungspunkte mit fast jedem technischen Gebiet. Ihre Anwendungen reichen von der Elektrotechnik über die Antriebstechnik und den Maschinenbau bis hin zur Verfahrenstechnik. Will man nun die Regelungstechnik anhand der fachlichen Regeln dieser einzelnen Gebiete erklären, so müsste man von einem Regelungstechniker verlangen, jedes Fachgebiet, in dem er Regelungen vornehmen will, fundiert zu beherrschen. Dies ist aber bei dem heutigen Stand der Technik nicht möglich. Bei der Regelung einer Antriebsaufgabe, einer Druck- oder einer Temperaturregelung tauchen Gemeinsamkeiten auf, die man mit einer einheitlichen Vorgehensweise beschreiben kann. Die Grundgesetze der Regelungstechnik gelten in gleicher Weise für alle Regelkreise, ganz unabhängig davon, wie verschieden sie im Einzelnen auch apparativ aufgebaut sein mögen. Dieses Buch richtet sich an den Praktiker, der gründlicher in die Regelungstechnik eindringen möchte, auf ausschweifende theoretische Exkursionen in die Mathematik aber gerne verzichten kann. Worauf es bei der Lösung von Regelungsaufgaben eigentlich ankommt, ist nicht die Kenntnis vieler Formeln und Rechenverfahren, sondern das Erfassen der Zusammenhänge im Regelkreis. Genau diese beschreibt das vorliegende Buch in anschaulicher Form. Parallel zur Theorie wird die Praxis von regelungstechnischen Vorgängen mit den Simulations-Tools WinFACT und Multisim ausführlich erläutert. Hiermit lassen sich sehr einfach Versuche mit regelungstechnischen Modulen und umfangreichen Messinstrumenten simulieren, Fehler aufspüren und Lösungen für die Praxis finden. Nebenbei entsteht so ein fundiertes Grundlagenwissen.

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Das ESP8266-Praxisbuch (E-book)

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ModbusRTU and ModbusTCP examples with the Arduino Uno and ESP8266 Introduction to PLC programming with OpenPLC, the first fully open source Programmable Logic Controller on the Raspberry Pi, and Modbus examples with Arduino Uno and ESP8266 PLC programming is very common in industry and home automation. This book describes how the Raspberry Pi 4 can be used as a Programmable Logic Controller. Before taking you into the programming, the author starts with the software installation on the Raspberry Pi and the PLC editor on the PC, followed by a description of the hardware. You'll then find interesting examples in the different programming languages complying with the IEC 61131-3 standard. This manual also explains in detail how to use the PLC editor and how to load and execute the programs on the Raspberry Pi. All IEC languages are explained with examples, starting with LD (Ladder Diagram) over ST (Structured Control Language) to SFC (Special Function Chart). All examples can be downloaded from the author's website. Networking gets thorough attention too. The Arduino Uno and the ESP8266 are programmed as ModbusRTU or ModbusTCP modules to get access to external peripherals, reading sensors and switching electrical loads. I/O circuits complying with the 24 V industry standard may also be of interest for the reader. The book ends with an overview of commands for ST and LD. After reading the book, the reader will be able to create his own controllers with the Raspberry Pi.

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Voor thuis en op school Dit boekje is gericht op leerlingen en natuurkunde docenten in het voortgezet onderwijs. Met voorbeelden op verschillende gebieden van de fysica, geeft het aan hoe een populair microprocessor platform als Arduino toegepast kan worden in het natuurkunde practicum. We passen Arduino onder andere toe als nauwkeurig meetinstrument, zodat metingen uitgewerkt kunnen worden in een spread sheet. Hoewel enige handigheid niet overbodig is, kunnen de beschreven experimenten kunnen ook uitstekend thuis worden uitgevoerd. In dat opzicht wil dit boek met name bij de jeugd de interesse wekken voor de toepassing van microprocessoren. In de hobbysfeer is dat niet alleen een zinvolle tijdsbesteding, maar bovenal interessant en leuk. Veiligheid staat uiteraard voorop bij het doen van experimenten. Energie, licht en warmte zijn onuitputtelijke bronnen, maar ze kunnen ook gevaar opleveren. Voor dit boek geldt dan ook het motto: Eerst denken, dan doen.

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Practical Introduction to 3D Modeling from Enclosure to Front Panel Embedding a vintage component, creating a professional looking home for a circuit board, or even designing a complex apparatus complete with a chassis – these and many other challenges turn into a stimulating pleasure with FreeCAD. Once you have internalized the basic processes, there are virtually no limits to your imagination. Starting to use a new software is never straightforward – especially with a tool as versatile as FreeCAD. Manageable, but at the same time easily usable individual components provide the starting point in this book. Putting these components together later results in assemblies. In the FreeCAD universe, a workable trajectory is demonstrated. The described procedure is illustrative so the examples are easily applied to custom tasks. The devices were made by the author and illustrated with photos. Creating a 3D design is requiring some effort but the initial investment pays off soon. Besides the impressive spatial representation of the projects, the extracted drawings yield a solid base for documentation and production. Extended FreeCAD capabilities like the unfolding of sheet metal parts enormously add to efficiency and pushes models forward into practical assembly. Soon you will definitely not want to do without FreeCAD!

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Die Programmiersprache „Python“ hat in den letzten Jahren einen enormen Aufschwung erlebt. Nicht zuletzt haben verschiedene Einplatinensysteme wie der Raspberry Pi zu deren Bekanntheitsgrad beigetragen. Aber auch in anderen Gebieten, wie der Künstlichen Intelligenz oder dem Machine Learning, hat Python weite Verbreitung gefunden. Es ist daher naheliegend, Python bzw. die Variante „MicroPython“ auch für den Einsatz in SoCs (Systems on Chip) zu verwenden. Leistungsfähige Controller wie der ESP32 der Firma Espressif Systems bieten eine hervorragende Performance sowie Wi-Fi- und Bluetooth-Funktionalität zu einem günstigen Preis. Mit diesen Eigenschaften wurde die Maker-Szene im Sturm erobert. Im Vergleich zu anderen Controllern weist der ESP32 einen deutlich größeren Flash und SRAM-Speicher, sowie eine wesentlich höhere CPU-Geschwindigkeit auf. Aufgrund dieser Leistungsmerkmale eignet sich der Chip nicht nur für klassische C-Anwendungen, sondern insbesondere auch für die Programmierung mit MicroPython. Das vorliegende Buch führt in die Anwendung der modernen Ein-Chip-Systeme ein. Neben den technischen Hintergründen steht vor allem MicroPython selbst im Vordergrund. Nach der Einführung in die Sprache werden die erlernten Programmierkenntnisse umgehend in die Praxis umgesetzt. Die einzelnen Projekte sind sowohl für den Einsatz im Labor als auch für Alltagsanwendungen geeignet. Neben dem eigentlichen Lerneffekt steht also auch die Freude am Aufbau kompletter und nützlicher Geräte im Vordergrund. Durch die Verwendung von Laborsteckboards können Schaltungen aller Art mit geringem Aufwand realisiert werden, sodass das Austesten der selbstgebauten Geräte zum lehrreichen Vergnügen wird. Durch die verschiedenen Anwendungen wie Wetterstationen, Digitalvoltmeter, Ultraschall-Entfernungsmesser, RFID-Kartenleser oder Funktionsgeneratoren sind die vorgestellten Projekte auch für Praktika oder Fach- und Studienarbeiten in den Naturwissenschaften bzw. im Natur- und Technikunterricht bestens geeignet.

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A Reference and User Guide for the Arduino Mega 2560 Hardware and Firmware A manual providing up-to-date hardware information for the Arduino Mega 2560. The Arduino Mega 2560 is an upgrade to the popular Arduino Uno board, providing more pins, serial ports and memory. Arduino is the easy to use open-source electronics platform used by hobbyists, makers, hackers, experimenters, educators and professionals. Get all the information that you need on the hardware and firmware found on Arduino Mega 2560 boards in this handy reference and user guide. Ideal for the workbench or desktop. This manual covers the Arduino Mega 2560 hardware and firmware, and is a companion volume to the Ultimate Arduino Uno Hardware Manual, which covers the Arduino Uno hardware and firmware. Contains all of the Arduino Mega 2560 hardware information in one place Covers Arduino / Genuino Mega 2560 revision 3 and earlier boards Easily find hardware technical specifications with explanations Pin reference chapter with interfacing examples Diagrams and illustrations for easy reference to pin functions and hardware connections Learn to back up and restore firmware on the board, or load new firmware Basic fault finding and repair procedures for Arduino Mega 2560 boards Power supply circuits simplified and explained Mechanical dimensions split into five easy to reference diagrams Contains circuit diagrams, parts list and board layout to easily locate components A chapter on shield compatibility explains how shields work across different Arduino boards

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Grundlagen und Selbstbau Weshalb nicht damit beginnen, Mikrocontroller-Module selbst zu entwickeln, zumindest aber sich in Gedanken mit solchen Aufgaben zu beschäftigen? Wie Mikrocontroller-Module aufgebaut sind und wozu sie verwendet werden, soll in 'Mikrocontroller-Module – Grundlagen und Selbstbau' dargestellt werden. Das vorliegende Buch beleuchtet Mikrocontroller-Module, die vor allem zum Experimentieren, zum Lernen und zum Einarbeiten in die Entwicklung und Programmierung von Embedded Systems gedacht sind. Die Entwurfsgrundsätze, Lösungsvorschläge und Projekte, die in diesem Buch beschrieben werden, sind aus zwei Ideen hervorgegangen: Erstens können neue Entwicklungen zwischen den weit verbreiteten kostengünstigen Mikrocontroller-Modulen und der industriellen Computer- und Steuerungstechnik ihren Platz finden und zweitens ist es eine Herausforderung an sich, solche Module zu entwickeln und einzusetzen. In den ersten sieben Kapiteln dieses Buches werden die technischen Grundlagen diskutiert und anhand eigener Entwicklungen veranschaulicht. Das achte Kapitel gibt einen Überblick über diesen Modulbaukasten. Alle Fotos aus dem Buch können hier vierfarbig heruntergeladen werden.

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The Internet of Things is rapidly gaining interest, and that has fueled the development of the Edison. A tiny computer, the size of a postage stamp, with a lot of power and built-in wireless communication capabilities. In this eBook we will help you get up-to-speed with the Edison, by installing the software both on the Edison as well as on your Windows PC. We will use the Edison Arduino break-out board because it is easy to work with. We will discuss Linux, Arduino C++ and Python, and show examples of how the Edison can interface with other hardware. We will use Wi-Fi and Bluetooth to set up wireless connections, and show you a trick to program sketches over Wi-Fi. Once you have completed this book your Edison will be up and running with the latest software version, and you will have sufficient knowledge of both hardware and software to start making your own applications. You will even be able to program the Edison over USB and wireless both in Arduino C++ and Python. This is not a projects eBook, but a toolbox that will allow you to explore the wonderful world of the Intel Edison!

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