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Develop innovative hardware-based projects in C The Raspberry Pi has traditionally been programmed using Python. Although this is a very powerful language, many programmers may not be familiar with it. C on the other hand is perhaps the most commonly used programming language and all embedded microcontrollers can be programmed using it. The C language is taught in most technical colleges and universities and almost all engineering students are familiar with using it with their projects. This book is about using the Raspberry Pi with C to develop a range of hardware-based projects. Two of the most popular C libraries, wiringPi and pigpio are used. The book starts with an introduction to C and most students and newcomers will find this chapter invaluable. Many projects are provided in the book, including using Wi-Fi and Bluetooth to establish communication with smartphones. Many sensor and hardware-based projects are included. Both wiringPi and pigpio libraries are used in all projects. Complete program listings are given with full explanations. All projects have been fully tested and work. The following hardware-based projects are provided in the book: Using sensors Using LCDs I²C and SPI buses Serial communication Multitasking External and timer interrupts Using Wi-Fi Webservers Communicating with smartphones Using Bluetooth Sending data to the cloud Program listings of all Raspberry Pi projects developed in this book are available on the Elektor website. Readers can download and use these programs in their projects. Alternatively, they can customize them to suit their applications.

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Dit boek gaat over de Raspberry Pi, en over het programmeren in C. De programmeertaal C en het besturingssysteem Linux (Raspbian) passen uitstekend bij elkaar. Alles wat we nodig hebben om in C te programmeren wordt meegeleverd met het besturingssysteem van de Raspberry Pi. In dit boek leert u hoe C gebruikt wordt met de Raspberry Pi, en krijgt u een overzicht van de taal. WiringPi is een softwarebibliotheek voor de Raspberry Pi waarmee C hardware-uitbreidingen kan benaderen. Die bibliotheek wordt gebruikt om sensoren uit te lezen en om extra hardware aan te sturen. U gaat experimenteren met LED’s en schakelaars, met motoren, met geluid en met sensoren voor temperatuur, luchtdruk, en luchtvochtigheid. Met een Linux-systeem kunt u een webserver maken, inclusief interactieve websites met PHP en WiringPi. Daarom is ook een beknopt overzicht van HTML en PHP in het boek opgenomen. In de voorbeelden worden sensoren via het web uitgelezen en worden apparaten bestuurd. In het laatste voorbeeld wordt een temperatuurlogger gemaakt. Die meet elk kwartier de temperatuur. Een tabel met de meetwaarden kan via het web worden uitgelezen. Alle voorbeeldprogramma’s kunnen worden gedownload van de website van Elektor.

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Wie enigszins bekend is met moderne microprocessor systemen als Arduino, kent ongetwijfeld ook de problemen met dit soort kaarten. Ze zijn te duur om voor elk project een aparte kaart aan te schaffen en zijn bovendien nogal fors van formaat. Het aardige van de ATtiny is dat de schijn bedriegt. Het lijkt een klein IC met een beperkt toepassingsgebied, maar het heeft een verbazingwekkend scala aan (speelse) mogelijkheden. Dit boek beschrijft de enorme veelzijdigheid van de ATtiny microcontroller aan de hand van ongeveer vijftig leuke elektronica projecten, speciaal gericht op de beginner.  De meeste ontwerpen zijn volledig uitgewerkt, enkele zijn meer als ontwerpidee gepresenteerd. De inhoudsopgave laat zien dat we ons op vele terreinen zullen begeven, van zonnevolger tot helling indicator. Dit boek is beslist geen theorieboek. Het is een boek dat gelezen zal worden met de soldeerbout in de hand. Voor het programmeren van de ATtiny maken we dankbaar gebruik van een Arduino kaart. Als de Arduino ingesteld word als programmer, kunnen we er de meeste Arduino “sketches” mee overzetten naar de ATtiny. We wensen u veel plezier met het nabouwen van de schakelingen.

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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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USB-Logikanalysatoren am PC mit Arduino, Raspberry Pi und Co Schritt-für-Schritt-Anleitungen führen Sie in die Analyse moderner Protokolle von I²C, SPI, UART, RS-232, NeoPixel, WS28xx, HD44780 und 1-Wire ein. Anhand von zahlreichen Experimentierschaltungen mit dem Raspberry Pi Pico, Arduino Uno und dem Bus Pirate üben Sie die praxisnahe Anwendung gängiger USB-Logikanalysatoren ein. Alle in diesem Buch vorgestellten Experimentierschaltungen wurden vollständig getestet und sind funktionsfähig. Die notwendigen Programmlistings sind enthalten, es sind keine besonderen Programmier- oder Elektronikkenntnisse für diese Schaltungen notwendig. Es werden die Programmiersprachen MicroPython und C mit den Entwicklungsumgebungen Thonny und Arduino IDE eingesetzt. Dieses Buch verwendet mehrere Modelle flexibler und weit verbreiteter USB-Logikanalysatoren und zeigt die Stärken und Schwächen jeder Preisklasse. Sie werden kennenlernen, welche Kriterien für Ihre Arbeit wichtig sind und in der Lage sein, das für Sie passende Gerät zu finden. Egal ob Arduino, Raspberry Pi oder Raspberry Pi Pico: Die abgebildeten Beispielschaltungen ermöglichen einen schnellen Start in die Protokollanalyse und können auch als Grundlage für eigene weitere Experimente dienen. Sie werden alle wichtigen Begriffe und Zusammenhänge kennenlernen, eigene Experimente durchführen, selbstständig Protokolle analysieren und nach der Lektüre dieses Buches – im Bereich der digitalen Signale und Protokolle – ein umfassendes Wissen aufgebaut haben.

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Mehr als 50 Grundlagenprojekte mit MicroPython und dem RP2040-Mikrocontroller Der Raspberry Pi Pico ist eine leistungsstarke Mikrocontroller-Platine, die speziell für das Physical Computing – also hardwarenahe Anwendungen – entwickelt wurde. Der Raspberry Pi Pico kann so programmiert werden, dass er eine einzelne Aufgabe sehr effizient ausführt und ermöglicht so schnelle Steuerungs- und Überwachungsanwendungen in Echtzeit. Der 'Pico', wie wir ihn nennen, basiert auf dem schnellen, effizienten und kostengünstigen Dual-Core ARM Cortex-M0+ RP2040 Mikrocontroller-Chip, der mit bis zu 133 MHz läuft und über 264 KB SRAM und 2 MB Flash-Speicher verfügt. Neben dem großen Speicher hat der Pico noch weitere attraktive Eigenschaften, darunter eine große Anzahl von GPIO-Pins sowie gängige Schnittstellen wie ADC, SPI, I²C, UART und PWM. Als Krönung bietet der Chip schnelle und genaue Timer, eine Hardware-Debug-Schnittstelle und einen internen Temperatursensor. Zur Programmierung lassen sich leicht die gängigen Hochsprachen wie MicroPython oder C/C++ verwenden. Dieses Buch ist eine Einführung in die Verwendung des Pico mit der Programmiersprache MicroPython. In allen Projekten wird die Thonny-Entwicklungsumgebung (IDE) eingesetzt. Über 50 Projekte decken folgende Themen ab: Installation von MicroPython auf dem Raspberry Pi Pico Timer-Interrupts und externe Interrupts Projekte mit Analog-Digital-Wandler (ADC) Verwendung des internen sowie externer Temperatursensoren Datenlogger Projekte zur PWM, UART, I²C-Bus und SPI-Bus Wi-Fi und Bluetooth für die Kommunikation mit Smartphones Projekte mit dem Digital-Analog-Wandler (DAC) Alle in diesem Buch vorgestellten Projekte wurden vollständig getestet und sind funktionsfähig. Es werden keine Programmier- oder Elektronikkenntnisse vorausgesetzt, um sie nachzuvollziehen. Für alle beschriebenen Projekte gibt es kurze Beschreibungen, Blockdiagramme, detaillierte Schaltpläne und vollständige MicroPython-Programmlistings. Die Listings sind auch auf der zum Buch gehörenden Elektor-Webseite zu finden.

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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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Praxisnahe Projekte, Profi-Tricks und eigene Anwendungen Dieses Buch führt Sie Schritt für Schritt in die faszinierende Welt der State Machines ein und zeigt, wie Sie Hardware direkt und effizient ansteuern können – jenseits klassischer CPU-gesteuerter Ansätze. In diesem Buch lernen Sie: LEDs und NeoPixel kreativ steuern: Blinken, Dimmen, Farbwechsel und komplexe Animationen Taster und Encoder zuverlässig auslesen und in Echtzeit in Ihre Projekte integrieren Analoge Eingänge (ADC) nutzen und Signale digital steuern Servos präzise ansteuern und Bewegungsabläufe automatisieren SPI mit PIO umsetzen, um Displays, Sensoren und Module anzusteuern Menüsysteme und Submenüs auf SPI-Displays realisieren, inklusive Navigation über mehrere Taster PWM, Signalgenerierung und Frequenzsteuerung für akustische oder visuelle Effekte Debugging-Strategien und Tipps, um Ihre PIO-Programme effizient zu entwickeln Alle Beispiele sind praxisnah, sofort umsetzbar und zuverlässig. Mit klaren Anleitungen, Hintergrundwissen und fertigen Codebeispielen lernen Sie, die PIO-Fähigkeiten des Pico maximal zu nutzen – egal ob für Maker-Projekte, Prototypen oder professionelle Anwendungen. Erleben Sie, wie Sie komplexe Hardwaresteuerung elegant mit dem Pico realisieren können – schneller, flexibler und leistungsfähiger als je zuvor.

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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

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Over 180 Projects with Raspberry Pi, Pico W, Arduino, and ESP32 This bundle contains the Universal Maker Sensor Kit, which consists of many sensors, actuators, displays, and motors. It’s perfect for environmental monitoring, smart home projects, robotics, and game controllers. The new Elektor book describes the design of many projects using the kit together with the popular Raspberry Pi, Raspberry Pi Pico W, Arduino Uno, and the ESP32 family of development boards. You can choose any of these development boards for your projects and either use the provided programs as they are, or modify these programs to suit your applications. This bundle contains: Book: Universal Maker Sensor Kit (normal price: €45) Universal Maker Sensor Kit for Raspberry Pi, Pico W, Arduino, ESP32 (normal price: €70) Book: Universal Maker Sensor Kit Learn to use more than 35 Sensors and Actuators with C++, Python, and MicroPython This book contains over 180 projects for all four major development boards (Arduino, Raspberry Pi, Pico W, and ESP32). Depending on the development board, projects are available in the C, Python, or MicroPython programming languages. The project titles, brief descriptions, wiring diagrams, and full program listings together with their detailed descriptions are given in the guide. Universal Maker Sensor Kit (for Raspberry Pi, Pico W, Arduino, ESP32) Discover endless creativity with the Universal Maker Sensor Kit, designed for use with Raspberry Pi, Pico W, Arduino, and ESP32. This versatile kit offers compatibility across popular development platforms, including Arduino Uno R4 Minima/WiFi, Uno R3, Mega 2560, Raspberry Pi 5, 4, 3B+, 3B, Zero, Pico W, and ESP32. Featuring over 35 sensors, actuators, and displays, it's perfect for projects ranging from environmental monitoring and smart home automation to robotics and interactive gaming. Step-by-step tutorials in C/C++, Python, and MicroPython guide beginners and experienced makers alike through 169 exciting projects. Features Wide Compatibility: Fully supports Arduino (Uno R3, Uno R4 Minima/WiFi, Mega 2560), Raspberry Pi (5, 4, 3B+, 3B, Zero, Pico W), and ESP32, enabling extensive flexibility across numerous development platforms. Includes instructions for building 169 projects. Comprehensive Components: Features more than 35 sensors, actuators, and display modules suitable for diverse projects such as environmental monitoring, smart home automation, robotics, and interactive game controllers. Detailed Tutorials: Provides clear, step-by-step tutorials covering Arduino, Raspberry Pi, Pico W, ESP32, and each included component. Tutorials are available in C/C++, Python, and MicroPython, catering effectively to both beginners and experienced makers. Suitable for All Skill Levels: Offers structured projects designed to guide users seamlessly from beginner to advanced proficiency in electronics and programming, enhancing creativity and technical expertise. Kit includes Breadboard Button Module Capacitive Soil Moisture Module Flame Sensor Module Gas/Smoke Sensor Module (MQ2) Gyroscope & Accelerometer Module (MPU6050) Hall Sensor Module Infrared Speed Sensor Module IR Obstacle Avoidance Sensor Module Joystick Module PCF8591 ADC DAC Converter Module Photoresistor Module PIR Motion Module (HC-SR501) Potentiometer Module Pulse Oximeter and Heart Rate Sensor Module (MAX30102) Raindrop Detection Module Real Time Clock Module (DS1302) Rotary Encoder Module Temperature Sensor Module (DS18B20) Temperature and Humidity Sensor Module (DHT11) Temperature, Humidity & Pressure Sensor (BMP280) Time of Flight Micro-LIDAR Distance Sensor (VL53L0X) Touch Sensor Module Ultrasonic Sensor Module (HC-SR04) Vibration Sensor Module (SW-420) Water Level Sensor Module I²C LCD 1602 OLED Display Module (SSD1306) RGB LED Module Traffic Light Module 5 V Relay Module Centrifugal Pump L9110 Motor Driver Module Passive Buzzer Module Servo Motor (SG90) TT Motor ESP8266 Module JDY-31 Bluetooth Module Power Supply Module Documentation Online Tutorial

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Program, build, and master over 50 projects with MicroPython and the RP2040 microprocessor The Raspberry Pi Pico is a high-performance microcontroller module designed especially for physical computing. Microcontrollers differ from single-board computers, like the Raspberry Pi 4, in not having an operating system. The Raspberry Pi Pico can be programmed to run a single task very efficiently within real-time control and monitoring applications requiring speed. The ‘Pico’ as we call it, is based on the fast, efficient, and low-cost dual-core ARM Cortex-M0+ RP2040 microcontroller chip running at up to 133 MHz and sporting 264 KB of SRAM, and 2 MB of Flash memory. Besides its large memory, the Pico has even more attractive features including a vast number of GPIO pins, and popular interface modules like ADC, SPI, I²C, UART, and PWM. To cap it all, the chip offers fast and accurate timing modules, a hardware debug interface, and an internal temperature sensor. The Raspberry Pi Pico is easily programmed using popular high-level languages such as MicroPython and or C/C++. This book is an introduction to using the Raspberry Pi Pico microcontroller in conjunction with the MicroPython programming language. The Thonny development environment (IDE) is used in all the projects described. There are over 50 working and tested projects in the book, covering the following topics: Installing the MicroPython on Raspberry Pi Pico using a Raspberry Pi or a PC Timer interrupts and external interrupts Analogue-to-digital converter (ADC) projects Using the internal temperature sensor and external temperature sensor chips Datalogging projects PWM, UART, I²C, and SPI projects Using Wi-Fi and apps to communicate with smartphones Using Bluetooth and apps to communicate with smartphones Digital-to-analogue converter (DAC) projects All projects given in the book have been fully tested and are working. Only basic programming and electronics experience is required to follow the projects. Brief descriptions, block diagrams, detailed circuit diagrams, and full MicroPython program listings are given for all projects described. Readers can find the program listings on the Elektor web page created to support the book.

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Die serielle Schnittstelle dient dem Datenaustausch zwischen Mikrocontrollern und Peripheriegeräten. Bei einer seriellen Datenübertragung werden die Bits nacheinander – also seriell – über eine Leitung übertragen. Das Wissen um diese seriellen Schnittstellen erweitert die Einsatzmöglichkeiten von Mikrocontrollern und Peripheriegeräten ungemein. In diesem Buch werden die Grundlagen der Kommunikation für die drei seriellen Schnittstellen I²C, SPI und 1-Wire vorgestellt. Anhand praxisnaher Beispiele werden die Schnittstellen anschaulich dargestellt und deren Einsatz verdeutlicht. Software- und Hardwarebeispiele, die man in diesem Buch finden kann, wurden in Assembler für PIC-Mikrocontroller von Microchip realisiert. Die verwendeten Algorithmen und Vorgehensweisen kann man aber auf beliebige Plattform übertragen. Um den Inhalt des Buches ansprechend zu gestalten, demonstriert der Autor den Buchinhalt an zwei Platinen. Mit diesen Platinen ist es möglich, die in diesem Buch beschriebenen Beispiele auszuprobieren und mit den Schnittstellen zu experimentieren. Beide Platinen basieren auf 8-bit-PIC-Mikrocontrollern von Microchip.

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