32 new Projects, Practical Examples and Exercises with the Elektor Arduino Nano MCCAB Training Board
Electronics and microcontroller technology offer the opportunity to be creative. This practical microcontroller course provides you with the chance to bring your own Arduino projects and experience such moments of success. Ideally, everything works as you imagined when you switch it on for the first time. In practice, however, things rarely work as expected. At that point, you need knowledge to efficiently search for and find the reason for the malfunction.
In this book for advanced users, we delve deep into the world of microcontrollers and the Arduino IDE to learn new procedures and details, enabling you to successfully tackle and solve even more challenging situations.
With this book, the author gives the reader the necessary tools to create projects independently and also to be able to find errors quickly. Instead of just offering ready-made solutions, he explains the background, the hardware used, and any tools required. He sets tasks in which the reader contributes their own creativity and writes the Arduino sketch themselves.
If you don’t have a good idea and get stuck, there is, of course, a suggested solution for every project and every task, along with the corresponding software, which is commented on and explained in detail in the book.
This practical course will teach you more about the inner workings of the Arduino Nano and its microcontroller. You will get to know hardware modules that you can use to realize new and interesting projects. You will familiarize yourself with software methods such as ‘state machines,’ which can often be used to solve problems more easily and clearly.
The numerous practical projects and exercise sketches are once again realized on the Arduino Nano MCCAB Training Board, which you may already be familiar with from the course book ‘Microcontrollers Hands-on Course for Arduino Starters’, and which contains all the hardware peripherals and operating elements we need for the input/output operations of our sketches.
Readers who do not yet own the Arduino Nano MCCAB Training Board can purchase the required hardware separately, or alternatively, build it on a breadboard.
PC USB Logic Analyzers with Arduino, Raspberry Pi, and Co.
Step-by-step instructions guide you through the analysis of modern protocols such as I²C, SPI, UART, RS-232, NeoPixel, WS28xx, HD44780 and 1-Wire. With the help of numerous experimental circuits based on the Raspberry Pi Pico, Arduino Uno and the Bus Pirate, you will learn the practical application of popular USB logic analyzers.
All the experimental circuits presented in this book have been fully tested and are fully functional. The necessary program listings are included – no special programming or electronics knowledge is required for these circuits. The programming languages used are MicroPython and C along with the development environments Thonny and Arduino IDE.
This book uses several models of flexible and widely available USB logic analyzers and shows the strengths and weaknesses of each price range.
You will learn about the criteria that matter for your work and be able to find the right device for you.
Whether Arduino, Raspberry Pi or Raspberry Pi Pico, the example circuits shown allow you to get started quickly with protocol analysis and can also serve as a basis for your own experiments.
After reading this book, you will be familiar with all the important terms and contexts, conduct your own experiments, analyze protocols independently, culminating in a comprehensive knowledge set of digital signals and protocols.
Concrétisez vos rêves, réalisez les projets les plus fous : un odomètre pour la roue de votre hamster, la surveillance complètement automatisée de votre fourmilière avec interface web, ou le Sandwich-O-Mat ? une machine qui grille les sandwichs de votre choix.
Avec les cartes Arduino et le mouvement DIY (« fais-le toi-même ») ou maker, se mettre à programmer des microcontrôleurs est devenu un jeu d?enfant. Une deuxième révolution a eu lieu : des développeurs ingénieux ont mis sur le marché de petites cartes ? appelées « shields » ou modules ? qui simplifient considérablement l?utilisation d?autres dispositifs. Ces petits modules contiennent tous les composants électroniques nécessaires pour la connexion au microcontrôleur ; quelques fils avec des fiches suffisent pour le raccordement, ce qui évite d?avoir à câbler et fait gagner du temps. En outre, il est également possible de manipuler de minuscules composants dépourvus de pattes de connexion (ceux de type CMS).
Projets
Arduino et le monde extérieur
Capteur BMP180, introduction aux bibliothèques et à l?I²C
Initiation aux entrées/sorties avec un shield polyvalent
Adaptateur I²C pour LCD et afficheurs à matrice de points
Shield clavier & LCD
Convertisseur de niveau
W5100 : connexion à internet
Shields d?extension des entrées/sorties
Relais et relais statiques
Shield multifonction : unité de commande universelle
Connexion d?un lecteur de carte SD par SPI
Touches et afficheurs à 7 segments
Convertisseur analogique/numérique à 16 bits
Convertisseur numérique/analogique MCP4725
Pilote de servomoteurs à 16 voies PWM
Lecteur MP3
Enregistreur de données GPS avec stockage sur carte SD
Capteur tactile
Joystick
SHT31 : température et humidité
Capteur d?UV-A VEML6070
Temps de vol VL53L0X
Mesure de distance à ultrasons
Afficheur matriciel à LED à base de MAX7219
Horloge en temps réel DS3231
Circuit d?extension de port MCP23017
Communication radio à 433 MHz
Gyroscope MPU-6050
Accéléromètre ADXL345
LED RVB WS2812
Cartes d?alimentation
Capteurs de gaz MQ-xx
Capteur de dioxyde de carbone (CO2)
Capteur de courant ACS712
Capteur de courant INA219
Pilote de moteur L298
Kit RFID MFRC522
Moteur pas à pas 28BYJ-48
Carte avec pilote de moteur ultra-silencieux TMC2209
Potentiomètre numérique X9C10x
Écran couleur TFT avec contrôleur/pilote ST7735
Écran à encre électronique
Module Bluetooth
Compteur Geiger
Module GSM SIM800L
Multiplexeur I²C
Module CAN (Controller Area Network)
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Der ESP-BLASTEine Mini-Raketendrohne mit ESP32, die über 100 km/h erreicht
Wireless Workshop (1)Freigeschaltetes Funkmodul: 433-MHz-CC1101-Sub-GHz-Transceiver
AM-Sendermit Rechteck-/Sinuswellengenerator auf Raspberry Pi Pico
STM32Cube Innovations ChallengeTreten Sie mit Ihrem besten STM32C5-Design an
CoffeeCallerWie ein langer Flur zu einer maßgefertigten Mesh-Netzwerk-Platine führte
AudiotronicsKlirrfaktor
Elektor ist 65Projekte aus früheren September/Oktober-Ausgaben
Geräteortung durch Bluetooth Channel SoundingZentimetergenaue Entfernungsmessung im IoT der nächsten Generation
2026: Eine KI-OdysseeQuantencomputing ist nicht die nächste GPU
Cloud-Schutz durch Edge-Sicherheit
Erste Erfahrungen mit dem HackRF ProPraktische Tests mit der neuen SDR-Hardware
Herausforderung ElektromobilitätEffiziente Lötlösungen für moderne Fahrzeugtechnik
Modem-Update von GPRS/2G auf LTE/4Gam Beispiel einer Funk-Alarmzentrale
Loop-Antenne mit RF BricksTeil 1: Kurzwellen-Antenne mit einstellbarer Richtwirkung im Selbstbau
Internetradio-zu-AM-KonverterVerwendung eines ESP32-S3 als Sender
Projekt 2.0
mioty – ein ÜberblickLPWAN à la Fraunhofer
Werkbank-WeisheitPraktische Tipps von Experten
Walter, das kompakte IoT-ModulTeil 2: Zugriff auf Wetter- und Datendienste
Verwirklichen Sie Ihre Projekt-Träume: Der Kilometerzähler fürs Hamsterrad, eine vollautomatische Steuerung Ihrer Ameisenfarm mit Webinterface, oder den Sandwich-O-Mat – eine Maschine, die Sandwich-Toasts nach Wahl belegt und überbackt.
Mit dem Arduino und der DIY- oder Maker-Bewegung wurde nicht nur der Einstieg in die Mikrocontroller-Programmierung kinderleicht, auch eine zweite Entwicklung fand statt: Findige Entwickler brachten kleine Boards – sogenannte Shields oder Module – auf den Markt, die den Einsatz von zusätzlicher Hardware stark vereinfachten. Die kleinen Baugruppen enthalten alle wichtigen elektronischen Teile, um mit ein paar Steckkabeln an den Mikrocontroller angeschlossen zu werden, so dass ein frickeliger und aufwändiger Aufbau auf dem Steckboard entfällt. Zudem ist es so möglich, auch winzig kleine Bauteile zu handhaben, die keine Anschlussbeinchen mehr haben (sogenannte SMDs).
Enthaltene Projekte
Arduino sucht Anschluss
BMP, Einführung in Bibliotheken und I²C
Mit dem Mehrzweck-Shield I/O-Grundlagen kennenlernen
I²C-LCD-Adapter und Punktmatrixanzeigen
LCD Keypad Shield
Level-Konverter
W5100: Internetanbindung
I/O-Erweiterungs-Shields
Relais und Solid-State-Relais
Das Multi-Funktions-Shield: eine universelle Bedieneinheit
SD-Kartenleser über SPI anbinden
Tasten und 7-Segmentanzeigen
16-Bit ADC
DAC MCP4725
16-fach PWM Servo-Treiber
MP3-Player
GPS-Datenlogger mit SD-Karte
Touch-Sensor
Joystick
SHT31: Temperatur und Luftfeuchtigkeit
UV A-Sensor VEML6070
VL53L0X Time-of-Flight
Ultraschallsensor-Entfernungsmesser
LED-Punktmatrixanzeige mit MAX7219
RTC DS3231
Port-Expander MCP23017
433 MHz Funk
MPU-650: Gyroskop
Beschleunigungssensor ADXL345
WS2812 RGB-LEDs
Spannungsversorgung
MQ-xx Gassensoren
CO2-Gassensor
ACS712 Stromstärkesensor
INA219 Stromstärkesensor
L298 Motortreiber
MFRC522 RFID
28BYJ-48 Stepper-Motor
TMC2209 Silent-Step-Stick
X9C10x Digitales Poti
Farb-TFT-Display mit ST7735
e-Paper Display
Bluetooth
Geigerzähler
SIM800L GSM-Modul
I²C-Multiplexer
Controller Area Network
Practical Multitasking Fundamentals
Programming embedded systems is difficult because of resource constraints and limited debugging facilities. Why develop your own Real-Time Operating System (RTOS) as well as your application when the proven FreeRTOS software is freely available? Why not start with a validated foundation?
Every software developer knows that you must divide a difficult problem into smaller ones to conquer it. Using separate preemptive tasks and FreeRTOS communication mechanisms, a clean separation of functions is achieved within the entire application. This results in safe and maintainable designs.
Practicing engineers and students alike can use this book and the ESP32 Arduino environment to wade into FreeRTOS concepts at a comfortable pace. The well-organized text enables you to master each concept before starting the next chapter. Practical breadboard experiments and schematics are included to bring the lessons home. Experience is the best teacher.
Each chapter includes exercises to test your knowledge. The coverage of the FreeRTOS Application Programming Interface (API) is complete for the ESP32 Arduino environment. You can apply what you learn to other FreeRTOS environments, including Espressif’s ESP-IDF. The source code is available from GitHub. All of these resources put you in the driver’s seat when it is time to develop your next uber-cool ESP32 project.
What you will learn:
How preemptive scheduling works within FreeRTOS
The Arduino startup “loopTask”
Message queues
FreeRTOS timers and the IDLE task
The semaphore, mutex, and their differences
The mailbox and its application
Real-time task priorities and its effect
Interrupt interaction and use with FreeRTOS
Queue sets
Notifying tasks with events
Event groups
Critical sections
Task local storage
The gatekeeper task
Mit Arduino – Schaltungsprojekte für Profis wird der Leser umfassend in die Hardware und Software der Arduino-Plattform eingeführt. Einfache, leicht verständliche Projekte am Anfang des Buches führen Schritt für Schritt in die Open-Source-Plattform ein. Die Projekte werden dann zunehmend komplexer, um dem Leser möglichst viele konkrete Lösungsmöglichkeiten aufzuzeigen, die mit dem Arduino-Mikrocontroller auch für angehende Profis zur Verfügung stehen.
Dabei wird neben den erforderlichen theoretischen Grundlagen stets größter Wert auf eine praxisorientierte Ausrichtung gelegt. So werden wichtige Techniken wie AD-Wandlung, Timer oder Interrupts stets in Praxisprojekte eingebettet. Es entstehen Lauflichteffekte, ein Aufwachlicht, voll funktionsfähige Voltmeter, präzise Digitalthermometer, Uhren in allen Variationen, Reaktionszeitmesser oder mausgesteuerte Roboterarme. Und ganz nebenbei hat der Leser die Grundlagen der zugehörigen Controller-Technik verstanden und im wahrsten Sinne des Wortes begriffen.
Program and build Arduino-based ham station utilities, tools, and instruments
In addition to a detailed introduction to the exciting world of the Arduino microcontroller and its many variants, this book introduces you to the shields, modules, and components you can connect to the Arduino. Many of these components are discussed in detail and used in the projects included in this book to help you understand how these components can be incorporated into your own Arduino projects. Emphasis has been placed on designing and creating a wide range of amateur radio-related projects that can easily be built in just a few days.
This book is written for ham radio operators and Arduino enthusiasts of all skill levels, and includes discussions about the tools, construction methods, and troubleshooting techniques used in creating amateur radio-related Arduino projects. The book teaches you how to create feature-rich Arduino-based projects, with the goal of helping you to advance beyond this book, and design and build your own ham radio Arduino projects.
In addition, this book describes in detail the design, construction, programming, and operation of the following projects:
CW Beacon and Foxhunt Keyer
Mini Weather Station
RF Probe with LED Bar Graph
DTMF Tone Encoder
DTMF Tone Decoder
Waveform Generator
Auto Power On/Off
Bluetooth CW Keyer
Station Power Monitor
AC Current Monitor
This book assumes a basic knowledge of electronics and circuit construction. Basic knowledge of how to program the Arduino using its IDE will also be beneficial.
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relais à verrouillagedrôle de composant, la série
PIC O?Clock ? prendre le pouls du tempsconception d'un récepteur de signaux horaires SDR
Due Diligence DirectiveBusiness as Usual Will Not Do
démarrer en électronique?amplificateur de tension
enregistreur d'infrasons avec l'Arduino Pro Miniun projet extrait du livre 'Arduino & Co.' d'Elektor
compteur d'énergie basé sur le cloudavec un module ESP32 et un capteur de tension/courant PZEM-004T
guide de programmation Bare-Metal (2)timer précis, UART et débogage
Hexadoku
This bundle contains the popular Elektor Sand Clock for Raspberry Pi Pico and the new Elektor Laser Head Upgrade, offering even more options for displaying the time. Not only can you "engrave" the current time in sand, you can now alternatively write it on a glow-in-the-dark foil or create green drawings.
Contents of the bundle
Elektor Sand Clock for Raspberry Pi Pico (normal price: €50)
Elektor Laser Head Upgrade for Sand Clock (normal price: €35)
Elektor Sand Clock for Raspberry Pi (Raspberry Pi-based Eye Catcher)
A standard sand clock just shows how time passes. In contrast, this Raspberry Pi Pico-controlled sand clock shows the exact time by "engraving" the four digits for hour and minute into the layer of sand. After an adjustable time the sand is flattened out by two vibration motors and everything begins all over again.
At the heart of the sand clock are two servo motors driving a writing pen through a pantograph mechanism. A third servo motor lifts the pen up and down. The sand container is equipped with two vibration motors to flatten the sand. The electronic part of the sand clock consists of a Raspberry Pi Pico and an RTC/driver board with a real-time clock, plus driver circuits for the servo motors.
A detailed construction manual is available for downloading.
Features
Dimensions: 135 x 110 x 80 mm
Build time: approx. 1.5 to 2 hours
Included
3x Precut acrylic sheets with all mechanical parts
3x Mini servo motors
2x Vibration motors
1x Raspberry Pi Pico
1x RTC/driver board with assembled parts
Nuts, bolts, spacers, and wires for the assembly
Fine-grained white sand
Elektor Laser Head Upgrade for Sand Clock
The new Elektor Laser Head transforms the Sand Clock into a clock that writes the time on glow-in-the-dark film instead of sand. In addition to displaying the time, it can also be used to create ephemeral drawings. The 5 mW laser pointer, with a wavelength of 405 nm, produces bright green drawings on the glow-in-the-dark film. For best results, use the kit in a dimly lit room. Warning: Never look directly into the laser beam!
The kit includes all the necessary components, but soldering three wires is required.
Note: This kit is also compatible with the original Arduino-based Sand Clock from 2017. For more details, see Elektor Magazine 1-2/2017 and Elektor Magazine 1-2/2018.
Der ideale Start für alle, die in die Welt der Elektronik und Mikrocontroller eintauchen möchten!
Dieses Sonderheft vermittelt auf verständliche und praxisnahe Weise die Grundlagen der Elektronik – kombiniert mit spannenden Projekten rund um den beliebten Arduino.
Statt trockener Theorie bietet dieses Heft viele leicht nachvollziehbare Experimente, die auf einem Steckboard und mit einem Arduino Uno umgesetzt werden können. So lernen Sie Schritt für Schritt, wie elektronische Bauteile funktionieren und wie Sie sie gezielt einsetzen, um eigene Projekte zu entwickeln.
Enthaltene Projekte
Strom & Spannung: Wie alles begann
Arduino-Hardware
Arduino-Programmierung
Der Stromkreis
Mit dem Multimeter messen
Schaltpläne und Experimentier boards
Schaltpläne erstellen
Breadboard ansichten mit Fritzing
Schaltungen online simulieren
Unverzichtbar: Widerstände (Teil 1)
Praxis mit Widerständen (Teil 2)
Veränderliche Widerstände
Dioden: Einbahnstraße für den Strom
Der Transistor-Schalter
Elektromagnetismus
Relais und Motoren
OpAmps: Operationsverstärker
Kondensatoren
Timer NE555
PWM und analoge Werte mit Arduino
7-Segment Temperatur anzeige
Einführung ins Löten und LCDs
Practical Multitasking Fundamentals
Programming embedded systems is difficult because of resource constraints and limited debugging facilities. Why develop your own Real-Time Operating System (RTOS) as well as your application when the proven FreeRTOS software is freely available? Why not start with a validated foundation?
Every software developer knows that you must divide a difficult problem into smaller ones to conquer it. Using separate preemptive tasks and FreeRTOS communication mechanisms, a clean separation of functions is achieved within the entire application. This results in safe and maintainable designs.
Practicing engineers and students alike can use this book and the ESP32 Arduino environment to wade into FreeRTOS concepts at a comfortable pace. The well-organized text enables you to master each concept before starting the next chapter. Practical breadboard experiments and schematics are included to bring the lessons home. Experience is the best teacher.
Each chapter includes exercises to test your knowledge. The coverage of the FreeRTOS Application Programming Interface (API) is complete for the ESP32 Arduino environment. You can apply what you learn to other FreeRTOS environments, including Espressif’s ESP-IDF. The source code is available from GitHub. All of these resources put you in the driver’s seat when it is time to develop your next uber-cool ESP32 project.
What you will learn:
How preemptive scheduling works within FreeRTOS
The Arduino startup “loopTask”
Message queues
FreeRTOS timers and the IDLE task
The semaphore, mutex, and their differences
The mailbox and its application
Real-time task priorities and its effect
Interrupt interaction and use with FreeRTOS
Queue sets
Notifying tasks with events
Event groups
Critical sections
Task local storage
The gatekeeper task
