Projects with Arduino Uno & Raspberry Pi with Examples for the MCP2515 CAN Bus Interface Module
This book details the use of the Arduino Uno and the Raspberry Pi 4 in practical CAN bus based projects. Using either the Arduino Uno or the Raspberry Pi with off-the-shelf CAN bus interface modules considerably ease developing, debugging, and testing CAN bus based projects.
This book is written for students, practicing engineers, enthusiasts, and for everyone else wanting to learn more about the CAN bus and its applications. The book assumes that the reader has some knowledge of basic electronics. Knowledge of the C and Python programming languages and programming the Arduino Uno using its IDE and Raspberry Pi will be useful, especially if the reader intends to develop microcontroller-based projects using the CAN bus.
The book should be a useful source of reference material for anyone interested in finding answers to questions such as:
What bus systems are available for the automotive industry?
What are the principles of the CAN bus?
How can I create a physical CAN bus?
What types of frames (or data packets) are available in a CAN bus system?
How can errors be detected in a CAN bus system and how dependable is a CAN bus system?
What types of CAN bus controllers exist?
How do I use the MCP2515 CAN bus controller?
How do I create 2-node Arduino Uno-based CAN bus projects?
How do I create 3-node Arduino Uno-based CAN bus projects?
How do I set the acceptance masks and acceptance filters?
How do I analyze data on the CAN bus?
How do I create 2-node Raspberry Pi-based CAN bus projects?
How do I create 3-node Raspberry Pi-based CAN bus projects?
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.
Construisez votre station météo idéale ou explorez les données environnementales avec le monde entier. Avec de nombreux projets pratiques pour Arduino, Raspberry Pi, NodeMCU, ESP32 et autres cartes de développement.
Les stations météo jouissent d’une grande popularité depuis des décennies. Tous les magazines d’électronique, qu’ils soient récents ou non, ont publié et publient régulièrement des articles sur la construction d’une station météo. Au fil des années, elles sont devenues de plus en plus sophistiquées et peuvent aujourd’hui être entièrement intégrées dans la maison intelligente. Ceci implique toutefois souvent une fidélité à un fabricant de produits de marque (coûteux) pour tous les composants.
Cependant, avec votre propre station météo, vous pouvez facilement suivre le rythme et même capturer des relevés que les appareils commerciaux ne peuvent pas réaliser. Le plaisir ne manque pas : vous développerez de manière ludique vos connaissances en électronique, en cartes de développement de microcontrôleurs modernes et en langages de programmation. Pour moins de dix euros, vous pouvez collecter des données environnementales initiales et étendre votre système au fur et à mesure que votre intérêt grandit.
Dans ce numéro
Sur la route du vent et de la météo
Écran météo OpenWeatherMap à affichage fluorescent
Les composés organiques volatils dans l‘air que nous respirons
Travailler avec les capteurs MQ : mesurer le monoxyde de carbone
Détecteur de CO2 avec connexion IdO vers ThingSpeak
Un arrosage automatique pour vos plantes
Un climat intérieur sain : la température et l‘humidité de l‘air sont importants
Thermomètre avec tubes Nixie
Une maison météo rétro pour toute la famille
Mesurez la pression atmosphérique et la température avec précision
Un détecteur de coups de soleil
Capteur maison pour la durée d‘ensoleillement
Le smartphone l‘indique : brouillard ou bonne visibilité ?
Détecter les tremblements de terre
Les niveaux des cours d‘eau et des réservoirs
Évaluer la valeur du pH de l’eau
Détecter les rayonnements radioactifs
Avec le GPS, vous savez où se trouve votre capteur
Enregistrer les fichiers journaux avec horodatage sur des cartes SD
LoRaWAN, The Things Network et ThingSpeak
Exploiter la passerelle LoRaWAN pour le TTN
Affichage géant à led avec prévisions météo
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
32 neue Projekte, praktische Beispiele und Übungen mit dem Elektor Arduino Nano MCCAB Trainingsboard
Die Elektronik und die Mikrocontrollertechnik bieten die Möglichkeit, kreativ tätig zu sein. Mit diesem Mikrocontroller-Praxiskurs besteht die Möglichkeit, eigene Arduino-Projekte zu realisieren und solche Erfolgsmomente erleben zu können. Im Idealfall funktioniert beim ersten Einschalten alles so, wie man es sich vorgestellt hat. In der Praxis läuft es dagegen selten wie erwartet. Dann braucht man Kenntnisse, um den Grund für das Nichtfunktionieren effizient suchen und finden zu können.
In diesem Buch für Fortgeschrittene steigen wir tief in die Welt der Mikrocontroller und der Arduino IDE ein, um neue Verfahren und Details kennen zu lernen, und erfolgreich noch anspruchsvollere Situationen angehen und lösen zu können.
Mit diesem Buch gibt der Autor dem Leser das nötige Rüstzeug, um eigenständig Projekte zu kreieren und auch schnell Fehler finden zu können. Anstatt nur fertige Lösungen zu bieten, erklärt er die Hintergründe, die verwendete Hardware und die eventuell benötigten Tools. Er stellt Aufgaben, bei denen der Leser seine eigene Kreativität einbringt und den Arduino-Sketch selbst schreibt.
Falls man einmal keine vernünftige Idee hat und nicht weiterkommt, gibt es natürlich zu jedem Projekt und zu jeder Aufgabe einen Lösungsvorschlag mit zugehöriger Software, der im Buch ausführlich kommentiert und erklärt wird.
Sie erfahren mit diesem Praxiskurs mehr über das Innenleben des Arduino Nano und des darauf befindlichen Mikrocontrollers. Sie lernen Hardware-Module kennen, mit denen Sie neue interessante Projekte realisieren werden. Sie beschäftigen sich mit Softwareverfahren wie z. B. "Zustandsmaschinen", durch deren Anwendung sich Aufgabenstellungen oft einfacher und übersichtlicher lösen lassen.
Die zahlreichen praktischen Projekt- und Übungs-Sketche realisieren wir wieder auf dem vom "Mikrocontroller-Praxiskurs für Arduino-Einsteiger" bekannten MCCAB Trainingsboard, das die gesamte Hardware-Peripherie und die Bedienungselemente enthält, die wir für die Ein-/Ausgabe-Operationen unserer Sketche benötigen.
Leser, die das MCCAB Trainingsboard noch nicht besitzen, können die benötigte Hardware separat erwerben, oder alternativ auch auf einem Breadboard aufbauen.
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.
Dieses Buch beschäftigt sich mit DC-Elektromotoren und deren Einsatz in Arduino und Raspberry Pi Zero W-Projekten. Das Buch enthält zahlreiche Motorsteuerungsprojekte, wobei jedes Projekt denselben Aufbau besitzt:
Projekttitel
Beschreibung des Projekts
Blockschaltbild
Schaltplan
Zusammenbau
Vollständiges Programmlisting
Umfassende Erläuterung des Programms
Die Projekte im Buch umfassen die Standard-DC-Motoren, Schrittmotoren, Servomotoren und mobile Roboter. Das Buch richtet sich an Elektronik-Bastler, die Projekte mit dem Arduino Uno oder dem Raspberry Pi Zero W entwickeln und dabei Motoren einsetzen möchten.
Ein besonders reizvolles Projekt dieses Buches ist die Fernsteuerung eines mobilen Roboters von einem Mobiltelefon aus mit dem Arduino Uno sowie dem Raspberry Pi Zero W. Dieses Projekt wird sowohl über Wi-Fi als auch über Bluetooth mit dem Handy gesteuert. Die Leser sollten in der Lage sein, einen Roboter vorwärts, rückwärts, links oder rechts zu bewegen, indem sie einfache Befehle vom Mobiltelefon aus senden.
Die vollständigen Programmlistings aller Projekte sowie die detaillierten Programmbeschreibungen finden Sie im Buch. Der Leser kann die Projekte Schritt für Schritt nachbauen oder sie an die eigenen Bedürfnisse anpassen.
Get Cracking with the Arduino Nano V3, Nano Every, and Nano 33 IoT
The seven chapters in this book serve as the first step for novices and microcontroller enthusiasts wishing to make a head start in Arduino programming. The first chapter introduces the Arduino platform, ecosystem, and existing varieties of Arduino Nano boards. It also teaches how to install various tools needed to get started with Arduino Programming. The second chapter kicks off with electronic circuit building and programming around your Arduino. The third chapter explores various buses and analog inputs. In the fourth chapter, you get acquainted with the concept of pulse width modulation (PWM) and working with unipolar stepper motors.
In the fifth chapter, you are sure to learn about creating beautiful graphics and basic but useful animation with the aid of an external display. The sixth chapter introduces the readers to the concept of I/O devices such as sensors and the piezo buzzer, exploring their methods of interfacing and programming with the Arduino Nano. The last chapter explores another member of Arduino Nano family, Arduino Nano 33 IoT with its highly interesting capabilities. This chapter employs and deepens many concepts learned from previous chapters to create interesting applications for the vast world of the Internet of Things.
The entire book follows a step-by-step approach to explain concepts and the operation of things. Each concept is invariably followed by a to-the-point circuit diagram and code examples. Next come detailed explanations of the syntax and the logic used. By closely following the concepts, you will become comfortable with circuit building, Arduino programming, the workings of the code examples, and the circuit diagrams presented. The book also has plenty of references to external resources wherever needed.
An archive file (.zip) comprising the software examples and Fritzing-style circuit diagrams discussed in the book may be downloaded free of charge below.
Plus de 50 circuits et projets
Sirène de style américain
Deux codeurs rotatifs sur une seule entrée analogique
Construire un gradateur numérique 220-V CA avec Arduino
Source de courant pour LED
Détecter quatre contacts avec une seule broche
Petit interrupteur marche/arrêt avec protection de batterie
Distributeur de désinfectant DIY pour les mains
Un orgue électronique simple
Ampli stéréo ultrasimple
Interrupteur activé par le son pour amplificateurs
Balanced/Unbalanced Converter
Filtre externe pour réseau électrique
Télécommande comodo
Boîte de direct pour smartphone
Amusez-vous avec les feux de circulation
Commande de thyristor avec un seul bouton
Posemètre quasi analogique pour chambre noire
Circuits à volonté de la communauté Hackster.io
Minuteur analogique de bronzage
Encore une interface LCD à un seul fil
Générateur PWM simple avec AVR ATtiny13
Une seconde vie pour les piles
Interrupteur tactile pour les lampes à LED
Testeur de LED et d?interrupteurs DIP
Testeur de contrôle IR Go/No-Go
Testeur de semiconducteurs de puissance
SPI pour les LED WS2812(B)
Mesure des inductances de puissance
Une seule prise pour le RPi et le CN/A audio
Accessoire de test DIY pour le compteur LCR
Ampèremètre Arduino
Orgue à deux doigts
Calibrateur de CAN à faible bruit
Convertisseur élévateur DC/DC
Deux potentiomètres sur une entrée numérique
Capteur de proximité acoustique
Capteur de radiateur sans pile
Détecter les micros et les caméras sans fil
Minuteur pour éclairage intérieur de voiture
Simulateur de bougie
Minuteur numérique de cuisine
Milliohmmètre
Minuteur de production d?eau chaude
Chargeur simple pour les batteries 2S 18650
Référence de fréquence avec ATtiny
Commutateur IR à faible puissance
Recycler le chargeur de téléphone de votre voiture
Préamplificateur de microphone pour Arduino
Filtres IEM DIY
Dé électronique sans microcontrôleur
Condensateur digital
Clignotant à LED autochargeable
Aussi dans ce numéro
KiCad 6 ? Cinq fonctionnalités à prendre en compte
Flashback ? Ordinateur SC/MP d?Elektor
Interview ? Faire de l?art avec l?électricité
Mon premier circuit imprimé ? Se lancer avec KiCad
Minimiser le matériel avec un logiciel intelligent
Infographie ? Faits et chiffres
Nouveaux dispositifs d?Analog
Flashback ? Le détecteur de métaux d?Elektor
Hexadoku ? Casse-tête pour elektorniciens
Diese Ausgabe steht allen GOLD- und GREEN-Mitgliedern auf der ElektorMagazine-Website zum Download bereit!
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USB-MessadapterStrom und Signalqualität von USB-Anschlüssen testen
4...20 mA Stromausgang für Arduino UnoEine zuverlässige, EMI-unempfindliche Stromschleifenschnittstelle
Automatische StaubsaugersteuerungHalten Sie den Arbeitsbereich Ihrer Werkzeuge sauber
DDS-Generator mit ATtiny
Opamp-Tester V2Neue Platine – nun auch für SMDs geeignet
550-mW-„Lamp“-AudioverstärkerDer warme Klang von Röhren – ganz einfach
SicherungswächterSicherung mit Blink-LED überwachen
Hochwertiger RIAA-VorverstärkerHolen Sie das Beste aus Ihren Vinyl-Schallplatten heraus!
Drahzahlkalibrator für PlattenspielerEin Arduino-basierter Stroboskopgenerator mit 100–120 Hz
Infrarot-fernbedienbarer DimmerSteuern Sie Ihre Halogen- oder LED-Stehleuchte mühelos und mit Stil
Wie man switch…case mit Strings in C++/Arduino IDE verwendet
Magnetfindermit einfachem Hall-Effekt-Sensor
Intelligenter Einschaltknopf für Raspberry PiEine Lösung für Raspberry Pi bis zum Modell 4
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Einfacher AC-Last-Ein-MonitorEnergie sparen mit einem einfachen Gerät
Powerbanks parallel schaltenEine durchgehende Stromversorgung für drei Tage
VFO bis 15 MHzMit Raspberry Pi Pico
Geigen-Stimmgerät mit ATtiny202
Elektor Classics: Video-Eingangsverstärker für S/W-Fernseher
Kapazitätsmesser20 pF bis 600 nF
Quasi-analoges Uhrwerk MkIIZwei LED-Ringe für Stunden und Minuten
Sie können alles tun, was Sie wollen(mit dem Arduino-Ökosystem an Ihrer Seite)
Neon-Würfel mit Glimmlampen
Elektor Classics: Video-Verstärker
Inspirierende Hardware-Designs für Ihre ESPs
Elektor Classics: RTTY-Abgleichanzeige
RGB-LEDs mit integrierter SteuerschaltungLicht mit Präzision: ICLEDs setzen Maßstäbe
Experiment: Auf dem Weg zu einem Mixed-Signal-Theremin?Moderne Time-of-Flight-Sensoren im Zusammenspiel mit dem zeitlosen XR2206-Analoggenerator
ESP32-Audio-Transceiver-Board (Teil 1)SD-Karten-WAV-Player-Demo
Infografiken: Schaltungen & Schaltungsdesign 2025
Kleiner Audio-MixerEinfaches und vielseitiges skalierbares Design
Intelligenter Treppenlicht-TimerEffiziente Lichtsteuerung zur Reduzierung des Energieverbrauchs
Machen Sie Ihre Rollläden smartVelux-Hardware steuern mit ESP32 und MQTT
Solid-State-FußwärmerEnergieeffizienter Komfort
Ist der M5Stamp Fly Quadcopter der nächste Tello?
Erhöhung der WLAN-Reichweite des ESP32-C3 SuperMiniEine einfache und wirkungsvolle Antennenmodifikation
ZD-8968 Heißluft-LötstationEin preisgünstiges Arbeitstier oder nur heiße Luft?
Parksensor-TesterDefekte beim PDC-System am Auto finden
De mens is van nature uitgerust met sensoren voor geluid, licht, geur, smaak en gevoel. Zintuigen die met elektronica slechts ten dele gekopieerd kunnen worden. Met de Elektor sensorkit kunnen we wel aardig in de buurt komen.
Sensoren kunnen elektronica aansturen, maar ze kunnen ons ook van informatie voorzien. Daarom vormt niet alleen het meten van grootheden, maar ook het zichtbaar maken ervan via de Arduino seriële monitor een niet onbelangrijk deel van dit boek.
De microprocessor ATtiny85 die de Arduino-taal begrijpt, maakt het experimenteren met sensoren gemakkelijk en goedkoop. We zullen niet snel een Arduino-kaartje vast solderen in een permanente opstelling. Bij een achtpotige ATtiny zal dat geen schuldgevoel opleveren. Dat neemt niet weg dat alle sketches gewoon op elk Arduino-board draaien met mogelijk hier en daar een aanpassing van pennummers omdat die kunnen verschillen met reguliere Arduino-boards.
We zullen uitgebreid aandacht besteden aan het programmeren van de ATtiny. Veel schakelingen zijn bruikbaar in het natuurkundepracticum op school of voor bedrijfsmatige toepassingen. Maar de nadruk ligt toch wel op de (beginnende) elektronicahobbyist die zijn vrije tijd op een leuke maar vooral ook nuttige manier wil besteden. Want meer dan ooit tevoren heeft techniek de toekomst.
