Der Raspberry Pi wird traditionell mit Python programmiert. Obwohl das eine sehr mächtige Sprache ist, sind viele Programmierer vielleicht nicht mit ihr vertraut. C hingegen ist vielleicht die am häufigsten verwendete Programmiersprache und alle eingebetteten Mikrocontroller können damit programmiert werden.
Die Sprache C wird an den meisten technischen Hochschulen und Universitäten gelehrt, und fast alle Studenten der Ingenieurwissenschaften sind mit der Verwendung dieser Sprache bei ihren Projekten vertraut. In diesem Buch geht es darum, den Raspberry Pi mit C zu verwenden, um eine Reihe von hardwarebasierten Projekten zu entwickeln. Dabei werden zwei der beliebtesten C-Bibliotheken, wiringPi und pigpio, verwendet.
Das Buch beginnt mit einer Einführung in C, und die meisten Studenten und Neueinsteiger werden dieses Kapitel als wertvoll empfinden. Das Buch enthält viele Projekte, darunter die Verwendung von Wi-Fi und Bluetooth, um die Kommunikation mit Smartphones herzustellen.
Viele sensor- und hardwarebasierte Projekte sind enthalten. Sowohl die wiringPi- als auch die pigpio-Bibliotheken werden in allen Projekten verwendet. Es werden vollständige Programmlistings mit vollständigen Erklärungen gegeben. Alle Projekte wurden vollständig getestet und funktionieren.
Die folgenden hardwarebasierten Projekte sind im Buch enthalten:
Benutzung von Sensoren
Verwendung von LCDs
I²C- und SPI-Busse
Serielle Kommunikation
Multitasking
Externe und Timer-Interrupts
Nutzung von Wi-Fi
Webserver
Kommunikation mit Smartphones
Bluetooth verwenden
Senden von Daten in die Cloud
Programmlisten aller in diesem Buch entwickelten Raspberry-Pi-Projekte sind auf der Elektor-Website verfügbar. Die Leser können diese Programme herunterladen und in ihren Projekten verwenden. Alternativ können sie diese auch an ihre Anwendungen anpassen.
für Raspberry Pi, ESP32 und nRF52 mit Python, Arduino und Zephyr
Bluetooth Low Energy (BLE) Funkchips sind vom Raspberry Pi bis zur Glühbirne allgegenwärtig. BLE ist eine ausgeklügelte Technologie mit einer umfassenden Spezifikation, aber die Grundlagen sind recht zugänglich.
Ein progressiver und systematischer Ansatz wird Sie bei der Beherrschung dieser drahtlosen Kommunikationstechnik, die für die Arbeit in Szenarien mit geringem Stromverbrauch unerlässlich ist, unterstützen.
In diesem Buch lernen Sie, wie man:
Entdecken Sie BLE-Geräte in der Nachbarschaft.
Erstellen Sie Ihre eigenen Werbedaten für BLE-Geräte.
Verbinden Sie sich mit BLE-Geräten wie Herzfrequenzmessern und Näherungsmeldern.
Erstellen Sie sichere Verbindungen zu BLE-Geräten mit Verschlüsselung und Authentifizierung.
BLE-Dienst- und Profilspezifikationen zu verstehen und zu implementieren.
Ein BLE-Gerät mit einer proprietären Implementierung zurückentwickeln und mit Ihrer eigenen Software steuern.
Ihre BLE-Geräte sollen so wenig Strom wie möglich verbrauchen.
Dieses Buch zeigt Ihnen die Grundlagen der BLE-Programmierung mit Python und der Bleak-Bibliothek auf einem Raspberry Pi oder PC, mit C++ und NimBLE-Arduino auf den ESP32-Entwicklungsplatinen von Espressif und mit C auf einer der Entwicklungsplatinen, die vom Zephyr-Echtzeitbetriebssystem unterstützt werden, wie zum Beispiel die nRF52-Platinen von Nordic Semiconductor.
Sie beginnen mit sehr wenig Theorie und werden von Anfang an Code entwickeln. Nach Abschluss dieses Buches werden Sie genug wissen, um Ihre eigenen BLE-Anwendungen zu erstellen.
Dieses E-Book enthält 30 originale Raspberry Pi-Artikel, die in der Zeitschrift Elektor zwischen Mai 2016 und Juli/August 2018 veröffentlicht wurden.
Das 167 Seiten umfassende PDF steckt voller Ideen, Erklärungen, Tipps, Grafiken, Programmen, Platinenlayouts und vieles mehr.
Die Artikel sind informativ, unterhaltsam und anregend zugleich. Lassen Sie sich inspirieren!
Pfiffige Lösungen mit Arduino Pro Mini und ATmega328-Boards
Mit einem einfachen Arduino Pro Mini Board und ein paar weiteren Bauteilen lassen sich heute für wenig Geld Projekte realisieren, die vor 20 oder 30 Jahren noch unentbehrlich waren oder ein kleines Vermögen gekostet hätten. Von einfachen LED-Effekten bis zur Ladestation – die den Akku auf Herz und Nieren prüft – ist in diesem Buch vieles dabei.
Als Mikrocontroller dient bei allen beschriebenen Projekten der ATmega328, der mit seinen 20 Ein- und Ausgangsleitungen unzählige Möglichkeiten zum Messen, Schalten und Steuern bietet. Mit einem 7-Segment-Display und ein paar Widerständen lässt sich daraus z. B. ein Voltmeter bauen oder mittels NTC ein Thermometer. Die Arduino-Plattform bietet dabei die perfekte Entwicklungsumgebung zum Programmieren der Boards.
Neben den ganz konkreten Projekten soll das Buch aber auch das nötige Wissen vermitteln, um eigene Ideen zu verwirklichen. Wie misst man was? Welcher Transistor ist geeignet, um verschiedene Verbraucher einzuschalten? Wann ist man mit einem IC besser bedient, oder wie schaltet man die Netzspannung? Auch batteriebetriebene Projekte mit LilyPad sind ausführlich thematisiert. Ebenso elektrische Motoren, vom einfachen Gleichstrommotor bis zum Schrittmotor.
Sensoren sind ein weiteres spannendes Thema. Nur zwei Beispiele: Mit einem winzigen Bauteil lässt sich tatsächlich feststellen, dass der Luftdruck am Fußboden höher ist als auf Tischhöhe. Mit einem einfachen Infrarot-Empfänger kann man mit der Fernbedienung ein zweites Leben schenken und die Wohnung damit steuern.
Sicher, modular, Open Source und autark
Seit der Raspberry Pi eingeführt wurde, wird er von Enthusiasten zur Automatisierung ihrer Häuser verwendet. Der Raspberry Pi ist ein leistungsstarker Computer in einem kleinen Gehäuse mit zahlreichen Schnittstellenoptionen zur Steuerung verschiedener Geräte. Dieses Buch zeigt Ihnen, wie Sie Ihr Zuhause mit einem Raspberry Pi automatisieren können. Sie lernen, wie Sie verschiedene drahtlose Protokolle für die Heimautomatisierung verwenden, z. B. Bluetooth, 433,92 MHz-Funkwellen, Z-Wave und Zigbee. Bald werden Sie Ihr Zuhause mit Python, Node-RED und Home Assistant automatisieren und sogar mit Ihrem Heimautomatisierungssystem sprechen können. All dies geschieht sicher mit einem modularen System, das vollständig Open Source ist und ohne die Dienste von Drittanbietern auskommt. Sie haben die Kontrolle über Ihr Zuhause und sonst niemand.
Am Ende dieses Buches können Sie Ihren Raspberry Pi als hochflexibles Heimautomatisierungs-Gateway für Protokolle Ihrer Wahl installieren und konfigurieren und verschiedene Dienste mit MQTT verknüpfen, um Ihr eigenes System daraus zu machen. Dieser DIY-Ansatz (Do it yourself) ist etwas aufwändiger als die Installation eines handelsüblichen Heimautomatisierungssystems, aber dabei können Sie viel lernen und am Ende wissen Sie genau, was Ihr Haus steuert und wie Sie es optimieren können. Aus diesem Grund haben Sie sich überhaupt für den Raspberry Pi interessiert, richtig?
Machen Sie Ihren Raspberry Pi zu einem zuverlässigen Gateway für verschiedene Heimautomatisierungsprotokolle.
Machen Sie Ihr Heimautomatisierungs-Setup mit Docker Compose reproduzierbar.
Sichern Sie Ihre gesamte Netzwerkkommunikation mit TLS.
Erstellen Sie ein Videoüberwachungssystem für Ihr Zuhause.
Automatisieren Sie Ihr Zuhause mit Python, Node-RED, Home Assistant und AppDaemon.
Greifen Sie von entfernten Standorten sicher auf Ihr Heimautomatisierungs-Dashboard zu.
Verwenden Sie vollständig offline Sprachbefehle in Ihrer eigenen Sprache.
Laden Sie die Software herunter und sehen Sie sich die Errata für das Buch auf GitHub an.
Der Raspberry Pi wird traditionell mit Python programmiert. Obwohl das eine sehr mächtige Sprache ist, sind viele Programmierer vielleicht nicht mit ihr vertraut. C hingegen ist vielleicht die am häufigsten verwendete Programmiersprache und alle eingebetteten Mikrocontroller können damit programmiert werden.
Die Sprache C wird an den meisten technischen Hochschulen und Universitäten gelehrt, und fast alle Studenten der Ingenieurwissenschaften sind mit der Verwendung dieser Sprache bei ihren Projekten vertraut. In diesem Buch geht es darum, den Raspberry Pi mit C zu verwenden, um eine Reihe von hardwarebasierten Projekten zu entwickeln. Dabei werden zwei der beliebtesten C-Bibliotheken, wiringPi und pigpio, verwendet.
Das Buch beginnt mit einer Einführung in C, und die meisten Studenten und Neueinsteiger werden dieses Kapitel als wertvoll empfinden. Das Buch enthält viele Projekte, darunter die Verwendung von Wi-Fi und Bluetooth, um die Kommunikation mit Smartphones herzustellen.
Viele sensor- und hardwarebasierte Projekte sind enthalten. Sowohl die wiringPi- als auch die pigpio-Bibliotheken werden in allen Projekten verwendet. Es werden vollständige Programmlistings mit vollständigen Erklärungen gegeben. Alle Projekte wurden vollständig getestet und funktionieren.
Die folgenden hardwarebasierten Projekte sind im Buch enthalten:
Benutzung von Sensoren
Verwendung von LCDs
I²C- und SPI-Busse
Serielle Kommunikation
Multitasking
Externe und Timer-Interrupts
Nutzung von Wi-Fi
Webserver
Kommunikation mit Smartphones
Bluetooth verwenden
Senden von Daten in die Cloud
Programmlisten aller in diesem Buch entwickelten Raspberry-Pi-Projekte sind auf der Elektor-Website verfügbar. Die Leser können diese Programme herunterladen und in ihren Projekten verwenden. Alternativ können sie diese auch an ihre Anwendungen anpassen.
Dieses Buch nimmt Sie mit auf eine spannende Tour durch die Entwicklung von Full-Stack-Webanwendungen mit Raspberry Pi. Sie lernen, wie Sie eine Anwendung von Grund auf erstellen.
Sie erwerben Erfahrung und Wissen über Technologien, darunter:
Das Linux-Betriebssystem und die Befehlszeile.
Die Programmiersprache Python.
Die GPIOs (General Purpose Input Output Pins) des Raspberry Pi.
Der Nginx-Webserver.
Flask Python-Mikroframework für Webanwendungen.
JQuery und CSS zum Erstellen von Benutzeroberflächen.
Umgang mit Zeitzonen.
Erstellen von Diagrammen mit Plotly und Google Charts.
Datenerfassung mit Google Sheet.
Entwickeln von Applets mit IFTTT.
Sichern Sie Ihre Anwendung mit SSL.
Empfangen Sie mit Twilio Textnachrichten auf Ihrem Telefon.
In diesem Buch erfahren Sie außerdem, wie Sie einen drahtlosen Arduino-Sensorknoten aus der Ferne einrichten und Daten von ihm sammeln. Ihre Raspberry Pi-Webanwendung kann Arduino-Knotendaten auf die gleiche Weise verarbeiten, wie sie Daten von ihrem integrierten Sensor verarbeitet.
Raspberry Pi Full Stack vermittelt Ihnen viele Fähigkeiten, die für die Erstellung von Web- und Internet-of-Things-Anwendungen unerlässlich sind.
Die Anwendung, die Sie in diesem Projekt erstellen, ist eine Plattform, die Sie erweitern können. Dies ist nur der Anfang dessen, was Sie mit einem Raspberry Pi und den Software- und Hardwarekomponenten tun können, die Sie lernen werden.
Dieses Buch wird vom Autor durch einen eigenen Diskussionsbereich unterstützt.
Das Projektbuch – geschrieben von Dogan Ibrahim – ist eine Einführung in die Verwendung des Raspberry Pi Pico Experimenting Kits. Das Kit basiert auf dem Raspberry Pi Pico-Prozessor und enthält mehrere integrierte sowie externe Sensoren und einen Aktuator. Das Kit wird mit der Programmiersprache MicroPython programmiert. Die Thonny-Entwicklungsumgebung (IDE) wird in allen Projekten des Buchs verwendet. Es sind keine Programmier- oder Elektronikkenntnisse erforderlich, um die Projekte durchzuführen.
Die in diesem Buch vorgestellten Projekte sind umfassend getestet und funktionsfähig und verwenden alle mitgelieferten Komponenten. Für jedes Projekt gibt es im Buch ein Blockdiagramm, einen Schaltplan, ein vollständiges Programmlisting und eine komplette Programmbeschreibung.
Lieferumfang des Kits
Raspberry Pi Pico RP2040
Pico-Erweiterungs-Board
1,44' TFT LCD mit ST7735-Treiber
3x Taster-Eingang
3x LED-Ausgang
1x Aktiv-Sommer
6x Schnittstelle (UART/GPIO/I²C/ADC) Grove-kompatibel
Stromversorgung über Micro-USB
8 Modul
MPU6050 6-Achsen IMU
DHT11 Feuchtigkeits- & Temperatursensor
10 A Relais
SG90 Servo
Schiebe-Potentiometer
Seriell-zu-WiFi-Modul (ESP8266)
Ultraschall-Abstandssensor
8-bit RGB-adressierbares LED-Modul (WS2818)
Projektbuch (Deutsch, 184 Seiten)
42 Projekte im Buch
Board-Hardware-basierte Projekte
Blinken einer integrierten LED
Blinkendes SOS
Blinkende LED – mit einem Timer
Abwechselnd blinkende LEDs
Drucktastensteuerung
Ändern der LED-Blinkrate mit Drucktasten-Interrupts
Binäre Zähl-LEDs
Zufällig blinkende gelbe, grüne und blaue LEDs
LEDs jagen
Reaktionstimer
Tasten und LEDs
Das TFT-Display
Sekundenzähler
Ereigniszähler
Reaktionstimer
LED- und Tastenstatus anzeigen
Temperatur und Luftfeuchtigkeit – Anzeige im Thonny-Fenster
Temperatur und Luftfeuchtigkeit – LED-Ausgang
Temperatur und Luftfeuchtigkeit – Anzeige auf TFT
EIN/AUS-Temperaturregelung
EIN/AUS-Temperaturregelung – Einstellen der gewünschten Temperatur
Voltmeter
Helligkeit einer LED ändern
Ultraschall-Entfernungsmessung - Anzeige im Thonny-Fenster
Ultraschall-Entfernungsmessung - Anzeige auf TFT
Höhe einer Person (Stadiometer)
Ultraschall-Einparkhilfe mit Summer
Ultraschall-Füllstandsregler
Melodiemacher
Servomotorsteuerung
Präzise Servomotorsteuerung
WS2812 LED-Streifen-Lichtshow – State-Machine-Ansatz
WS2812 LED-Streifenlichtshow – mit der Neopixel-Bibliothek
WS2812 LED Strip Show – ein weiteres Beispiel für eine Neopixel-Bibliothek
Anzeige von 3 Dimensionen der Beschleunigung
Die maximale Beschleunigung eines Autos – am TFT-Display
Pegelanzeige mit dem Gyroskop
MPU6050 Temperaturanzeige
TFT-Display-Test
TFT-Bitmap-Anzeige
WLAN verwenden
Verbinden Sie sich mit dem lokalen Wi-Fi-Netzwerk und zeigen Sie die IP-Adresse an
Steuerung einer LED von einem Smartphone über Wi-Fi
Anzeige der Temperatur auf einem Smartphone über Wi-Fi
Einfache und kostengünstige digitale Signalverarbeitung
Ziel dieses Buches ist es, die Grundprinzipien der digitalen Signalverarbeitung (DSP) zu vermitteln und sie unter Verwendung eines Minimums an Mathematik aus praktischer Sicht einzuführen. Es wird nur das Grundniveau der Theorie zeitdiskreter Systeme vermittelt, das ausreicht, um DSP-Anwendungen in Echtzeit zu implementieren. Die praktischen Umsetzungen werden in Echtzeit mithilfe des beliebten Mikrocontroller-Entwicklungsboards ESP32 DevKitC beschrieben. Mit dem kostengünstigen und äußerst beliebten ESP32-Mikrocontroller sollten Sie in der Lage sein, grundlegende DSP-Projekte mit Abtastfrequenzen im Audiobereich zu entwerfen. Die gesamte Programmierung erfolgt mit der beliebten Arduino IDE in Verbindung mit dem C-Sprachcompiler.
Nachdem das Buch eine solide Grundlage der DSP-Theorie und relevante Diskussionen über die wichtigsten DSP-Softwaretools auf dem Markt gelegt hat, werden die folgenden audiobasierten Sound- und DSP-Projekte vorgestellt:
Verwendung eines I²S-basierten digitalen Mikrofons zur Audioaufnahme
Verwendung eines I²S-basierten Klasse-D-Audioverstärkers und Lautsprechers
Wiedergabe von auf einer SD-Karte gespeicherter MP3-Musik über einen I²S-basierten Verstärker und Lautsprecher
Wiedergabe von im ESP32-Flash-Speicher gespeicherten MP3-Musikdateien über einen I²S-basierten Verstärker und Lautsprecher
Mono- und Stereo-Internetradio mit I²S-basierten Verstärkern und Lautsprechern
Text-zu-Sprache-Ausgabe mit einem I²S-basierten Verstärker und Lautsprecher
Verwendung der Lautstärkeregelung in I²S-basierten Verstärker- und Lautsprechersystemen
Ein sprechender Veranstaltungszähler mit einem I²S-basierten Verstärker und Lautsprecher
Ein einstellbarer Sinusgenerator mit I²S-basiertem Verstärker und Lautsprecher
Verwendung des schnellen 24-Bit-ADC/DAC-Moduls Pmod I²S2
Digitales Tiefpass- und Bandpass-Echtzeit-FIR-Filterdesign mit externer und interner A/D- und D/A-Wandlung
Digitales Tiefpass- und Bandpass-Echtzeit-IIR-Filterdesign mit externer und interner A/D- und D/A-Wandlung
Schnelle Fourier-Transformationen (FFT)
Obwohl viele Amateure noch immer viele klassische HF- und Mobilfunkgeräte verwenden, ist der Einsatz von Computern und digitalen Techniken bei Funkamateuren inzwischen sehr beliebt. Heutzutage kann jeder ein Raspberry Pi Pico Mikrocontroller-Board für 5 € erwerben und mit dem "Pico" und einigen externen Komponenten viele Amateurfunkprojekte entwickeln. Dieses Buch richtet sich an Funkamateure, Studenten der Elektrotechnik und alle, die lernen möchten, den Raspberry Pi Pico für ihre elektronischen Projekte zu nutzen. Das Buch eignet sich sowohl für Anfänger in der Elektronik als auch für diejenigen mit viel Erfahrung.
Die Installation der Programmierumgebung MicroPython wird Schritt für Schritt beschrieben. Einige Kenntnisse der Programmiersprache Python sind hilfreich, um die im Buch vorgestellten Projekte nachvollziehen und modifizieren zu können. Das Buch stellt den Raspberry Pi Pico vor und gibt Beispiele für viele Allzweck- und reine Softwareprojekte, die den Leser mit der Programmiersprache Python vertraut machen. Zusätzlich zu den reinen Software-Projekten, die auf den Funkamateur zugeschnitten sind, werden insbesondere in Kapitel 6 über 36 Hardware-Projekte für "Amateure" vorgestellt, darunter:
Steuerung der Netzspannung der Station (Ein/Aus)
Uhr der Funkstation
GPS-basierte geografische Koordinaten der Station
Temperatur und Luftfeuchtigkeit der Funkstation
Verschiedene Methoden der Wellenformerzeugung mit Software und Hardware (DDS)
Frequenzzähler
Voltmeter / Amperemeter / Ohmmeter / Kapazitätsmesser
RF-Meter und RF-Dämpfungsglieder
Morsecode-Übungsgeräte
RadioStation Click-Platine
Raspberry Pi Pico-basiertes FM-Radio
Verwendung von Bluetooth und Wi-Fi mit Raspberry Pi Pico
Funkstationssicherheit mit RFID
Audio-Verstärkermodul mit Drehgeber-Lautstärkeregelung
Morse-Dekoder
Verwendung der FS1000A TX-RX-Module zur Kommunikation mit Arduino
Sicher, modular, Open Source und autark Seit der Einführung des Raspberry Pi wird er von Enthusiasten zur Automatisierung ihres Zuhauses genutzt. Der Raspberry Pi ist ein leistungsstarker Computer in einem kleinen Paket mit vielen Schnittstellenoptionen zur Steuerung verschiedener Geräte. Dieses Buch zeigt Ihnen, wie Sie Ihr Zuhause mit einem Raspberry Pi automatisieren können. Sie lernen, wie Sie verschiedene drahtlose Protokolle für die Heimautomation verwenden, wie z. B. Bluetooth, 433,92-MHz-Funkwellen, Z-Wave und Zigbee. Bald werden Sie Ihr Zuhause mit Python, Node-RED und Home Assistant automatisieren und sogar mit Ihrem Hausautomationssystem sprechen können. All dies geschieht sicher, mit einem modularen System, vollständig Open Source, ohne auf Dienste Dritter angewiesen zu sein. Sie haben die Kontrolle über Ihr Zuhause und niemand sonst. Am Ende dieses Buches können Sie Ihren Raspberry Pi als hochflexibles Hausautomations-Gateway für Protokolle Ihrer Wahl installieren und konfigurieren und verschiedene Dienste mit MQTT verknüpfen, um ihn zu Ihrem eigenen System zu machen. Dieser Do-it-yourself-Ansatz ist etwas mühsamer als die einfache Installation eines handelsüblichen Hausautomationssystems, aber Sie können dabei viel lernen und am Ende wissen Sie genau, was in Ihrem Haus läuft und was wie man es optimiert. Aus diesem Grund haben Sie sich überhaupt für den Raspberry Pi interessiert, oder?
Verwandeln Sie Ihren Raspberry Pi in ein zuverlässiges Gateway für verschiedene Heimautomatisierungsprotokolle.
Machen Sie Ihr Hausautomations-Setup mit Docker Compose reproduzierbar.
Sichern Sie Ihre gesamte Netzwerkkommunikation mit TLS.
Erstellen Sie ein Videoüberwachungssystem für Ihr Zuhause.
Automatisieren Sie Ihr Zuhause mit Python, Node-RED, Home Assistant und AppDaemon.
Greifen Sie von entfernten Standorten aus sicher auf Ihr Hausautomations-Dashboard zu.
Verwenden Sie vollständig Offline-Sprachbefehle in Ihrer eigenen Sprache.
Downloads
Errata auf GitHub
Ein Handbuch mit aktuellen Hardware-Informationen für den beliebten Arduino Uno, die einfach zu bedienende Open-Source-Elektronik-Plattform, die von Bastlern, Machern, Hackern, Experimentatoren, Pädagogen und Profis verwendet wird.
In diesem handlichen Nachschlagewerk und Benutzerhandbuch finden Sie alle Informationen über die Hardware und Firmware der Arduino Uno-Boards.
Ideal für die Werkbank oder den Schreibtisch
Enthält alle Informationen zur Arduino Uno Hardware an einem Ort
Berücksichtigt Arduino / Genuino Uno Revision 3 und frühere Boards
Einfaches Suchen der technischen Spezifikationen der Hardware mit Erklärungen
Kapitel Pin-Referenz mit Schnittstellenbeispielen
Diagramme und Abbildungen zum einfachen Nachschlagen alternativer Pin-Funktionen und Hardware-Verbindungen
Lernen Sie, die Firmware auf der Karte zu sichern und wiederherzustellen oder neue Firmware zu laden
Grundlegende Fehlersuche und Reparaturverfahren für Arduino Uno-Boards
Stromversorgungsschaltungen vereinfacht und erklärt
Mechanische Abmessungen aufgeteilt in fünf einfach referenzierbare Diagramme
Enthält Schaltpläne, Stückliste und Board-Layout-Referenz zum einfachen Auffinden von Komponenten
Der Arduino Uno ist ein Open-Source-Mikrocontroller-Entwicklungssystem, das Hardware, eine integrierte Entwicklungsumgebung (IDE) und eine Vielzahl von Bibliotheken umfasst. Es wird von einer riesigen Gemeinschaft von Programmierern, Elektronikern, Enthusiasten und Akademikern unterstützt. Insbesondere die Bibliotheken erleichtern die programmierte Arbeit und reduzieren die Entwicklungszeiten, da sie das Erstellen von Programmen erheblich erleichtern.
Der Raspberry Pi 4 kann in vielen Projekten wie Audio- und Videoanwendungen, aber auch in Industriesteuerungen, Robotik, Spielen usw. eingesetzt werden. Dazu bietet er auch WiFi- und Bluetooth-Fähigkeiten, wodurch er sich zudem hervorragend für internetbasierte Steuerungs- und Überwachungsanwendungen eignet.
In diesem Buch werden sowohl der Raspberry Pi 4 als auch der Arduino Uno in PID-basierten automatischen Steuerungsanwendungen eingesetzt. Nach einer grundlegenden Theorie der Regelsysteme werden funktionierende und getestete Projekte zur Steuerung realer Systeme mit PID-Reglern vorgestellt. Die Open-Loop-Eigenschaften, die Abstimmung der PID-Parameter und das Closed-Loop-Zeitverhalten der Systeme werden zusammen mit Blockdiagrammen, Schaltplänen und PID-Regelalgorithmen ausführlich diskutiert.
Vollständiges Programm für Raspberry Pi und Arduino Uno, runden die im Buch vorgestellten Projekte ab. Die Regelsysteme können problemlos auch auf andere Projekte angewendet werden und die für den Raspberry Pi 4 angegebenen Programme sollten auch mit anderen Modellen der Raspberry Pi-Familie reibungslos funktionieren.
Das Buch behandelt folgende Themen:
Steuer- und Regelsysteme
Analoge und digitale Sensoren
Übertragungsfunktionen und zeitkontinuierliche Systeme
Systemantwortfunktionen erster und zweiter Ordnung
Zeitdiskrete digitale Systeme
Zeitkontinuierliche PID-Regler
Zeitdiskreter PID-Regler
Zweipunkt-Temperaturregelung mit Raspberry Pi und Arduino Uno
PID-basierte Temperaturregelung mit Raspberry Pi und Arduino Uno
Motorsteuerung mit Raspberry Pi und Arduino Uno
Wasserstandsregelung mit Raspberry Pi und Arduino Uno
PID-basierte LED-Helligkeitsregelung mit Raspberry Pi und Arduino Uno
Mit dem Elektor Arduino Nano Trainingsboard (MCCAB) eigene Projekte realisieren
Der Mikrocontroller ist das wohl faszinierendste Teilgebiet der Elektronik, denn aufgrund der Vielzahl von Funktionen, die er auf seinem Chip vereinigt, ist er für den Entwickler ein universelles Multi-Tool zur Realisierung seiner Projekte. Praktisch jedes Gerät des täglichen Gebrauchs wird heute von einem Mikrocontroller gesteuert. Für einen elektronischen Laien blieb es aufgrund der Komplexität bisher allerdings ein Wunschtraum, eigene Ideen mit einem Mikrocontroller zu realisieren. Das Arduino-Konzept hat den Einsatz von Mikrocontrollern weitgehend vereinfacht, sodass jetzt auch eigene Elektronik-Ideen mit einem Mikrocontroller verwirklichen können.
Buch & Hardware im Bundle: 'Learning by Doing'
Dieses im Bundle mitgelieferte Buch (im großen A4-Format) zeigt, wie man auch ohne große Erfahrung in Elektronik und Programmiersprachen eigene Projekte mit einem Mikrocontroller realisieren kann. Es ist ein Mikrocontroller-Praxiskurs für Einsteiger, denn nach einem Überblick über die Interna des Mikrocontrollers und einer Einführung in die Programmiersprache C liegt der Schwerpunkt des Kurses auf den praktischen Übungen. Der Leser eignet sich die erforderlichen Kenntnisse durch 'Learning by Doing' an: In dem umfangreichen Praxisteil mit 12 Projekten und 46 Übungen wird das im vorderen Teil des Buches Gelernte mit vielen Beispielen unterlegt. Die Übungen sind dabei so aufgebaut, dass der Arbeiter eine Aufgabenstellung erhält, die er mit seinem im Theorieteil des Buches aufgebauten Wissen löst. Für jede Übung gibt es anschließend eine ausführlich vorbereitete und besprochene Musterlösung, die dem Benutzer bei Problemen weiterhilft und die er mit seiner eigenen Lösung vergleichen kann.
Arduino IDE
In der Arduino IDE, einer Software-Entwicklungsumgebung, die kostenlos auf den eigenen PC heruntergeladen werden kann und die das gesamte Softwarepaket enthält, das für ein eigenes Mikrocontroller-Projekt benötigt wird. Der Bearbeiter schreibt mit dem Editor der IDE seine Programme („Apps“) in der Programmiersprache C. Der in die Arduino IDE integrierte Compiler übersetzt sie in die Bits und Bytes, die der Mikrocontroller versteht und die dann über ein USB-Kabel in den Speicher des Mikrocontrollers auf dem Elektor Arduino Nano Trainingsboard (MCCAB) geladen werden.
Externe Sensoren, Motoren oder Baugruppen abfragen oder steuern
Das Elektor Arduino Nano Trainingsboard (MCCAB) enthält neben einem Mikrocontrollermodul Arduino Nano alle für die Übungen benötigten Bauteile wie Leuchtdioden, Schalter, Taster, akustischer Signalgeber usw. Auch externe Sensoren, Motoren oder Baugruppen können mit diesem Mikrocontroller-Übungssystem abgefragt oder gesteuert werden.
Technische Daten (Arduino Nano Trainingsboard MCCAB)
Stromversorgung
Über die USB-Verbindung zur Erstellung der Programme sowieso angeschlossenen PCs oder ein externes Netzteil (nicht im Lieferumfang enthalten)
Betriebsspannung
+5 Vcc
Eingangsspannung
Alle Eingänge
0 V bis +5 V
VX1 und VX2
+8 V bis +12 V (nur bei Verwendung eines externen Netzteils)
Mikrocontrollermodul
Arduino Nano
inkl. Mini-USB Kabel
Hardwareperipherie
LCD
2x16 Zeichen
Potenziometer P1 und P2
JP3: Auswahl der Betriebsspannung von P1 & P2
:-)
SV4: Verteilung für die Betriebsspannungen SV5, SV6: Verteiler für die Ein-/Ausgänge des Mikrocontrollers
Schalter und Taster
RESET-Taster auf dem Arduino Nano-Modul 6x Tastschalter K1 … K6 6x Schiebeschalter S1 … S6 JP2: Verbindung der Schalter mit den Eingängen des Mikrocontrollers
Sommer
Piezo-Summer Buzzer1 mit Steckbrücke auf JP6
Leuchtanzeigen
LED L auf dem Arduino Nano-Modul, verbunden mit GPIO D13 11x LED: Zustandsanzeige für die Ein-/Ausgänge JP6: Verbindung der LEDs LD10 … LD20 mit den GPIOs D2 … D12
Serielle Schnittstellen SPI und I²C
JP4: Auswahl des Signals an Pin X der SPI-Steckerleiste SV12 SV9 bis SV12: SPI-Schnittstelle (3,3 V/5 V) bzw. I²C-Schnittstelle
Schaltausgang für externe Geräte
SV1, SV7: Schaltausgang (maximal +24 V/160 mA, extern versorgt) SV2: 2x13 Pins zum Anschluss externer Module
3x3 LED-Matrix (9 rote LEDs)
SV3: Spalten der 3x3 LED-Matrix (Ausgänge D6 … D8) JP1: Verbindung der Reihen mit den GPIOs D3 … D5
Software
Bibliothek MCCABLib
Steuerung der Hardware-Komponenten (Schalter, Taster, Leuchtdioden, 3x3 LED-Matrix, Summer) auf dem MCCAB Trainingsboard
Betriebstemperatur
bis +40 °C
Abmessungen
100 x 100 x 20 mm
Technische Daten (Arduino Nano)
Mikrocontroller
ATmega328P
Architektur
AVR
Betriebsspannung
5 V
Flashspeicher
32 KB, davon 2 KB vom Bootloader belegt
SRAM
2 KB
Taktfrequenz
16 MHz
Analoge IN-Pins
8
EEPROM
1 KB
DC-Strom pro I/O-Pin
40 mA an einem I/O-Pin, insgesamt maximal 200 mA an allen Pins gemeinsam
Eingangsspannung
7-12 V
Digitale I/O-Pins
22 (6 davon sind PWM-fähig)
PWM-Ausgänge
6
Nenn
19 mA
Abmessungen
18 x 45 mm
Gewicht
7 g
Lieferumfang
1x Elektor Arduino Nano Trainingsboard (MCCAB)
1x Buch 'Mikrocontroller-Praxiskurs für Arduino-Einsteiger'
1x Arduino Nano
Ein Referenz- und Benutzerhandbuch für die Arduino Mega 2560 Hardware und Firmware
Ein Handbuch mit aktuellen Hardwareinformationen zum Arduino Mega 2560.
Der Arduino Mega 2560 ist ein Upgrade der beliebten Arduino Uno-Platine und bietet mehr Pins, serielle Schnittstellen und Speicher. Arduino ist die benutzerfreundliche Open-Source-Elektronikplattform, die von Bastlern, Machern, Hackern, Experimentatoren, Pädagogen und Profis verwendet wird.
In diesem praktischen Referenz- und Benutzerhandbuch erhalten Sie alle Informationen, die Sie über die Hardware und Firmware der Arduino Mega 2560-Boards benötigen. Ideal für die Werkbank oder den Schreibtisch. Dieses Handbuch behandelt die Hardware und Firmware des Arduino Mega 2560 und ist ein Begleitband zum Ultimate Arduino Uno Hardware Manual , das die Hardware und Firmware des Arduino Uno behandelt.
Enthält alle Hardwareinformationen zum Arduino Mega 2560 an einem Ort
Deckt Arduino / Genuino Mega 2560 Revision 3 und frühere Boards ab
Finden Sie ganz einfach technische Hardwarespezifikationen mit Erklärungen Pin-Referenzkapitel mit Schnittstellenbeispielen
Diagramme und Abbildungen zur einfachen Bezugnahme auf Pin-Funktionen und Hardware-Verbindungen
Erfahren Sie, wie Sie die Firmware auf der Platine sichern und wiederherstellen oder neue Firmware laden.
Grundlegende Fehlersuch- und Reparaturverfahren für Arduino Mega 2560-Boards
Stromversorgungsschaltungen vereinfacht und erklärt
Mechanische Abmessungen in fünf leicht verständliche Diagramme unterteilt
Enthält Schaltpläne, Stücklisten und Platinenlayouts zum einfachen Auffinden von Komponenten
Ein Kapitel zur Shield-Kompatibilität erklärt, wie Shields auf verschiedenen Arduino-Boards funktionieren.
Entwerfen Sie IoT-Projekte mit Raspberry Pi, Arduino und ESP32
Das Internet der Dinge (IoT) wird zu einem wichtigen Anwendungsbereich für eingebettete Systeme. Daher interessieren sich immer mehr Menschen für das Design und die Programmierung eingebetteter Systeme. Technische Hochschulen und Universitäten verabschieden sich von herkömmlichen 8- und 16-Bit-Mikrocontrollern und führen eingebettete 32-Bit-Mikrocontroller in ihren Lehrplan ein. Viele IoT-Anwendungen erfordern Präzision, hohe Verarbeitungsleistung und geringen Stromverbrauch. Node-RED wird von IBM hergestellt und ist ein Open-Source-Grafikeditor für die Verkabelung des Internets der Dinge. Node-RED verfügt über eine große Anzahl von Knoten, um eine Vielzahl von Aufgaben zu bewältigen. Die erforderlichen Knoten werden ausgewählt und miteinander verbunden, um eine bestimmte Aufgabe auszuführen. Node-RED basiert auf der Flussprogrammierung, bei der Knoten konfiguriert und miteinander verbunden werden, um ein Anwendungsprogramm zu bilden. Es gibt Knoten zum Ausführen komplexer Aufgaben, darunter Webzugriff, Twitter, E-Mail, HTTP, Bluetooth, MQTT, Steuerung von GPIO-Ports usw. Ein besonders schöner Aspekt von Node-RED ist, dass der Programmierer nicht lernen muss, wie man komplexe Programme schreibt. Beispielsweise kann eine E-Mail gesendet werden, indem einfach Knoten miteinander verbunden werden und nur wenige Codezeilen geschrieben werden. Ziel dieses Buches ist es, zu lehren, wie Node-RED in Projekten eingesetzt werden kann. Die wichtigste Hardwareplattform, die bei den meisten Projekten in diesem Buch verwendet wird, ist Raspberry Pi 4. Es gibt Kapitel, die zeigen, wie Node-RED auch mit Arduino Uno, ESP32 DevKitC und den ESP8266 NodeMCU Mikrocontroller-Entwicklungsboards verwendet werden kann.
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.
Der Arduino Uno ist ein Open-Source-Mikrocontroller-Entwicklungssystem, das Hardware, eine integrierte Entwicklungsumgebung (IDE) und eine Vielzahl von Bibliotheken umfasst. Es wird von einer riesigen Gemeinschaft von Programmierern, Elektronikern, Enthusiasten und Akademikern unterstützt. Insbesondere die Bibliotheken erleichtern die programmierte Arbeit und reduzieren die Entwicklungszeiten, da sie das Erstellen von Programmen erheblich erleichtern.
Der Raspberry Pi 4 kann in vielen Projekten wie Audio- und Videoanwendungen, aber auch in Industriesteuerungen, Robotik, Spielen usw. eingesetzt werden. Dazu bietet er auch WiFi- und Bluetooth-Fähigkeiten, wodurch er sich zudem hervorragend für internetbasierte Steuerungs- und Überwachungsanwendungen eignet.
In diesem Buch werden sowohl der Raspberry Pi 4 als auch der Arduino Uno in PID-basierten automatischen Steuerungsanwendungen eingesetzt. Nach einer grundlegenden Theorie der Regelsysteme werden funktionierende und getestete Projekte zur Steuerung realer Systeme mit PID-Reglern vorgestellt. Die Open-Loop-Eigenschaften, die Abstimmung der PID-Parameter und das Closed-Loop-Zeitverhalten der Systeme werden zusammen mit Blockdiagrammen, Schaltplänen und PID-Regelalgorithmen ausführlich diskutiert.
Vollständiges Programm für Raspberry Pi und Arduino Uno, runden die im Buch vorgestellten Projekte ab. Die Regelsysteme können problemlos auch auf andere Projekte angewendet werden und die für den Raspberry Pi 4 angegebenen Programme sollten auch mit anderen Modellen der Raspberry Pi-Familie reibungslos funktionieren.
Das Buch behandelt folgende Themen:
Steuer- und Regelsysteme
Analoge und digitale Sensoren
Übertragungsfunktionen und zeitkontinuierliche Systeme
Systemantwortfunktionen erster und zweiter Ordnung
Zeitdiskrete digitale Systeme
Zeitkontinuierliche PID-Regler
Zeitdiskreter PID-Regler
Zweipunkt-Temperaturregelung mit Raspberry Pi und Arduino Uno
PID-basierte Temperaturregelung mit Raspberry Pi und Arduino Uno
Motorsteuerung mit Raspberry Pi und Arduino Uno
Wasserstandsregelung mit Raspberry Pi und Arduino Uno
PID-basierte LED-Helligkeitsregelung mit Raspberry Pi und Arduino Uno
Der Raspberry Pi stellt einen sehr preiswerten, aber doch vollwertigen Computer dar, an den auf einfache Weise verschiedenste Elektronik angeschlossen werden kann. Dieses Buch geht auf eine der Stärken des Raspberry Pi ein: die Kombination von Elektronik und Software. Nach einer kurzen Einführung zum Raspberry Pi wird auf die benötigte Software eingegangen. Im Anschluss wird das Linux-Betriebssystem kurz vorgestellt – gefolgt von einer Einführung in die Programmierung mit Bash, Python und JavaScript. Der Schwerpunkt liegt dabei auf Python. Die Erläuterungen sind in allen Fällen kurz und bündig und trotzdem so ausführlich, dass das Notwendigste besprochen wird, um die folgenden Projekte zu verstehen und individuell anzupassen. Dieses Buch beschreibt 45 spannende und interessante Projekte, wie zum Beispiel ein Wechselblinklicht, eine Motorregelung, Erzeugen und Verarbeiten analoger Signale, ein digitales Thermometer, ein Lichtmesser. Aber auch kompliziertere Projekte wie eine Motor-Geschwindigkeitsregelung, ein Webserver mit CGI (Common Gateway Interface) und Client-Server-Programme werden vorgestellt. Sie können dieses Buch als Projektbuch verwenden und die Projekte nachbauen, um sie dann in der Praxis einzusetzen. Durch die ausführliche Beschreibung mit Schaltplänen und Fotos gestaltet sich der Aufbau auf dem Steckbrett recht einfach. Sie können dieses Buch auch als Lehrbuch verwenden. Bei jedem Projekt wird erklärt, warum es auf diese Art und Weise ausgeführt ist. Sie lernen viel über den Raspberry Pi, Python und die verwendeten Bauteile, so dass Sie selbst die Projekte anpassen, nach eigenen Wünschen erweitern oder mehrere Projekte miteinander kombinieren können. Um Ihnen die Software-Installation zu erleichtern, hat der Autor das Betriebssystem und alle Programmbeispiele auf einer SD-Karte zusammengetragen. Passend zu den Projekten ist neben dieser SD-Karte auch ein Hardware-Starterkit bei Elektor erhältlich.
Einführung in die SPS-Programmierung mit dem Open-Source-Projekt auf dem Raspberry Pi und Modbus-Beispiele mit dem Arduino Uno und ESP8266
Die SPS-Programmierung ist heute in der Industrie und in der Hausautomation sehr weit verbreitet. In diesem Buch beschreibt der Autor, wie der Raspberry Pi 4 als SPS eingesetzt werden kann. Angefangen mit der Softwareinstallation auf dem Raspberry Pi und dem SPS-Editor auf dem PC geht es nach einer Beschreibung der Hardware an das Programmieren.
Es folgen interessante Beispiele nach IEC 61131-3 in den verschiedenen Programmiersprachen. Ausführlich wird auch erklärt, wie der SPS-Editor benutzt wird und wie die Programme auf den Raspberry Pi geladen und ausgeführt werden. Angefangen mit der Programmierung mit KOP (Kontaktplan) über ST (Structured Control Language) bis zu AS (Special Function Chart) werden alle IEC-Sprachen mit Beispielen behandelt. Diese können auf der Website des Autors heruntergeladen werden.
Auch die Vernetzung kommt nicht zu kurz. Der Arduino Uno und der ESP8266 werden als ModbusRTU- bzw. ModbusTCP-Module programmiert, um Zugriff auf externe Peripherie zu erhalten. Damit ist es möglich, Sensoren einzulesen und Verbraucher zu schalten. Interessant dürften auch E/A-Schaltungen sein, die dem 24V-Industriestandard entsprechen.
Befehlsübersichten für ST und KOP runden das Buch ab.
Nach dem Durcharbeiten des Buches ist der Leser in der Lage, eigene SPS-Steuerungen mit dem Raspberry Pi zu verwirklichen.
59 Experimente mit Arduino IDE und Python
Das Hauptziel dieses Buches besteht darin, die Programmiersprachen Arduino IDE und MicroPython in ESP32-basierten Projekten zu lehren, wobei das sehr beliebte ESP32 DevKitC-Entwicklungsboard zum Einsatz kommt. Das Buch enthält viele einfache, grundlegende und mittelschwere Projekte, die die Arduino IDE mit ESP32 DevKitC verwenden. Alle Projekte wurden getestet und funktionieren. Blockdiagramme, Schaltpläne und vollständige Programmlisten aller Projekte werden mit Erklärungen bereitgestellt. Darüber hinaus werden mehrere Projekte zur Programmierung des ESP32 DevKitC mit MicroPython bereitgestellt. Die in diesem Buch enthaltenen Projekte sollen die folgenden Funktionen des ESP32-Prozessors lehren:
GPIOs
Berührungssensoren
Externe Interrupts
Timer-Unterbrechungen
I²C und I²S
SPI
PWM
ADC
DAC
UART Hallsensor
Temperatursensor
Infrarot-Controller
Lesen und Schreiben auf SD-Karte
Lesen und Schreiben in den Flash-Speicher
RTC-Timer
Chip-ID
Sicherheit und Verschlüsselung
WLAN und Netzwerkprogrammierung
Bluetooth BLE-Programmierung
Kommunikation mit mobilen Geräten
Niedrigenergiedesign
ESP-IDF-Programmierung
Die Projekte sind nach steigendem Schwierigkeitsgrad organisiert. Die Leser werden ermutigt, die Projekte in der angegebenen Reihenfolge anzugehen. Ein speziell vorbereiteter Hardwarebausatz ist bei Elektor erhältlich. Mithilfe dieser Hardware sollte es einfach und unterhaltsam sein, die Projekte in diesem Buch zu bauen.
Dieses englischsprachige Projektbuch – geschrieben von Bestsellerautor Dogan Ibrahim – enthält viele Software- und Hardware-basierte Projekte, die speziell für das Arduino Uno Experimentierkit entwickelt wurden. Das Kit enthält ein Arduino Uno-Board, mehrere LEDs, Sensoren, Aktoren und andere Komponenten. Der Zweck des Kits ist es, einen fliegenden Start mit Hardware- und Software-Aspekten von Projekten zu machen, die um das Arduino-Mikrocontrollersystem herum entworfen wurden.
Die in diesem Handbuch vorgestellten Projekte sind vollständig getestet und funktionsfähig und verwenden alle mitgelieferten Komponenten. Zu jedem Projekt in diesem Handbuch gibt es ein Blockdiagramm, einen Schaltplan, ein umfangreiches Programmlisting und eine vollständige Programmbeschreibung.
Lieferumfang des Kits
1x Arduino Uno Rev3 Board
1x RFID-Reader-Modul
1x DS1302 Uhrenmodul
1x 5 V Schrittmotor
1x "2003" Schrittmotor-Antriebsplatine
5x grüne LED
5x gelbe LED
5x rote LED
2x Wippschalter
1x Flammensensor
1x LM35 Sensormodul
1x Infrarotempfänger
3x lichtabhängige Widerstände (LDRs)
1x IR-Fernbedienung
1x Steckbrett
4x Taster (mit vier Kappen)
1x Summer
1x Piezo-Echolot
1x einstellbarer Widerstand (Potentiometer)
1x 74HC595 Schieberegister
1x 7-Segment-Anzeige
1x 4-stellige 7-Segment-Anzeige
1x 8x8 Dot-Matrix-Display
1x 1602 / I²C LCD-Modul
1x DHT11 Temperatur- und Feuchtigkeitsmodul
1x Relaismodul
1x Soundmodul
10x Dupont-Kabel (20 cm)
20x Breadboard-Kabel (15 cm)
1x Wassersensor
1x PS2-Joystick
5x 1 kOhm Widerstand
5x 10 kOhm Widerstand
5x 220-Ohm-Widerstand
1x 4x4 Tastaturmodul
1x 9-g-Servo (25 cm)
1x RFID-Karte
1x RGB-Modul
2x Überbrückungskappe
1x 0,1 Zoll Abstandsstift
1x 9-V-Batterie-DC-Buchse
Projektbuch (Englisch, 237 Seiten)
Über 60 Projekte im Buch
Hardware-Projekte mit LEDs
Blinkende LED – unter Verwendung der integrierten LED
Blinkende LED – Verwendung einer externen LED
LED blinkt SOS
Abwechselnd blinkende LEDs
LEDs jagen
Jagt LEDs 2
Binäre Zähl-LEDs
Zufällig blinkende LEDs – Weihnachtsbeleuchtung
Tastengesteuerte LED
Steuerung der LED-Blinkrate – externe Interrupts
Reaktionstimer
LED-Farbstab
RGB-Festfarben
Ampeln
Ampeln mit Fußgängerüberwegen
Verwendung des Schieberegisters 74HC595 – binärer Aufwärtszähler
Verwendung des 74HC595-Schieberegisters – zufälliges Blinken von 8 LEDs
Mit dem Schieberegister 74HC595 – LEDs jagen
Verwendung des Schieberegisters 74HC595 – Schalten Sie eine bestimmte LED ein
Verwendung des Schieberegisters 74HC595 – bestimmte LEDs einschalten
7-Segment LED-Displays
7-Segment 1-stelliger LED-Zähler
7-Segment 4-stellige Multiplex-LED-Anzeige
7-Segment-Zähler mit 4-stelliger Multiplex-LED-Anzeige – Timer-Interrupts
7-Segment 4-stelliger Multiplex-LED-Anzeigezähler – Eliminierung der führenden Nullen
7-Segment 4-stellige Multiplex-LED-Anzeige – Reaktionstimer
Timer unterbricht blinkende Onboard-LED
Liquid Crystal Displays (LCDs)
Text auf dem LCD anzeigen
Laufender Text auf dem LCD
Zeigen Sie benutzerdefinierte Zeichen auf dem LCD an
Förderband-Warenzähler auf LCD-Basis
LCD-basierte genaue Uhr mit Timer-Interrupts
LCD-Würfel
Sensoren
Analoger Temperatursensor
Voltmeter
Ein/Aus-Temperaturregler
Dunkelheitserinnerung mit einem lichtabhängigen Widerstand (LDR)
Neigungserkennung
Wasserstandsensor
Wasserstände anzeigen
Wasserstandsregler
Überschwemmungsmelder mit Summer
Tonerkennungssensor – Relaissteuerung durch Händeklatschen
Flammensensor – Branderkennung mit Relaisausgang
Temperatur- und Luftfeuchtigkeitsanzeige
Musikalische Töne mit dem Melodiemacher erzeugen
Der RFID-Reader
Ermitteln der Tag-ID
RFID-Türschloss-Zugangskontrolle mit Relais
Das 4x4 Keypad
Den gedrückten Tastencode auf dem seriellen Monitor anzeigen
Integer-Rechner mit LCD
Türsicherheitsschloss mit Tastatur und Relais
Das Echtzeituhr-Modul (RTC)
RTC mit seriellem Monitor
RTC mit LCD
Temperatur- und Luftfeuchtigkeitsanzeige mit Zeitstempel
Der Joystick
Analogwerte des Joysticks lesen
8x8 LED-Matrix
Formen anzeigen
Motoren
Drehen Sie das Servo testweise
Servo-Sweep
Joystick-gesteuertes Servo
Drehen Sie den Motor im Uhrzeigersinn und dann gegen den Uhrzeigersinn
Infrarot-Receiver und Fernbedienungseinheit
Entschlüsselung der IR-Fernbedienungscodes
Remote-Relais-Aktivierung/Deaktivierung
Infrarot-Fernsteuerung des Schrittmotors
Pfiffige Projekte zum Messen, Steuern und Regeln
Der Raspberry Pi dominiert seit vielen Jahren die Maker-Szene. Frei verfügbare I/O-Pins erfordern ihn aller Zeiten zu einem der beliebtesten Prozessorboards. Allerdings verfügt der klassische Raspberry Pi über keinerlei Analogeingänge. Eine direkte Messung analoger Werte ist damit nicht möglich. So können weder Photodioden noch NTCs oder Hallsensoren etc. unmittelbar ausgelesen werden. Zudem sind die Pins direkt, also ohne Treiber oder Schutzschaltung, mit den freiliegenden Kontakten verbunden. Dadurch kann der zentrale Controller und damit der gesamte Raspberry Pi schnell zerstört werden.
Mit dem Pico können diese Probleme elegant gelöst werden. Er kann als sogenanntes „Frontend“ problemlos verschiedene Messaufgaben übernehmen. Zudem ist der Pico deutlich preisgünstiger als ein klassischer Raspberry Pi 4. Falls eine Fehlbeschaltung zur Zerstörung des Pico führt, ist dies vor allem für nicht-professionelle Anwender relativ leicht zu verkraften. Der klassische Raspberry Pi und der Pico werden so zum idealen Duo.
Das Buch führt entsprechend in das weite und hochaktuelle Gebiet der modernen Controllertechnik anhand der beiden Boards „Raspberry Pi 4“ und „Raspberry Pi Pico“ ein. Neben einer tiefergehenden Einführung in die Arbeits- und Funktionsweise des Controllerboards selbst wird insbesondere auch auf die Messwerterfassung und -verarbeitung mit digitalen Prozessoren eingegangen. Insbesondere die Kombination beider Systeme bietet vielfältige und hochinteressante Möglichkeiten.
Praktische Projekte aus dem Inhalt:
USB-Verbindung zwischen Raspberry Pi 4 und Pico
I²C-Kommunikation und Pico als I²C-Device
Voltmeter und Computerthermometer
Pico W als Web-Server und WLAN-Scanner
Frequenzmesser und -generatoren
OLED-Displays an Pico und Raspberry Pi 4
Energiesparmonitor
Welche Astronauten sind im Orbit?
Mini-Monitor für den aktuellen Bitcoin-Kurs
Von den Grundlagen bis zu Flows für Sensoren, Automatisierung, Motoren, MQTT und Cloud-Dienste
Dieses Buch ist ein Lernhandbuch und ein Nachschlagewerk. Verwenden Sie es, um Node-RED, Raspberry Pi Pico W und MicroPython zu lernen und diese hochmodernen Tools zu Ihrem Technologie-Toolkit hinzuzufügen. Es führt Sie in virtuelle Maschinen, Docker und MySQL ein, um IoT-Projekte auf Basis von Node-RED und Raspberry Pi Pico W zu unterstützen.
Dieses Buch kombiniert mehrere Elemente zu einer Plattform, die die Entwicklung moderner Internet of Things-Anwendungen unterstützt. Diese Elemente sind ein flussbasierter Server, ein WiFi-fähiger Mikrocontroller, eine hochentwickelte Programmiersprache und eine Bereitstellungstechnologie. Durch die Kombination dieser Elemente erhalten Sie die Werkzeuge, die Sie zum Erstellen von Automatisierungssystemen in jeder Größenordnung benötigen. Von der Heimautomatisierung bis zur industriellen Automatisierung – dieses Buch hilft Ihnen beim Einstieg.
Node-RED ist ein Open-Source-Entwicklungstool auf Flussbasis, mit dem sich Geräte, APIs und Onlinedienste ganz einfach miteinander verbinden lassen. Ziehen Sie Knoten per Drag & Drop, um ein Flussdiagramm zu erstellen, das Ihre Lichter bei Sonnenuntergang einschaltet oder Ihnen eine E-Mail sendet, wenn ein Sensor eine Bewegung erkennt. Raspberry Pi Pico W ist eine Version des Raspberry Pi Pico mit zusätzlicher 802.11n-WLAN-Funktion. Es ist ein ideales Gerät für physische Computeraufgaben und eine hervorragende Ergänzung zu Node-RED.
Kurze Buchfakten
Projektbasierter Lernansatz.
Setzt keine Vorkenntnisse im Bereich flussbasierter Programmiertools voraus.
Lernen Sie, in Ihren Projekten wichtige Infrastrukturtools wie virtuelle Maschinen, Docker, MySQL und nützliche Web-APIs wie Google Sheets und OpenWeatherMap zu verwenden.
Dutzende Miniprojekte, unterstützt durch Fotos, Schaltpläne und Quellcode. Diese finden Sie im GitHub-Repository des Buches.
Schritt-für-Schritt-Anleitungen für alles.
Alle Experimente basieren auf dem Raspberry Pi Pico W. Für alle Projekte ist ein WLAN-Netzwerk erforderlich.
Hardware (u.a. Raspberry Pi Pico W) ist als Bausatz erhältlich.
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