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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.

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Program, build, and master 60+ projects with the Wireless RP2040 The Raspberry Pi Pico and Pico W are 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 spacious memory, the Pico and Pico W offer many GPIO pins, and popular peripheral interface modules like ADC, SPI, I²C, UART, PWM, timing modules, a hardware debug interface, and an internal temperature sensor. The Raspberry Pi Pico W additionally includes an on-board Infineon CYW43439 Bluetooth and Wi-Fi chipset. At the time of writing this book, the Bluetooth firmware was not yet available. Wi-Fi is however fully supported at 2.4 GHz using the 802.11b/g/n protocols. This book is an introduction to using the Raspberry Pi Pico W in conjunction with the MicroPython programming language. The Thonny development environment (IDE) is used in all of the 60+ working and tested projects 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 sensor chips Using the internal temperature sensor and external temperature sensor chips Datalogging projects PWM, UART, I²C, and SPI projects Using Bluetooth, WiFi, and apps to communicate with smartphones Digital-to-analogue converter (DAC) projects All projects are tried & tested. They can be implemented on both the Raspberry Pi Pico and Raspberry Pi Pico W, although the Wi-Fi-based subjects will run on the Pico W only. Basic programming and electronics experience are required to follow the projects. Brief descriptions, block diagrams, detailed circuit diagrams, and full MicroPython program listings are given for all projects.

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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.

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With the availability of free and open source C/C++ compilers today, you might wonder why someone would be interested in assembler language. What is so compelling about the RISC-V Instruction Set Architecture (ISA)? How does RISC-V differ from existing architectures? And most importantly, how do we gain experience with the RISC-V without a major investment? Is there affordable hardware available? The availability of the Espressif ESP32-C3 chip provides a way to get hands-on experience with RISC-V. The open sourced QEMU emulator adds a 64-bit experience in RISC-V under Linux. These are just two ways for the student and enthusiast alike to explore RISC-V in this book. The projects in this book are boiled down to the barest essentials to keep the assembly language concepts clear and simple. In this manner you will have “aha!” moments rather than puzzling about something difficult. The focus in this book is about learning how to write RISC-V assembly language code without getting bogged down. As you work your way through this tutorial, you’ll build up small demonstration programs to be run and tested. Often the result is some simple printed messages to prove a concept. Once you’ve mastered these basic concepts, you will be well equipped to apply assembly language in larger projects.

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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. Laden Sie die Software herunter und sehen Sie sich die Errata für das Buch auf GitHub an.

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In „Erste Schritte mit MicroPython auf dem Raspberry Pi Pico“ erfahren Sie, wie Sie mit der einsteigerfreundlichen Sprache MicroPython Programme schreiben und Hardware anschließen, damit Ihr Raspberry Pi Pico mit der Welt um ihn herum interagieren kann. Mit diesen Fähigkeiten können Sie Ihre eigenen elektromechanischen Projekte erstellen, sei es zum Spaß oder um Ihnen das Leben zu erleichtern. Mikrocontroller wie der RP2040, das Herzstück des Raspberry Pi Pico, sind Computer, die auf das Wesentliche reduziert sind. Sie verwenden keine Monitore oder Tastaturen, sondern programmieren sie so, dass sie ihre Eingaben von den Ein-/Ausgabepins entgegennehmen und ihre Ausgaben an diese senden. Mithilfe dieser programmierbaren Verbindungen können Sie Lichter anzünden, Geräusche erzeugen, Text an Bildschirme senden und vieles mehr. In „Erste Schritte mit MicroPython auf dem Raspberry Pi Pico“ erfahren Sie, wie Sie mit der einsteigerfreundlichen Sprache MicroPython Programme schreiben und Hardware anschließen, damit Ihr Raspberry Pi Pico mit der Welt um ihn herum interagieren kann. Mit diesen Fähigkeiten können Sie Ihre eigenen elektromechanischen Projekte erstellen, sei es zum Spaß oder um Ihnen das Leben zu erleichtern. Die Roboterzukunft ist da – Sie müssen sie nur selbst bauen. Wir zeigen Ihnen wie. Über die Autoren Gareth Halfacree ist ein freiberuflicher Technologiejournalist, Autor und ehemaliger Systemadministrator im Bildungssektor. Mit einer Leidenschaft für Open-Source-Software und -Hardware gehörte er zu den ersten Anwendern der Raspberry-Pi-Plattform und hat mehrere Veröffentlichungen zu deren Fähigkeiten und Flexibilität verfasst. Ben Everard ist ein Geek, der eine Karriere gefunden hat, die es ihm ermöglicht, mit neuer Hardware zu spielen. Als Herausgeber des HackSpace-Magazins verbringt er mehr Zeit, als er eigentlich sollte, damit, mit der neuesten (und noch nicht so erprobten) DIY-Technologie zu experimentieren.

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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.

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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.

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Elektromotoren sind in zahllosen elektronischen Geräten und Anlagen in und um unsere Häuser zu finden. In diesen Geräten werden Motorsteuerungen verwendet, um eine effiziente, sichere und genaue Regelung der Geschwindigkeit oder der Stellgliedposition des/der verwendeten Motors/Motoren zu gewährleisten. Elektromotoren können je nach der Art der Spannung, mit der sie betrieben werden, entweder als Gleichstrom- oder als Wechselstrommotoren klassifiziert werden. Gleichstrommotoren sind die älteste Art von Elektromotoren und werden von Elektronikentwicklern sowohl in Heimlabors als auch in Schulen und Labors weit verbreitet eingesetzt. Fast alle Drucker, Kameras, Roboter und CNC-Maschinen in privaten, gewerblichen und industriellen Anwendungen verwenden eine Art von Gleichstrommotor. Wechselstrommotoren hingegen werden in vielen Haushaltsgeräten und Werkzeugen verwendet, da sie direkt über eine Wechselstromsteckdose betrieben werden können. Das Maker Pi RP2040 Development Board von Cytron ist ein fortschrittliches System, das auf dem RP2040-Prozessor basiert und speziell für Motorsteuerungsanwendungen entwickelt wurde. Das Board verfügt über eine Zweikanal-DC-Motorsteuerungshardware mit Bürstenantrieb, 4 Servomotoranschlüsse und 7 Grove-kompatible E/A-Anschlüsse, was es zu einer idealen Plattform für mobile Robotikanwendungen, für die Steuerung von Roboterarmen oder für jede andere Art von Anwendung macht, die eine präzise Steuerung von Motoren und Aktuatoren erfordert. Das von dem bekannten Elektor-Autor Dogan Ibrahim geschriebene Projektbuch enthält über 50 Projekte mit LEDs, einem Summer, einem OLED-Display, einem ADC-Wandler, einem Ultraschallsensor, PWM sowie Temperatur- und Feuchtigkeitssteuerung. Die Hauptkapitel behandeln die Steuerung von Gleichstrommotoren, Servomotoren und Schrittmotoren unter Verwendung der Maker Pi RP2040 Development Boards auf kreative und lehrreiche Weise. Lieferumfang Cytron Maker Pi RP2040 Development Board Bauteile 1-kOhm-Widerstände 10-kOhm-Widerstand 12-kOhm-Widerstand 470-Ohm-Widerstand LED Relais, 3 V/10 A LDR, 10 kOhm Überbrückungsdrähte (männlich-männlich) Steckbrett Sensoren TMP36 (Temperatur) DHT11 (Temperatur und Luftfeuchtigkeit) Module 5-V-Schrittmotor mit ULN2003-Treiber HC-SR04 (Ultraschall) SSD1306 (I²C OLED) KY-021 (Reed-Schalter) Gleichstrommotor (Bürsten, Miniatur, 3 V, 12 krpm) SG90 (Servomotor) Projektbuch (Englisch, 191 Seiten) 52 Projekte im Buch Einfache LED-Projekte Blinkende LED Blinkendes SOS-Signal Alle LEDs EIN und AUS Binäre Zähl-LEDs Rotierende LEDs Zufällig blinkende LEDs Rotierende LEDs mit Druckknopfsteuerung Reaktionstimer Reaktionsspiel für zwei Spieler Verwendung der integrierten NeoPixel-LEDs – mit unterschiedlichen Farben Mit den integrierten NeoPixel-LEDs – beide NeoPixel blinken zufällig Einfache Buzzer-Projekte Spielen der mittleren C-Töne Verwendung des Summers als akustischer Signalgeber Eine Melodie spielen – Alles Gute zum Geburtstag Frequenz-Sweep Verwendung von OLED-Displays Text auf OLED anzeigen Anzeige gängiger Formen Sekundenzähler Bitmaps zeichnen Analog-Digital-Wandler verwenden Voltmeter Temperaturmessung EIN/AUS-Temperaturregler EIN/AUS-Temperaturregler mit OLED-Display Messung der Umgebungslichtintensität Ohmmeter Pulsweitenmodulation (PWM) Erzeugen Sie eine 1000-Hz-PWM-Wellenform mit 50 % Arbeitszyklus Ändern der Helligkeit einer LED Alarmton am Summer Elektronische Orgel Ultraschallsensorprojekte Ultraschall-Abstandsmessung Ultraschall-Abstandsmessung mit OLED-Anzeige Messung des Wasserstands in einem Tank Ultraschall-Rückwärtsparkhilfe mit Summer Temperatur und relative Luftfeuchtigkeit Temperatur- und relative Luftfeuchtigkeitsmessung Temperatur- und relative Luftfeuchtigkeitsmessung mit OLED DC-Motorsteuerungsprojekte Ein/Aus-Steuerung des Gleichstrommotors Drehzahlregelung des Gleichstrommotors mit zwei Geschwindigkeiten Variieren der Motorgeschwindigkeit Verwendung von zwei Gleichstrommotoren Ändern der Motorrichtung LDR-basierte Motorsteuerung Magnetische Reedschalter-basierte Motorsteuerung Anzeige der Drehzahl eines Gleichstrommotors – mit einem Drehgeber Anzeige der Drehzahl eines Gleichstrommotors auf OLED – mithilfe eines Drehgebers Zeitverhalten des Motors mit dem Encoder Messung und Anzeige der Motorgeschwindigkeit mittels Interrupts Proportional+Integral+Differential (PID) Motordrehzahlregelung Servomotorsteuerungsprojekte Servomotorsteuerung – in die Positionen 0, 90 und 180 Grad drehen Mit zwei Servomotoren – in die Positionen 0, 90 und 180 Grad drehen Ultraschallsonar Schrittmotorsteuerungsprojekte Grundlegende Schrittmotorsteuerung Thermometer mit Zifferblatt

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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)

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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

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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

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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

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Dies ist die zweite Auflage eines Buches, das sich an Ingenieure, Wissenschaftler und Bastler richtet, die PCs mithilfe grafischer Benutzeroberflächen mit Hardwareprojekten verbinden möchten. Abgedeckt werden Desktop- und webbasierte Anwendungen. Als Programmiersprache kommt Python 3 zum Einsatz, eine der beliebtesten Sprachen auf dem Markt: Programmiergeschwindigkeit ist ein wichtiges Merkmal. Das Buch wurde überarbeitet und aktualisiert, wobei der Schwerpunkt auf der Leichtigkeit liegt, mit der der Benutzer praktische Designs erstellen kann – zum Erstellen von Python-Programmen ist lediglich ein Textverarbeitungsprogramm erforderlich. Die Hardware-Schnittstelle wird mit einem Arduino Uno als externem Slave erreicht. Eine vollständige Beschreibung und der Quellcode der Kommunikationsschnittstelle finden Sie im Buch. Der Slave stellt digitale und analoge Ein- und Ausgänge zur Verfügung. In einem Projekt können mehrere Unos enthalten sein, wobei der gesamte Steuercode in Python geschrieben ist und auf einem PC ausgeführt wird Ein Projekt umfasst einen PIC-Mikrocontroller mit Code, der mit Uno in den PIC geladen werden kann. Die Webanwendungen und der Server sind alle in Python implementiert, sodass Sie über das Internet auf Ihre elektronische Hardware zugreifen können. Der Raspberry Pi-Computer kann als Webserver verwendet werden. Ein Einführungskapitel soll Ihnen den Einstieg in die Verwendung von Linux erleichtern. Das Buch ist für die Verwendung mit Debian oder Varianten wie Mint oder Ubuntu geschrieben. Alle Programme im Buch sind durch einen Download von Elektor frei verfügbar, sofort einsatz- und experimentierbar.

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Das Internet der Dinge (IoT) entwickelt sich zu einem wichtigen Anwendungsgebiet für eingebettete Systeme. Infolgedessen interessieren sich immer mehr Menschen für das Erlernen von Embedded-Design und -Programmierung. Fachhochschulen und Universitäten verabschieden sich von den alten 8- und 16-Bit-Mikrocontrollern und führen 32-Bit-Embedded-Mikrocontroller in ihre Lehrpläne ein. Viele IoT-Anwendungen erfordern Präzision, hohe Rechenleistung und geringen Stromverbrauch. Node-RED wurde von IBM entwickelt und ist ein visueller Open-Source-Editor für die Verkabelung des Internets der Dinge. Node-RED verfügt über eine große Anzahl von Knoten, um eine Vielzahl von Aufgaben zu bewältigen. Zur Ausführung einer bestimmten Aufgabe werden die notwendigen Knoten ausgewählt und zusammengeführt. Node-RED basiert auf der Flow-Type-Programmierung, bei der Knoten konfiguriert und zu einem Anwendungsprogramm zusammengefügt werden. Es gibt Knoten für die Ausführung 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 versendet werden, indem man einfach Knoten zusammenführt und nur ein paar Zeilen Code schreibt. Der Zweck dieses Buches besteht darin, zu lernen, wie man Node-RED in Projekten verwendet. Die in den meisten Projekten in diesem Buch verwendete Haupthardwareplattform ist Raspberry Pi 4. Die enthaltenen Kapitel zeigen, wie Node-RED auch mit Arduino Uno, ESP32 DevKitC und den ESP8266 NodeMCU-Mikrocontroller-Entwicklungsboards verwendet werden kann.

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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.

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Das Internet der Dinge (IoT) entwickelt sich zu einem wichtigen Anwendungsgebiet für eingebettete Systeme. Infolgedessen interessieren sich immer mehr Menschen für das Erlernen von Embedded-Design und -Programmierung. Fachhochschulen und Universitäten verabschieden sich von den alten 8- und 16-Bit-Mikrocontrollern und führen 32-Bit-Embedded-Mikrocontroller in ihre Lehrpläne ein. Viele IoT-Anwendungen erfordern Präzision, hohe Rechenleistung und geringen Stromverbrauch. Node-RED wurde von IBM entwickelt und ist ein visueller Open-Source-Editor für die Verkabelung des Internets der Dinge. Node-RED verfügt über eine große Anzahl von Knoten, um eine Vielzahl von Aufgaben zu bewältigen. Zur Ausführung einer bestimmten Aufgabe werden die notwendigen Knoten ausgewählt und zusammengeführt. Node-RED basiert auf der Flow-Type-Programmierung, bei der Knoten konfiguriert und zu einem Anwendungsprogramm zusammengefügt werden. Es gibt Knoten für die Ausführung 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 versendet werden, indem man einfach Knoten zusammenführt und nur ein paar Zeilen Code schreibt. Der Zweck dieses Buches besteht darin, zu lernen, wie man Node-RED in Projekten verwendet. Die in den meisten Projekten in diesem Buch verwendete Haupthardwareplattform ist der Raspberry Pi 4. Die enthaltenen Kapitel zeigen, wie Node-RED auch mit Arduino Uno, ESP32 DevKitC und den ESP8266 NodeMCU-Mikrocontroller-Entwicklungsboards verwendet werden kann.

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Praxisnah in über 50 Projekten Die STM32-Nucleo-Prozessorfamilie wird von STMicroelectronics hergestellt. Hierbei handelt es sich um kostengünstige ARM-Mikrocontroller-Entwicklungsboards. In diesem Buch geht es um die Entwicklung von Projekten mit der beliebten STM32CubeIDE-Software mit dem Nucleo-L476RG-Entwicklungsboard. In den ersten Kapiteln des Buches wird die Architektur der Nucleo-Familie kurz beschrieben. Das Buch behandelt viele Projekte, die die meisten Funktionen des Nucleo-L476RG-Entwicklungsboards nutzen, wobei für jedes Projekt die vollständigen Softwarelisten für die STM32CubeIDE zusammen mit ausführlichen Beschreibungen angegeben sind. Die Projekte reichen von einfachen blinkenden LEDs bis hin zu komplexeren Projekten mit Modulen, Geräten und Bibliotheken wie GPIO, ADC, DAC, I²C, SPI, LCD, DMA, analogen Eingängen, Energieverwaltung, X-CUBE-MEMS1-Bibliothek, DEBUGGING und Andere. Darüber hinaus werden mehrere Projekte mit den beliebten Nucleo-Erweiterungskarten vorgestellt. Diese Erweiterungskarten werden auf die Nucleo-Entwicklungskarten gesteckt und bieten Sensoren, Relais, Beschleunigungsmesser, Gyroskope, WLAN und viele andere. Der Einsatz eines Erweiterungsboards zusammen mit der X-CUBE-MEMS1-Bibliothek vereinfacht die Projektentwicklung erheblich. Alle Projekte im Buch wurden getestet und funktionieren. Für jedes Projekt sind die folgenden Unterüberschriften angegeben: Projekttitel, Beschreibung, Ziel, Blockdiagramm, Schaltplan und Programmliste für die STM32CubeIDE. In diesem Buch erfahren Sie mehr darüber STM32-Mikrocontroller-Architektur; das Nucleo-L476RG-Entwicklungsboard in Projekten mit dem integrierten Softwareentwicklungstool STM32CubeIDE; externe und interne Interrupts und DMA; DEBUG, ein Programm, das mit der STM32CubeIDE entwickelt wurde; die MCU im Schlaf-, Stopp- und Standby-Modus; Nucleo-Erweiterungsboards mit den Nucleo-Entwicklungsboards. Was du brauchst ein PC mit Internetanschluss und USB-Anschluss; STM32CubeIDE-Software (kostenlos auf der STMicroelectronics-Website verfügbar) die Quelldateien des Projekts, verfügbar auf der von Elektor gehosteten Webseite des Buches; Nucleo-L476RG-Entwicklungsboard; einfache elektronische Geräte wie LEDs, Temperatursensor, I²C- und SPI-Chips und einige mehr; Nucleo-Erweiterungskarten (optional).

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Das MAX78000FTHR von Maxim Integrated ist ein kleines Entwicklungsboard, das auf der MAX78000-MCU basiert. Dieses Board wird hauptsächlich in Anwendungen der künstlichen Intelligenz (KI) eingesetzt, die im Allgemeinen große Mengen an Rechenleistung und Speicher erfordern. Es kombiniert einen Arm Cortex-M4-Prozessor mit einer Gleitkommaeinheit (FPU), einem Convolutional Neural Network (CNN)-Beschleuniger und einem RISC-V-Kern in einem einzigen Produkt. Es ist auf einen extrem niedrigen Stromverbrauch ausgelegt und eignet sich daher ideal für viele tragbare KI-basierte Anwendungen. Dieses Buch ist projektbasiert und zielt darauf ab, die Grundfunktionen des MAX78000FTHR zu vermitteln. Es zeigt, wie es in verschiedenen klassischen und KI-basierten Projekten eingesetzt werden kann. Jedes Projekt wird ausführlich beschrieben und es werden vollständige Programmübersichten bereitgestellt. Der Leser soll die Möglichkeit haben, die Projekte so zu nutzen, wie sie sind, oder sie an ihre Zwecke anzupassen. Dieses Buch behandelt die folgenden Funktionen des Mikrocontroller-Entwicklungsboards MAX78000FTHR: Integrierte LEDs und Tasten Externe LEDs und Tasten Verwendung von Analog/Digital-Wandlern Projekte mit I²C Projekte mit SPI Projekte mit UART Externe Interrupts und Timer-Interrupts Verwendung des eingebauten Mikrofons Verwendung der eingebauten Kamera Faltungs-Neuronales Netzwerk

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Ein Handbuch zum Thema Heimwerken Heutzutage werden Sicherheitsprobleme selten richtig gelöst oder richtig angegangen. Elektronische Sicherheit ist nur ein Teil der Kette, die ein System sicher macht. Elektronische Sicherheit wird üblicherweise als Netzwerk- oder Softwaresicherheit betrachtet und andere Aspekte vernachlässigt, aber die Kette ist nur so stark wie ihr schwächstes Glied. In diesem Buch geht es um die Sicherheit elektronischer Hardware, wobei der Schwerpunkt auf Problemen liegt, die Sie mit einem knappen Heimwerkerbudget lösen können. Es befasst sich hauptsächlich mit sicherer Kommunikation, Kryptosystemen und Spionage. Sie werden schnell merken, dass man ein vertrauenswürdiges und zuverlässiges Kryptosystem nicht einfach von der Stange kaufen kann. Sie werden dann erkennen, dass dies gleichermaßen für Einzelpersonen, Unternehmen und Regierungen gilt. Wenn Sie Ihr Bewusstsein für elektronische Sicherheit in einer Welt, die bereits mit Netzwerken aus Mikrofonen und Kameras überfüllt ist, steigern möchten, ist dieses Buch genau das Richtige für Sie. Wenn Sie darüber hinaus etwas DIY machen möchten, indem Sie einfache elektronische Systeme entwerfen und erweitern, lesen Sie bitte weiter. Einige der beschriebenen Geräte sind bereits als Projekte im Elektor-Magazin veröffentlicht. Bei einigen handelt es sich noch um Ideen, die noch ausgearbeitet werden müssen. Komplexität ist der Hauptfeind der Sicherheit, daher werden wir versuchen, bei einfachen Systemen zu bleiben. In jedem Kapitel werden reale Spionageereignisse oder zumindest mehrere hypothetische Szenarien analysiert, die hoffentlich Ihre Fantasie anregen. Das Endziel besteht darin, eine sicherheitsbewusste Denkweise aufzubauen (oder „sich in den Kopf eines Spions zu versetzen“), die notwendig ist, um mögliche Bedrohungen im Voraus zu erkennen und ein wirklich sicheres System zu entwerfen. Machen Sie sich nicht die Mühe zu lesen, wenn: Sie glauben, dass Sie und Ihre Geheimnisse zu 100 % sicher und geschützt sind Sie denken, dass jemand anderes effektiv für Ihre Sicherheit sorgen kann Sie denken, Verschwörungstheorien existieren nur in der Theorie – Telefunkens Meisterwerk, die „FS-5000 Harpoon“, wurde auf einer solchen aufgebaut!

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Die Programmierung von eingebetteten Systemen ist aufgrund von Ressourcenbeschränkungen und begrenzten Debugging-Möglichkeiten schwierig. Warum sollten Sie Ihr eigenes Echtzeitbetriebssystem (RTOS) und Ihre Anwendung entwickeln, wenn die bewährte FreeRTOS-Software frei verfügbar ist? Warum nicht mit einer validierten Grundlage beginnen? Jeder Softwareentwickler weiß, dass man ein schwieriges Problem in kleinere Probleme aufteilen muss, um es zu bewältigen. Durch den Einsatz von separaten präemptiven Tasks und FreeRTOS-Kommunikationsmechanismen wird eine saubere Funktionstrennung innerhalb der gesamten Anwendung erreicht. Das führt zu einem sicheren und wartbaren Design. Praktizierende Ingenieure und Studenten können dieses Buch und die ESP32-Arduino-Umgebung gleichermaßen nutzen, um sich in FreeRTOS-Konzepte in einem angenehmen Tempo einzuarbeiten. Der gut organisierte Text ermöglicht es Ihnen, jedes Konzept zu beherrschen, bevor Sie das nächste Kapitel beginnen. Praktische Breadboard-Experimente und Schaltpläne sind enthalten, um die Lektionen zu verdeutlichen. Erfahrung ist der beste Lehrer. Jedes Kapitel enthält Übungen, um Ihr Wissen zu testen. Die FreeRTOS Application Programming Interface (API) wird vollständig für die ESP32 Arduino Umgebung behandelt. Sie können das Gelernte auf andere FreeRTOS-Umgebungen anwenden, einschließlich Espressifs ESP-IDF. Der Quellcode ist auf GitHub verfügbar. All diese Ressourcen versetzen Sie in die Lage, Ihr nächstes supercooles ESP32-Projekt zu entwickeln. Was Sie lernen werden: Wie präemptives Scheduling in FreeRTOS funktioniert Der Arduino-Startup "loopTask" Nachrichten-Warteschlangen FreeRTOS-Zeitgeber und der IDLE-Task Semaphore, Mutex und ihre Unterschiede Die Mailbox und ihre Anwendung Echtzeit-Task-Prioritäten und ihre Auswirkungen Interrupt-Interaktion und Verwendung mit FreeRTOS Warteschlangen-Sets Benachrichtigung von Tasks mit Ereignissen Ereignis-Gruppen Kritische Abschnitte Lokale Speicherung von Aufgaben Die Gatekeeper-Aufgabe

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Ein ultraschneller Programmierkurs Dieses Buch dient als allererster Schritt für Anfänger, um die Python-Programmierung zu erlernen. Das Buch ist in zehn Kapitel unterteilt. Im ersten Kapitel werden die Leser in die Grundlagen von Python eingeführt. Es enthält detaillierte Anweisungen zur Installation auf verschiedenen Plattformen wie macOS, Windows, FreeBSD und Linux. Es behandelt auch die anderen Aspekte der Python-Programmierung wie IDEs und Paketmanager. Im zweiten Kapitel erhalten die Leser die Möglichkeit, sich ausführlich mit der Python-Programmierung vertraut zu machen. Es umfasst eine Gruppe integrierter Datenstrukturen, die im Volksmund als Python-Sammlungen bekannt sind. Das dritte Kapitel behandelt die wichtigen Konzepte von Strings, Funktionen und Rekursion. Das vierte Kapitel konzentriert sich auf die objektorientierte Programmierung mit Python. Im fünften Kapitel werden die am häufigsten verwendeten benutzerdefinierten Datenstrukturen wie Stack und Queue erläutert. Das sechste Kapitel regt die Kreativität der Leser mit der Turtle-Grafikbibliothek von Python an. Das siebte Kapitel befasst sich mit Animationen und der Spieleentwicklung mithilfe der Pygame-Bibliothek. Das achte Kapitel behandelt den Umgang mit Daten, die in verschiedenen Dateiformaten gespeichert sind. Das neunte Kapitel behandelt den Bereich der Bildverarbeitung mit der Wand-Bibliothek in Python. Das zehnte und letzte Kapitel präsentiert eine Reihe verschiedener nützlicher Themen in Python. Das gesamte Buch folgt einem schrittweisen Ansatz. Der Erläuterung des Themas folgt immer ein ausführliches Codebeispiel. Auch die Codebeispiele werden ausführlich erläutert und nach Möglichkeit erfolgt die Ausgabe in Form von Text oder Screenshot. Durch genaues Befolgen der Konzepte und Codebeispiele in diesem Buch werden sich die Leser mit der Programmiersprache Python vertraut machen. Das Buch enthält außerdem Verweise auf externe Ressourcen, die der Leser weiter erforschen kann. Einen Download des Softwarecodes und Links zu Tutorial-Videos finden Sie auf der Elektor-Website.

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Die Vakuumröhren- (oder Ventil-, je nachdem, auf welcher Seite des Teichs Sie leben) brachte Anfang des 20. Jahrhunderts das Zeitalter der Elektronik hervor. Bis zum Aufkommen der Festkörperelektronik Mitte des Jahrhunderts waren Hohlkörpergeräte die einzige Wahl. Aber nach der Erfindung des Transistors (nachdem der Prozess auf ein vernünftiges Niveau zurückgegangen war) wurde innerhalb weniger Jahrzehnte weithin der Tod der Vakuumröhren angekündigt. Doch nun sind wir etwa fünf Jahrzehnte später und Hollow-State-Geräte erleben ein Comeback, insbesondere in der Musik- und High-End-Audioindustrie. Es gibt viele Probleme im Zusammenhang mit Hollow-State-Audio: Erzeugt es – wie manche behaupten – einen besseren Klang? Wenn ja, gibt es wissenschaftliche Erkenntnisse, die diese Behauptungen untermauern? Wie funktionieren Hohlzustandsschaltungen? Wie entwirft man Hohlkörper-Audioschaltungen? Wie gehen Sie bei einem Ausfall von Hollow-State-Geräten bei der Fehlerbehebung und Reparatur vor? Können wir einige der klassischen Hohlkörper-Audiogeräte für moderne Hörräume und Aufnahmestudios nachbauen? Wie können wir Hohlkörperverstärker intelligent nach unserem Geschmack modifizieren? Diese und andere Themen werden in The State of Hollow State Audio behandelt.

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