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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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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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Dieses Buch ist ein Nachschlagewerk mit praxisorientierten Fakten und ausführlichen Erklärungen. Der Autor hat selbst für komplexe Vorgänge oder Formeln praktische kurze Erklärungen und Näherungsrechnungen entwickelt, ohne die Darstellungen zu simplifizieren. Als Ausgangspunkt wurde das Simulationsprogramm Multisim gewählt, das zahlreiche Bauelemente und umfangreiche Messinstrumente zur Verfügung stellt. Damit hat man ein praxisnahes Fachbuch und Nachschlagewerk für Schule, Studium und Weiterbildung im Beruf. Das Buch ist in sechs Kapitel gegliedert: Messgeräte: Arbeiten mit Multimeter, Funktionsgenerator und Zweikanal-Oszilloskop Dioden: Einweg-, Brückengleichrichter, Schalter, Spannungsbegrenzer, Z-Diode, Leuchtdioden, 7-Segment-, Bargraf-Anzeige und Optokoppler Verstärkerschaltungen: Kleinsignalverstärker, ein- und zweistufige Verstärker, Leistungsverstärker für A-, B- und AB-Betrieb, Wechselstromverstärker, Differenzverstärker, FET-Verstärker und Arbeiten mit dem Operationsverstärker Transistoren: Als Schalter eingesetzt, Schaltungen mit komplementären Transistoren, astabile und monostabile Kippschaltung, Flipflops Signalgeneratoren: Rechteckgenerator, Sägezahngenerator, Dreieck-Rechteck-Generator, Sinusgenerator, LC-Oszillator, Phasenschiebergenerator, Wien-Robinson-Generator, Oszillator mit Quarz Impulsformer mit Schmitt-Trigger und Komparator: Schmitt-Trigger mit Transistoren und FET, Dämmerungsschalter, Temperaturüberwachung, TTL-Baustein 74132, Amplitudenbegrenzer, Differenzier- und Integrierschaltung Der in mehrere Hauptkapitel gegliederte Inhalt ist so aufbereitet, dass Nachschlagen und Finden der gewünschten Themen sehr einfach ist. Neben den passiven Bauelementen (Widerständen, Kondensatoren und Spulen) nehmen die Halbleiterelemente (Dioden, Transistoren und Feldeffekttransistoren) sowie Operationsverstärker und digitale Schaltkreise einen breiten Raum ein.

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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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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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Hochfrequenz-Baubuch

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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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Ein Handbuch mit aktuellen Hardwareinformationen für den Arduino Mega 2560. Der Arduino Mega 2560 ist ein Upgrade des beliebten Arduino Uno-Boards mit mehr Pins, seriellen Anschlüssen und Speicher. Arduino ist die benutzerfreundliche Open-Source-Elektronikplattform, die von Bastlern, Herstellern, 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 Informationen zur Arduino Mega 2560-Hardware an einem Ort Enthält Arduino/Genuino Mega 2560 Revision 3 und frühere Boards Finden Sie ganz einfach technische Hardware-Spezifikationen mit Erklärungen Kapitel mit Pin-Referenzen und Schnittstellenbeispielen Diagramme und Illustrationen zum einfachen Nachschlagen von Pin-Funktionen und Hardware-Verbindungen Erfahren Sie, wie Sie die Firmware auf der Platine sichern und wiederherstellen oder eine neue Firmware laden Grundlegende Fehlerbehebungs- und Reparaturverfahren für Arduino Mega 2560-Boards Stromversorgungsschaltungen vereinfacht und erklärt Mechanische Abmessungen, aufgeschlüsselt in fünf leicht verständliche Diagramme Enthält Schaltpläne, Teileliste und Platinenlayout zum einfachen Auffinden von Komponenten Ein Kapitel zur Shield-Kompatibilität erklärt, wie Shields auf verschiedenen Arduino-Boards funktionieren

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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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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 Programmierarbeit 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. Vollständige Programme für den Raspberry Pi und den 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 Zeitdiskrete 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

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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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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.

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Der Hauptzweck dieses Buches besteht darin, die Programmiersprachen Arduino IDE und MicroPython in ESP32-basierten Projekten unter Verwendung des sehr beliebten ESP32 DevKitC-Entwicklungsboards zu vermitteln. Das Buch enthält viele einfache, grundlegende und fortgeschrittene Projekte mit der Arduino IDE und dem ESP32 DevKitC. Alle Projekte wurden getestet und funktionieren. Blockdiagramme, Schaltpläne und vollständige Programmlisten aller Projekte sind mit Erläuterungen versehen. Darüber hinaus werden mehrere Projekte zur Programmierung des ESP32 DevKitC mit MicroPython angegeben. Die Projekte in diesem Buch sollen die folgenden Funktionen des ESP32-Prozessors vermitteln: GPIOs Berührungssensoren Externe Interrupts Timer unterbricht 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 Wi-Fi und Netzwerkprogrammierung Bluetooth BLE-Programmierung Kommunikation mobiler Geräte Design mit geringem Stromverbrauch ESP-IDF-Programmierung Die Projekte sind mit steigendem Schwierigkeitsgrad organisiert. Den Lesern wird empfohlen, die Projekte in der angegebenen Reihenfolge anzugehen. Ein speziell vorbereitetes Hardware-Kit ist bei Elektor erhältlich. Mit dieser Hardware sollte die Erstellung der Projekte in diesem Buch einfach sein und Spaß machen.

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Über das Buch Die ESP8266- und ESP32-Mikrocontroller von Espressif haben die DIY-Heimautomatisierung für die breite Masse zugänglich gemacht. Allerdings ist nicht jeder in der Lage, diese Mikrocontroller mit dem C/C++-SDK von Espressif, dem Arduino-Tool oder MicroPython zu programmieren. Hier kommt ESPHome ins Spiel: Bei diesem Projekt programmieren Sie Ihren Mikrocontroller nicht, sondern konfigurieren ihn. In diesem Buch erfahren Sie, wie Sie Ihre eigenen Hausautomationsgeräte mit ESPHome auf einem ESP32-Mikrocontroller-Board erstellen können. Sie lernen, wie Sie alle Arten von elektronischen Komponenten kombinieren und komplexe Verhaltensweisen automatisieren. Ihre Geräte können völlig autonom arbeiten und sich über Wi-Fi mit Ihren Hausautomations-Gateways, wie Home Assistant oder MQTT-Broker verbinden. Am Ende dieses Buches werden Sie in der Lage sein, Ihre benutzerdefinierten Hausautomationsgeräte nach Ihren eigenen Wünschen zu erstellen. Dank ESPHome und dem ESP32 ist dies nun für jeden erlernbar. Einrichtung von ESPHome-Entwicklungsumgebung und Erstellung von wartbarer Konfiguration Verwendung von Tasten und LEDs Ansteuerung eines Buzzers und Abspielen von Melodien Auslesen von Messwerten verschiedener Sensortypen Kommunikation über kurze Distanzen mit NFC, Infrarotlicht und Bluetooth Low Energy Anzeige von Informationen auf verschiedenen Displays Über das Board Chipsatz Espressif-ESP32 240 MHz Xtensa single-/dual-core 32-bit LX6 Mikroprozessor Flash Speicher QSPI flash 16 MB SRAM 520 kB SRAM Taster Reset USB to TTL CP2104 Modulare Schnittstellen UART, SPI, SDIO, I²C, LED PWM, TV PWM, I²S, IRGPIO, ADC, kapazitiver touch sensor, DACLNA-Vorverstärker Display IPS ST7789V 1.14 Inch Betriebsspannung 2.7-4.2 V Arbeitsstrom ca. 67 MA Ruhestrom ca. 350 uA Arbeitstemperaturbereich -40℃ ~ +85℃ Größe & Gewicht 51.52 x 25.04 x 8.54 mm (7.81 g) Stromversorgung USB 5 V/1 A Ladestrom 500 mA Batterie 3.7 V Lithium-Akku JST-Steckverbinder 2-Pin 1.25 mm USB-Anschluss USB-C

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Praktische Einführung in 3D-Modellierung vom Gehäuse bis zu Frontplatten Ein historisches Bauteil einbetten, eine professionell anmutende Heimstätte für eine Leiterplatte schaffen oder ein komplexes Gerät mit Chassis konstruieren – diese und viele andere Herausforderungen werden mit FreeCAD zu einem anregenden Vergnügen. Hat man die grundlegenden Prozesse erst einmal verinnerlicht, sind der Fantasie praktisch keine Grenzen mehr gesetzt. Der Einstieg in ein neues Programm ist immer schwierig – besonders wenn es sich um ein so vielfältiges Werkzeug wie FreeCAD handelt. Überschaubare, aber zugleich gut verwendbare Einzelteile liefern in diesem Buch den Anfangspunkt. Das Zusammensetzen dieser Komponenten führt später zu Baugruppen. In der Vielfalt der Möglichkeiten von FreeCAD wird ein gangbarer Weg gezeigt. Das beschriebene Vorgehen ist exemplarisch – die Beispiele lassen sich daher leicht auf eigene Aufgaben anwenden. Die Geräte wurden vom Autor angefertigt und mit Fotos illustriert. Eine 3D-Konstruktion erfordert etwas Aufwand, der sich aber lohnt: Neben einer beeindruckenden Darstellung von Projekten wird zugleich die Möglichkeit geliefert, z. B. Blechteile zur Fertigung abzuwickeln und für die Werkstatt aussagekräftige Zeichnungen zu exportieren. Schon bald werden Sie auf FreeCAD nicht mehr verzichten wollen!

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Pfiffige Projekte zum Messen, Steuern und Regeln Der Raspberry Pi dominiert seit vielen Jahren die Maker-Szene. Frei verfügbare I/O-Pins machten ihn zu einem der beliebtesten Prozessorboards aller Zeiten. 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, d. h. 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 vielfältige 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 der 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

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Die Programmiersprache „Python“ hat in den letzten Jahren einen enormen Aufschwung erlebt. Nicht zuletzt haben verschiedene Einplatinensysteme wie der Raspberry Pi zu deren Bekanntheitsgrad beigetragen. Aber auch in anderen Gebieten, wie der Künstlichen Intelligenz oder dem Machine Learning, hat Python weite Verbreitung gefunden. Es ist daher naheliegend, Python bzw. die Variante „MicroPython“ auch für den Einsatz in SoCs (Systems on Chip) zu verwenden. Leistungsfähige Controller wie der ESP32 der Firma Espressif Systems bieten eine hervorragende Performance sowie Wi-Fi- und Bluetooth-Funktionalität zu einem günstigen Preis. Mit diesen Eigenschaften wurde die Maker-Szene im Sturm erobert. Im Vergleich zu anderen Controllern weist der ESP32 einen deutlich größeren Flash und SRAM-Speicher, sowie eine wesentlich höhere CPU-Geschwindigkeit auf. Aufgrund dieser Leistungsmerkmale eignet sich der Chip nicht nur für klassische C-Anwendungen, sondern insbesondere auch für die Programmierung mit MicroPython. Das vorliegende Buch führt in die Anwendung der modernen Ein-Chip-Systeme ein. Neben den technischen Hintergründen steht vor allem MicroPython selbst im Vordergrund. Nach der Einführung in die Sprache werden die erlernten Programmierkenntnisse umgehend in die Praxis umgesetzt. Die einzelnen Projekte sind sowohl für den Einsatz im Labor als auch für Alltagsanwendungen geeignet. Neben dem eigentlichen Lerneffekt steht also auch die Freude am Aufbau kompletter und nützlicher Geräte im Vordergrund. Durch die Verwendung von Laborsteckboards können Schaltungen aller Art mit geringem Aufwand realisiert werden, sodass das Austesten der selbstgebauten Geräte zum lehrreichen Vergnügen wird. Durch die verschiedenen Anwendungen wie Wetterstationen, Digitalvoltmeter, Ultraschall-Entfernungsmesser, RFID-Kartenleser oder Funktionsgeneratoren sind die vorgestellten Projekte auch für Praktika oder Fach- und Studienarbeiten in den Naturwissenschaften bzw. im Natur- und Technikunterricht bestens geeignet.

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KiCad wie ein Profi

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Eine illustrierte Chronik der Teknologie für Sammler und Restauratoren Oszilloskope haben einen wichtigen Beitrag zum Fortschritt des menschlichen Wissens geleistet, nicht nur in der Elektronik, sondern in allen Wissenschaften, wann immer eine physikalische Größe in ein zeitbezogenes elektrisches Signal umgewandelt werden kann. Dieses Buch zeichnet die Geschichte eines wichtigen Instruments anhand vieler Tektronix-Produkte nach. Dieses Unternehmen hat die meisten der Funktionen, die heute in allen Oszilloskopen zu finden sind, erfunden und patentiert. Tek ist und wird immer ein Synonym für das Oszilloskop sein. Auf fast 600 Seiten, mit Hunderten von prächtigen Fotos, Diagrammen, Anekdoten und technischen Daten, reisen Sie durch die Geschichte von Tektronix in einer hervorragenden Sammlerausgabe mit einem technischen Blickwinkel. Der Autor scheut sich nicht, sich die Hände schmutzig zu machen und seine eigenen Tek-Geräte zu restaurieren. Die Reise beginnt in den frühen 1950er Jahren. Sie endet in den 90er Jahren, nachdem er die interessantesten Modelle der 300er-, 400er-, 500er-, 5000er-, 7000er- und 11000er-Serie, von Röhren bis hin zu fortschrittlichen Hybridtechnologien, in allen Einzelheiten vorgestellt hat.

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Die Mikrocontroller ESP8266 und ESP32 von Espressif haben die DIY-Hausautomation der breiten Masse zugänglich gemacht. Allerdings ist nicht jeder so gut darin, diese Mikrocontroller mit dem C/C++ SDK von Espressif, dem Arduino-Kern oder MicroPython zu programmieren. Hier kommt ESPHome ins Spiel: Mit diesem Projekt programmieren Sie Ihren Mikrocontroller nicht, Sie konfigurieren ihn. Dieses Buch zeigt, wie Sie mit ESPHome auf einer ESP32-Mikrocontrollerplatine Ihre eigenen Hausautomationsgeräte erstellen. Sie lernen, wie Sie verschiedenste elektronische Komponenten kombinieren und komplexe Verhaltensweisen automatisieren. Ihre Geräte können völlig autonom arbeiten und sich über WLAN mit Ihren Hausautomations-Gateways wie Home Assistant oder MQTT-Broker verbinden. Am Ende dieses Buches werden Sie in der Lage sein, Ihre eigenen maßgeschneiderten Hausautomationsgeräte nach Ihren Wünschen zu erstellen. Dank ESPHome und dem ESP32 ist dies für jedermann erreichbar. Einrichten einer ESPHome-Entwicklungsumgebung und Erstellen wartbarer Konfigurationen Verwenden Sie Tasten und LEDs Lassen Sie einen Summer ertönen und spielen Sie Melodien Lesen Sie Messungen von verschiedenen Sensortypen Kommunizieren Sie über kurze Distanzen mit NFC, Infrarotlicht und Bluetooth Low Energy Zeigen Sie Informationen zu verschiedenen Arten von Displays an Laden Sie die Software herunter und sehen Sie sich die Errata für das Buch auf GitHub an https://github.com/koenvervloesem/Getting-Started-with-ESPHome

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