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 PCTimer interrupts and external interruptsAnalogue-to-digital converter (ADC) projectsUsing the internal temperature sensor and external sensor chipsUsing the internal temperature sensor and external temperature sensor chipsDatalogging projectsPWM, UART, I²C, and SPI projectsUsing Bluetooth, WiFi, and apps to communicate with smartphonesDigital-to-analogue converter (DAC) projectsAll 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. The full program listings of all the projects discussed in the book may be downloaded free of charge from www.elektor.com/20335.
The core of the book explains the use of the Raspberry Pi Zero 2 W running the Python programming language, always in simple terms and backed by many tested and working example projects. On part of the reader, familiarity with the Python programming language and some experience with one of the Raspberry Pi computers will prove helpful. Although previous electronics experience is not required, some knowledge of basic electronics is beneficial, especially when venturing out to modify the projects for your own applications.Over 30 tested and working hardware-based projects are given in the book, covering the use of Wi-Fi, communication with smartphones and with a Raspberry Pi Pico W computer. Additionally, there are Bluetooth projects including elementary communication with smartphones and with the popular Arduino Uno. Both Wi-Fi and Bluetooth are key features of the Raspberry Pi Zero 2 W.Some of the topics covered in the book are:Raspberry Pi OS installation on an SD cardPython program creation and execution on the Raspberry Pi Zero 2 WSoftware-only examples of Python running on the Raspberry Pi Zero 2 WHardware-based projects including LCD and Sense HAT interfacingUDP and TCP Wi-Fi based projects for smartphone communicationUDP-based project for Raspberry Pi Pico W communicationFlask-based webserver projectCloud storage of captured temperature, humidity, and pressure dataTFT projectsNode-RED projectsInterfacing to AlexaMQTT projectsBluetooth-based projects for smartphone and Arduino Uno communicationsAll programs discussed in this book are contained in an archive file you can download free of charge from the Elektor website www.elektor.com/20445.
This book discusses the basic components of any alarm system.All alarm systems have two basic functions. First, they monitor their environment looking for a change such as a door or window opening or someone moving about in the room. Second, they alert the legal owner or user to this change. The system described in this book uses a scanning type software to detect intruders. It behaves like a guard dog, pacing up and down the fence line on the lookout for either an intruder or a familiar person. If you have an alarm key, you can disarm the system and enter.With the scanning method, the software is easy to write and explain. It can scan eight alarm zones plus two special fire zones in about one second.You don't have to be an electrical engineer to install an alarm system, just a decent carpenter, painter, and plasterer! Because this alarm system runs on 12 volts, you don't have to be a licensed electrician either to install it. The alarm system presented here uses Python software on the Raspberry Pi combined with some elementary electronic circuits. The code described in the book, as well as CAD files and a bill of materials for the alarm panel, are available for free downloading. The book provides the reader with examples of typical configurations coming straight from the author's experience. After reviewing the hardware components typically used in common alarm systems, the author shows how to plan one yourself.To implement a modular alarm, no matter if it is for a single house or for a business or restaurant, the book shows how to skillfully combine a Raspberry Pi with small auxiliary electronic circuits. These are not installation instructions but food for thought that will enable readers to find a solution to their needs.
Oscilloscopes have made a major contribution to the advancement of human knowledge, not only in electronics, but in all sciences, whenever a physical quantity can be converted into a timerelated electrical signal. This book traces the history of a crucial instrument through many Tektronix products. This is the company that invented and patented most of the functions found in all oscilloscopes today. Tek is and will always be synonymous with the oscilloscope. In nearly 600 pages, with hundreds of gorgeous photos, diagrams, anecdotes, and technical data, you'll travel through the history of Tektronix in a superb collector's edition with a technical point of view. The author is not afraid to get his hands dirty restoring his own Tek equipment. The journey starts in the early 1950s. It ends in the '90s, after exploring the ins and outs of the most interesting models in the 300, 400, 500, 5000, 7000, and 11000 series, from tubes to advanced hybrid technologies.
The book you are about to read provides a step-by-step guide for building a renewable energy power plant at home. Our goal was to make the book as practical as possible. The material is intended for immediate application with a small amount of theory. Yet, the theory is important as a foundation that saves time and effort by disabusing the readers of potential misconceptions. Specifically, upon having a firm understanding of photovoltaic physics, you will not be inclined to fruitlessly search for 90% efficient solar panels! We want our readers to be the "doers". If the book gets covered in grime and some pages become torn while you are building your power plant - this is the best compliment to us. The book covers solar and wind energy. Also, a curious power source based on manure is discussed as well, giving the doers an opportunity to further develop the manure fuel cell. It is important to note that there are many companies offering installation of complete solar solutions. Upon installing the panels, the system is not owned by the customer. Therefore, there is no freedom for experimentation and optimization. Also, none can beat the cost of a DIY solution as well as the ultimate satisfaction. All that is written here is a result of us building a renewable energy solution in Southern California. As the book was completed, the energy began flowing!
Step-by-step instructions guide you through the analysis of modern protocols such as I²C, SPI, UART, RS-232, NeoPixel, WS28xx, HD44780 and 1-Wire protocols. With the help of numerous experimental circuits based on the Raspberry Pi Pico, Arduino Uno and the Bus Pirate, you will learn the practical application of popular USB logic analyzers. All the experimental circuits presented in this book have been fully tested and are fully functional. The necessary program listings are included - no special programming or electronics knowledge is required for these circuits. The programming languages used are MicroPython and C along with the development environments Thonny and Arduino IDE. This book uses several models of flexible and widely available USB logic analyzers and shows the strengths and weaknesses of each price range. You will learn about the criteria that matter for your work and be able to find the right device for you. Whether Arduino, Raspberry Pi or Raspberry Pi Pico, the example circuits shown allow you to get started quickly with protocol analysis and can also serve as a basis for your own experiments. After reading this book, you will be familiar with all the important terms and contexts, conduct your own experiments, analyze protocols independently, culminating in a comprehensive knowledge set of digital signals and protocols.
Starten Sie jetzt mit dem Raspberry Pi 5, dem neuesten und besten Minicomputer von Raspberry Pi - und lernen Sie, mit diesem unglaublichen Computer zu programmieren und Projekte zu erstellen. In diesem Buch finden Sie außerdem jede Menge kreative Ideen und Tipps, die Sie mit dem Raspberry Pi 4, dem Raspberry Pi Zero 2 W und dem Raspberr Pi Pico W umsetzen können. Mit den neuesten Reviews, Tutorials, Projekten, Anleitungen und mehr ist dies Ihre ultimative Ressource für den Raspberry Pi! 228 Seiten über Raspberry Pi Alles, was Sie über den Raspberry Pi 5 wissen müssen Erste Schritte für jeden Raspberry Pi Viel Spaß mit Elektronik und dem Pico W Inspirierende Projekte für Ihre nächste Bauidee Lernen Sie MicroPython, indem Sie ein Handheld bauen Erste Schritte mit dem Raspberry Pi Camera Modul Künstliche Intelligenz: Bauen Sie Ihren eigenen GPT Chatbot
This book is a learning guide and a reference. Use it to learn Node-RED, Raspberry Pi Pico W, and MicroPython, and add these state-of-the-art tools to your technology toolkit. It will introduce you to virtual machines, Docker, and MySQL in support of IoT projects based on Node-RED and the Raspberry Pi Pico W.This book combines several elements into a platform that powers the development of modern Internet of Things applications. These elements are a flow-based server, a WiFi-enabled microcontroller, a high-level programming language, and a deployment technology. Combining these elements gives you the tools you need to create automation systems at any scale. From home automation to industrial automation, this book will help you get started.Node-RED is an open-source flow-based development tool that makes it easy to wire together devices, APIs, and online services. Drag and drop nodes to create a flowchart that turns on your lights at sunset or sends you an email when a sensor detects movement. Raspberry Pi Pico W is a version of the Raspberry Pi Pico with added 802.11n Wi-Fi capability. It is an ideal device for physical computing tasks and an excellent match to the Node-RED.Quick book factsProject-based learning approach.Assumes no prior knowledge of flow-based programming tools.Learn to use essential infrastructure tools in your projects, such as virtual machines, Docker, MySQL and useful web APIs such as Google Sheets and OpenWeatherMap.Dozens of mini-projects supported by photographs, wiring schematics, and source code. Get these from the book GitHub repository.Step-by-step instructions on everything.All experiments are based on the Raspberry Pi Pico W. A Wi-Fi network is required for all projects.Hardware (including the Raspberry Pi Pico W) is available as a kit.
Embedding a vintage component, creating a professional looking home for a circuit board, or even designing a complex apparatus complete with a chassis - these and many other challenges turn into a stimulating pleasure with FreeCAD. Once you have internalized the basic processes, there are virtually no limits to your imagination. Starting to use a new software is never straightforward - especially with a tool as versatile as FreeCAD. Manageable, but at the same time easily usable individual components provide the starting point in this book. Putting these components together later results in assemblies. In the FreeCAD universe, a workable trajectory is demonstrated. The described procedure is illustrative so the examples are easily applied to custom tasks. The devices were made by the author and illustrated with photos. Creating a 3D design is requiring some effort but the initial investment pays off soon. Besides the impressive spatial representation of the projects, the extracted drawings yield a solid base for documentation and production. Extended FreeCAD capabilities like the unfolding of sheet metal parts enormously add to efficiency and pushes models forward into practical assembly. Soon you will definitely not want to do without FreeCAD!
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 PicoI²C-Kommunikation und Pico als I²C-DeviceVoltmeter und ComputerthermometerPico W als Web-Server und WLAN-ScannerFrequenzmesser und -generatorenOLED-Displays an Pico und Raspberry Pi 4EnergiesparmonitorWelche Astronauten sind im Orbit?Mini-Monitor für den aktuellen Bitcoin-Kurs
Schritt-für-Schritt Anleitungen führen Sie in die Analyse moderner Protokolle von I²C, SPI, UART, RS-232, NeoPixel, WS28xx, HD44780 und 1-Wire Protokollen ein. Anhand von zahlreichen Experimentierschaltungen mit dem Raspberry Pi Pico, Arduino Uno und dem Bus Pirate üben Sie die praxisnahe Anwendung gängiger USB-Logikanalysatoren ein.Alle in diesem Buch vorgestellten Experimentierschaltungen wurden vollständig getestet und sind funktionsfähig. Die notwendigen Programmlistings sind enthalten, es sind keine besonderen Programmier- oder Elektronikkentnisse für diese Schaltungen notwendig. Es werden die Programmiersprachen MicroPython und C mit den Entwicklungsumgebungen Thonny und Arduino IDE eingesetzt.Dieses Buch verwendet mehrere Modelle flexibler und weit verbreiteter USB-Logikanalysatoren und zeigt die Stärken und Schwächen jeder Preisklasse. Sie werden kennenlernen, welche Kriterien für Ihre Arbeit wichtig sind und in der Lage sein, das für Sie passende Gerät zu finden.Egal ob Arduino, Raspberry Pi oder Raspberry Pi Pico: Die abgebildeten Beispielschaltungen ermöglichen einen schnellen Start in die Protokollanalyse und können auch als Grundlage für eigene weitere Experimente dienen.Sie werden alle wichtigen Begriffe und Zusammenhänge kennenlernen, eigene Experimente durchführen, selbstständig Protokolle analysieren und nach der Lektüre dieses Buches - im Bereich der digitalen Signale und Protokolle - ein umfassendes Wissen aufgebaut haben.
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!
The book is split into two parts: the first part covers creating Alexa skills and the second part, designing Internet of Things and Smart Home devices using a Raspberry Pi.The first chapters describe the process of Alexa communication, opening an Amazon account and creating a skill for free. The operation of an Alexa skill and terminology such as utterances, intents, slots, and conversations are explained. Debugging your code, saving user data between sessions, S3 data storage and Dynamo DB database are discussed.In-skill purchasing, enabling users to buy items for your skill as well as certification and publication is outlined. Creating skills using AWS Lambda and ASK CLI is covered, along with the Visual Studio code editor and local debugging. Also covered is the process of designing skills for visual displays and interactive touch designs using Alexa Presentation Language.The second half of the book starts by creating a Raspberry Pi IoT "thing" to control a robot from your Alexa device. This covers security issues and methods of sending and receiving MQTT messages between an Alexa device and the Raspberry Pi.Creating a smart home device is described including forming a security profile, linking with Amazon, and writing a Lambda function that gets triggered by an Alexa skill. Device discovery and on/off control is demonstrated.Next, readers discover how to control a smart home Raspberry Pi display from an Alexa skill using Simple Queue Service (SQS) messaging to switch the display on and off or change the color.A node-RED design is discussed from the basic user interface right up to configuring MQTT nodes. MQTT messages sent from a user are displayed on a Raspberry Pi.A chapter discusses sending a proactive notification such as a weather alert from a Raspberry Pi to an Alexa device. The book concludes by explaining how to create Raspberry Pi as a stand-alone Alexa device.
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 from www.elektor.com/20370.
Mikrocontroller wie der Arduino und Einplatinenrechner wie der Raspberry Pi haben sich zu beliebten Komponenten entwickelt. Dritter im Bunde ist der ESP32 der Firma Espressif. Mikrocontroller dieser Baureihe zeichnen sich durch eine Vielzahl implementierter Funktionen aus, die bei einem Arduino konventioneller Prägung mit einem Atmel-AVR-Mikrocontroller erst mit weiterer Hardware möglich sind. Prominentes Beispiel sind hier die WiFi- und Bluetooth-Funktionalitäten. Gegenüber einem Raspberry Pi zeichnen sie sich durch einen deutlich geringeren Preis aus.Allgemeine Informationen für die Realisierung eines Roboterauto-Projekts mit dem ESP32 sind leicht zu finden. Dabei handelt es sich aber oft nur um Ausführungen zu einem Teilaspekt, ohne inhaltliche oder funktionale Abstimmung. So ist nicht nur die Beschaffung der benötigten Informationen mühselig und zeitaufwändig, sie kann auch außerordentlich fehlerträchtig sein.Ansatzpunkt dieses Buches ist, diese Lücke zu schließen. Es geht auf verschiedene Möglichkeiten eines Chassis ein, vermittelt nötige Kenntnisse und führt schrittweise von einer einfachen Motorsteuerung zu einem komplexen sensor- und sprachgesteuerten Roboterauto. Hacks rund um GPS und eine PlayStation 3 runden die Sache ab.InhaltBei der Reihenfolge der Kapitel wurde versucht - beginnend bei der Darstellung von grundlegenden Informationen - über die Lösung einfacher Aufgaben zu etwas anspruchsvolleren Techniken zu führen.Der Mikrocontroller ESP32Die Software erstellenDie StromversorgungRund um die HardwareDas ChassisDer GleichstrommotorKabellose Steuerung über WiFiMit Sensoren Hindernisse erkennenEine eigene Roboterauto-AppServo und LichtsensorGPSAccelerometer / GyroskopPS3-ControllerRoboterauto-App
The Arduino Uno is an open-source microcontroller development system encompassing hardware, an Integrated Development Environment (IDE), and a vast number of libraries. It is supported by an enormous community of programmers, electronic engineers, enthusiasts, and academics. The libraries in particular really smooth Arduino programming and reduce programming time. What's more, the libraries greatly facilitate testing your programs since most come fully tested and working.The Raspberry Pi 4 can be used in many applications such as audio and video media devices. It also works in industrial controllers, robotics, games, and in many domestic and commercial applications. The Raspberry Pi 4 also offers Wi-Fi and Bluetooth capability which makes it great for remote and Internet-based control and monitoring applications.This book is about using both the Raspberry Pi 4 and the Arduino Uno in PID-based automatic control applications. The book starts with basic theory of the control systems and feedback control. Working and tested projects are given for controlling real-life systems using PID controllers. The open-loop step time response, tuning the PID parameters, and the closed-loop time response of the developed systems are discussed together with the block diagrams, circuit diagrams, PID controller algorithms, and the full program listings for both the Raspberry Pi and the Arduino Uno.The projects given in the book aim to teach the theory and applications of PID controllers and can be modified easily as desired for other applications. The projects given for the Raspberry Pi 4 should work with all other models of Raspberry Pi family.The book covers the following topics:Open-loop and closed-loop control systemsAnalog and digital sensorsTransfer functions and continuous-time systemsFirst-order and second-order system time responsesDiscrete-time digital systemsContinuous-time PID controllersDiscrete-time PID controllersON-OFF temperature control with Raspberry Pi and Arduino UnoPID-based temperature control with Raspberry Pi and Arduino UnoPID-based DC motor control with Raspberry Pi and Arduino UnoPID-based water level control with Raspberry Pi and Arduino UnoPID-based LED-LDR brightness control with Raspberry Pi and Arduino UnoThe full program listings of all the projects discussed in the book may be downloaded free of charge from www.elektor.com/20274.
Bluetooth Low Energy (BLE) radio chips are ubiquitous from Raspberry Pi to light bulbs. BLE is an elaborate technology with a comprehensive specification, but the basics are quite accessible.A progressive and systematic approach will lead you far in mastering this wireless communication technique, which is essential for working in low power scenarios.In this book, you'll learn how to:Discover BLE devices in the neighborhood by listening to their advertisements.Create your own BLE devices advertising data.Connect to BLE devices such as heart rate monitors and proximity reporters.Create secure connections to BLE devices with encryption and authentication.Understand BLE service and profile specifications and implement them.Reverse engineer a BLE device with a proprietary implementation and control it with your own software.Make your BLE devices use as little power as possible.This book shows you the ropes of BLE programming with Python and the Bleak library on a Raspberry Pi or PC, with C++ and NimBLE-Arduino on Espressif's ESP32 development boards, and with C on one of the development boards supported by the Zephyr real-time operating system, such as Nordic Semiconductor's nRF52 boards.Starting with a very little amount of theory, you'll develop code right from the beginning. After you've completed this book, you'll know enough to create your own BLE applications.
This book will help you practice your new KiCad 6 skills by challenging you in a series of two real-world projects, supported by a comprehensive set of recipes with detailed instructions on how to achieve a variety of simple and complex tasks.Design the PCBs for an Arduino-powered datalogger and a custom ESP32 board. Understand the finer details of the interactive router and how to manage KiCad project teams with Git, and much more.KiCad 6 is a modern, cross-platform application suite built around schematic and design editors. This stable and mature PCB tool is a perfect fit for electronic engineers and hobbyists. With KiCad 6, you can create PCBs of any complexity and size without the constraints associated with the commercial packages.Here are the most significant improvements and features in KiCad 6, both over and under the hood:Modern user interface, completely redesigned from earlier versionsImproved and customizable electrical and design rule checkersTheme editor allowing you to fully customize the look of KiCad on your screenAbility to import projects from Eagle, CADSTART, and moreEnhanced bus handlingFull control over the presentation of information by the layout editor: set the visibility, color, and attribute of any board element, and create presetsFilters define which elements of a layout are selectableEnhanced interactive router helps you draw single tracks and differential pairs with precisionNew or enhanced tools to draw tracks, measure distances, tune track lengths, etc.Enhanced tool for creating filled zonesA customizable coordinate system facilitates data exchange with other CAD applicationsRealistic ray-tracing capable 3D viewerHuge community of contributors that make KiCad better every dayRich repositories of symbol, footprint, and 3D shape libraries
Für den Betrieb moderner elektronischer Bauteile ist vergleichsweise nur noch wenig Energie notwendig. Dies eröffnet neue Möglichkeiten, wie z. B. Schaltungen und Baugruppen, die ohne Batterien oder Akkumulatoren auskommen und auch keinen Anschluss an das Versorgungsnetz benötigen. Damit entfällt auch ein großer Teil des Wartungsaufwandes. Die Baugruppen arbeiten weitestgehend "für sich alleine". Die Energie wird auf unterschiedlichste Weise aus der Umgebung gewonnen. Dazu sind allerdings spezielle Techniken erforderlich. Nicht nur zur Gewinnung der Energie - auch zur Umformung, so dass sie für elektronische Schaltungen nutzbar ist.In diesem Buch geht es um die Bereitstellung kleiner Energiemengen, mit denen kleine Geräte (Sensoren, Sender und Empfänger für QRP oder Datenübertragung, etc.) völlig autark betrieben werden können - wenn möglich, mit Bauteilen aus der Bastelkiste und ohne komplexe, spezialisierte Integrierte Schaltungen.Die am Thema interessierten Elektroniker und "Macher" lernen hier, wie sie eigene reale Energy-Harvesting-Projekte mit Teilen aus der Bastelkiste umsetzen können, ohne vorher viel Zeit für lange theoretische Abhandlungen aufzubringen.Gerade beim Energy Harvesting ist es jedoch nicht immer möglich auf Spezial-ICs zu verzichten. Es geht eben um jedes µW und es ist leicht nachvollziehbar, dass es einfacher ist, auf einer kleinen Chipfläche mit wenig Energie zu arbeiten, als bei einer ausladenden Schaltung mit umfangreicher Verdrahtung.Die mehr "theoretischen" oder grundsätzlichen Themen wurden in die einzelnen Kapitel und Projekte eingestreut. Den vollständigen Überblick erhält man deshalb erst, wenn man das Buch in Gänze gelesen hat. Dafür kann der Leser bereits im 2. Kapitel ein erstes Projekt umsetzen.
Drahtlose Kommunikation - sei es zur Ton-, Daten- oder Bildübertragung - prägt unser heutiges Leben. Während noch Mitte des letzten Jahrhunderts der Rundfunk (und etwas später das Fernsehen) die dominierenden Anwendungen der drahtlosen Kommunikation waren, gibt es heute kaum mehr ein technisches Gerät, das nicht das Mittel der drahtlosen Kommunikation nutzt. Allen voran das beliebte Smartphone.Daneben gibt es sehr viele Anwendungen, die wir nicht sofort und automatisch mit den Begriffen Radio oder Funk verbinden, die aber auf der Nutzung elektromagnetischer Strahlung basieren. So zum Beispiel der Wagenschlüssel, die über Bluetooth verbundenen Kopfhörer, der automatische Rasenmäher, die gehassten Radargeschwindigkeitsmesser, der Laptop, der über Wi-Fi mit dem Internet verbunden ist, die kleinen Navigationsempfänger, usw.Diesen Anwendungen gemeinsam ist die Nutzung physikalischer Gegebenheiten durch die Technik. Ob Radar, Satellitenfernsehen, oder einfach nur das alte Mittelwellenradio, alle bauen auf denselben Grundlagen auf.Das Ziel dieses Buch ist es, diese Grundlagen zu erläutern und damit das Verständnis für die darauf aufbauenden Anwendungen zu fördern. Es soll Studenten den Einstieg ins Fachgebiet erleichtern und Voraussetzungen für den Zugang zu den Standardwerken der Fachliteratur schaffen. Es richtet sich aber auch an Personen, die an der Physik und der Technik interessiert sind und einen tieferen Einblick in die Grundlagen der drahtlosen Kommunikation und deren Anwendung erhalten wollen.
Dieses Fachbuch führt Studenten, Schüler und Selbststudierende in die wichtigsten Grundlagen der Elektrotechnik ein. Es werden die Gebiete der Gleichstromtechnik, des elektrischen und magnetischen Feldes sowie der Wechselstromtechnik, des Kondensators und der Spulen in einem Band zusammenhängend und übersichtlich dargestellt. Daran schließt sich die Beschreibung des elektrischen und magnetischen Feldes an.Zur Erzielung einer optimalen Verständlichkeit erfolgt die Darbietung des Stoffes nach dem Grundsatz, den Leser von einfachen Sachverhalten schrittweise zu komplexeren Problemstellungen zu führen. Zusätzlich sind den einzelnen Abschnitten Aufgaben mit ausführlichen Lösungswegen zugeordnet. Sie sind zum Erfassen der Gedankengänge von besonderer Bedeutung. Das Buch ist in acht Kapiteln unterteilt:Physikalische Größen und ihre EinheitenElektrotechnische Größen im GleichstromkreisEinfacher StromkreisErweiterter StrombereichMessgeräte für die Grundschaltungen der ElektronikKondensatorSpulen, Transformatoren, Relais und LautsprecherZusammengesetzte WechselstromkreiseDie Aufgaben sind zum großen Teil der elektrotechnischen Praxis entnommen und werden mit steigendem Schwierigkeitsgrad angeboten, so dass für jede Vorbildungsstufe geeigneter Übungsstoff zu finden ist. Der Inhalt ist als Hilfsmittel für den Unterricht und das Selbststudium bestimmt, sie kann auch dem Praktiker beim Auffrischen seiner Kenntnisse und zur Förderung seiner Rechenfertigkeit nützlich sein.Mit diesem Buch gibt der Autor sein gesamtes Wissen, das er sich im Laufe der Zeit in der Industrie und dem Unterricht an einer Technikerschule angeeignet hat, an den Leser weiter.
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