Microcontroller
Einfach Python
Gleich richtig programmieren lernen - das Profi-Buch von Michael Inden in Erstauflage, November 2021.Endlich programmieren lernen und die ersten Projekte umsetzen. Hierfür bietet sich Python als eine der populärsten Programmiersprachen an. Mit diesem Buch gelingt es mühelos ein Einstieg, denn man wird auf einer Entdeckungsreise vom erfahrenden Trainer Michael Inden begleitet. Er erklärt die Grundlagen der Python-Programmierung leicht und verständlich. Generell wird die trockene Theorie auf ein Minimum reduziert. Ergänzend werden immer wieder auch Python-spezifische Besonderheiten wie Built-in-Funktionen, Slicing, Comprehensions, Generatoren usw. erklärt, die das Entwicklen erleichtern und Programme gleich von Anfang an Python-like, stilistisch schön – kurz Pythonic – machen. Eine große Rolle spielt der interaktive Einstieg mithilfe der Python-Kommandozeile. Damit können kleine Programme direkt ausprobiert werden und Erfolgserlebnisse stellen sich schnell ein. Dieses Vorgehen eignet sich ideal, um sich Python im Selbststudium sowie im eigenen Tempo anzueignen. Allmählich werden die Themen anspruchsvoller und die zu erstellenden Programme größer. Schließlich erfährt man wie man eine Entwicklungsumgebung einsetzen, und lernt die objektorientierte Programmierung kennen. Mit den erworbenen Grundlagen kann man sich immer gezielter mit eigenen Projekten beschäftigen. Erste Ideen liefern drei etwas umfangreichere Programmierbeispiele aus der Praxis, die zudem einen Einblick in das schrittweise, erfolgreiche Entwickeln von Applikationen geben. Das Buch besteht aus in sich abgeschlossenen, aufeinander aufbauenden Kapiteln zu den wesentlichen Bereichen der Programmiersprache Python und den relevanten Sprachelementen. Aufgaben und Musterlösungen runden viele Kapitel ab, sodass Sie das zuvor Gelernte direkt anhand neuer Problemstellungen praktizieren und Ihr Wissen vertiefen können. Zahlreiche kurze Codebeispiele verdeutlichen die Lerninhalte und laden zum Experimentieren ein. Gleich von Anfang an lernen Sie, Ihren Sourcecode sauber zu strukturieren und einen guten Stil zu entwickeln. Dabei hilft ein Kapitel zu Programmierregeln, sogenannten Coding Conventions und zum Testen mit Pytest.Inhalt (PDF-Link)Autor:Dipl.-Inform. Michael Inden ist Oracle-zertifizierter Java-Entwickler. Nach seinem Studium in Oldenburg hat er bei diversen internationalen Firmen in verschiedenen Rollen etwa als Softwareentwickler, -architekt, Consultant, Teamleiter, CTO sowie Leiter Academy gearbeitet. Zurzeit ist er freiberuflich als Autor und Trainer in Zürich tätig.Michael Inden hat über zwanzig Jahre Berufserfahrung beim Entwurf komplexer Softwaresysteme gesammelt, an diversen Fortbildungen und mehreren Java-One-Konferenzen teilgenommen. Sein besonderes Interesse gilt dem Design qualitativ hochwertiger Applikationen sowie dem Coaching. Sein Wissen gibt er gerne als Trainer in internen und externen Schulungen und auf Konferenzen weiter, etwa bei der JAX/W-JAX, JAX London, Oracle Code One, ch.open sowie bei der Java User Group Switzerland.
Mit Arduino die elektronische Welt entdecken (4. Auflg.)
Das Arduino-Standardwerk in 4., komplett überarbeiteter Auflage, Juli 2021.Der Arduino-Mikrocontroller ist aus der Elektronikwelt nicht mehr wegzudenken, er hat sich zu einem Standard im Hobbybereich entwickelt. In unzähligen Projekten kommt das Arduino-Board zum Einsatz, Hunderttausende von ausgereiften Softwarelösungen stehen für jeden zugänglich und unter freier Lizenz zur Verfügung. Der Arduino ist leicht zu programmieren. Preiswerte elektronische Bauteile wie LCDs, Sensoren und Motoren können an das Arduino-Board angeschlossen und damit gesteuert werden.Mit "Arduino die elektronische Welt entdecken" führt den Leser in die faszinierende Welt der Elektronik und Programmierung ein. Die Hardware wird leicht verständlich dargestellt und die Programmierung des Mikrocontrollers Schritt für Schritt grundsätzlich erklärt. Herzstück des Buches sind 48 detailliert beschriebene Arduino-Bastelprojekte, wobei sich die Komplexität von Projekt zu Projekt steigert. In jedem Bastelprojekt wird ein neues Grundlagenthema behandelt, neue Hardware wird eingeführt und neue Programmierkniffe und –werkzeuge werden vorgestellt.Jedes Bastelprojekt ist mit zahlreichen Fotos und Abbildungen illustriert und kann Schritt für Schritt nachgebaut werden. Alle verwendeten Bauteile werden genau erklärt und in ihrer prinzipiellen Funktionsweise vorgestellt. Die Bastelprojekte können beliebig erweitert und für andere Zwecke angepasst werden.Generationen von Hobbybastlern haben mit Erik Bartmanns Bestsellerbuch bereits die Arduino-Programmierung gelernt. In der komplett überarbeiteten 4. Neuauflage des Arduino-Standardwerkes wurden neue Bauteile wie der ESP32 oder LoRaWAN aufgenommen und neue Entwicklerwerkzeuge wie Node-RED, KiCad und MQTT behandelt.Inhalt (PDF-Link)Index (PDF-Link)Download der im Buch verwendeten Arduino-Sketche (ZIP-Link)
Leiterplattendesign mit EAGLE
Vom Schaltplan zur perfekten Platine: ein Einstieg mit fünf Praxisprojekten.Wer ernsthaft Elektronikschaltungen entwickeln möchte, muss sich mit dem Entwurf von Leiterplatten beschäftigen. Schon bei geringer Komplexität gelingt dies nur noch mit Softwareunterstützung. Autodesk EAGLE ist dafür ein mittlerweile bewährtes Werkzeug.Mit Autodesk EAGLE und diesem Buch lernen Sie Schritt für Schritt, wie Sie mit EAGLE von der Schaltplaneingabe über das Platinenlayout zu einer funktionierenden Leiterplatte gelangen. Alle Schritte werden mit vielen Screenshots anschaulich und nachvollziehbar erläutert. Die besprochenen Leiterplatten werden am Ende aufgebaut und vorgestellt. Benötigte Leiterplatten werden online bei Dienstleistern bestellt. Daneben wird an einem Beispiel gezeigt, wie Sie mit einer Fräsmaschine Leiterplatten chemiefrei inhouse fertigen können.Anhand von fünf Projekten lernen Sie die jeweils notwendigen Befehle und die Vorgehensweise im Detail kennen. Die Komplexität wird mit jedem Projekt langsam erhöht. Begonnen wird mit einem einfachen Zähler, der auf einer einseitigen Leiterplatte realisiert wird, und geht bis zu einem Mikrocontroller-Board auf einer vierlagigen Leiterplatte mit differentiellen USB-Leitungen und definiertem Leitungswellenwiderstand.Behandelte Projekte:Ein einfacher ZählerDuales LinearnetzteilUSB-Sound-StickClass-D AudioverstärkerMikrocontroller-Board mit USB-SchnittstelleLeseprobe (PDF-link)Inhaltsverzeichnis (PDF-Link)Zum Autor:Prof. Dr. Francesco P. Volpe ist an der Technischen Hochschule Aschaffenburg im Bereich Digital- und Mikrocomputertechnik tätig. Er hat jahrzehntelange Erfahrung bei der Vermittlung von Kenntnissen in Vorlesungen, Praktika sowie in Industrieprojekten zu Leiterplattendesign mit EAGLE und ist Autodesk Expert Elite Member.
Heimautomation mit Arduino, ESP8266 und Raspberry Pi
Das eigene Heim als Smart Home für Heimwerker, Bastler und Maker.Mit diesem umfassenden Praxis-Handbuch erfahren Sie, wie Sie Ihr Heim selbst automatisieren können.Anhand zahlreicher Beispiele lernen Sie Schritt für Schritt die Umsetzung verschiedener Projekte wie z.B. 433-MHz-Sender und -Empfänger, IoT-Gateway mit 433 MHz, drahtlose Infrarot-Fernsteuerung für den Fernseher, Wettermodul, drahtlose Klingel, Strom- und Briefkastenwächter und Aquarium-Timer.Der Autor zeigt Ihnen die praktischen Einsatzmöglichkeiten verschiedener Sensoren und Aktoren im Smart Home wie Licht-, Umwelt- und Barometersensor. Dabei werden zum einen selbst gebaute einfache Elektronik-Module mit Arduino, ESP8266 und Wemos-Modulen realisiert und über eine Schaltzentrale mit Raspberry Pi gesteuert. Zum anderen werden fertige Module wie Bewegungsmelder, Kontakte oder Rauchmelder über einfache Gateways ins System integriert. Dabei wird für die Zentrale Node-Red verwendet, um die Daten und Zustände zu verarbeiten und zu visualisieren.Jedes einzelne Projekt wird mit Stückliste und Steckbrett-Aufbau ausführlich dargestellt und beschrieben.Dieses Buch richtet sich an Bastler und Maker, die bereits etwas Erfahrung mit Arduino und Raspberry Pi gesammelt haben und nun praktische Anwendungen in ihrem Heim aufbauen möchten.Inhalte & Projekte:IoT-Hardware mit Arduino, ESP8266 und Raspberry PiArduino IDE und Node-RedDie Protokolle HTTP und MQTTArduino als SensormodulSchaltmodule mit Tasmota-FirmwareNode-Red als SchaltzentraleWettermodul mit Licht-, Umwelt- und Barometersensor433-MHz-Sender und -EmpfängerIoT-Gateway mit 433 MHzESP8266 als RF-GatewayNode-Red-Schaltzentrale mit Arduino-InterfaceDrahtlose Infrarot-Fernsteuerung für den FernseherDrahtlose KlingelAnalog-Wandler-ModulHomeautomation-PlattformenBriefkastenwächterStromwächterAquarium-TimerLeuchtstreifensteuerungInhalt & Leseprobe (PDF-Link)
Smarthome: Das Grundlagenbuch für Ihr DIY-Smarthome
Mit modernen Microcontroller-Modulen ist es einfach möglich geworden mit Sensoren Messwerte zu erfassen und mit Aktoren Aktionen auszuführen.Dieses Buch zeigt anhand von zahlreichen Beispielen, wie das erreicht werden kann. Von einfacher Messwerterfassung, über automatische Pflanzenbewässerung bis hin zu einer MQTT unterstützen Smarthome-Zentrale, wird ein breites Spektrum abgedeckt.Die Projekte und die verwendeten Bauteile werden ausführlich erklärt. Ein Anfänger kann die Beispiele einfach nachbauen oder, mit ein wenig Programmierkenntnis, an eigene Bedürfnisse anpassen.Fortgeschrittene können die Projekte als Anregung für eigene Weiterentwicklung sehen.Neben einem detaillierte Bezugsquellen-Nachweis am Ende des Buches können alle beschriebenen Programme, sowie STL-Dateien zum Herstellen von Gehäusen am 3D Drucker, heruntergeladen werden.Inhalte:Verwendung und Programmierung des ESP8266 und ESP32 Mikrocontrollers in der Arduino IDEVerwendung von Sensoren zur Messung von UmweltfaktorenVerwendung von Aktoren wie Relais und ServosErklärung von Bus-Systemen I2C und SPIBasis Einführung in HTML und CSSEinfache Webserver mit MikrocontrollerErklärung und Anwendung von MQTTAufbau eines eigenen MQTT-BrokersVorteile:Vielfältiges Hintergrundwissen durch detaillierte Beschreibung der Bauteile und ProgrammiergrundlagenEinfache, leicht verständliche, bebilderte Erklärungen der verwendeten Bus-SystemeVertiefung der Theorie durch praktische BeispielePraxisprojekte wie Erfassung von Umweltparametern, automatische Pflanzenbewässerung und Steuerung eines Ventils mit einem Servo dienen als Vorlage für eigene Ideen.Smarthome Zentrale mit Touchscreen Steuerung unverändert einsetzbar, aber auch als Basis für eigene Weiterentwicklungen.
Roboter selbst bauen
»Roboter selbst bauen« ist das perfekte Buch für Jugendliche und Erwachsene, die einzigartige Maschinen konstruieren wollen, und das mit nachvollziehbaren Schritt-für-Schritt-Anleitungen.Mit leicht erhältlichen Teilen bringst du dir grundlegende Kenntnisse der Elektronik und der Programmierung bei und lässt deinen Roboter laufen, zeichnen oder auch das Chaos aufräumen, das du verursacht hast. Fang mit einem einfachen Pappkartonroboter an und entwickle deine Fähigkeiten, bis du ein ferngesteuertes Geländefahrzeug aus Metall oder einen mit Solarenergie betriebenen Bot bauen kannst.Mit den technischen Tricks werden auch deine praktische Erfahrung und dein Elektronik-Know-how wachsen, sodass du bald in der Lage bist, deine eigenen, selbst gestalteten Erfindungen zu konstruieren. Die Möglichkeiten sind unbegrenzt.
Linux für Maker
Es gibt Maker, die vor dem Raspberry Pi oder ähnlichen Einplatinencomputern zurückschrecken, weil ihnen Linux fremd oder zu kompliziert erscheint. Das Betriebssystem Raspbian – die Linux-Version für den Raspberry Pi – ist jedoch erst einmal nichts anderes als ein weiteres Werkzeug im Werkzeugkasten des Makers. Wie alle Werkzeuge ist auch dieses nicht schwierig zu benutzen, wenn man sich ein wenig damit auskennt.Die Vorliebe für Raspbian kommt bei Makern nicht von Ungefähr und dieses Betriebssystem gehört inzwischen dazu wie Schraubendreher und Hammer in der Werkstatt. Linux ist so leistungsfähig, dass Sie sich vielleicht sogar dazuEs gibt Maker, die vor dem Raspberry Pi zurückschrecken, weil ihnen Linux fremd oder zu kompliziert erscheint. Das Betriebssystem Raspbian – die Linux-Version für den Raspberry Pi – ist jedoch erst einmal nichts anderes als ein weiteres Tool im Werkzeugkasten des Makers. Dieses Buch will Sie damit vertraut machen.Die Vorliebe für Raspbian kommt bei Makern nicht von ungefähr und es gehört inzwischen dazu wie Schraubendreher und Hammer in der Werkstatt. Linux ist so leistungsfähig, dass Sie sich vielleicht sogar dazu entschließen, es für Ihre täglichen Aufgaben am Computer einzusetzen!Das Buch befasst sich mit Linux speziell im Hinblick auf die Bedürfnisse von Makern. Die vermittelten Grundlagen helfen Ihnen, Ihre Projekte weiterzuentwickeln und Neues zu entdecken. Die Themen reichen vom Laden des Betriebssystems über die Fehlerbehebung bis zur Projektvorbereitung: • Raspbian und andere populäre Linux-Distributionen installieren • Code für Skripte schreiben, um Hardware und Arduino zu steuern • Linux-Befehle, -Systeme und -Prozesse kennenlernen • GPIO-Pins auf Ihrem Raspberry ansteuern • ein IFTTT-Applet und andere Cloud-Dienste nutzen • einen virtuellen Raspberry Pi unter Windows, macOS oder Linux betreibenNutzen Sie die Freiheiten und endlosen Möglichkeiten von Raspbian und Linux! entschließen, es für Ihre täglichen Aufgaben am Computer einzusetzen!
Raspberry Pi programmieren mit Java
Beschreibung Der Raspberry Pi ist ein preiswerter und äußerst energiesparsamer Computer in der Größe einer Kreditkarte. In Kombination mit der Programmiersprache Java bietet er eine hervorragende Umgebung für die schnelle Realisierung technischer Ideen und Projekte.Dieses Buch vermittelt Ihnen anhand vieler anschaulicher Beispiele genau die Java-Kenntnisse, die auf die Hardware des Raspberry Pi und das Linux-Betriebssystem Raspbian zugeschnitten sind.In jedem Kapitel werden neue Techniken der Java-Programmierung eingeführt, die Sie daraufhin in einem Praxisbeispiel einsetzen:- Funktionen für Datum und Zeit: Akkus laden mit zeitgesteuerten Relais und eine Spiegelreflexkamera steuern- Digitale Eingänge und Sensoren: Bewegungsmelder, Ultraschallsensor zur Abstandsmessung, Anschluss analoger Sensoren über einen Schmitt-Trigger zur Schwellenwerterkennung - Analoge Eingänge und Sensoren: Einsatz externer Analog-Digital-Wandler und deren Ansteuerung über den SPI-Bus, Messen von Temperatur und Lichtstärke- Swing zum Erzeugen grafischer Oberflächen mit Java wie z.B. zum Anzeigen von Messwertdiagrammen- Messwerte in eine Datei speichern am Beispiel eines Datenloggers- Threads zur parallelen Verarbeitung von Daten- Reguläre Ausdrücke für die komplexe Suche von Zeichenketten- Füllstandsanzeige: Ermitteln des Wasserstandes in einer Zisterne mit einem Distanzsensor und grafische Darstellung als Funktion über die Zeit- Mit Java einen eigenen http-Server programmieren und diesen für verschiedene Projekte als Webservice einsetzen: Messwerte abfragen, Heizungssteuerung, Zeitschaltuhr mit Autostart- E-Mails mit Java verarbeiten: Alarmanlage, die durch einen Bewegungsmelder ausgelöst wird und eine E-Mail verschickt- Einsatz des I²C-Busses am Beispiel eines Temperatursensors- Einen Ultraschallsensor über die serielle Schnittstelle RS232 mit dem RPi verbinden- Textausgabe mit LCD-Displays- Einsatz der Entwicklungsumgebung BlueJDas Buch richtet sich nicht nur an Java-Entwickler, sondern auch an Umsteiger von anderen Programmiersprachen wie C oder Python. Im Anhang finden Java-Einsteiger einen umfangreichen Java-Grundlagenkurs. Über den Autor Wolfgang Höfer ist Softwareentwickler und arbeitet seit den ersten Tagen mit dem Raspberry Pi.
Jede Menge Arduino Produkte von A bis Z
Sie möchten coole Projekte wie den Bordcomputer K.I.T.T. aus Knightrider bauen? Und dabei den Arduino ganz systematisch von Grund auf kennenlernen und programmieren? Dann ran an dieses Buch! Komplett in Farbe und mit allen Grundlagen an Bord schickt es Sie in die bunte Arduino-Welt ... • Ohne Vorwissen loslegen, mit Freude einfach einsteigen • Elektronik- und Programmiergrundlagen verstehen und nutzen • Spannende Bastelprojekte zum Nachbauen
Die Computerwerkstatt
Klaus Dembowski geht gleichermaßen auf PCs, Notebooks, Tablets und Smartphones (die unter dem Begriff Computer zusammengefasst werden) ein. Unterschiede und Gemeinsamkeiten der Gerätetypen erläutert er im ersten Teil des Buchs, »Geräteaufbau und Komponenten«, und liefert viel Hintergrundwissen zur Entstehungsgeschichte der Techniken. Im zweiten Teil widmet sich der Autor dem BIOS sowie den verschiedenen Betriebssystemen und beantwortet Fragen zu ihrer Installation, Einrichtung und Wartung. Die Anleitungen, darunter ein besonderer Abschnitt zur Vernetzung, sind so gehalten, dass der Leser sie versionsunabhängig anwenden kann. »Reparieren und Aufrüsten«, der dritte Teil des Buchs, wendet die im ersten Teil vermittelten Informationen in der Praxis an, und gibt darüber hinaus unverzichtbare Tipps zur Erweiterung bestehender Konfigurationen. Auf einem herausnehmbaren Poster sind Fehlersuchbäume für die häufigsten Problemfälle zusammengestellt, die Sie mit den Anleitungen im Buch effizient lösen können. Im letzten Teil werden Selbstbauvorschläge gezeigt, damit sich Hardware, die zu schade zum Wegwerfen ist, neu einsetzen lässt. Zu den Bauprojekten zählt der Umbau von Handys zum Fernschalter, die Konstruktion eines Netzwerktesters oder der Aufbau und die Programmierung von Interfaces für eigene Mess- und Steuerschaltungen. Inklusive großem Farbposter: Fehlersuchbäume mit Lösungen für die häufigsten Hardware-Probleme Zielgruppe: Engagierte Bastler Entwickler und Studenten Computer-Anwender Techniker Autor / Autorin: Klaus Dembowski hat Nachrichtentechnik studiert und ist an der Technischen Universität Hamburg-Harburg tätig. Seine Schwerpunkte liegen in den Bereichen Mikrocontrollerentwicklung, Hard- und Software für Mikrosysteme sowie Energy Harvesting. Bei der Vermittlung aktueller Inhalte aus den Bereichen der Elektronik sowie der Informations- und Netzwerktechnik kann er auf eine langjährige Erfahrung als Autor und Dozent zurückgreifen. Die mittlerweile über 40 erschienenen Buchtitel zeichnen sich ebenso wie die regelmäßig erscheinenden Zeitschriftveröffentlichungen, Seminare und Vorträge durch eine verständliche und praxisorientierte Darstellung auch komplexer Sachverhalte aus.