Электроника

2-е издание, переработанное и дополненное

Руководство для начинающих конструкторов написано в форме практических проектов по построению мобильных роботов. Для их реализации выбрана популярная платформа Arduino и единая базовая четырехколесная конструкция. Сложность проектов возрастает от простой, управляемой с пульта «машинки» до интеллектуального робота, самостоятельно играющего в кегельринг.

В предлагаемом учебном пособии рассматриваются: устройство современных автомобильных аккумуляторных батарей и зарядных устройств, вопросы конфигурирования системы управления зарядным устройством на базе контроллеров заряда, проектирование силового блока зарядного устройства.

Рассмотрено создание простых устройств в рамках концепции Интернета вещей (IoT) на базе традиционных (Arduino Uno) и новых плат Arduino (MKR, Nano 33), плат ESP и микрокомпьютера Raspberry Pi. Приведены примеры подключения плат с помощью технологий Ethernet, WiFi, GPRS, BLE, LoRa к сети Интернет и другим устройствам. Описаны протоколы HTTP и MQTT. Рассмотрен обмен данными с облачными платформами Arduino IoT Cloud, Narodmon, ThingSpeak, Blynk и открытой LoRaWAN-сетью The Things Network (TTN).

В книге изложены основы теории электрических, электронных и магнитных цепей, рассмотрены устройство, принцип действия и характеристики электрических машин, аппаратов, электроизмерительных приборов, электронных приборов и устройств, а также основы автоматического управления электроустановками, основы электроснабжения и др. Учебник предназначен для студентов технических и технологических направлений подготовки.

Данная книга не ставит своей целью заменить официальные технические описания (datasheets) от ST Microelectronics. Техническое описание по-прежнему является основным справочником по электронным устройствам и невозможно упорядочить содержимое десятков технических описаний в одной книге. Вы должны учитывать, что официальное техническое описание одного только микроконтроллера STM32F4 составляет почти тысячу страниц, а это больше, чем данная книга! Следовательно, представленный текст будет помощником для начала погружения в официальную документацию ST. Более того, данная книга не будет фокусироваться на низкоуровневых темах и вопросах, связанных с аппаратным обеспечением, оставляя эту тяжелую работу техническим описаниям. Наконец, данная книга не является «сборником рецептов» с нестандартными и забавными проектами.

В этой книге будет продемонстрировано несколько простых в реализации проектов домашней автоматики - от управления реле до считывания всех видов параметров, таких как температура, влажность, освещенность или присутствие, которые позволят отправлять данные из модулей ESP8266 в ваше частное облако. Более того, вы спроектируете и создадите безопасное облако и мобильное приложение, которые обеспечат комфорт и безопасность. К концу этой книги вы сможете создавать свои собственные взаимосвязанные устройства для лучшей жизни.

Здесь представлен перевод книги IoT Projects with Arduino Nano 33 BLE Sense. Arduino Nano 33 BLE Sense состоит из нескольких встроенных датчиков, таких как 9-осевой инерционный датчик, датчики влажности, температуры, барометрический, жестов, приближения, цвета и интенсивности света, а также цифровой микрофон. Из этой книги вы узнаете как использовать богатый потенциал платы, а также как она поддерживает сеть Bluetooth с низким энергопотреблением (BLE), позволяя взаимодействовать с другими устройствами по сети.

Сегодня уровень развития микроэлектроники, накопленный опыт программирования и широкое распространение готовых программных библиотек позволяет широкому кругу начинающих конструкторов легко и быстро освоить приемы и методы разработки электронных устройств на базе Arduino.
В книге доступным языком от простого к сложному раскрываются все секреты схемотехники и программирования в данной области. Изучение материала происходит на конкретных примерах, специально разработанных автором для данной книги.

Владимир Владимирович Рюмин в занимательной форме описывает приемы создания самых простых электротехнических приборов, которые позволят читателям освоить основы электротехники.

Учебное пособие посвящено вопросам деградации полупроводниковых приборов и интегральных схем вследствие дефектов, образующихся при воздействии космической радиации.

Данное пособие написано в основном для тех, кто делает первые шаги в мир любительского радио. В нем сделана попытка изложить в доступной для начинающих операторов форме материал, который бы они смогли освоить самостоятельно. Ведь значительная часть из них проживает в сельской местности или в небольших городах, где консультационной и практической помощи получить фактически не от кого.

В учебнике изложены механизмы работы систем и устройств радиосвязи. Значительное внимание уделено радиоволнам — их генерированию, излучению, распространению в различных средах, линиях передачи и околоземном пространстве. Приведены основные характеристики и параметры антенн, передатчиков и приемников.

В учебнике рассматриваются принципы действия и основные характеристики силовых электронных приборов, а также особенности применения пассивных элементов в силовых электронных устройствах. Описаны принципы регулирования и основные функциональные элементы систем управления устройствами силовой электроники.

Пособие содержит общие сведения о проектировании электрических аппаратов, методические рекомендации по проектированию основных узлов аппаратов, расчетные формулы и примеры расчета, а также справочный материал.

Цифровые вычислительные машины прочно вошли в нашу жизнь и находят применение во все больших сферах человеческой деятельности. Они используются и для расчетов по заданным математическим формулам, и для управления механизмами, устройствами и транспортом.

При расчете электрических цепей плодотворным и удобным является использование методов теории графов. В этом случае топологическая схема электрической цепи представляется ориентированным графом, а сам граф задается списком пар вершин графа (узлов электрической цепи). Целесообразно в качестве расчетного инструмента использовать систему Mathematica 5.1, которая обладает широкими возможностями решения систем уравнений и работы с графами.

Рассматриваются методы и примеры проектирования логических схем, а на их основе — и последовательностных цифровых систем управления. Представлены различные аппаратные средства и программное обеспечение для проектирования, моделирования и реализации схем современных цифровых систем управления.

Изложены основные сведения об элементах, устройствах и принципах построения систем релейной защиты и автоматики на электромеханических и электронных приборах, приведены их схемы и описания работы. Рассмотрены устройства для хранения, преобразования и передачи информации. Изложены принципы построения устройств телемеханики.

В учебнике изложены современные представления о радиоэлектронике как средстве передачи, приема, обработки и хранения информации. Описаны исторические этапы развития информационных технологий в их неразрывном единстве с развитием средств связи. Формируются начальные представления о сигналах и их математических моделях. Рассмотрены наиболее важные свойства гармонических колебаний и монохроматических радиоволн. Приведено описание основных элементов радиоканала.

В книге рассмотрены основы теории радиоэлектронных систем морских объектов, в которых для передачи управляющей информации используются различные физические поля. Описываются современные радиоэлектронные системы аварийно-спасательных, промышленных и рыбопоисковых средств, системы для океанографических исследований, радиоэлектронные системы обнаружения подводных и надводных целей.