Series - Synthesis Lectures on Digital Circuits & Systems (SLDCS) / Серия - Сборник лекций по цифровым схемам и системам (15 книг) [2010-2025, PDF, ENG] обновление 23.07.2025

Barrett S.F. - Arduino I Getting Started (SLDCS) - 2020 (224 стр., ISBN 9781681738185)
Barrett S.F. - Arduino II Systems (SLDCS) - 2020 (293 стр., ISBN 9781681738970)
Barrett S.F. - Arduino III Internet of Things (SLDCS) - 2021 (237 стр., ISBN 9781636390833)
Barrett S.F. - Arduino IV DIY Robots (SLDCS) - 2022 (243 стр., ISBN 978-3-031-11208-9)
Barrett S.F. - Arduino V Machine Learning (SLDCS) - 2023 (213 стр., ISBN 978-3-031-21876-7)
Barrett S.F. - Arduino VI Bioinstrumentation (SLDCS) - 2024 (307 стр., ISBN 978-3-031-47129-2)
Barrett S.F. - Arduino VII Industrial Control (SLDCS) - 2025 (263 стр., ISBN 978-3-031-68608-5)
Barrett S.F. - Arduino VIII Portenta Machine Control (SLDCS) - 2026 (344 стр., ISBN 978-3-031-85943-4)
Barrett S.F. - Arduino Microcontroller Processing for Everyone! Part I (SLDCS) - 2010 (115 стр., ISBN 9781608454372)
Barrett S.F. - Arduino Microcontroller Processing for Everyone! Part II (SLDCS) - 2010 (245 стр., ISBN 9781608454372)
Barrett S.F. - Arduino Microcontroller Processing for Everyone! (3th ed.) (SLDCS) - 2013 (514 стр., ISBN 9781627052535)
Schubert T. F., Kim E. M. - Fundamentals of Electronics. Book 1. Electronic Devices and Circuit Applications (SLDCS) - 2015 (319 стр., ISBN 9781627055628)
Schubert T. F., Kim E. M. - Fundamentals of Electronics. Book 2. Amplifiers: Analysis and Design (SLDCS) - 2015 (368 стр., ISBN 9781627055642)
Schubert T. F., Kim E. M. - Fundamentals of Electronics. Book 3. Active Filters and Amplifier Frequency Response (SLDCS) - 2015 (292 стр., ISBN 9781627055666)
Schubert T. F., Kim E. M. - Fundamentals of Electronics. Book 4. Oscillators and Advanced Electronics Topics (SLDCS) - 2015 (267 стр., ISBN 9781627055680)

This book is about the Arduino microcontroller and the Arduino concept. The visionary Arduino team of Massimo Banzi, David Cuartielles, Tom Igoe, Gianluca Martino, and David Mellis launched a new innovation in microcontroller hardware in 2005, the concept of open-source hardware. Their approach was to openly share details of microcontroller-based hardware design platforms to stimulate the sharing of ideas and promote innovation. This concept has been popular in the software world for many years. In June 2019, Joel Claypool and I met to plan the fourth edition of Arduino Microcontroller Processing for Everyone! Our goal has been to provide an accessible book on the rapidly changing world of Arduino for a wide variety of audiences including students of the fine arts, middle and senior high school students, engineering design students, and practicing scientists and engineers. To make the book more accessible to better serve our readers, we decided to change our approach and provide a series of smaller volumes. Each volume is written to a specific audience. This book, Arduino I: Getting Started is written for those looking for a quick tutorial on the Arduino environment, platforms, interface techniques, and applications. Arduino II will explore advanced techniques, applications, and systems design. Arduino III will explore Arduino applications in the Internet of Things (IoT). Arduino I: Getting Started covers three different Arduino products: the Arduino UNO R3 equipped with the Microchip ATmega328, the Arduino Mega 2560 equipped with the Microchip ATmega2560, and the wearable Arduino LilyPad.
Эта книга посвящена микроконтроллеру Arduino и концепции Arduino. Дальновидная команда Arduino, состоящая из Массимо Банзи, Дэвида Куартьелеса, Тома Иго, Джанлуки Мартино и Дэвида Меллиса, в 2005 году запустила новую инновацию в области микроконтроллерного оборудования — концепцию аппаратного обеспечения с открытым исходным кодом. Их подход заключался в открытом обмене подробностями о микроконтроллерах, основанные на платформах проектирования аппаратного обеспечения для стимулирования обмена идеями и продвижения инноваций. Эта концепция уже много лет популярна в мире программного обеспечения. В июне 2019 года Джоэл Клейпул и я встретились, чтобы спланировать четвертое издание книги «Обработка микроконтроллеров Arduino для всех»! Нашей целью было предоставить доступную книгу о быстро меняющемся мире Arduino для широкой аудитории, включая студентов, изучающих изящные искусства, учащихся средних и старших классов, студентов, изучающих инженерный дизайн, и практикующие ученые и инженеры. Чтобы сделать книгу более доступной и лучше служить нашим читателям, мы решили изменить наш подход и представить серию меньших томов. Каждый том написан для определенной аудитории. Эта книга «Arduino I: Начало работы» написана для тех, кто ищет краткое руководство по среде Arduino, платформы, методы интерфейса и приложения. Arduino II будет изучать передовые методы, приложения и проектирование систем. Arduino III будет исследовать приложения Arduino в Интернете вещей (IoT). Arduino I: Начало работы охватывает три различных продукта Arduino: Arduino UNO R3, оснащенный микрочипом ATmega328, Arduino Mega 2560, оснащенный микрочипом ATmega2560, и портативный Arduino LilyPad.

This book is about the Arduino microcontroller and the Arduino concept. The visionary Arduino team of Massimo Banzi, David Cuartielles, Tom Igoe, Gianluca Martino, and David Mellis launched a new innovation in microcontroller hardware in 2005, the concept of open-source hardware. Their approach was to openly share details of microcontroller-based hardware design platforms to stimulate the sharing of ideas and promote innovation. This concept has been popular in the software world for many years. In June 2019, Joel Claypool and I met to plan the fourth edition of Arduino Microcontroller Processing for Everyone! Our goal has been to provide an accessible book on the rapidly evolving world of Arduino for a wide variety of audiences including students of the fine arts, middle and senior high school students, engineering design students, and practicing scientists and engineers. To make the book even more accessible to better serve our readers, we decided to change our approach and provide a series of smaller volumes. Each volume is written to a specific audience. This book, Arduino II: Systems, is a detailed treatment of the ATmega328 processor and an introduction to C programming and microcontroller-based systems design. Arduino I: Getting Started provides an introduction to the Arduino concept. Arduino III: the Internet of Things explores Arduino applications in the Internet of Things (IoT).
Эта книга посвящена микроконтроллеру Arduino и концепции Arduino. Дальновидная команда Arduino, состоящая из Массимо Банзи, Дэвида Куартьелеса, Тома Иго, Джанлуки Мартино и Дэвида Меллиса, в 2005 году запустила новую инновацию в области микроконтроллерного оборудования — концепцию аппаратного обеспечения с открытым исходным кодом. Их подход заключался в открытом обмене подробностями о микроконтроллерах, основанные на платформах проектирования аппаратного обеспечения для стимулирования обмена идеями и продвижения инноваций. Эта концепция уже много лет популярна в мире программного обеспечения. В июне 2019 года Джоэл Клейпул и я встретились, чтобы спланировать четвертое издание книги «Обработка микроконтроллеров Arduino для всех»! Нашей целью было предоставить доступную книгу о быстро развивающемся мире Arduino для широкой аудитории, включая студентов, изучающих изящные искусства, учащихся средних и старших классов, студентов, изучающих инженерный дизайн, и практикующие ученые и инженеры. Чтобы сделать книгу еще более доступной и лучше служить нашим читателям, мы решили изменить наш подход и представить серию меньших томов. Каждый том написан для определенной аудитории. Эта книга Arduino II: Системы, представляет собой подробное описание процессора ATmega328 и введение в программирование на языке C и проектирование систем на базе микроконтроллеров. Arduino I: Начало работы представляет собой введение в концепцию Arduino. Arduino III: Интернет вещей исследует приложения Arduino в Интернете вещей (IoT).

This book is about the Arduino microcontroller and the Arduino concept. The visionary Arduino team of Massimo Banzi, David Cuartielles, Tom Igoe, Gianluca Martino, and David Mellis launched a new innovation in microcontroller hardware in 2005, the concept of open-source hardware. Their approach was to openly share details of microcontroller-based hardware design platforms to stimulate the sharing of ideas and promote innovation. This concept has been popular in the software world for many years. In June 2019, Joel Claypool and I met to plan the fourth edition of Arduino Microcontroller Processing for Everyone! Our goal has been to provide an accessible book on the rapidly evolving world of Arduino for a wide variety of audiences including students of the fine arts, middle and senior high school students, engineering design students, and practicing scientists and engineers. To make the book even more accessible to better serve our readers, we decided to change our approach and provide a series of smaller volumes. Each volume is written to a specific audience. This book, Arduino III: Internet of Things, explores Arduino applications in the fascinating and rapidly evolving world of the Internet of Things. Arduino I: Getting Started provides an introduction to the Arduino concept. Arduino II: Systems, is a detailed treatment of the ATmega328 processor and an introduction to C programming and microcontroller-based systems design.
Эта книга посвящена микроконтроллеру Arduino и концепции Arduino. Дальновидная команда Arduino, состоящая из Массимо Банзи, Дэвида Куартиелеса, Тома Иго, Джанлуки Мартино и Дэвида Меллиса, в 2005 году запустила новую инновацию в области микроконтроллерного оборудования — концепцию аппаратного обеспечения с открытым исходным кодом. Их подход заключался в открытом обмене подробностями о микроконтроллерах, основанные на платформах проектирования аппаратного обеспечения для стимулирования обмена идеями и продвижения инноваций. Эта концепция уже много лет популярна в мире программного обеспечения. В июне 2019 года Джоэл Клейпул и я встретились, чтобы спланировать четвертое издание книги «Обработка микроконтроллеров Arduino для всех»! Нашей целью было предоставить доступную книгу о быстро развивающемся мире Arduino для широкой аудитории, включая студентов, изучающих изящные искусства, учащихся средних и старших классов, студентов, изучающих инженерный дизайн, и практикующие ученые и инженеры. Чтобы сделать книгу еще более доступной и лучше служить нашим читателям, мы решили изменить наш подход и представить серию меньших томов. Каждый том написан для определенной аудитории. Эта книга «Arduino III: Интернет вещей» исследует приложения Arduino в увлекательном и быстро развивающемся мире Интернета вещей. Arduino I: Начало работы представляет собой введение в концепцию Arduino. Arduino II: Системы — это подробное описание процессора ATmega328 и введение в программирование на языке C и проектирование систем на базе микроконтроллеров.

Arduino IV: самодельные роботы: 3D-печать, контрольно-измерительные приборы и управление
This book is about the Arduino microcontroller and the Arduino concept. This book gives a step-by-step introduction to designing and building your own robots. As with other books in the Arduino series, the book begins with a quick overview of the Arduino Integrated Development Environment (IDE) used to write sketches, and the hardware systems aboard the Arduino UNO R3 and the Mega 2560 Rev 3. The level of the text makes it accessible for students, hobbyist and professionals' first introduction to both Arduino and Robotics.
This book will be accessible by all levels of students, advanced hobbyists and engineering professionals, whether using as a self-reference or within a structure design laboratory. The text then examines the many concepts and characteristics common to all robots. In addition, throughout the book , reasonably priced, easily accessible and available off-the-shelf robots are examined. Examples include wheeled robots, tracked robots and also a robotic arm.
After a thorough and easy to follow Arduino IDE and hardware introduction, the book launches into “do it yourself” or DIY concepts. A unique feature of the book is to start with a hands-on introduction to low cost 3D printing. These concepts will allow you to design and print your own custom robot parts and chassis. We then explore concepts to sense a robot's environment, move the robot about and provide a portable power source. We conclude with a several DIY robot projects.
Getting Started
Introduction to Low-Cost 3D Printing
Robotic Concepts and Sensors
Motor Control and Actuators
Power Sources
Applications
Эта книга посвящена микроконтроллеру Arduino и концепции Arduino. Эта книга представляет собой пошаговое введение в проектирование и создание собственных роботов. Как и другие книги серии Arduino, книга начинается с краткого обзора интегрированной среды разработки Arduino (IDE), используемой для написания эскизов, а также аппаратных систем Arduino UNO R3 и Mega 2560 Rev 3. Уровень text делает его доступным для студентов, любителей и профессионалов, впервые знакомящихся с Arduino и робототехникой.
Эта книга будет доступна студентам всех уровней, продвинутым любителям и инженерам-профессионалам как для самостоятельного использования, так и в лаборатории проектирования конструкций. Затем в тексте рассматриваются многие концепции и характеристики, общие для всех роботов. Кроме того, на протяжении всей книги рассматриваются недорогие, легкодоступные и доступные готовые роботы. Примеры включают колесных роботов, гусеничных роботов, а также роботизированную руку.
После подробного и простого описания Arduino IDE и аппаратного обеспечения книга переходит к концепциям «сделай сам» или «сделай сам». Уникальной особенностью книги является то, что она начинается с практического введения в недорогую 3D-печать. Эти концепции позволят вам спроектировать и распечатать собственные детали и шасси робота. Затем мы исследуем концепции, позволяющие определять окружение робота, перемещать его и обеспечивать портативный источник питания. В заключение мы приведем несколько проектов роботов, сделанных своими руками.
Начиная
Введение в недорогую 3D-печать
Робототехнические концепции и датчики
Управление двигателем и приводы
Источники питания
Приложения

This book is about the Arduino microcontroller and the Arduino concept. The visionary Arduino represented a new innovation in microcontroller hardware in 2005, the concept of open source hardware, making a broad range of computing accessible for all. This book, “Arduino V: AI and Machine Learning,” is an accessible primer on Artificial Intelligence and Machine Learning for those without a deep AI and ML background. The author concentrates on Artificial Intelligence (AI) and Machine Learning (ML) applications for microcontroller–based systems. The intent is to introduce the concepts and allow readers to practice on low cost, accessible Arduino hardware and software. Readers should find this book a starting point, an introduction, to this fascinating field. A number of references are provided for further exploration.
The first three chapters explore the Arduino IDE, the Arduino Nano 33 BLE Sense, and sensor and peripheral interface techniques. In the remaining three chapters, we take a tutorial approach to Artificial Intelligence (AI) and Machine Learning (ML) concepts appropriate for implementation on a microcontroller including: K Nearest Neighbors (KNN), Decision Trees, Fuzzy Logic, Perceptrons, and Artificial Neural Nets (ANN).
Machine Learning is under the umbrella of Artificial Intelligence. Its goal is to develop algorithms to control a process or categorize objects. The developed algorithm undergoes a learning step where input data is used to confirm or develop desired controller outputs. During the learning process the algorithm adjusts certain weights to improve the performance of the algorithm. Within the realm of ML we explore K Nearest Neighbor (KNN) algorithms, decision trees, perceptrons, and Artificial Neural Networks (ANN). Deep Learning involves the development of algorithms using multi-layer Artificial Neural Networks (ANN).
The book series thus far includes:
“Arduino I: Getting Started”
“Arduino II: Systems”
“Arduino III: Internet of Things”
“Arduino IV: DIY Robots—3D Printing, Instrumentation, Control”
“Arduino V: AI and Machine Learning”
Getting Started
Arduino Nano 33 BLE Sense
Arduino Nano 33 BLE Sense Power and Interfacing
Artificial Intelligence and Machine Learning
Fuzzy Logic
Neural Networks
Эта книга посвящена микроконтроллеру Arduino и концепции Arduino. В 2005 году дальновидный Arduino представил новую инновацию в области микроконтроллерного оборудования — концепцию аппаратного обеспечения с открытым исходным кодом, делающую широкий спектр вычислений доступным для всех. Эта книга «Arduino V: AI и машинное обучение» представляет собой доступное руководство по искусственному интеллекту и машинному обучению для тех, у кого нет глубокого опыта в области искусственного интеллекта и машинного обучения. Автор концентрируется на приложениях искусственного интеллекта (ИИ) и машинного обучения (ML) для систем на базе микроконтроллеров. Цель состоит в том, чтобы представить концепции и позволить читателям попрактиковаться на недорогом и доступном оборудовании и программном обеспечении Arduino. Читатели должны найти эту книгу отправной точкой, введением в эту увлекательную область. Приведен ряд ссылок для дальнейшего изучения.
В первых трех главах рассматриваются Arduino IDE, Arduino Nano 33 BLE Sense, а также методы датчиков и периферийных интерфейсов. В оставшихся трех главах мы применяем учебный подход к концепциям искусственного интеллекта (ИИ) и машинного обучения (ML), подходящим для реализации на микроконтроллере, включая: K ближайших соседей (KNN), деревья решений, нечеткую логику, персептроны и искусственные нейронные сети. Нетс (ИНН).
Машинное обучение находится под эгидой искусственного интеллекта. Его цель — разработка алгоритмов управления процессом или категоризации объектов. Разработанный алгоритм проходит этап обучения, на котором входные данные используются для подтверждения или разработки желаемых выходных данных контроллера. В процессе обучения алгоритм корректирует определенные веса, чтобы улучшить производительность алгоритма. В области ML мы исследуем алгоритмы K ближайших соседей (KNN), деревья решений, перцептроны и искусственные нейронные сети (ANN). Глубокое обучение предполагает разработку алгоритмов с использованием многоуровневых искусственных нейронных сетей (ИНС).
На данный момент в серию книг входят:
«Arduino I: Начало работы»
«Ардуино II: Системы»
«Arduino III: Интернет вещей»
«Arduino IV: роботы своими руками — 3D-печать, приборы, управление»
«Arduino V: искусственный интеллект и машинное обучение»
Начиная
Arduino Nano 33 BLE Sense
Arduino Nano 33 BLE Sense Питание и интерфейс
Искусственный интеллект и машинное обучение
Нечеткая логика
Нейронные сети

This book is about the Arduino microcontroller and the Arduino concept. The visionary Arduino team represented a new innovation in microcontroller hardware in 2005, the concept of open source hardware, making a broad range of computing accessible for all. This book, “Arduino VI: Bioinstrumentation,” is an accessible primer on bioinstrumentation for those without a deep instrumentation background. An understanding of basic circuit theory is an appropriate prerequisite for the book. The three main goals for the book are: explore accessible Arduino microcontroller programming and interfacing concepts; investigate the source and measurement of biomedical signals; and develop skills to design and implement biomedical instrumentation.
Most microcontrollers are programmed with some variant of the C programming language. The C programming language provides a nice balance between the programmer’s control of the microcontroller hardware and time efficiency in program writing. As an alternative, the Arduino Development Environment (ADE) provides a user–friendly interface to quickly develop a program, transform the program to machine code, and then load the machine code into the Arduino processor in several simple steps. We use the ADE through-out the book. You will find the syntax used in the Arduino ADE similar to C programming. A tutorial on C programming is provided in Appendix B.
The book has been divided into three parts to accomplish the book’s goals. The book follows these three steps:
1. Part I: Introduction to Arduino platforms, the Arduino integrated development environment (IDE), Arduino subsystems, programming, and interfacing.
Getting started
Programming Arduino subsystems
Power sources and interfacing
2. Part II: Measuring physiological signals
Amplifiers and filtering
Biopotentials and electrodes including biomedical signals: electromyogram (EMG), electrocardiogram (ECG), electroencephalogram (EEG)
3. Part III: Developing skills to design and implement medical instrumentation
Systems design tools and examples
Appendix A: Safety
Appendix B: Programming in C
Part I provides an introduction to the Arduino platform, describes how to program a specific platform using the Arduino IDE, and describes how to properly interface input and output devices. Information is provided on three different Arduino platforms: the Arduino UNO R3, the ATmega2560, and the wearable Arduino LilyPad. Lessons learned can be easily applied to other Arduino platforms.
Part II explores the fundamentals of measuring biomedical signals. The section begins with the fundamentals of signal amplification and filtering using operational amplifiers (op amps), instrumentation amplifiers, and isolation amplifiers for patient safety. Next we explore the origin of biopotentials at the cellular level and how to measure related signals from the surface of the human body using electrodes. We then explore the origins of different types of human-generated biomedical signals and how to measure them.
In Part III, we apply material learned in the first two parts to design a bioinstrumentation system. We review the system design process and tools. We also emphasize the fundamentals of patient and equipment safety in system design. We conclude with a series of detailed examples.
Throughout the book we provide numerous hardware and software examples. As previously mentioned, a tutorial on biomedical safety concepts is readily available in Appendix A and referenced throughout the book. We recommend reading this appendix first (now) and regularly as you progress through the book.
Appendix B provides an introduction to programming in C. You will find the programming syntax used in the Arduino IDE is very similar to C.
Эта книга посвящена микроконтроллеру Arduino и концепции Arduino. В 2005 году дальновидная команда Arduino представила новую инновацию в области аппаратного обеспечения микроконтроллеров — концепцию аппаратного обеспечения с открытым исходным кодом, которая делает широкий спектр вычислений доступным для всех. Эта книга «Arduino VI: Биоинструментирование» представляет собой доступное руководство по биоинструментированию для тех, у кого нет глубокого опыта работы с приборами. Понимание основ теории цепей является подходящей предпосылкой для чтения книги. Три основные цели книги: изучить доступные концепции программирования и взаимодействия микроконтроллеров Arduino; исследовать источник и измерение биомедицинских сигналов; и развивать навыки проектирования и внедрения биомедицинских приборов.
Большинство микроконтроллеров запрограммированы на каком-либо варианте языка программирования C. Язык программирования C обеспечивает хороший баланс между контролем программиста над оборудованием микроконтроллера и экономией времени при написании программы. В качестве альтернативы среда разработки Arduino (ADE) предоставляет удобный интерфейс для быстрой разработки программы, преобразования ее в машинный код и последующей загрузки машинного кода в процессор Arduino за несколько простых шагов. На протяжении всей книги мы используем ADE. Синтаксис, используемый в Arduino ADE, аналогичен программированию на языке C. Учебное пособие по программированию на языке C представлено в Приложении B.
Книга разделена на три части для достижения целей книги. Книга следует следующим трем шагам:
1. Часть I: Знакомство с платформами Arduino, интегрированной средой разработки Arduino (IDE), подсистемами Arduino, программированием и интерфейсом.
Начиная
Программирование подсистем Arduino
Источники питания и интерфейсы
2. Часть II: Измерение физиологических сигналов
Усилители и фильтрация
Биопотенциалы и электроды, включая биомедицинские сигналы: электромиограмма (ЭМГ), электрокардиограмма (ЭКГ), электроэнцефалограмма (ЭЭГ).
3. Часть III: Развитие навыков проектирования и внедрения медицинского оборудования.
Инструменты и примеры системного проектирования
Приложение А: Безопасность
Приложение B: Программирование на C
Часть I представляет собой введение в платформу Arduino, описывает, как программировать конкретную платформу с помощью Arduino IDE, и описывает, как правильно подключать устройства ввода и вывода. Информация предоставляется на трех различных платформах Arduino: Arduino UNO R3, ATmega2560 и носимом Arduino LilyPad. Извлеченные уроки можно легко применить к другим платформам Arduino.
Часть II исследует основы измерения биомедицинских сигналов. Раздел начинается с основ усиления и фильтрации сигналов с использованием операционных усилителей (ОУ), инструментальных усилителей и развязывающих усилителей для обеспечения безопасности пациентов. Далее мы исследуем происхождение биопотенциалов на клеточном уровне и способы измерения связанных с ними сигналов с поверхности человеческого тела с помощью электродов. Затем мы исследуем происхождение различных типов биомедицинских сигналов, генерируемых человеком, и способы их измерения.
В части III мы применяем материал, изученный в первых двух частях, для разработки системы биоинструментации. Мы рассматриваем процесс и инструменты проектирования системы. При проектировании системы мы также уделяем особое внимание основам безопасности пациентов и оборудования. В заключение приведем серию подробных примеров.
На протяжении всей книги мы приводим многочисленные примеры аппаратного и программного обеспечения. Как упоминалось ранее, учебное пособие по концепциям биомедицинской безопасности доступно в Приложении А и упоминается на протяжении всей книги. Мы рекомендуем сначала прочитать это приложение (сейчас) и регулярно по мере изучения книги.
Приложение B представляет собой введение в программирование на C. Вы обнаружите, что синтаксис программирования, используемый в Arduino IDE, очень похож на C.

This book is about the Arduino microcontroller and the Arduino concept. The visionary Arduino team of Massimo Banzi, David Cuartielles, Tom Igoe, Gianluca Martino, and David Mellis launched a new innovation in microcontroller hardware in 2005, the concept of open source hardware. Their approach was to openly share details of microcontroller-based hardware design platforms to stimulate the sharing of ideas and promote innovation. This concept has been popular in the software world for many years.
This book is intended for a wide variety of audiences including students of the fine arts, middle and senior high school students, engineering design students, and practicing scientists and engineers. To meet this wide audience, the book has been divided into sections to satisfy the need of each reader. The book contains many software and hardware examples to assist the reader in developing a wide variety of systems. For the examples, the Arduino Duemilanove and the Atmel ATmega328 is employed as the target processor.
Getting Started.
Programming.
Embedded Systems Design.
Serial Communication Subsystem.
Analog to Digital Conversion (ADC).
Interrupt Subsystem.
Timing Subsystem.
Atmel AVR Operating Parameters and Interfacing.
Эта книга посвящена микроконтроллеру Arduino и концепции Arduino. Дальновидная команда Arduino, состоящая из Массимо Банзи, Дэвида Куартиелеса, Тома Иго, Джанлуки Мартино и Дэвида Меллиса, в 2005 году запустила новую инновацию в области микроконтроллерного оборудования — концепцию аппаратного обеспечения с открытым исходным кодом. Их подход заключался в том, чтобы открыто делиться подробностями платформ проектирования аппаратного обеспечения на базе микроконтроллеров, чтобы стимулировать обмен идеями и продвигать инновации. Эта концепция уже много лет популярна в мире программного обеспечения.
Эта книга предназначена для широкой аудитории, включая студентов факультетов изящных искусств, учащихся средних и старших классов, студентов-инженеров-проектировщиков, а также практикующих ученых и инженеров. Чтобы удовлетворить потребности такой широкой аудитории, книга разделена на разделы, отвечающие потребностям каждого читателя. Книга содержит множество примеров программного и аппаратного обеспечения, которые помогут читателю в разработке самых разнообразных систем. В примерах в качестве целевого процессора используются Arduino Duemilanove и Atmel ATmega328.
Начиная.
Программирование.
Проектирование встроенных систем.
Подсистема последовательной связи.
Аналого-цифровое преобразование (АЦП).
Подсистема прерываний.
Подсистема синхронизации.
Рабочие параметры и интерфейс Atmel AVR.

This book is about the Arduino microcontroller and the Arduino concept. The visionary Arduino team of Massimo Banzi, David Cuartielles, Tom Igoe, Gianluca Martino, and David Mellis launched a new innovation in microcontroller hardware in 2005, the concept of open source hardware. Their approach was to openly share details of microcontroller-based hardware design platforms to stimulate the sharing of ideas and promote innovation. This concept has been popular in the software world for many years. This book is intended for a wide variety of audiences including students of the fine arts, middle and senior high school students, engineering design students, and practicing scientists and engineers. To meet this wide audience, the book has been divided into sections to satisfy the need of each reader.
The book contains many software and hardware examples to assist the reader in developing a wide variety of systems. The book covers two different Arduino products: the Arduino UNO R3 equipped with the Atmel ATmega328 and the Arduino Mega 2560 equipped with the Atmel ATmega2560. The third edition has been updated with the latest on these two processing boards, changes to the Arduino Development Environment and multiple extended examples.
Table of Contents: Preface / Getting Started / Programming / Embedded Systems Design / Atmel AVR Operating Parameters and Interfacing / Analog to Digital Conversion (ADC) / Interrupt Subsystem / Timing Subsystem / Serial Communication Subsystem / Extended Examples
Эта книга посвящена микроконтроллеру Arduino и концепции Arduino. Дальновидная команда Arduino, состоящая из Массимо Банзи, Дэвида Куартиелеса, Тома Иго, Джанлуки Мартино и Дэвида Меллиса, в 2005 году запустила новую инновацию в области микроконтроллерного оборудования — концепцию аппаратного обеспечения с открытым исходным кодом. Их подход заключался в том, чтобы открыто делиться подробностями платформ проектирования аппаратного обеспечения на базе микроконтроллеров, чтобы стимулировать обмен идеями и продвигать инновации. Эта концепция уже много лет популярна в мире программного обеспечения. Эта книга предназначена для широкой аудитории, включая студентов факультетов изящных искусств, учащихся средних и старших классов, студентов-инженеров-проектировщиков, а также практикующих ученых и инженеров. Чтобы удовлетворить потребности такой широкой аудитории, книга разделена на разделы, отвечающие потребностям каждого читателя.
Книга содержит множество примеров программного и аппаратного обеспечения, которые помогут читателю в разработке самых разнообразных систем. В книге описаны два разных продукта Arduino: Arduino UNO R3, оснащенный Atmel ATmega328, и Arduino Mega 2560, оснащенный Atmel ATmega2560. Третье издание дополнено последними новостями об этих двух процессорных платах, изменениями в среде разработки Arduino и множеством расширенных примеров.
Содержание: Предисловие / Начало работы / Программирование / Проектирование встраиваемых систем / Рабочие параметры и интерфейс Atmel AVR / Аналого-цифровое преобразование (АЦП) / Подсистема прерываний / Подсистема синхронизации / Подсистема последовательной связи / Расширенные примеры

This book is comprised of four chapters describing the basic operation of each of the four fundamental building blocks of modern electronics: operational amplifiers, semiconductor diodes, bipolar junction transistors, and field effect transistors. Attention is focused on the reader obtaining a clear understanding of each of the devices when it is operated in equilibrium. Ideas fundamental to the study of electronic circuits are also developed in the book at a basic level to lessen the possibility of misunderstandings at a higher level. The difference between linear and non-linear operation is explored through the use of a variety of circuit examples including amplifiers constructed with operational amplifiers as the fundamental component and elementary digital logic gates constructed with various transistor types. Fundamentals of Electronics has been designed primarily for use in an upper division course in electronics for electrical engineering students. Typically such a course spans a full academic years consisting of two semesters or three quarters. As such, Electronic Devices and Circuit Applications, and the following two books, Amplifiers: Analysis and Design and Active Filters and Amplifier Frequency Response, form an appropriate body of material for such a course. Secondary applications include the use in a one-semester electronics course for engineers or as a reference for practicing engineers.
Эта книга состоит из четырех глав, описывающих основные принципы работы каждого из четырех фундаментальных строительных блоков современной электроники: операционных усилителей, полупроводниковых диодов, биполярных транзисторов и полевых транзисторов.
Внимание сосредоточено на получении читателем четкого представления о каждом из устройств при его работе в равновесии. Идеи, фундаментальные для изучения электронных схем, также развиты в книге на базовом уровне, чтобы уменьшить вероятность недопонимания на более высоком уровне. Разница между линейным и нелинейный режим работы исследуется на различных примерах схем, включая усилители, в которых операционные усилители являются основным компонентом, и элементарные цифровые логические элементы, построенные на транзисторах различных типов. Учебник «Основы электроники» был разработан в первую очередь для использования на старших курсах электроники для студентов-электриков. Обычно такой курс длится полный учебный год, состоящий из двух семестров или трех четвертей. Таким образом, «Электронные устройства и схемы» и следующие две книги: Усилители: анализ и проектирование и активные фильтры и частотная характеристика усилителя составляют соответствующий объем материала для такого курса. Вторичные приложения включают использование в односеместровом курсе электроники для инженеров или в качестве справочного материала для практикующих инженеров.

This book is comprised of four chapters that describe the fundamentals of amplifier performance. Beginning with a review of two-port analysis, the first chapter introduces the modeling of the response of transistors to AC signals. Basic one-transistor amplifiers are extensively discussed. The next chapter expands the discussion to multiple transistor amplifiers. The coverage of simple amplifiers is concluded with a chapter that examines power amplifiers. This discussion defines the limits of small-signal analysis and explores the realm where these simplifying assumptions are no longer valid and distortion becomes present. The final chapter concludes the book with the first of two chapters in Fundamentals of Electronics on the significant topic of feedback amplifiers. Fundamentals of Electronics has been designed primarily for use in an upper division course in electronics for electrical engineering students. Typically such a course spans a full academic years consisting of two semesters or three quarters. As such, Amplifiers: Analysis and Design, and two other books, Electronic Devices and Circuit Applications, and Active Filters and Amplifier Frequency Response, form an appropriate body of material for such a course. Secondary applications include the use with Electronic Devices and Circuit Applications in a one-semester electronics course for engineers or as a reference for practicing engineers.
Эта книга состоит из четырех глав, в которых описываются основы работы усилителя. Начиная с обзора двухпортового анализа, первая глава знакомит с моделированием реакции транзисторов на сигналы переменного тока. Широко обсуждаются базовые однотранзисторные усилители. В следующей главе обсуждение расширяется до многотранзисторных усилителей. Рассказ о простых усилителях завершается главой, посвященной усилителям мощности. Это обсуждение определяет пределы анализа слабых сигналов и исследует область, в которой эти упрощающие предположения больше не действительны и возникают искажения. Последняя глава завершает книгу первой из двух глав «Основ электроники», посвященных важной теме усилителей с обратной связью. Учебник «Основы электроники» был разработан в первую очередь для использования на старших курсах электроники для студентов-электриков. Обычно такой курс длится полный учебный год, состоящий из двух семестров или трех четвертей. Таким образом, «Усилители: анализ и проектирование» и две другие книги «Электронные устройства и схемы» и «Активные фильтры и частотная характеристика усилителя» составляют подходящий материал для такого курса.
Вторичные приложения включают использование с электронными устройствами и схемотехническими приложениями в односеместровом курсе электроники для инженеров или в качестве справочного материала для практикующих инженеров.

This book, Active Filters and Amplifier Frequency Response, is the third of four books of a larger work, Fundamentals of Electronics. It is comprised of three chapters that describe the frequency dependent response of electronic circuits. This book begins with an extensive tutorial on creating and using Bode Diagrams that leads to the modeling and design of active filters using operational amplifiers. The second chapter starts by focusing on bypass and coupling capacitors and, after introducing high-frequency modeling of bipolar and field-effect transistors, extensively develops the high- and low-frequency response of a variety of common electronic amplifiers. The final chapter expands the frequency-dependent discussion to feedback amplifiers, the possibility of instabilities, and remedies for good amplifier design. Fundamentals of Electronics has been designed primarily for use in an upper division course in electronics for electrical engineering students and for working professionals. Typically such a course spans a full academic year consisting of two semesters or three quarters. As such, Active Filters and Amplifier Frequency Response, and the first two books in the series, Electronic Devices and Circuit Applications, and Amplifiers: Analysis and Design, form an appropriate body of material for such a course.
Эта книга «Активные фильтры и частотная характеристика усилителя» является третьей из четырех книг более крупного труда «Основы электроники». Он состоит из трех глав, в которых описываются частотно-зависимые характеристики электронных схем.
Эта книга начинается с обширного руководства по созданию и использованию диаграмм Боде, которое ведет к моделированию и проектированию активных фильтров с использованием операционных усилителей. Вторая глава начинается с рассмотрения развязывающих и разделительных конденсаторов и, после введения высокочастотного моделирования биполярных и полевых транзисторов,
активно развивает высокочастотные и низкочастотные характеристики различных распространенных электронных усилителей. В последней главе обсуждение частотной зависимости расширяется до усилителей с обратной связью, возможности нестабильности и способов устранения хорошей конструкции усилителя. Учебник «Основы электроники» был разработан в первую очередь для использования в курсе электроники старших классов для студентов-электротехников и работающих специалистов. Обычно такой курс охватывает полный учебный год, состоящий из двух семестров или трех четвертей. Таким образом, активные фильтры и частотная характеристика усилителя и первые две книги серии «Электронные устройства и схемы» и «Усилители: анализ и проектирование» составляют подходящий материал для такого курса.

This book, Oscillators and Advanced Electronics Topics, is the final book of a larger, four-book set, Fundamentals of Electronics. It consists of five chapters that further develop practical electronic applications based on the fundamental principles developed in the first three books.
This book begins by extending the principles of electronic feedback circuits to linear oscillator circuits. The second chapter explores non-linear oscillation, waveform generation, and waveshaping. The third chapter focuses on providing clean, reliable power for electronic applications where voltage regulation and transient suppression are the focus. Fundamentals of communication circuitry form the basis for the fourth chapter with voltage-controlled oscillators, mixers, and phase-lock loops being the primary focus. The final chapter expands upon early discussions of logic gate operation (introduced in Book 1) to explore gate speed and advanced gate topologies.
Fundamentals of Electronics has been designed primarily for use in upper division courses in electronics for electrical engineering students and for working professionals. Typically such courses span a full academic year plus an additional semester or quarter. As such, Oscillators and Advanced Electronics Topics and the three companion book of Fundamentals of Electronics form an appropriate body of material for such courses.
Эта книга «Осцилляторы и продвинутая электроника» является последней книгой в более обширном сборнике из четырех книг «Основы электроники». Он состоит из пяти глав, которые развивают практические электронные приложения на основе фундаментальных принципов, разработанных в первых трех книгах. Эта книга начинается с распространения принципов электронных схем обратной связи на схемы линейных генераторов. Во второй главе рассматриваются нелинейные колебания, генерация сигналов и формирование сигналов. Третья глава посвящена обеспечению чистых, надежное питание для электронных приложений, где основное внимание уделяется регулированию напряжения и подавлению переходных процессов. Основы коммуникационных схем составляют основу четвертой главы, в которой основное внимание уделяется управляемым напряжением генераторам, смесителям и схемам фазовой автоподстройки частоты. Последняя глава расширяет ранние обсуждения работы логических вентилей (представленные в Книге 1) для изучения скорости вентилей и усовершенствованных топологий вентилей. Учебник «Основы электроники» был разработан в первую очередь для использования на курсах электроники старших классов для студентов-электротехников и работающих специалистов. Обычно такие курсы охватывают полный учебный год плюс дополнительный семестр или квартал. Таким образом, «Осцилляторы» и «Темы продвинутой электроники», а также три сопутствующих книги «Основы электроники» составляют подходящий материал для таких курсов.

This book, “Arduino VII: Industrial Control,” is an accessible primer on industrial control and programmable logic controller concepts for those without a deep instrumentation background. An understanding of basic circuit theory is an appropriate prerequisite for the book. The three main goals for the book are: explore accessible Arduino Opta industrial control products; learn the fundamentals of programming using ladder logic; and explore related sensors and interface concepts. We use multiple examples throughout the book and conclude with an instrumented greenhouse project.
Эта книга «Arduino VII: промышленное управление» — это доступный учебник по промышленному управлению и концепциям программируемых логических контроллеров для тех, у кого нет глубоких знаний в области контрольно-измерительных приборов. Понимание основ теории электрических цепей является необходимым условием для изучения этой книги. Три основные цели книги: изучить доступные продукты для промышленного управления Arduino Opta; изучить основы программирования с использованием лестничной логики; изучить связанные с этим датчики и концепции интерфейсов. На протяжении всей книги мы приводим множество примеров и завершаем её проектом по созданию теплицы с датчиками.

This book is about the Arduino microcontroller and the Arduino concept. The visionary Arduino represented a new innovation in microcontroller hardware in 2005, the concept of open source hardware, making a broad range of computing accessible for all.
This book, “Arduino VIII: Portenta Machine Control,” is an accessible primer on industrial control and programmable logic controller concepts for those without a deep instrumentation background. The Portenta Machine Control (PMC) is designed as an industrial control for equipment and machines. It couples a powerful dual processor microcontroller with industrial grade inputs and outputs. It also is equipped with a rich complement of onboard systems. An understanding of basic circuit theory is an appropriate prerequisite for the book. The three main goals for the book are: explore accessible Arduino Portenta Machine Control industrial control products; learn the fundamentals of programming using ladder logic; and explore related sensors and interface concepts. We use multiple examples throughout the book and conclude with an instrumented greenhouse project.
The book follows these chapters:
Chapter 1. Operational Technology and the Arduino Portenta Machine Control
Chapter 2. Arduino Portenta Machine Control features
Chapter 3. Connectivity and Communications
Chapter 4. Input Sensors, Output Actuators, and Interfacing
Chapter 5. Programming with the Arduino PLC IDE
Chapter 6. Application: Instrumented Greenhouse
Appendix A: Safety
Appendix B: Embedded Systems Design
Appendix C: Getting Started–Arduino UNO R3
Throughout the book we provide numerous hardware and software examples. A tutorial on safety concepts is readily available in Appendix A and referenced throughout the book. We recommend reading this appendix first (now) and regularly as you progress through the book. Appendix B provides a tutorial on system design concepts and tools. In Appendix C we provide information on how to use the Arduino UNO R3 processor. It is used in several examples.

---

Эта книга о микроконтроллере Arduino и концепции Arduino. В 2005 году компания Arduino представила новую инновацию в области аппаратного обеспечения для микроконтроллеров - концепцию аппаратного обеспечения с открытым исходным кодом, которая делает широкий спектр вычислений доступным для всех.
Эта книга “Arduino VIII: Portenta Machine Control” представляет собой доступное руководство по промышленному управлению и концепциям программируемых логических контроллеров для тех, кто не имеет глубоких знаний в области приборостроения. Portenta Machine Control (PMC) предназначен для промышленного управления оборудованием и машинами. В нем используется мощный двухпроцессорный микроконтроллер с входами и выходами промышленного класса. Он также оснащен широким набором встроенных систем. Понимание основ теории электрических цепей является необходимым условием для изучения книги. Книга преследует три основные цели: изучить доступные продукты для промышленного управления Arduino Portenta Machine Control; изучить основы программирования с использованием лестничной логики; а также изучить связанные с ними датчики и интерфейсные концепции. На протяжении всей книги мы приводим множество примеров, а в заключение приводим проект теплицы с приборами.
Книга состоит из следующих глав:
Глава 1. Технология эксплуатации и управление машиной Arduino Portenta
Глава 2. Особенности управления машиной Arduino Portenta
Глава 3. Возможности подключения и коммуникации
Глава 4. Входные датчики, выходные приводы и интерфейсы
Глава 5. Программирование с помощью Arduino PLC IDE
Глава 6. Применение: Теплица с приборами
Приложение A: Безопасность
Приложение B: Проектирование встраиваемых систем
Приложение C: Начало работы–Arduino UNO R3
На протяжении всей книги мы приводим многочисленные примеры аппаратного и программного обеспечения. Руководство по концепциям безопасности доступно в приложении А, и ссылки на него содержатся во всей книге. Мы рекомендуем сначала прочитать это приложение (сейчас) и регулярно читать его по мере продвижения по книге. В приложении В содержится руководство по концепциям и инструментам проектирования систем. В приложении C мы приводим информацию о том, как использовать процессор Arduino UNO R3. Он используется в нескольких примерах.