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Smartphone- und Tablet-Hacks, 1st Edition

Book Description

Smartphones und Tablets sind hochintegrierte Mini-Computer, die von der Leistungsfähigkeit her typische »Bastlersysteme« wie Arduino oder Raspberry Pi nicht selten weit übertreffen, selbst wenn sie älteren Baujahrs sind. Sie verfügen standardmäßig über eine mobile Spannungsversorgung (Akku) und Mobilfunk, bieten ein hochauflösendes Display mit Touchfunktion und besitzen Funkschnittstellen wie WLAN und Bluetooth, was bei den Bastlersystemen eben nicht standardmäßig dazugehört. Den Smartphones und Tablets fehlen hingegen frei programmierbare I/O-Ports für die Ankopplung eigener Applikationen.In diesem Buch wird gezeigt, wie sich diese aufbauen und programmieren lassen. Weiter geht es um einfache Interface-Technik, die auch mit alten Handys einsetzbar ist, etwa um Geräte im Haushalt oder in der Ferne per Mobilfunk steuern zu können. Sensoren bilden einen weiteren Schwerpunkt. Es werden sowohl die in Smartphones und Tablets vorhandenen Typen erläutert und programmiert, als auch der Aufbau eigener Sensor- und Aktorschaltungen gezeigt, die per Funk mit Smartphones und Tablets kommunizieren können.

Table of Contents

  1. Cover
  2. Titel
  3. Impressum
  4. Vorwort
  5. Inhalt
  6. Kapitel 1: Gerätefunktion und -aufbau
    1. 1.1     Smartphones
      1. 1.1.1       Ausstattungsmerkmale
      2. 1.1.2       Interner Aufbau
      3. 1.1.3       SIM-Karten
    2. 1.2     Tablets
      1. 1.2.1       Displays
      2. 1.2.2       Ausstattungsmerkmale
      3. 1.2.3       Interner Aufbau
    3. 1.3     Spannungsversorgung
      1. 1.3.1       Leistung und Ladung
      2. 1.3.2       Power Banks
    4. 1.4     Schnittstellen
      1. 1.4.1       Universal Serial Bus − USB
      2. 1.4.2       SD Card − Flash
      3. 1.4.3       Audio − Klinkenbuchse
      4. 1.4.4       Video − HDMI
  7. Kapitel 2: Software im Einsatz
    1. 2.1     Das Android-Betriebssystem
      1. 2.1.1       Versionen
      2. 2.1.2       Architektur und Funktionsweise
    2. 2.2     Daten kopieren
    3. 2.3     Entwicklermodus – USB-Debugging
    4. 2.4     Backup
    5. 2.5     Geräte rooten
    6. 2.6     Alternative Firmware – Custom ROMs
      1. 2.6.1       Der Bootloader − Fastboot
      2. 2.6.2       Installation
    7. 2.7     Programmierung
    8. 2.8     Arbeiten mit Android Studio
      1. 2.8.1       Installation und Inbetriebnahme
      2. 2.8.2       App-Erstellung im Überblick
      3. 2.8.3       Das erste Programm
  8. Kapitel 3: Werkzeuge und Bauelemente
    1. 3.1     Vorsichtsmaßnahmen
    2. 3.2     Werkzeuge
    3. 3.3     Bauelemente
      1. 3.3.1       Widerstände
      2. 3.3.2       Kondensatoren
      3. 3.3.3       Dioden und Transistoren
      4. 3.3.4       SMD-Bauelemente
  9. Kapitel 4: Einfache Interfaces selbst gebaut
    1. 4.1     Handys öffnen
    2. 4.2     Mobilfunkschalter kostenlos
      1. 4.2.1       Optokoppler
      2. 4.2.2       Ausschaltsignal
      3. 4.2.3       Flexibel schalten mit Timerchip − NE 555
      4. 4.2.4       Betriebsspannung und Ausgangsschaltung
      5. 4.2.5       Relais
      6. 4.2.6       Halbleiterrelais
    3. 4.3     Steuerung ohne Geräteeingriff
      1. 4.3.1       Fotowiderstand
    4. 4.4     Stationäre Spannungsversorgung
      1. 4.4.1       Netzteil und Spannungsregler
  10. Kapitel 5: Smartphone-Sensorik
    1. 5.1     Sensorfunktionen im Überblick
    2. 5.2     Implementierung und Anwendung
    3. 5.3     Apps für die Sensorsignalverarbeitung
      1. 5.3.1       Verfügbarkeit überprüfen
      2. 5.3.2       Sensorwerte abfragen
      3. 5.3.3       Sensorwerte verarbeiten
      4. 5.3.4       Minimieren und Beenden
  11. Kapitel 6: Digitale Schnittstellen
    1. 6.1     Digitale Ein- und Ausgabe − GPIO
    2. 6.2     Serielle Schnittstelle − UART
    3. 6.3     Inter Integrated Circuit − I2C-Bus
    4. 6.4     Serial Peripheral Interface – SPI
    5. 6.5     USB-Implementierungen
      1. 6.5.1       USB On-The-Go
      2. 6.5.2       Access Mode und Host Mode
      3. 6.5.3       Open Accessory Mode
      4. 6.5.4       USB-Hosts im Überblick
    6. 6.6     Android-System auf Arduino-Basis
      1. 6.6.1       ADK-Installation und Ausführung
      2. 6.6.2       Google Demo Shield
      3. 6.6.3       Einfaches Kommunikationsbeispiel
    7. 6.7     FTDI-Android USB Host Evaluation Kit
      1. 6.7.1       Demo-Applikationen
      2. 6.7.2       Chip-Kommunikation
    8. 6.8     Accessory Development Starter Kit
      1. 6.8.1       Übertragungsroutinen programmieren
  12. Kapitel 7: Messen und Steuern
    1. 7.1     Analoge Signalverarbeitung
      1. 7.1.1       Auflösung
      2. 7.1.2       Abtastfrequenz
      3. 7.1.3       Anpassung
      4. 7.1.4       Operationsverstärker
      5. 7.1.5       Grundschaltungen mit Operationsverstärkern
    2. 7.2     Messen mit externen Sensoren
      1. 7.2.1       A/D-Wandler
      2. 7.2.2       Digitale Sensoren
    3. 7.3     Einsatz der Audioschnittstelle
      1. 7.3.1       Fernbedienungen
      2. 7.3.2       Signale erfassen und ausgeben
      3. 7.3.3       Mikrocontroller an der Audioschnittstelle
  13. Kapitel 8: Funk für Smart Home und das Internet of Things
    1. 8.1    Systeme im Überblick
    2. 8.2    Wireless Local Area Networks − WLANs
      1. 8.2.1       Aufbau von WLAN-Clients
      2. 8.2.2       Inbetriebnahme
      3. 8.2.3       Systemaufbau
      4. 8.2.4       Konfigurierung
    3. 8.3    Bluetooth und Bluetooth Low Energy − BLE
      1. 8.3.1       Adapter und Module
    4. 8.4    Smart Home
    5. 8.5    Plattformen für das Internet of Things
  14. Index