Microcontrollers: Sensors & Actuators (recorded by Arabic)

Lesson Overview:

Have you ever wondered how Google Maps accurately pinpoints your location? You've probably heard of GPS, but do you really know how it works? And what does Einstein's theory of relativity have to do with GPS?

In this session, we'll demystify GPS technology. You'll learn how to use a simple module like the NEO-6M to accurately determine your location and time anywhere in the world. We'll cover how to read NMEA messages and extract the data you need.

This session will also introduce you to practical applications, such as tracking objects like a stolen car or a person, and receiving SMS alerts using the SIM800L module.

Key Learning Points:

• Understanding GPS Technology: The basics of GPS and the role of relativity in its accuracy.

• NEO-6M Module Setup: How to set up and use the NEO-6M GPS module.

• Reading NMEA Messages: How to interpret NMEA messages and extract essential data.

• Practical Applications: Introduction to tracking projects and SMS notifications using the SIM800L module.

Lesson Content:

1. Introduction to GPS

   • How GPS works

   • The importance of Einstein's theory of relativity in GPS functionality

2. Setting Up the NEO-6M Module

   • Components and initial setup

   • Connecting the NEO-6M to your microcontroller

3. Reading and Interpreting NMEA Messages

   • Understanding NMEA message structure

   • Extracting location and time data

4. Advanced Applications

   • Introduction to tracking projects

   • Using the SIM800L module for SMS notifications

Lesson Overview:

Are you looking to create an IoT project but lack WiFi connectivity? How would you solve this issue? What if your IoT device is mobile, frequently moving locations where WiFi and network stability are unreliable? Or perhaps you want to send an SMS to your mobile or make a call using an STM microcontroller? Maybe you need to connect to the internet and utilize various protocols such as HTTP or FTP?

In this lesson, we will explore the powerful SIM800L GPRS module. You will learn how to leverage this versatile module to address these challenges and more.

Key Learning Points:

• Introduction to SIM800L: Understanding the capabilities and features of the SIM800L GPRS module.

• Basic Setup and Configuration: How to set up and configure the SIM800L for your projects.

• SMS and Call Functionality: Learn to send SMS messages and make calls using the SIM800L.

• Internet Connectivity: How to connect to the internet and use various protocols (HTTP, FTP) via the SIM800L.

• Real-World Applications: Practical examples of using the SIM800L in IoT projects with limited or unstable WiFi connectivity.

Lesson Content:

1. Introduction to SIM800L

   • Overview of the SIM800L module

   • Key features and specifications

2. Setting Up the SIM800L

   • Required components and initial setup

   • Power requirements and connections

   • Configuration using AT commands

3. Sending SMS and Making Calls

   • Sending SMS messages from the microcontroller

   • Making and receiving calls

4. Connecting to the Internet

   • Establishing a GPRS connection

   • Using HTTP and FTP protocols for data transfer

5. Advanced Applications

   • Integrating SIM800L with IoT devices

   • Case studies and real-world projects

Join us on this journey to explore and master the SIM800L module, empowering your IoT projects with reliable communication capabilities beyond traditional WiFi networks.

In this lesson, we will address a critical real-world problem: protecting your car from theft and effectively tracking its location. Imagine your car has been stolen and moved a significant distance from its parking spot. As an embedded systems engineer, you will learn how to develop a comprehensive car tracking system using GPS technology.

You will be guided through creating a system that monitors your car's location and alerts you if it moves from its designated parking spot. The system will use the SIM800L module to send you real-time updates via calls or messages every minute, allowing you to take prompt action to recover your vehicle.

Key Learning Points:

• Design and Implementation: Step-by-step instructions on building a functional car tracking system.

• GPS Technology Integration: How to integrate GPS to track your car's location in real-time.

• Communication with SIM800L: Using the SIM800L module to send alerts and updates.

• Problem-Solving Techniques: Tips and best practices for addressing common issues in embedded system projects.

By the end of this lesson, you'll be equipped with the skills to develop a robust car safety and tracking system, ensuring the protection of your vehicle and enabling swift recovery in case of theft.

فكرت قبل كده ازاي بيتحكمو في ال DC MOTOR كسرعه او اتجاه او او موقع طب فكرت ازاي بيخلو حركه الموتور سلسه وسريعه وازاي بقا بيخلوه دقيق جدا ويقف في المكان الي انت عيزه مفكرتش تتحكم بسرعه عربيه و انك تنقلها من مكان للتاني بسلاسه لوحدها ؟؟

علشان كدا اخترعو ال PID Control هو علم قديم جدا من ايام ال Classic control وكانو بيستخدمو المكونات الكهربيه المشهوره زي المكثف و الملف و المقاومه علشان يطلعو اشاره بتتحكم في الاجهزه بالنسبه لريفرنس او سينسور معين و دخل معين انا عيزه .

تم تطوير ال PID Control بعد دخول الكمبيوتر و بقا علي شكل اكواد ولاكن الكونسبت واحد و الغرض واحد وهو اني عايز اتحكم في الحاجه ،

علي سبيل المثال اني اديت اوردير للموتور يلف 10 لفات عيزه بقا يلف ال 10 لفات دول اعملها ازاي ؟؟

وايه الي ياكدلي انه لف ال 10 لفات بتوعه ؟؟

طب وايه الفرق بين الانظمه المختلفه للتحكم في الانظمه ؟؟

ازاي هستخدم الامبيديد علشان اوظفه اني اتحكم في اي حاجه زي الموتور مثلا الي بدوره داخل فكل حاجه ؟؟

وليه بنستخدم ال PWM علشان استخدمه كخرج لل PID ؟؟

كل دا واكتر في السيشن دي

مهم اوي تكون خلصت لحد يونت ١٠ و تكون فاهم كويس جداااا ال PWM ، TIMERS .

PDF :: https://drive.google.com/file/d/1HSrLXCL6QxYPtZY5doj_RWkiHmMz1ANM/view?usp=sharing

الكود:: https://github.com/Mohammed-Alshreif/Master-Embedded-System-Diploma/tree/main/PID_CONTROL

{========stepper motor=======}
السيشن دي تعتبر من اهم السيشنات للناس الي مقبله علي مشروع التخرج
اهم motor واشهر واحد و معظم المشاريع الجمده شغاله بيه
ال stepper motor بيشتغلو بيه في ال 3d printers و جميع مكن ال CNC دا حتي كمان معمول له دريفر خاص في ال PLC علشان يشغله .

الله ايه الmotor العظيم دا ...!!!

طب مش نفسك تعمله دريفر الخاص بيك وتشوف بيشتغل ازاي وليه بيستعملوه اصلا
كل دا واكتر في السيشن دي ان شاء الله

{===mpu6050 gyroscope===}

النهرده يا شباب هنعمل دريفر محترم لي اصعب سينسورز موجوده في السوق وهو ال mpu6050 gyroscope

السينسور مهم جداا في مشاريع التخرج معظم الناس بقت تتجه ليه بسبب المزايا الي بيقدمها
بس في مشكله فيه ان دريفراته صعبه جدا انك تعملها لوحدك فالناس بتتجه للاردوينو لانه هو الوحيد الي عامل الدريفرات بالشكل الصح

طب مشنفسك تكون عامل الدريف بتاعه و تشغل مشروع التخرج بتاعك علي دريفراتك انت بالكامل
تعال معانا في الرحله دي انا حولت ابسط الموضوع بشكل كبير
»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»

اتعلمنا ال PID control في سيشن سابقه

و اتحكمنا باتجاه و مكان ال shaft بتاع الموتور بدقه كبيره

لكن بالمقابل حطيت عليه encoder و جبت stm عليا pid control و كان الموضوع معقد جدا

طيب ايه رايك المهندسين بيحبوك و جمعوا كل دا في موتور واحد وهو ال

فكرت قبل كدا ايه نوع الموتور الي موجود علي طياره الدرون طب ركبت قبل كدا ال hoverboard طيب مسمعتش صوت مواتير العربيات الكهربه المميز وخصوصاً التسلا

طيب تعرف ايه نوع الموتور الي في HDD hard disk او حتي في ال DVD driver

كل دول حاجه وحده بس مشتركه مبهم هو هو ال BLDC MOTOR وهو ال brushless DC motor و هو من اعقد واهم المواتير في العصر الحديث فخلونا

١-) نعرف يعني ايه اصلا BLDC ليه اتسمي كدا

٢-) استعمالاته و تطبيقاته

٣-) تركيبه الداخلي

٤-) ازاي هتحكم فيه وازاي بيشتغل كنظري و عملي

٥-) ديره التحكم من الصفر هنعرف ازاي بيتحكمو فيه وهنشتري الكومبونت مع بعض و نعملها اختبار علي الماتلاب و بروتوس

٦-) هتفهم ازاي تتحكم في موسفت من الصفر بمختلف اتجاهاته ك high side or low side وعلي المات لاب كمان

٦-) الكود بتاعه من الصفر و ليه كل جزاء اتعمل

٧-) تجربه عمليه و هتشوف الديره بعد التصنيع بعينك و هنجرب ال PID control علي موتور زي دا

٨-) هنطلع الاشارات علي الاوسيلوسكوب علشان تفهم اكتر واكتر ازاي الموتور دا بيشتغل

نصيحه لازم تكون مخلص علي الاقل جزاء الانترفيس مع م كرلس و هضمه كويس جدا و تكون شوفت اول سيشن ال oscilloscope و سيشن ال PID control لاكبر استفاده ممكنه

Here's a summarized version of your agenda:

1. Lithium Batteries Overview: Cover types, voltage, capacity, current, charging methods, and safety precautions.

2. Battery Bank Construction: Guide on building a battery bank.

3. Charging Battery Banks: Techniques for effective charging.

4. MOSFET Transistors: Focus on functionality, uses, current handling, threshold voltage, and gate driving.

5. Current Flow Control Circuit: Designing circuits for current management.

6. Circuit Wizard Simulator: Hands-on simulation exercises with MOSFETs, current flow circuits, and gate drivers.

7. Voltmeter Circuit Design: Building a voltmeter for measuring reference voltages.

8. Current Measurement Circuit: Using a 1-ohm resistor for current calculation.

9. Balancing Circuits: Insights into passive and active balancing.

10. Custom BMS (ISO_B, ISO_P, S_BMS): Creating isolated power supply and transition circuits.

11. LTSPICE Simulator Training: Basics, isolated power supply, and snubber circuit simulations.

12. Practical Applications: Testing real BMS, power supplies, batteries, and custom BMS systems.

ملحوظه : في اتنين لينك للسيشن متقسمين موضوعين
تعرف نوع بطاريه الاب بتاعك
تعاملت قبل كدا مع بطاريات الليثيوم ؟
طيب شوفت سيشن ال BMS
طيب متيجي نصنع مع بعض بنك بطاريات
هتتعلم في السيشن دي
١-) ازاي تصنع بنك بطاريات
٢-) اختيار فولت البطاريات و علي اساسها هتحدد عدد الخلايا
٣-) هتحدد سعه البطاريه الي محتجها
٤-) هتجيب BMS و هتركبه علي البنك بتاعك
٥-) ازاي تتاكد من سعه البطاريه الفعليه بعد مجمعتها بتحارب عمليه
٦-) شحن و تفريغ البطاريه
السيشن دي مميزه جدا بسبب ان كل حاجه متصوره من الصفر يعني كل حاجه انت شيفني وانا بصنعها معاك مش تحضير ف انت بتدخل معايا في الصوره
نصيحه شوف سيشن ال BMS
السيشن :::::::
السيشن :::: Video :

https://drive.google.com/.../1xeInavsg.../view...

خلاص عملت بنك بطاريات و قدرت تخزن الطاقه الي انت عيزها
طيب افرض عايز تشحن موبيلك و عايز تقنور لمبه ٥ فولت و تشغل موتور ١٢ فولت هتعمل كل دا ازاي
يجي بقا هنا دور ال Distribution system و ديره ال safty
هنتعلم
١-) ازاي تختار ال Buck converter المناسب لديرتك
٢-) ازاي تعرف معدل ال ripples الي بتظهر في ال Buck converter بتاعك بتجارب عمليه
٣-) ازاي تحل مشاكل الربلز
٤-) ديره الحمايه و التوزيع

Dive into the magical world of RGB POV Fan Displays!

Ever imagined crafting an enchanting display using just a fan, some LEDs, and your STM32F103C8t6 drivers?

Join our session and transform your vision into reality! Learn step by step, and soon, you'll have a mesmerizing light show spinning right in front of you.

Turn your passion into a masterpiece. Let's illuminate the world together!

#RGBPOV #DIYTech #IlluminateYourImagination

PDF: https://drive.google.com/file/d/1nC9pCw8zb4Hs12_jIcVMzl2U0H8_WF_N/view?usp=sharing 

Code: https://github.com/Mohammed-Alshreif/Master-Embedded-System-Diploma/tree/main/POV_FAN/code

Section pdf

https://drive.google.com/file/d/16cY0HkOLK7Mzt59kS2VWHuqV5tIBCfu7/view?usp=sharing

STM32 ST-LINK Utility v3.9.0.exe

https://drive.google.com/file/d/1HFofQR2RVjLQ6mrMSdrI-AcfNqpn1K7-/view?usp=sharing

lcd-image-converter-20190317.zip

https://drive.google.com/file/d/1tZLhdkzC3NxZxhcI_MQiXXK5nF8E3xix/view?usp=sharing

FSResizer44.zip

https://drive.google.com/file/d/1Et9DLXUZA9y1zVL35m12KnjgrEjjkYc5/view?usp=sharing

09- TFT_ST7735S_V1.1_20111121.pdf

https://drive.google.com/file/d/1EFhQ-ra9HgU8JKaQr4aXvT-HMRUv8sOm/view?usp=sharing

Section pdf

https://drive.google.com/file/d/16cY0HkOLK7Mzt59kS2VWHuqV5tIBCfu7/view?usp=sharing

STM32 ST-LINK Utility v3.9.0.exe

https://drive.google.com/file/d/1HFofQR2RVjLQ6mrMSdrI-AcfNqpn1K7-/view?usp=sharing

lcd-image-converter-20190317.zip

https://drive.google.com/file/d/1tZLhdkzC3NxZxhcI_MQiXXK5nF8E3xix/view?usp=sharing

FSResizer44.zip

https://drive.google.com/file/d/1Et9DLXUZA9y1zVL35m12KnjgrEjjkYc5/view?usp=sharing

09- TFT_ST7735S_V1.1_20111121.pdf

https://drive.google.com/file/d/1EFhQ-ra9HgU8JKaQr4aXvT-HMRUv8sOm/view?usp=sharing

this section is prepared by: Mohammed Adel ALshrief

In this Section, you will learn what an oscilloscope means, how to benefit from it, and how to get signals from it correctly, and we will display waves such as SPI, I2C UART, and We will configure bluetooth module, MAX6675 and I2C LCD

هنتعلم يا شباب في السيشن دي يعني ايه oscilloscope ازاي نستفاد منه وزاي نطلع عليه الاشارات بشكل مظبوط وهنعرض موجات زي I2C UART ،SPIو I2C LCD وMAX6675 وbluetooth module لconfiguration هنعمل هنعمل لاب بسيط ( الموبيل ----> >---- STM32 الاب توب )اننا نبعت حروف من الموبيل ل ( Bluetooth module )1ومنه لل STM32عن طريق ال UARTومن STM32ل ( bluetooth module )2رقم اتنين الي متصل بالاب توب وهيستقبل البيانات

بعدها هنعمل لاب اننا نبعت من ال( >---- STM32الموبيل ) بحيث من STM32عن طريق ال UARTلل Bluetooth moduleومنه للموبيل بحيث نشوف الحجات الي بيبعتها ال STM32كمان هنشوف الإشارة بتاعت ال UARTعلي الoscilloscope

هنتعلم بعدها ازاي نشغل حساس الحراره MAX6675و نبعت القراءات بتعته للموبيل عن طريق البلوتوث وهنشوف شكل موجه SPIعلي ال oscilloscope

هنشوف بعض التركات ازاي نقلل عدد ال ) SS )Ship Selectلكل موديول عن طريق ال encoder multiplexerاو الshift register بعدها هنشتغل علي I2C LCDازاي اوصلها ب PIN 2بس مش 7زي مكنا بنعمل

وهنشوف شكل موجه I2Cعلي ال oscilloscopeو هنشوف بعض التركات ازاي نحض اكتر من موديول علي ال BUSليهم نفس ال address بعدها اخر لاب هنبعت قراءه الحراره للموبيل ونعرضها علي الشاشه LCD بعدها دردشه ازاي احسب ال execution
timeبتاع داله معينه ولو اتحبست في ISR function
اعرف ازاي و زمن تنفيذها

COMPONENTS

1-) STM32 _BLUE PILL

https://lampatronics.com/product/stm32f103c8t6-stm32-development-board-original/

2-)ST-LINK V2 Emulator

https://lampatronics.com/product/st-link-v2-emulator-and-debugger-programmer-for-stm8-and-stm32/

3-)HC-05 BLUETOOTH (2)

https://lampatronics.com/product/bluetooth-module-hc-05/

4-)LCD

https://lampatronics.com/product/character-lcd-2x16-blue-blacklight/

5-)LCD16X2 I2C MODULE

https://lampatronics.com/product/lcd16x2-serial-interface-board-module/

6-)MAX6675

https://lampatronics.com/product/thermocouple-temperature-sensor-k-type/

7-)breadboard

https://lampatronics.com/product/breadboard-830-point/

8-)Jumper Wire

https://lampatronics.com/product/jumper-wire-30cm-male-to-male-1-wire/

=======================================

mecatronics

https://mecha-tronx.com/about/

ram

https://ram-e-shop.com/

makers

https://makerselectronics.com/

PDF https://drive.google.com/file/d/1anToG0yuDPeRwdD2H9DJWIQNv2DhM7gI/view?usp=sharing stm32 [https://ram-e-shop.com/product/kit-stm32f103/](https://ram-e-shop.com/product/kit-stm32f103/) buzzer [https://ram-e-shop.com/product/buzzar3v/](https://ram-e-shop.com/product/buzzar3v/) motor driver [https://ram-e-shop.com/product/kit-l298-red/](https://ram-e-shop.com/product/kit-l298-red/) battery [https://www.amazon.eg/%D8%A8%D8%B7%D8%A7%D8%B1%D9%8A%D8%A9-%D9%84%D9%8A%D8%AB%D9%8A%D9%88%D9%85-18650-%D9%82%D8%A7%D8%A8%D9%84%D8%A9-%D9%84%D8%A5%D8%B9%D8%A7%D8%AF%D8%A9/dp/B01CLELQKU/ref=sr_1_28?crid=K5G2UIKX08DA&keywords=battery&qid=1673210630&sprefix=bettary%2Caps%2C169&sr=8-28](https://web.facebook.com/groups/605031250432906/learning_content/?filter=6197208790308861) battery holder [https://www.amazon.eg/%D8%AD%D8%A7%D9%85%D9%84-%D9%88%D8%AD%D8%A7%D9%81%D8%B8%D8%A9-%D8%A8%D8%B7%D8%A7%D8%B1%D9%8A%D8%A9-18650%D8%8C-%D8%AE%D9%84%D9%8A%D8%A9/dp/B0B6WQ4PYX/ref=sr_1_19?crid=BU3JQ43Y9ROQ&keywords=battery+holder&qid=1673210740&sprefix=battery+hol%2Caps%2C205&sr=8-19](https://web.facebook.com/groups/605031250432906/learning_content/?filter=6197208790308861) battery charger [https://www.amazon.eg/%D8%A7%D8%AE%D8%B1%D9%89-%D8%B4%D8%A7%D8%AD%D9%86-%D8%A8%D8%B7%D8%A7%D8%B1%D9%8A%D8%A9-%D9%85%D9%81%D8%B1%D8%AF%D8%8C-18650/dp/B08YNM5JBL/ref=sr_1_10?keywords=battery+charger&qid=1673210797&sr=8-10](https://www.amazon.eg/%D8%A7%D8%AE%D8%B1%D9%89-%D8%B4%D8%A7%D8%AD%D9%86-%D8%A8%D8%B7%D8%A7%D8%B1%D9%8A%D8%A9-%D9%85%D9%81%D8%B1%D8%AF%D8%8C-18650/dp/B08YNM5JBL/ref=sr_1_10?keywords=battery%20charger&qid=1673210797&sr=8-10) smart car [https://www.amazon.eg/%D9%83%D9%8A%D8%AA-%D8%B9%D8%B1%D8%A8%D9%8A%D8%A9-%D8%B3%D9%85%D8%A7%D8%B1%D8%AA-%D9%83%D8%A7%D8%B1-%D9%81%D8%B1%D9%8A%D9%85/dp/B091JMTV84/ref=sr_1_7?crid=1IFDOQ7XYSKC0&keywords=smart+car&qid=1673211259&sprefix=smart+car%2Caps%2C264&sr=8-7](https://web.facebook.com/groups/605031250432906/learning_content/?filter=6197208790308861) project code [https://github.com/mahmoudgaber97/projects/tree/main/SMART%20CAR](https://github.com/mahmoudgaber97/projects/tree/main/SMART%20CAR)

PDF: https://drive.google.com/file/d/1RkDRKpC4lJzgZ4G9MRf0ymGdc2GRzN28/view?usp=sharing

Lesson Overview:

Have you ever wondered how to measure distance using a microcontroller? Or heard about the ultrasonic sensor and tried to write a driver for it yourself? Have you ever calculated real-time using an MCU or wanted to write the Arduino delay function from scratch? And what about the rotary encoder—do you know its uses?

This session will provide in-depth knowledge and practical skills for working with these components. We'll cover writing drivers, handling physical connections, and overcoming common issues such as electrical noise and improper interrupt handling.

Key Learning Points:

1. Rotary Encoder

   • How it works

   • Writing a driver for it

2. Connecting Sensors to Microcontrollers

   • Common problems and solutions

   • Addressing electronic issues like electrical noise

3. Ultrasonic Sensor

   • How it works

   • Writing custom algorithms, including delay with timer and time calculation functions

4. Timers and Interrupts

   • Understanding timers and how they work

   • Writing drivers and algorithms for measuring distance with an ultrasonic sensor

   • Practical tips and tricks for using interrupts

Components List:

1. STM32 Blue Pill

2. HC-05 Bluetooth

3. Rotary Encoder

4. HC-SR04 Ultrasonic Sensor

Requirements:

• UART

• Interrupt

• Timers

• RCC & CLK

• STM32F103C6 Drivers