Vorige Volgende

Als je niets van electriciteit, of electronica weet, dan is dit een goede plek om te gaan beginnen. De moeilijke dingen houden we van je weg. Maar je krijgt duidelijke uitleg over wat er kan en niet kan. Tegelijkertijd leer je over electriciteit, electronica en programmeren op de koop toe.

Om aan de slag te gaan, heb je 2 dingen nodig. Een Arduino UNO plaatje (board) met de processor en de USB Cable. Er zijn verschillende soorten Arduino's, die werken grotendeels hetzelfde. Ik gebruik altijd de UNO. De kabel gebruik je om het Arduino bordje te verbinden met je computer. Dat is de basis waarmee je verder gaat.

Als je begint zou ik enkele LEDs (lampjes) kopen, wat weerstanden (nodig voor de LEDs) en een Breadboard om alles makkelijk met elkaar te kunnen verbinden.

Dit is het component waar het om draait. De koning, de keizer, de prins, de hoogheid: De Arduino. Hier op de foto in de UNO R3 versie.

Het belangrijkste onderdeleel op dit kaartje is de processor, dat is de zwarte rechthoek rechtsonder. En verder zit er een hele dosis aansluitmogelijkheden op. Het grote zilveren blok is voor de USB koppeling met je computer. De zwarte aansluiting linksonder is aansluiting voor een externe voeding (batterij bijvoorbeeld). Als je de Arduino hebt aangesloten op je computer is deze voeding overigens niet nodig.

Linksboven zit een klein rood rondje, dat is de reset knop. Hiermee zal de Arduino stoppen en opnieuw opstarten. Het programma dat je hebt geladen zal opnieuw beginnen af te spelen.

En dan heb je een lange serie aansluitingen boven en onder in. Dat zijn aansluitpunten voor jump wires (kabels). In Arduino taal heten deze aansluitingen de

pins

. Op de bovenste rij de digitale pins met nummers 2 tot en met 13 (van rechts naar links). En onderin rechts, de analoge pins A0 tot en met A5. Verder zie je nog middenonder aansluitingen voor 3.3V en 5V. En ernaast de aansluiting voor GND (aarding). De andere onderdeeltjes zoals wat LEDjes en andere aansluitingen komen we later nog tegen.

De grote zilveren connector linksboven in het plaatje hierboven is de USB interface. Met behulp van de USB kabel kan de Arduino worden aangesloten op de USB toegang van je computer. Hiermee kan dan het programma naar de Arduino worden gezonden. In de Arduino wereld heet een programma een sketch. Tevens gebruikt de Arduino de USB cable voor voeding.

Als het programma (de sketch) eenmaal op de Arduino staat dan kan deze stekker eruit. De Arduino kan dan (met eigen voeding) op eigen kracht werken. Het terugsturen van status informatie naar de PC is dan natuurlijk niet meer mogelijk.

Dit is een breadboard. Of de volledige naam in het Engels

830 point solderless breabboard

. Er zitten 830 gaatjes (nee ik heb ze niet geteld) in waar componenten en/of draden in kunnen worden gestoken. Intern zijn de kolommen per 5 vertikaal met elkaar verbonden. De horizontale balken boven en onderin zijn op dezelfde manier verbonden. De rode em blauwe strepen geven dat aan.

Door het gebruik van breadboards kunnen snel koppelingen worden gebouwd, zonder dat er verbindingen hoeven worden gesoldeerd. Ideaal om te proberen, spelen, uit te proberen etc.

Dit is een kleine uitvoering van een breadboard. Hier zitten alleen de kolommen met elkaar verbonden.

De onderkant bevat vaak een plaklaag. Hiermee kun je dit board handig ergens onder/in plakken.

Jump wires zijn korte kabels die aan beide kanten een kleine eenvoudige enkele stekker hebben. Een lamp of strijkijzer heeft door de draad meestal 2 kabels lopen. In een jump wire is dat er altijd maar een. Met jump wires kunnen verbindingen worden gemaakt op het Breadboard. De stekkertjes steek je in het Arduino kaartje, op de breadboards etc. Sommige componenten hebben ook aansluitingen voor jump wire stekkers. Deze jump wires heb je eigenlijk altijd te weinig.

Buiten verschillende lengtes heb je ook verschillende versies van de draadjes. Met aan beide zijden een mannetje stekker, beide zijden een vrouwtjes stekker en verlengkabeltjes met aan een zijde een mannetje en de andere kant een vrouwtjes stekker. De mannetjes stekkers hebben een uitstupsel en de vrouwjtes een ruimte waar de stekker in kan.

Een LED is een diode die licht geeft. Dat is de formele omschrijving. Praktisch kun je een LED zien als een lampje. Een LED heeft 2 pootjes. Deze poten zijn ongelijk in lengte. De lange poot is de plus (+) en de korte is de min (-).

De lange poot is de + (plus / anode)
De korte poot is de - (min / kathode)

De omhuizing van de LED in rond, behalve aan de kant van de min (kathode) poot. Dit is soms wel wat lastig om te zien. Maar hiermee kun je op een breadboard toch de plus/min kant zien zonder de LED eruit te hoeven halen.

LED's heb je in verschillende kleuren als rood, geel en groen. Er zijn ook LEDs verkrijgbaar in variaties op deze kleuren, LEDs die meerdere kleuren aan kunnen en natuurlijk LEDs die wit licht geven.

De LED zal enkel gaan branden als er op de + (plus pootje) een positieve stroom staat en op de - (min pootje) een negatieve stroom. Andersom zal er niets gebeuren. Hierin verschilt een LED dus compleet van een fietslampje, welke altijd zal branden of de stroom er nu vooruit (van + naar -) of teruguit (- naar +) loopt.

En dan een belangrijk punt. De stroom door een (normale) LED mag niet groter zijn dan 0.02 Ampere. (0.02 Ampere is 20 mA) Tevens willen de stroom op de Arduino output pin beperkten tot 20 mA.

De wet van Ohm

U = I x R     Hierbij is U=Spanning, I=Stroom en R=Weerstand

Dit is om te schrijven naar:

 R = U / I

De stroom (I) door een (normale) LED mag niet groter zijn dan 0.02 Ampere. De Arduino levert ons 5V aan spanning. Volgens de Wet van Ohm moeten we dan een weerstand (R) hebben van tenminste U / I = R. Ofwel 5 Volt / 0.02 Ampere = 250 Ohm. We hebben een weerstand nodig van 250 Ohm. Die weerstanden zijn er niet, in de praktijk kun je dan een weerstand gebruiken die iets zwaarder is: 330 Ohm.

Bij gebruik van een LED moet er altijd een weerstand aan de negatieve kant zijn aangeloten. Op een Arduino is in de regel een weerstand van 330 Ohm voldoende.

Vergeet niet om deze weerstand aan te sluiten. Anders zal de LED snel doorbranden en kun je hem weggooien. Het maakt niet uit of de weerstand aan de plus kant van de LED zit, of aan de min kant.

De informatie op punthooft is en wordt met zorg en liefde samengesteld. Desondanks kunnen wij niet garanderen dat de inhoud volledig, juist of actueel is. De gebruiker is zelf verantwoordelijk voor het verifiëren van de juistheid van de gepresenteerde informatie. Wij aanvaarden geen aansprakelijkheid voor eventuele fouten, onvolledigheden of verouderde informatie. Ook aanvaarden wij geen aansprakelijkheid voor schade die voortvloeit uit het gebruik van punthooft of het vertrouwen op de informatie op punthooft.