Arduino introductie. Wat is een Arduino? De IDE en Jij. Kennismaking met de Arduino

Transcriptie

1 Arduino introductie Wat is een Arduino? De Arduino is een geweldig mooi programmeerbaar prototyping platform. Een kleine zelf-programmeerbare computer die verbinding maakt met bijvoorbeeld robots, sensors, LEDs en andere machines uit de grote mensenwereld. De Arduino is erg leuk en ook niet duur in de aanschaf, ongeveer de helft van een kaartje naar het pretpark of bijvoorbeeld stukken minder prijzig dan een volle tank benzine voor de auto van je ouders. Je kunt eenvoudig met de Arduino - het blauwe open-source kleine computerbrein - de meest fantastische dingen bedenken en maken. Met een klein beetje C/C++ (de programmeertaal die je niet eens zelf hoeft te schrijven) leer je jezelf de Arduino te programmeren. De enige beperking is je eigen fantasie en creativiteit. Kennismaking met de Arduino Wanneer je de Arduino voor de eerste keer ziet, kun je overweldigd zijn door het aantal knopjes, vakjes en lampje; de Arduino ziet er best eng uit hè? Maak je geen zorgen, een Arduino zul je snel als je vriend of vriendin beschouwen. Alle ingangen en uitgangen (inputs and outputs) zijn voorzien van gebruikersvriendelijke jumper sockets' die in verbinding staan met het grote zwarte blok in het midden van de arduino (de microcontroller). Dat is het brein van de Arduino. We sluiten Led-lampjes, sensoren, motoren aan op de Jumper sockets met ja.. je raadt het al, met jumper wires. Op de volgende bladzijde staan alle knopjes toeters en bellen in de Engelse taal in een mooie tekening van het Arduino bord beschreven. Of je nu zelf een pratende knuffel of een beveiligingssysteem voor je slaapkamer wil maken; de Arduino-gemeenschap van super slimme en handige mensen willen je daarbij graag helpen. De IDE en Jij De I.D.E. staat voor het Engelse woord Intergrated Development Environment : een kinky, ietwat chique naam voor een text editor. Dit is de software op je computer die je computertaal laat schrijven in leesbare tekst en leestekens. De software verstuurt dit via de USBkabel naar de Arduino. Als bonus heeft de Arduino IDE een paar leuke extra's zoals een compiler, een 'upload button' en een serial console. Het Arduinobord kan één programma, wat ze een sketch noemen, tegelijk in het processorgeheugen vasthouden. Denk er dus aan dat bij het uploaden van je nieuwe sketch de oude sketch gewist wordt. Voordat je met de Sine Arduino lessen van start gaat, moet je eerst de laatste softwareversie van het Arduino IDE downloaden en installeren. Zoek het op op het WWW of vraag een klasgenoot of je meester of juffrouw om hulp. Veiligheid voor alles een Arduino programmeren is niet gevaarlijk, wel gaan we daadwerkelijk dingen bedenken en bouwen! Gebruik altijd, ja altijd een veiligheidsbril wanneer je met bewegende onderdelen, electronica, vloeistoffen en chemicaliën werkt. Veel plezier prrtttt.brrrttt &%$#&* :) SineLab De Arduino praat, communiceert via de USB-aansluiting met de computer. Soms zul je misschien wat hulp kunnen gebruiken. Op internet kun je veel nuttige tips vinden voor ondersteuning en advies voor projecten en ideeën. Ga daarvoor naar arduino.cc SINE 2015

2 SINE 2015

3 Onze rode LED -vriend Voor je zie je als het goed is, het blauwe Arduino bord liggen. Daarnaast zie je nog een plankje met heel erg veel kleine gaatjes. Dat plankje heet een Breadboard ; in de Nederlandse taal de broodplank of broodje. Breadboard: Een Breadboard is een gaatjesbord waar je jumper wire -stekkers en onderdelen op kunt aansluiten. Het Breadboard maakt het mogelijk om zonder te solderen snel een stroomkringetje te maken. Als je klaar bent met de les trek je gewoon de jumper wires en onderdelen los zodat je die een volgende keer weer opnieuw kunt gebruiken. Handig hè? Zo hoef je niets te verspillen of weg te gooien. De gaatjes waar je de jumper wires op aansluit zijn ook onderling op een bijzondere manier met elkaar verbonden. Dat ga je straks ook merken. Bekijk de afbeelding en kijk en wijs met je vinger mee: Gaatje A1 is verbonden met D1, maar ook met B1, C1, en E1. (horizontaal) A1 is niet verbonden met F1! Duidelijk? We doen het nog een keer.. Bekijk de afbeelding nog eens en wijs opnieuw met je vinger aan: De twee kolommen links en rechts naast de blauwe en rode lijn, daar zijn de gaatjes verticaal met elkaar verbonden. Hierop wordt vaak de voeding (stroom) aangesloten. Rood voor +, blauw voor -. Jumper wires : De Jumper wires' (de stekkers om verbinding tussen de Arduino en het Breadboard te maken) kunnen alle kleuren van de regenboog hebben. Een afspraak die we maken is dat we rood voor de + kant en zwart zoveel als mogelijk voor de - kant gebruiken. LED : LED is een erg speciaal energiezuinig lampje. LED staat voor Light Emitting Diode, oftewel een lampje dat licht geeft. Een LED-lampje heeft ook een + en een - zijde. Het lange aansluitpootje is de + (plus) het korte aansluitpootje is de - (min) Verwissel je de + en - per ongeluk dan zal het LEDje geen licht geven. Pak nu eens een LED uit de doos (gewoon een kleur die je mooi vindt) en verbind die met een stukje plakband op de juiste manier met een 3V-knoopcelbatterij. Lukt het je de LED licht te laten geven? Wanneer bij alle klasgenoten het ledje brandt, lopen jullie even - naar de gymzaal waar een grote turnmat tegen + de muur aan staat. Licht uit en gooi nu allemaal tegelijk op het teken van juffrouw of meester jullie zelfgemaakte Throwie op de gymmat. Vraag iemand om van deze activiteit in de gymzaal een foto te maken. Wat een geweldig zicht hè, al die gekleurde lampjes in het donker bij elkaar.. :-) Een Throwie is een LED lampje verbonden aan een knoopcelbatterij. Het heet een Throwie omdat je er dus mee kunt gooien.. (to throw betekent 'gooien' in het Engels). Deze rode LED heeft 1,6 Volt (hoeveelheid stroom) nodig om licht te geven. Een Arduino-bord geeft 5 volt aan stroom. De 5 Volt aan stroom SINE 2015

4 van het Arduino bord is teveel voor onze rode LED-vriend. De rode Led zal daardoor doorbranden en stuk gaan daar hebben onze Arduino vrienden iets op gevonden. Een weerstand : Een weerstand vermindert de hoeveelheid stroom die bij de rode LED kan komen. Een weerstand herken je als een klein wormpje met gekleurde ringen op zijn lijf en twee pootjes. Om ervoor te zorgen dat onze rode LED heel blijft, moet je onze rode vriend een altijd samen met een weerstand aansluiten. Voor het gemak sluiten we alle LED s in de lessen aan met een weerstand van 330 Ω. (Ω Ohm = Ooooooooommmmmmmm) steeds tevreden over hoe je lamp eruit komt te zien? Of moet je misschien een nieuw ontwerp maken? Maak en bouw jullie lamp. Presenteer jullie lamp aan de klas en vertel daarbij hoe je de lamp gemaakt hebt. Of je nog wat hebt aangepast, wat je lastig vond, wat juist supergoed ging, of je trots bent op je ontwerp of wat je misschien de volgende keer anders zou doen. We hebben zojuist met het maken van een Throwie een stroomkring gemaakt. Denk daar in jullie groepjes maar eens over na. Stroom + Kring = Stroomkring! Opdracht 1 : Bedenk, ontwerp en maak in groepjes van twee een mooie lamp, hoe hij eruit ziet is aan jullie. Gebruik al je fantasie! Deze lamp moet gemaakt zijn van eenvoudig huis-, tuin-, en keukenmateriaal zoals papier, PET en karton. Binnen elk tweetal tekent ieder lid met potloden één ontwerp voor de lamp - > het design. Neem hier de tijd voor maak meerdere ontwerpen om tot een voor jouw definitieve keuze te komen. Bespreek in tweetallen elkaars ontwerp om vervolgens samen een keuze te maken voor het definitief uitvoerbare ontwerp. Geef aan welke materialen je gaat gebruiken voor je lamp; maak hiervan een lijstje. Met welke materialen maak je de stroomkring voor de LED( s): ijzerdraad, koperdraad, kopertape, aluminiumfolie, aluminiumtape elektrisch geleidende inkt misschien? Beschrijf de stroomkring. Zit er een Aan/Uit knop op jullie lamp? Een schakelaar? Waar is deze schakelaar van gemaakt? Wat is zijn werking? Is jullie ontwerp te maken binnen de tijd die je ervoor krijgt? Moet je misschien aanpassingen maken? Zo ja, welke dan en ben je dan nog Opdracht 2 : Nu gaan we zo eenzelfde Throwie stroomkring maken maar we maken nu gebruik van een Arduino en Breadboard. Bekijk de foto op de volgende bladzijde goed en sluit de Arduino met de USB-kabel aan. Dit om de Arduino van stroom te voorzien op de computer. We gebruiken vooralsnog alleen de Arduino en nog even niet de computer om te programmeren. Wanneer je het goed aangesloten hebt zal de rode LED gaan branden. SINE 2015

5 SINE 2015

6 Alles wat je moet weten over: DOEN! SOLDEREN NIET DOEN! Ben voorzichtig! Hou de soldeerbout vast in de pengreep Hou de punt van de soldeerbout op Adem de damp niet in! de verbinding en voeg soldeer toe. Smelt het soldeer tot een mooi tentje Knip met een tangetje de resten van de pootjes af. Wees zuinig op je vriend de soldeerbout! Raak het metaal niet aan! Was je handen na afloop Doe geen gekke dingen met de soldeerbout. Speel er niet mee, hij kan 400 C worden. ARGGG Lukt het niet geen paniek! Schrik niet, er mislukt altijd wel eens wat. Niemand is perfect en van je fouten leer je echt waar:) Eenvoudige oplossingen! Hulp nodig? Vraag het aan een ander! Vraag het eerst aan je buurman of buurvrouw. Steek anders je hand op en vraag het aan de juffrouw of meester Te veel soldeer Solderbrug? Niet goed geschuurd?