1: ARDUINO en schakelmateriaal
1: ARDUINO en schakelmateriaal
Een Arduino is opgebouwd uit elektronica op een printplaat. Het belangrijkste onderdeel van een Arduino is de microcontroller, een heel kleine computer die elektronische apparaten kan besturen. Een microcontroller kan ook dingen meten zoals temperatuur of de hoeveelheid licht. Wat de microcontroller moet doen bepaal je zelf door te programmeren. Dat is niet moeilijk, maar wel lastig en in elk geval heel erg leuk.
Een Arduino is programmeerbare elektronica die apparaten kan besturen.
Onderdelen van de Arduino
USB verbinding: Via de USB verbinding sluit je de Arduino aan op de computer .
De Arduino krijgt stroom (power) van de computer via de USB verbinding. Via de USB verbinding wordt de Arduino ook geprogrammeerd.
Power plug: Via de power plug kan de Arduino ook stroom krijgen zonder dat je gebruik maakt van de Arduino. Er zijn speciale batterijhouder met power plug stekkertjes. De Arduino kan dan ‘stand-alone’ werken.
Power in: Doet hetzelfde als power plug aansluiting. Hier heb je geen speciaal stekkertje voor nodig.
Power out: Hier kan je elektronica op aansluiten die spanning nodig heeft; 5 Volt of 3,3 Volt. De meeste elektronica voor Arduino werkt op 5 Volt.
Digitale in- en uitgangen: Dit zijn de pinnen 0 t/m 13 Een Arduino kan spanning geven om bijvoorbeeld een LED te laten branden. Dat doet de Arduino via een digitale uitgang. De spanning is dan 5V. Dezelfde pinnen kunnen ook spanning meten. Het zijn dan digitale ingangen. Een Arduino kan bijvoorbeeld meten of een drukknop is ingedrukt, de drukknop geeft dan 5V door. Als de drukknop niet ingedrukt is geeft de drukknop 0 Volt door. Deze in- en uitgangen kennen maar twee waardes; hoog = 5 Volt, laag is 0 Volt. Dat geldt zowel als ingang (meten) en als uitgang (spanning geven).
Analoge ingangen: Dit zijn de pinnen A0 t/m A5. Deze pinnen een inkomende spanning van 0 – 5 Volt. De gemeten spanning rekent de Arduino om naar een getal. Dit is een beetje vreemd getal.> 0 Volt wordt het getal 0. > 5 Volt wordt het getal 1023. Alles wat tussen 0 en 5 Volt wordt omgerekend naar getallen tussen 0 en 1023.
Aan alleen een Arduino heb je dus niet zo veel. Je hebt andere elektronische componenten nodig om een mooi project te maken.
Jumper wires zijn snoertjes in verschillende kleuren. De snoertjes hebben aan beide kanten een stekkertje. Het stekkertje past in een ander onderdeel, bijvoorbeeld een breadboard.
Er zijn verschillende soorten jumper wires;
male – male (met pinnetjes),
male – female (pinnetje + gaatje)
female - female (beide stekkertjes met gaatjes)
Probeer rood zo veel mogelijk voor de + kant te gebruiken en zwart voor de – kant te gebruiken.
Een breadboard is een gaatjesboard waar componenten ingestoken kunnen worden. De gaatjes van het breadboard zijn op een bepaalde manier met elkaar verbonden.
Zonder te solderen, is het met een breadboard mogelijk om snel componenten met elkaar te verbinden. Als je klaar bent met je experiment haal je alles weer uit elkaar. De onderdelen zijn dan opnieuw te gebruiken.
Toelichting
Hoe de gaatjes van het breadboard met elkaar zijn doorverbonden, is te zien aan de pijlen.
Voorbeeld:Gaatje A1 is verbonden met D1, B1, C1, en E1.
A1 is NIET verbonden met F1!
Links en rechts zijn gaatjes verticaal met elkaar verbonden. Daar wordt de voeding op aangesloten.
Rood voor plus (5 of 3.2 V),
blauw voor – (GND of 0 V).
De switch, drukknop of schakelaar (drie namen voor hetzelfde ding) kan direct op het breadboard geprikt worden.
Het is een enkelpolige schakelaar waarvan de aansluitingen dubbel zijn uitgevoerd.
Op de aansluitingen tussen links en rechts schakel je.
Toelichting
De “aan” knop zal de LED aan zetten.
Ook als je de knop loslaat blijft de LED aan.
LED staat voor Light Emitting Diode, oftewel een diode die licht uit straalt.
Een diode laat de stroom maar in één richting door! Dus voor je het op de juiste wijze aansluit, moet je hier rekening mee houden.
Toelichting
Aan de aansluitpootjes herken je de + kant en de kant van de LED.
Lang is plus
kort is min
De aansluitspanning is afhankelijk van de kleur van de led.
Een rode led heeft bijvoorbeeld 1.6 Volt nodig, een gele 1.8 Volt, een groene 2.2 Volt en blauwe en witte led 3.4 Volt.
Als we een led aansluiten op een Arduino zonder weerstand, gaat de led stuk.
De led 'brandt dan door' (kapot) omdat de stroom die door de led gaat te hoog is.
Weerstand
Een weerstand maakt het de elektrische stroom moeilijk om door te stromen in een stroomkring. Door gebruik van een weerstand kun je de spanning in de stroomkring 'regelen'.
Met de juiste weerstand kunnen we een led aansluiten op een Arduino.
De grootte van de weerstand wordt weergegeven in Ohm.
Met de gekleurde ringen kunnen we de grootte van de weerstand aflezen. Hiervoor is een kleurcodetabel gemaakt.
De weerstand in het plaatje hiernaast is: 1000 Ohm.
1 (eerste ring is bruin)
0 (tweede ring is zwart)
00 (derde ring is rood)
De vierde ring geeft de tolerantie van de weerstand aan.
Een goudkleurige ring staat voor 5% tolerantie.
Tip: Weerstandcalculator