Een arduino is een microcontroller die (eenvoudig) kan worden geprogrammeerd om pebaalde taken uit te voeren.
Arduino is 'opensource', dit houdt in dat vrijwel alles gratis beschikbaar is via de site: www.arduino.cc
2. 9 Volt aansluiting voor het werken zonder een computer.
3. Uitgangen 0 t/m 13 voor het aansluiten van onderdelen op de Arduino.
4. Ingangen A0 t/m A5 voor het uitvoeren van metingen met Arduino.
5. GND (Ground) voor aansluiting van 0 Volt op de Arduino.
6. 5V voor de aansluitng van 5 Volt op de Arduino.
Arduino verbinden met computer
Stap 1. Verbind de Arduino met een USB-kabel aan een computer.
Stap 2. Start de software van Arduino (Arduino IDE)
Stap 3. Klik op:Hulpmiddelen en kies voor Board: "Arduino/Genuino Uno"
Stap 4. Kies daarna voor Hulpmiddelen, daarnaPoort en dan voor COM4 (Arduino/Genuimo UNO) Let op! Er kan ook een ander getal achter COM staan.
De Arduino is nu verbonden met de computer!
Arduino software (IDE)
Een Arduino programmeren doe je met de Arduino IDE.
Met deze software kun je een eigen code schrijven, oftwel een 'sketch'.
Een 'sketch' bestaat uit twee onderdelen:
- void setup ()
- void loop ()
In de void setup staan de instellingen van de code, dit wordt één keer doorlopen
Het gedeelte van de code in de void loop wordt telkens herhaald.
Hoe werkt een breadboard?
Een breadboard is een gemakkelijk hulpmiddel om een elektrische schakeling te kunnen bouwen zonder te solderen. Ook zijn de schakelingen weer eenvoudig uit elkaar te halen, omdat er geen vaste verbindingen worden gebruikt.
Een breadboard heeft aan beide zijkanten een 2 lange rijen met aansluitingen (rood en blauw).
Deze rijen worden meestal gebruikt voor 5V en GND van de arduino. In het midden van het breadboard zijn twee rijen van vijf aansluitingen met elkaar verbonden.
Deze verbinden staan hieronder schematisch weergegeven.
Programmeren en codes met een Arduino
Uitleg Arduino code (programmeren)
De code bestaat uit twee onderdelen, namelijk: de ‘voidsetup’en de ‘voidloop’.
Tijdens de ‘voidsetup’ worden alle instelling uitgevoerd voor het programma.
De ‘voidloop’ blijft de commando’s die er in staan oneindig herhalen.
Commando:
Betekenis:
Wat zie je gebeuren?
pinMode(2, OUTPUT)
Hiermee stel je pin 2 op de Arduino in als uitgang (output).
Niets.
digitalWrite(2, HIGH)
De Arduino pin 2 krijgt hiermee een ‘hoog’ signaal (de LED gaat aan).
LED gaat aan.
delay(1000);
Het programma wacht nu precies 1000 miliseconden (1000 miliseconden komt overeen met één seconde).
Wacht 1 seconde.
digitalWrite(2, LOW);
De Arduino pin 2 krijgt hiermee een ‘laag’ signaal (de LED gaat uit).
LED gaat uit
delay(1000);
Het programma wacht nu precies 1000 miliseconden (1000 miliseconden komt overeen met 1 seconde).
Wacht 1 seconde.
LED's aansluiten op een Arduino
A. Eén LED aansluiten op een Arduino
We gaan de schakeling bouwen die te zien is in de afbeelding hieronder met behulp van een Arduino en een LED: In de afbeelding zie je de volgende onderdelen:
Arduino UNO
Breadboard
LED
Weerstand
Draden
Met behulp van deze schakeling kunnen we de LED laten knipperen.
Arduino met één LED
Foto van Arduino met één LED
Hoe bouw je de schakeling op?
1. Sluit een draad aan van de Arduino uitgang 2 naar het breadboard.
2. Steek de LED in het breadboard zoals in afbeelding 1 met de lange poot in verbinding met uitgang 2 van de Arduino.
3. Steek de weerstand in het breadboard, zodat deze een verbinding maakt tussen de korte poot en de blauwe rail op het breadboard.
4. Sluit een draad aan van de blauwe rail naar de Arduino uitgang GND op het breadboard.
Voor het programeren van de arduino gebruik je de volgende code:
Opdracht C.
1. Als het goed is zie je de LED’s één voor een aan gaan en daarna weer uitgaan. Dit programma blijft zich herhalen. Kun je nu zelf veranderingen aanbrengen in het programma zodat de LED’s in een ander programma aan en uit gaan? Laat het licht bijvoorbeeld de andere kant op lopen.
Arduino met 8 LED's
D. Acht LED's met een 'for-loop'
Maar..... Dat kan sneller!! We bouwen dezelfde schakeling als bij onderdeel C, maar nu maken we de code een stuk korter!
De leds gaan nu aan en daarna direct weer uit. Hierdoor ontstaat de illusie van een looplicht.
Opdracht E.
Laat het looplicht ook de andere kant op lopen.
F. Een RGB-LED met een Arduino
Aansluitingen van een RGB-LED
Verschillende kleuren licht combineren
RGB-led aanlsuiten op Arduino
Een RGB-LED is een speciale soort LED. Deze LED heeft niet één specifieke kleur, maar kun je in alle mogelijke kleuren programeren met behulp van een arduino. Deze RGB-LED kunnen in de kleuren Rood (R), Groen (G) en Blauw (B) worden ingesteld. Met behulp van deze 3 kleuren kun je alle mogelijke kleuren maken door deze te combineren (zie afbeelding).
Een RGB-LED heeft in 4 aansluting, zoals in de afbeelding is te zien.
Let op! Zorg er voor dat je eerst de voorgaande schakelingen met één, twee en acht LED's hebt gemaakt.
Het is belangrijk om deze eerst te doen, omdat je daarmee ervaring opdoet in het werken met een Arduino.
In deze eindopdracht ga je zelf een schakeling bouwen voor feestverlichting met behulp van een Arduino en LED's.
De schekling moet aan twee voorwaarden voldoen:
- Gebruik minimaal acht LED's in je schakeling.
- Gebruik verschillende kleuren LED's in je schakeling.
Verder ben je vrij om zelf een creatieve en kleurrijke schakeling te maken. Let daarbij ook het 'patroon' waarmee de LED's aan en uit gaan.
Opdracht F.
In het programma staan een aantal kleuren al ingesteld.
1. Probeer zelf om andere kleuren te maken.
2. Verander de volorde van de kleuren van het programma.
G. Led aan/uit schakelen met één knop.
In dit onderdeel gaan we een led aan en uit schakelen met behulp van één led.
Wanneer we de knop indrukken moet de led gaan branden en wanneer we de knop nogmaals indrukkken moet de led weer uit gaan.
We bouwen eerst een schakeling met de volgende onderdelen:
- Led
- Knop (button)
- Weerstand voor de led (ongeveer 200 Ω)
- Weerstand bij de schakelaar (10 kΩ)
Opdracht G.
Er zit een fout in de tekening van de schakeling!
1. Wat is er fout? Geef door aan je docent!
Meer met een Arduino!
Afstand meten met Arduino
We maken een afstandsmeter met een Arduino.
Het bouwen van de schakeling is zeer eenvoudig.
Dit kan namelijk met de Arduino, de sensor, een breadbord en aansluitdraadjes.
We gebruik een ultrasonische sensor.
De sensor heeft een kleine luidspreker en een microfoon (zie afbeelding).
De luidspreker zendt een signaal uit en de microfoon vangt deze weer op.
Aan de hand van de tijd die tussen het uitzenden en ontvangen van het signaal zit kan de afstand tot een voorwerp worden berekend.
Afstand = geluidssnelheid x tijd
Het geluidssignaal dat de senor produceert is niet hoorbaar,
omdat de frequentie van dit geluid te hoog is (boven 20.000 Hz).
Vandaar ook de naam: ultrasonische sensor.
Bouw de volgende schakeling:
De senor is op de volgende manier aangesloten op de arduino:
VVC aangesloten op de constante spanning van 5 Volt van de Arduino. Trig aangesloten op pin 13, dit is de luidspreker van de sensor. Echo aangesloten op pin 11, dit is de microfoon van de sensor. GND aangesloten op de 0 Volt aansluiting van de Arduino (ground).
In de code voor de Arduino staat een toelichting bij de verschillende functies van het programma.
Elektronisch slot maken met Arduino
Je kunt een Arduino op verschillende manieren gebruiken, bijvoorbeeld om een elektronisch slot te maken. Hier kun je zien hoe je (eenvoudig) een elektronisch slot kunt maken.
Je hebt de volgende onderdelen nodig:
- Arduino UNO
- Servomotor (kleine elektrische motor)
- LED's (Groen & Rood)
- Weerstanden (220 Ω)
- 3 x 4 Keypad
- Breadboard
- Draadjes (tip: gebruik verschillende kleuren voor de duidelijkheid)
- Het wachtwoord van het slot (password).
- De tijd dat het slot open blijft staan. Dit is normaal ingesteld op 5 seconden (5000 ms).
- De hoek die de servomotor moet gaat draaien (tussen de 0 en 180 graden)
LCD-scherm aansturen met Arduino
Nu gaan we een LCD-scherm aansturen met een Arduino.
Een LCD-scherm bestaat uit kleine vakjes waar je letters, cijfers of symbolen op kun tonen.
Dit LCD-scherm is opgedeeld in 16 kolommen en 2 rijen, of zelfs: 20 kolommen en 4 rijen.
Het aansluiten van het LCD-scherm is best een lastige klus.
Probeer de verschillende aansluitkabeltjes goed uit elkaar te houden, tip: gebruik verschillende kleuren!
Ook maken we gebruik van een variabele weerstand.
Hiermee kun je de helderheid van het LCD-scherm instellen.
16 kolommen en 2 rijen stel dan in: LCD.begin(16,2);
20 kolommen en 4 rijen stel dan in: LCD.begin(20,4);
Om het LCD-scherm goed aan te kunnen sturen wordt gebruik gemaakt van een 'library'.
Hiermee kun je op een goede manier communiceren met het LCD-scherm.
Opdracht:
1. Probeer nu zélf om je eigen naam op het scherm te krijgen.
2. Probeer de tekst op een andere plek op het scherm te laten beginnen.
3. Bij 'Bestand' → 'Voorbeelden' → 'LiquidCrystal' vind je allerlei andere sketches om met een LCD-scherm uit te proberen.
Succes!
LCD-scherm én afstand meten met Arduino
In dit project combineren we het meten van afstand (met de ultrasonische sensor) met het LCD-scherm.
Let op! Zorg er voor dat je eerst de twee onderdelen apart hebt gedaan.
De arduino gaat met behulp van de ultrasonische sensor de afstand meten, zoals we dat eerder hebben gedaan.
In plaats van de de afstand te tonen op het computerscherm tonen we deze op het LCD-scherm.
We bouwen de volgende schakeling (combinatie van twee schakelingen):
Het arrangement Arduino - Fioretti College Veghel is gemaakt met
Wikiwijs van
Kennisnet. Wikiwijs is hét onderwijsplatform waar je leermiddelen zoekt,
maakt en deelt.
Auteurs
Danny Hanegraaf
Je moet eerst inloggen om feedback aan de auteur te kunnen geven.
Laatst gewijzigd
2021-07-12 10:29:25
Licentie
Dit lesmateriaal is gepubliceerd onder de Creative Commons Naamsvermelding 4.0 Internationale licentie. Dit houdt in dat je onder de voorwaarde van naamsvermelding vrij bent om:
het werk te delen - te kopiëren, te verspreiden en door te geven via elk medium of bestandsformaat
het werk te bewerken - te remixen, te veranderen en afgeleide werken te maken
voor alle doeleinden, inclusief commerciële doeleinden.
Leeromgevingen die gebruik maken van LTI kunnen Wikiwijs arrangementen en toetsen afspelen en resultaten
terugkoppelen. Hiervoor moet de leeromgeving wel bij Wikiwijs aangemeld zijn. Wil je gebruik maken van de LTI
koppeling? Meld je aan via info@wikiwijs.nl met het verzoek om een LTI
koppeling aan te gaan.
Maak je al gebruik van LTI? Gebruik dan de onderstaande Launch URL’s.
Arrangement
IMSCC package
Wil je de Launch URL’s niet los kopiëren, maar in één keer downloaden? Download dan de IMSCC package.
Wikiwijs lesmateriaal kan worden gebruikt in een externe leeromgeving. Er kunnen koppelingen worden gemaakt en
het lesmateriaal kan op verschillende manieren worden geëxporteerd. Meer informatie hierover kun je vinden op
onze Developers Wiki.
Arduino code 1-led
