Aan de slag met Arduino - Deel 1: Voorbereidingen en leds

Door: Jeroen Boer Jeroen | 14 oktober 2016 10:10

How To

In eerdere artikelen op de site heb je mogelijk kennis gemaakt met de Arduino en gelezen dat je hem kunt gebruiken voor leuke projectjes. Misschien is dat nog een beetje vaag, vandaar dat we het diepe induiken en aan de slag gaan met leds.

Het blijft een magisch moment als een schakeling die je op je breadboard hebt gebouwd, tot leven komt dankzij je Arduino. Niets is leuker dan dit zelf beleven en in dit artikel ga je zelf aan de slag met de Arduino Nano. Deze Nano is op het kleinere formaat na overigens hetzelfde als de Arduino Uno. Heb je toevallig al een Uno, dan kun het in dit artikel besproken project ook uitvoeren. Je zult de jumperdraden dan in de jumperaansluitingen op de Uno moeten stoppen, in plaats van in de aansluitingen op het breadboard naast de Arduino Nano. Qua programmacode is er verder geen verschil, de projecten in dit artikel werken dus ook prima op een Uno. Lees ook: Wat is Arduino en waarom is het zo leuk?

Een Arduino kan best wel wat hebben en heel duur zijn ze niet, maar toch willen we hem niet beschadigen. Koppel je Arduino dus altijd los voordat je componenten aansluit. We sluiten leds altijd aan in combinatie met een weerstand, zo voorkomen we dat er te veel stroom gaat lopen en de led of Arduino beschadigd raakt. Nog een puntje van aandacht: de Arduino zal altijd direct het programma in zijn geheugen uitvoeren nadat je hem op de pc of een andere voedingsbron aansluit. Het is daarom handig als je de code van een project alvast op de Arduino zet voordat je de schakeling maakt. Zo weet je zeker dat er geen onbedoelde dingen gebeuren. Als je de basis van het breadboard begrijpt, kun je waar wij een specifieke positie beschrijven zelf de voor jou handigste positie kiezen.

In dit artikel gaat het trouwens om het bereiken van het resultaat, en leggen we dus niet uitgebreid de technologie erachter uit.

Benodigdheden

Je hebt de volgende onderdelen nodig om dit artikel te volgen.

Arduino Nano (kloon)
Groot breadboard (830-punten)
Lichtgevoelige weerstand
Potmeter
9x weerstand 220 ohm
9x rode led
1x witte led
Passieve keramische luidspreker
12x jumperdraden

01 Op het breadboard prikken

De Arduino Nano is in tegenstelling tot bijvoorbeeld de Uno een bordje zonder vrouwelijke headers. Om het bordje voor projecten te gebruiken, zul je hem daarom in een breadboard moeten prikken. We doen dit direct zodat de Arduino minder kwetsbaar wordt. Je hebt een groot breadboard nodig omdat je bij een klein breadboard niet genoeg rijen over houdt voor andere componenten. Prik de Arduino met de usb–aansluiting naar links in rij 1, waarbij je de pinnen uitlijnt met de kolommen c en g.

02 Arduino IDE downloaden

Om een Arduino te kunnen programmeren, heb je de Arduino IDE nodig. Surf hiernaartoe en klik op Windows Installer. Op het moment van schrijven was versie 1.6.9 de meest recente stabiele versie, mogelijk is dit wanneer jij dit leest een nieuwere versie. Je kunt vervolgens besluiten om een donatie te doen door te klikken op Contribute & download, waarna je een bedrag en betaalmethode kunt kiezen. Wanneer je dat niet wilt, klik je op Just download om de software gratis te downloaden.

03 Arduino IDE installeren

Voer de gedownloade software uit en klik op I Agree om de installatie te starten. Je krijgt nu een aantal keuzeopties te zien. Deze hoef je niet aan te passen, dus klik op Next en vervolgens op Install. Je krijgt tijdens de installatieprocedure de vraag of je de Arduino USB Driver wilt installeren. Klik op Installeren om dat te doen. Krijg je nog een keer de vraag of je de driver wilt installeren, klik dan nogmaals op Installeren. Klik vervolgens op Close om de installatie af te ronden.

04 Arduino aansluiten

Pak het breadboard met de Arduino Nano erbij en sluit hem met een mini-usb-kabel op je pc aan. Windows zal nu een virtuele seriële poort installeren, deze heet USB-SERIAL CH340 (COMx) waarbij op de plaats van x een nummer staat. Je kunt dit later terugvinden door Apparaatbeheer te openen en te kijken onder Poorten (COM & LPT). Op de Arduino Nano zijn vier piepkleine leds aangebracht, de derde met de aanduiding Pow moet in ieder geval branden.

05 Arduino ontwikkelomgeving instellen

Start nu de Arduino-software. Arduino heeft voor het testen een voorbeeldprogramma ingebouwd dat een ingebouwde led laat knipperen. Open dit voorbeeldprogramma door in het menu op Bestand / Voorbeelden / 01.Basics / Blink te klikken. Klik in het menu vervolgens op Hulpmiddelen / Board en kies Arduino Nano. Klik in het menu vervolgens opnieuw op Hulpmiddelen en kies onder poort het in stap 4 getoonde poortnummer. Controleer verder of onder Hulpmiddelen bij Processor ATmega328 is gekozen.

06 Voorbeeldprogramma uploaden en uitvoeren

De voorbeeldcode laat een op pin 13 aangesloten led continu knipperen met een tussenpoos van één seconde. Op de Arduino Nano is dat de op het bord aangebrachte led L. Om de code naar je Arduino te uploaden, klik je op Upload (tweede ronde knop linksboven met een pijl naar rechts). De led L zal één seconde aan en één seconde uit staan. Jij bent echter de baas en uiteraard wil je een eigen led laten knipperen, dat kan ook.

07 Losse led aansluiten

Koppel je Arduino los en pak een rode led waarvan je de anode (lange pootje) in 25j stopt en de kathode (korte pootje) in 26j. Pak nu een weerstand van 220 ohm en stop één kant in 26f en de andere kant in de negatieve stroomrail aan de onderkant. Sluit een jumperdraad aan op 25f en 1a om de led op pin 13 aan te sluiten. Sluit ook een jumperdraad aan tussen de onderste negatieve stroomrail en 14a om de led met GND te verbinden.

08 Twee knipperende leds

We hebben een led aangesloten op pin 13 van de Arduino. Dit is dezelfde pin 13 die door de interne led gebruikt wordt. Wanneer je de Arduino inschakelt, zouden beide leds daarom moeten knipperen. We gebruiken een weerstand tussen de Arduino en de led om de led te beschermen, zo kan er nooit te veel stroom door de led gaan. Onthoud dat je altijd een weerstand gebruikt om een led op de Arduino aan te sluiten.

Knipperende ledjes zijn natuurlijk de eerste basis, maar je kunt veel verder gaan. Dat gaan we doen in volgende delen. Houd de website dus in de gaten.