JavaScript is niet actief in uw browser. Hierdoor mist u handige zaken, zoals onze uitgebreide zoekfunctie en reviews.
{{#unless user.loggedIn}} {{#xif " digitalData.page.category.pageType !== 'checkout_confirmation' " }}
{{/xif}} {{/unless}}

Arduino voor beginners

Leuk dat je meer wilt weten over Arduino. Wij helpen je graag een eindje op weg. Deze pagina dient om je te inspireren en biedt je een introductie in de wereld van Arduino. Het is geen compleet naslagwerk, maar het geeft je wel de benodigde basis om zelf verder op ontdekkingsreis te gaan. Perfect voor iedere beginner, zeker als je (nog) geen ervaring hebt met elektronica of programmeren!

1. Wat is Arduino

Arduino is de merknaam van een populaire serie microcontroller-boards. Deze boards bestaan (meestal) uit een Atmel ATmega microcontroller, enkele ondersteunende componenten en een aantal aansluitingen. Samen vormen ze een soort kleine ‘computer’ waarmee je verschillende projecten zelf kunt aansturen.

Een Arduino-board is gemaakt om op een voordelige manier je elektronicaprojecten aan te sturen. De microcontroller op het board is hier dan ook op geselecteerd. Een volwaardige computer met veel rekenkracht zou namelijk overbodig zijn voor dit doel en alleen maar tot hoge kosten leiden. De Arduino Uno heeft bijvoorbeeld een geheugen van slechts 32kB. Veel minder dan bijvoorbeeld een laptop, maar ruim voldoende om je elektronicaprojecten aan te sturen.

Arduino is een open-source-systeem. Dit betekent dat alle ontwerpen van de diverse boards door iedereen te bekijken zijn. Je mag zelfs je eigen Arduino-board maken. De makers van Arduino hebben een belangrijke voorwaarde gesteld; je mag het board geen Arduino noemen. Het grote voordeel van dit soort open-source-initiatieven is dat veel gebruikers hun kennis en creativiteit in kunnen brengen. Er ontstaat op die manier al snel een grote groep mensen (community) die samen het originele idee kunnen verbeteren.

2. De Arduino hardware

Arduino-boards zijn er in diverse uitvoeringen. De verschillende boards hebben elk hun eigen voordelen, maar kennen ook veel overeenkomsten. Elke Arduino bestaat namelijk uit een microcontroller met daaromheen een aantal ingangen en uitgangen, ook wel I/O’s genoemd (I/O staat voor Input/Output). Op de input sluit je een sensor aan, op de output een actor (met een maximaal verbruik van 40 mA per aansluiting). De sensor geeft de Arduino een reden om iets te doen. De actor voert vervolgens de daadwerkelijke actie uit. De software bepaalt tussen deze beide stappen in wat er moet gebeuren.

De meest eenvoudige (en tegelijk ook de populairste) Arduino is de Arduino Uno. De meest relevante onderdelen van dit board vind je hiernaast.

3. De Arduino software

Je weet nu wat Arduino is en hoe de hardware van een board is opgebouwd. Deze hardware kan echter geen taken uitvoeren zonder dat iemand vertelt wat er moet gebeuren. Hier komt de Arduino software om de hoek kijken.

Het programmeren van een Arduino-board doe je via de Arduino IDE (Integrated Development Environment). Deze IDE is gratis te downloaden van de officiële Arduino-website (www.arduino.cc) en biedt je een volledige programmeeromgeving met alle noodzakelijke elementen. De Arduino programmeertaal is gebaseerd op C/C++. De Arduino IDE is ook weer open-source. Dit betekent dat ook de Arduino IDE door iedereen vrij te gebruiken en bewerken is.

3.1 Arduino sketch

Een programma waarmee je het Arduino-board vertelt wat deze moet doen heet een ‘sketch’. Een sketch bevat alle noodzakelijke elementen om jouw project goed te laten functioneren. Deze elementen worden via de IDE omgezet in concrete taken voor de hardware. Je kunt een sketch zelf schrijven, maar via de grote Arduino-community (playground.arduino.cc) zijn ook al heel veel kant-en-klare sketches te vinden voor tal van inspirerende projecten. Je kunt deze sketches compleet overnemen of er juist delen uitpakken die voor jouw project interessant zijn.

3.2 Setup() en loop()

Iedere Arduino-sketch bestaat uit minimaal twee elementen; de setup() en de loop(). In de setup() benoem je alles wat van belang is voordat de Arduino daadwerkelijk een taak gaat uitvoeren. Aangeven dat een aansluiting functioneert als output vindt bijvoorbeeld plaats in de setup(). In de loop() vertel je welke stappen de Arduino daadwerkelijk moet doorlopen. Wil je bijvoorbeeld een sensor uitmeten, dan geef je dit aan in de loop(). Een loop herhaalt zichzelf keer op keer, de setup vindt eenmalig plaats bij het starten van de sketch.

afb_4.png
afb_5.png

3.3 Functies

In een Arduino sketch ga je een aantal functies gebruiken. Een functie is een vooraf gedefinieerde code die je gebruikt om een instructie te geven aan het board. Met de pinMode functie geef je bijvoorbeeld aan of een I/O zich moet gedragen als input of output. De functie analogRead geeft aan dat er een analoge waarde uitgelezen moet worden. Met digitalWrite geef je het board de instructie om een output aan (HIGH) of uit (LOW) te zetten.

arduino-digital-write.png

3.4 Variabelen

Een variabele bestaat uit een naam, een waarde en een type. Met een variabele sla je als het ware een waarde op zodat je deze later in de sketch weer kunt gebruiken. Er zijn verschillende variabelen; sommige maak je zelf, andere zijn al vooraf gedefinieerd.
Met de variabele ‘int ledPin = 13; geef je bijvoorbeeld aan dat je de aansluiting met waarde ‘13’ in de sketch gaat aanspreken met de naam ‘ledPin’. Met het type ‘int’ geef je aan dat er een geheel getal wordt opgeslagen, een integer.

afb_7.png

Speciale karakters

Je komt verschillende leestekens tegen in een Arduino-sketch. De belangrijkste zijn:
; (semicolon) – gebruikt om vrijwel alle opdrachten af te sluiten
{ } (braces) – gebruikt om een commando (statement) te starten of te eindigen (vaak vergeten)
= (assignment operator) – slaat de waarde rechts van de = op in de variabele links er van
== (equal to) – deze gebruik je als ‘gelijk aan’ voorwaarde

3.5 Comments

De meeste Arduino-sketches bevatten commentaar (comments). Via deze comments kan de schrijver van de sketch je een toelichting geven op wat er gebeurt. Door zelf comments toe te voegen in je sketch weet je later ook nog waarom je bepaalde functies en variabelen hebt gebruikt.
Alles tussen /* en */ wordt door de Arduino IDE gezien als comment en wordt niet uitgevoerd. Hetzelfde geldt voor alles na // op dezelfde regel.

afb_8.png

4. Arduino installeren

Het programmeren van een Arduino board doe je via een computer. Hiervoor moet wel eerst de benodigde software worden geïnstalleerd. We zullen je hier stap-voor-stap door het installatieproces op een Windows besturingssysteem loodsen.

Heb je Mac OS of Linux? Kijk dan even op www.arduino.cc voor een handleiding over deze besturingssystemen.

Arduino installeren op een Windows-computer

  1. Download de laatste versie van de Arduino IDE op conr.nl/arduinoIDE (deze software wordt regelmatig geüpdatet).
  2. Sluit het Arduino-board via een USB-kabel aan op de USB-poort van je computer.
  3. Installeer de drivers
    - Windows gaat eerst zelf proberen om de drivers te vinden. Dit zal mislukken, dit ligt niet aan jou of je computer.
    - Open het configuratiescherm in Windows (Control Panel), vervolgens 'Systeem en Beveiliging', 'Systeem' en als laatste 'Apparaatbeheer'.
    - Kijk onder poorten (COM & LPT). Hier vind je de Arduino. Is dit niet het geval, kijk dan onder de overige apparaten voor onbekende apparaten.
    - Klik met je rechtermuisknop op de gevonden Arduino en kies 'Update Driver Software'.
    - Kies vervolgens voor de optie ‘Zoek op mijn computer’ om de driver software te vinden.
    - Navigeer naar het bestand 'arduino.inf' in de bij stap 1 gedownloade map. Het bestand staat in de submap 'Drivers'.
    - Windows gaat nu de benodigde drivers voor het Arduino-board installeren.
  4. Open de zojuist geïnstalleerde Arduino software.
  5. Open de demo-sketch genaamd 'LED Blink'. ‘File ->examples -> 01.Basics -> Blink’
  6. Kies je Arduino-board bij ‘Tools -> board’
  7. Selecteer de seriële poort waar je Arduino op is aangesloten bij Tool -> Serial Port menu 
  8. Klik op de 'Upload' knop in de software (het pijltje naar rechts) en wacht een paar seconden, de sketch wordt geüpload naar je Arduino-board.
  9. Tijdens het uploaden zullen de RX en de TX LED’s op het board beginnen te knipperen, wanneer alles gelukt is, dan begint de LED bij pin 13 te knipperen.
  10. Gefeliciteerd! De Arduino-software is geïnstalleerd en je hebt zojuist je eerste sketch op het Arduino-board gezet.


Je kunt nu beginnen met het schrijven van je eigen sketches in de Arduino-software. Wanneer je tevreden bent met het resultaat dan kun je deze uploaden naar het Arduin-board.

Wil je weer compleet opnieuw beginnen? Dan kun je bij 'File -->Examples' de sketch 'BareMinimum' vinden. Als je deze uploadt naar je board, dan is alles weer teruggezet naar de fabrieksinstelling.

5. Arduino projecten

Je weet nu genoeg van Arduino om zelf aan de slag te gaan. We hebben een aantal leuke projecten voor je bedacht. Je zult merken dat je later bij het maken van eigen projecten veel elementen uit deze projecten weer zult gebruiken.

Deze projecten zijn uitermate geschikt voor beginners en laten je stap-voor-stap kennis maken met het programmeren van de Arduino en het opbouwen van elektrische schakelingen. Ieder project bestaat uit een deel waarbij de schakeling wordt opgebouwd en een deel waarbij je de Arduino programmeert.

Je kunt er zelf voor kiezen om beide onderdelen door te werken of één van de onderdelen simpelweg over te nemen van het voorbeeld wanneer je hier geen tijd of zin in hebt.

Per project staat aangegeven welke onderdelen benodigd zijn voor de bouw. Wil je graag alle projecten doorwerken dan is het beter (en goedkoper) om direct de complete Conrad Arduino starterkit aan te schaffen.

Je kunt alle Arduino-sketches ook kant & klaar downloaden via conr.nl/arduinostarterkit. Ze zijn allemaal in maximaal een uur uit te voeren.

Project: Arduino schakelaar

Bouw een eenvoudige lichtschakelaar met behulp van Arduino.

Project: Arduino Knight Rider

Bouw het bekende Knight Rider lichteffect na met een Arduino.

Project: Arduino Alarmsysteem

Maak je eigen alarmsysteem via een magneetcontact (reedcontact) en het Arduino-board.

Project: Arduino Nachtlampje

Maak zelf een Arduino nachtlampje die aan gaat zodra het te donker wordt.

Project: Arduino Thermometer

Bouw een Arduino thermometer en laat een LED branden om de temperatuur af te lezen.

6. Uitbreidingen voor Arduino

Een Arduino-board is feitelijk het ‘brein’ van je project. Je hebt hierbij wel andere onderdelen nodig om het project compleet te maken. Dit kun je oplossen door zelf alle benodigde onderdelen te kiezen. Een andere optie is het toevoegen van een Arduino Shield. Een shield is een soort board wat je bovenop de Arduino plaatst en waarmee je functionaliteit toevoegt.

We hebben een aantal populaire uitbreidingen voor je Arduino op een rijtje gezet.

6.1 Ethernet/WiFi-shield

Je kunt heel veel interessante projecten bouwen zonder verbinding met het internet. Maar in sommige gevallen is het handig om het project toch van afstand te kunnen benaderen. Het toevoegen van een Ethernet of WiFi-shield biedt de oplossing in dit geval.

6.3 Servo/DC-motor

Met een servo of DC-motor kun je beweging toevoegen aan je Arduino-projecten. Een servo heeft hierbij een beperkte uitslag (bijvoorbeeld te gebruiken om een luik te openen). Een DC-motor draait volledig rond en kan dit op verschillende toerentallen (bijvoorbeeld te gebruiken als aandrijving).

6.5 Losse componenten

De tot nu toe genoemde uitbreidingen zijn eenvoudig te gebruiken in combinatie met een Arduino. Toch heb je vaak nog ondersteunende componenten nodig om alles goed te laten werken. De weerstanden uit deze starterkit hebben namelijk ook zo hun functie. Bij gebruik van een servo heb je bijvoorbeeld een condensator nodig om spanningspieken op te vangen.

Voor ieder project zijn er zo wel specifieke componenten te bedenken die van belang zijn. Wanneer je het leuk vindt om je verder te verdiepen in elektronica, dan is dit natuurlijk een goede reden!

6.2 Relaiskaart

Wanneer je apparatuur op 230V/AC wilt aansturen dan is een relais bijna onvermijdelijk (je Arduino board levert namelijk slechts 5V=/40mA). Er zijn relaiskaarten verkrijgbaar die je vrij eenvoudig op een uitgang van de Arduino kunt aansluiten. Deze relaiskaarten zijn speciaal ontworpen voor boards als de Arduino.

6.4 Display

Je hebt bij de projecten uit deze starterkit een aantal keer de serial monitor gebruikt. In sommige gevallen wil je juist de output weergeven op een klein display. Dit kan een klein display zijn met één kleur, maar ook volledige OLED-displays zijn mogelijk.