Persoonlijke instellingen

Het Arduino board

Uit BeneluxSpoor.net - Encyclopedie
Ga naar: navigatie, zoeken
Hoofdpagina  Categorie-index  Index  Menu
Vorige | Volgende

Onder redactie van: BeneluxSpoor.net / Auteur: Fred Eikelboom


Inleiding

Arduino is de merknaam van een serie microcontroller-boards, oorspronkelijk ontwikkeld in Italië:

  • Arduino UNO ("UNO" is Italiaans voor 1);
  • Arduino DUE ("DUE" is Italiaans voor 2);
  • Arduino "101";
  • Arduino "Micro";
  • Arduino "Mega";
  • Arduino "Nano";
  • Arduino "Pro";
  • Arduino "Pro Mini";
  • Arduino "Zero".

Deze boards bestaan uit een Atmel "ATmega" microcontroller, enkele ondersteunende componenten, een aantal aansluitingen en een voeding. Hiermee kunnen verschillende processen worden gestuurd. Een "Arduino" is géén mini-computer; een computer bevat een processor en een "Arduino" heeft een microcontroller. De werking van de "Arduino" is te vergelijken met een "Programmable Logic Controller" ("PLC"). Wanneer aan bepaalde ingangsvoorwaarden is voldaan, schakelt een uitgang iets in- of uit.

Arduino Serve Wouters-01.jpg
Afbeelding: 01
Het Arduino "Uno" board.
Foto gemaakt door: Servé Wouters.

Zustermerk

Op de "Arduino"-website staat het volgende te lezen: "Arduino", in the USA en "Genuino", outside the USA. "Genuino" is het zustermerk van "Arduino". Een "Genuino" board is dus ook een "Arduino", maar dan met een andere naamstempel er op. Van de "Genuino" bestaan de volgende uitvoeringen:

  • Genuino "Uno";
  • Genuino "101";
  • Genuino "Mega";
  • Genuino "Micro";
  • Genuino "Zero".

Chinese import

In China worden zeer goedkope kopieën van de Arduino gemaakt. Hierbij worden ook de kleuren en de tekst "Made in Italy" gekopieerd.

Nog een fabrikant

Er bestaat ook een "NerO". Dit is een verbeterde versie van de "Arduino" met een zwaardere schakelende voeding voeding, aan de zijkant van het board gemonteerde leds, een aan/uitschakelaar en een micro-USB-aansluiting.

Het doel van de Arduino

Een "Arduino" is gemaakt om op een voordelige manier (elektronica)projecten aan te sturen. De microcontroller op het board is hier speciaal 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 elektronicaprojecten aan te sturen.

"Arduino" is een "open-source" systeem. Dit betekent dat alle ontwerpen van de diverse boards door iedereen te bekijken/gebruiken zijn. Iedereen mag een eigen "Arduino"-board maken. De makers van "Arduino" hebben echter wel een belangrijke voorwaarde gesteld; het zelfgemaakte board mag geen "Arduino" heten. Het grote voordeel van dit soort "open-source" initiatieven is dat veel gebruikers hun kennis en creativiteit nu gemakkelijk in kunnen brengen. Er ontstaat op die manier al snel een grote groep mensen ("community") die samen het originele idee kunnen verbeteren. En dat komt ook terug op het BNLS-forum. Er worden daar diverse projecten gestart op basis van de "Arduino" (zie "Meer informatie").

Arduino Serve Wouters-02.jpg
Afbeelding: 02
Het Arduino "Uno" board.
Foto gemaakt door: Servé Wouters.

De hardware

Aan de microcontroller zitten een aantal ingangen en uitgangen, ook wel I/O's genoemd (I/O staat voor "Input/Output"). Er zijn bij de "Uno" zes analoge ingangen en 14 digitale uitgangen (waarvan er zes als pulsbreedteregelaar gebruikt kunnen worden). De uitvoerpennen hebben een maximaal toegestane stroomafname van 40 mA per aansluiting. De pin layout is afhankelijk van het type "Arduino". Bij een ander type kunnen dus meer- of minder aansluitingen aanwezig zijn. Op een invoer kan een sensor of schakelaar worden aangesloten, bijvoorbeeld een reed-contact of een temperatuursensor. Op de uitvoer kan een zogenaamde "uitvoerder" worden aangesloten. Dit kan bijv. een relais of een transistor zijn.

Het programma in de "Arduino" leest de invoer en afhankelijk van de gelezen waarden worden de uitgangen aangestuurd ("hoog" of "laag" gemaakt). Het programma bepaalt dus wat er (eventueel) moet gebeuren.

Arduino "shield"

Een "shield" is een uitbreidingsboard. Een printplaat met onderdelen, die boven op de "Arduino" gestoken kan worden. Hiervoor zitten op de "Arduino" een aantal printconnectoren.

De software

Het programmeren van een "Arduino"-board gaat via de "Arduino" IDE ("Integrated Development Environment"), dit is een programma op een PC of laptop. De IDE is gratis te downloaden van de "Arduino"-website en biedt 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. Het in de IDE geschreven programma wordt gecontroleerd op syntax, gecompileerd en naar de "Arduino" geüpload via een USB kabel.

Arduino "sketch"

Het programma waarmee de "Arduino" werkt, "vertelt" wat deze moet doen en heet een "sketch". Een "sketch" bevat alle noodzakelijke opdrachten om de "Arduino" te laten functioneren. Het programma zal automatisch worden uitgevoerd zodra de "Arduino" wordt ingeschakeld, zonder verbinding met de PC of laptop.

Een "sketch" kan zelf worden geschreven, hier is wel enige programmeerervaring voor nodig, maar via de grote "Arduino"-community zijn ook al heel veel kant-en-klare sketches te vinden voor tal van inspirerende projecten. Deze sketches kunnen met "kopiëren en plakken" compleet worden overgenomen of er kunnen delen geknipt en geplakt worden die voor het eigen project van toepassing of interessant zijn.


Meer informatie

Beneluxspoor.net:
"Arduino" Werkgroep.
"Arduino" en LocoNet.
"Arduino" en Selectrix.
Dioramaverlichting m.b.v. "Arduino".
MARDEC (Multifunctionele ARduino dcc DECoder).
Modelbaanbesturing met "Arduino".
Moduleverlichting met "Arduino".
Woonhuis en straatverlichting.
Zelfbouw DCC Centrale.
Externe websites:
"Arduino".
NerO. Verbeterde uitvoering van de "Arduino".
Gebruiksaanwijzing MARDEC (Multifunctionele ARduino dcc DECoder).
"Arduino" community (Wiki).
"Genuino".


Bronnen



Hoofdpagina  Categorie-index  Index  Menu
Vorige | Volgende
Contact met de redactie: Contact met de redactie 

Laatste wijziging: 30 sep 2023 14:45 (CET)