Elektronica

Hardware en elektronica

Elektronica

Elektronica

Leerdoelen

Na het uitvoeren van deze opdracht ....

weet je welke onderdelen een Arduino ‘obstacle avoiding’ robot bevat.

ken je het verschil tussen software en hardware.

weet je waar de verschillende hardware in je robot voor dient.

kun je een simpele bestaande code op je Arduino installeren en deze aansluiten op een breadboard.

kun je de hardware en overige onderdelen op je robot monteren en kun je de stroomverbindingen op de juiste manier aanleggen.

Inleiding

Met hardware bedoelen we eigenlijk alle onderdelen die in een computer zitten en invloed hebben op de besturing daarvan. In dit geval gaat het dus om de ‘computer’ die je robot aanstuurt.

Op je hardware moet software worden geïnstalleerd om zo de robot te kunnen aansturen. Bij de opdrachten die je krijgt bij ‘hardware’ hebben we het dan ook vooral over waar de verschillende onderdelen van je robot precies voor zijn. Voor het installeren van de software op de robot kun je kijken het hoofdstuk ‘Software’.

 
 

Batterij + Houder

batterij
batterij houder

Schakelaar

schakelaar

Motor en wiel

Screen Shot 10-30-19 at 02.26 PM

Breadboard

breadboard

Arduino Uno

Screen Shot 10-30-19 at 02.27 PM

Sensor

Screen Shot 10-30-19 at 02.27 PM 002

H-brug 

Screen Shot 10-30-19 at 02.27 PM 001

Opdracht 1

De bovenste vier onderdelen (Batterij + houder, schakelaar, motoren + wielen en breadboard) zijn wel onderdeel van je robot, maar hebben geen invloed op de werking van je robot. Dit is dus geen Hardware.

 

Je werkt in deze opdracht met de volgende onderdelen:

  • Arduino (type uno)
  • H-Brug (type L298N)
  • Sensor (type HC SR04)

Zoek op internet waar deze 3 hardware onderdelen voor dienen. 

Stroom

Software, hardware; zonder stroom werkt er niets. Je robot gaat straks rijden op een 9 volt batterij (zie het plaatje hierboven). Om eens te oefenen met stroom, gaan we een simpele stroom verbinding maken en zo een lampje laten branden. Om de opdracht hierna goed te begrijpen, leggen we eerst uit met welke onbekende onderdelen je te maken krijgt.

 

Breadboard

Zoals je op de foto hierboven kunt zien is dit een bord met allemaal gaatjes. In die gaatjes kun je stroom kabeltjes doen. Het Breadboard is zo gemaakt, dat de gaatjes van onder naar boven en daarna ook van links naar rechts met elkaar verbonden zijn.

Weerstand

Een weerstand is een ijzeren draad die er voor zorgt dat er minder stroom door de Breadboard gaat dan dat de batterij geeft. Weerstanden zijn er in allerlei sterktes. Dat is goed om te weten, maar voor deze opdracht verder niet belangrijk. Een weerstand plaats je wanneer je batterij meer stroom geeft dan dat de ontvanger (in dit geval het lampje) aan kan. Wanneer je de batterij in deze opdracht zou aansluiten op het lampje zonder weerstand, dan gaat het lampje even heel fel branden omdat het veel stroom krijgt. Maar omdat het lampje daar niet voor gemaakt is, zal het al binnen enkele seconden stuk gaan. 

Zoek op internet waar deze 3 hardware onderdelen voor dienen. 

Opdracht 2

Wat heb je nodig?

  • Breadboard
  • Weerstand
  • Lampje
  • 2 Jumper wires (dit zijn kabeltjes met ijzeren uiteinden die in je breadboard en Arduino UNO passen
  • Arduino UNO
  • Download op je computer het programma arduino IDE (je docent helpt je hierbij).
  • Open het programma.
  • Sluit je Arduino UNO (hardware) aan op je computer met de USB kabel.
  • Ga in het programma Arduino IDE naar:
    • Bestand
      • Voorbeelden
        • Basics
        • Kies voor Blink


Je ziet nu een code

  • Klik op ‘verifiëer’ (zie de foto links hierboven)
  • Klik op ‘upload’ (zie de foto rechts hierboven)

Op je Arduino UNO gaat nu een oranje lampje knipperen.

Pak je breadboard.

Op de foto links hierboven zie je hoe de gaatjes in een breadboard met elkaar verbonden zijn. Je kunt onthouden dat de vakjes in eerste instantie van boven naar beneden en daarna van links naar rechts met elkaar zijn verbonden.

Op de foto in het midden en rechts hierboven zie je een lampje knipperen.

  • Sluit de rode jumperwire linksboven aan op het breadboard.
  •  Sluit daaronder en 1 of 2 vakjes rechts daarvan de weerstand aan. 
  • Sluit daaronder en 1 of 2 vakjes rechts daarvan het led lampje aan.
  • Sluit daaronder de zwarte jumperwire aan.
  • Sluit nu eerst de ZWARTE jumperwire aan op de arduino UNO. Doe dit in de aansluiting ‘GND’ (ground).
  • Sluit nu de RODE jumperwire aan op de arduino UNO. Doe dit in de aansluiting 13.

Als het goed is zie je het lampje op je breadboard nu knipperen.

Opdracht 3

In deze opdracht ga je je robot in elkaar zetten.

Gebruik hiervoor het volgende youtube filmpje:

  • Pak de plastic romp van je robot, de 2 motoren en de 2 grote wielen.
  • Bevestig de motoren aan de romp van de Arduino (op het filmpje zie je dit tussen 57” en 1’38”). 
  • Bevestig nu het kleine wieltje aan de robot (op het filmpje zie je dit tussen 1’40” en 2’15”).
  • LET OP: voor het monteren van de sensor (opdracht hieronder) hoef je het filmpje niet te gebruiken. In het filmpje gebruiken ze namelijk een sensor die kan bewegen. Dat hoef jij niet te doen. 
  • Pak je sensor en je breadboard. Plak het Breadboard in de breedte aan de voorzijde op je arduino. Steek de pennetjes van je sensor in het midden van het breadboard. Zorg ervoor dat je sensor niet uitsteekt aan de voorzijde.
  • Monteer nu de Arduino op je robot  (op het filmpje zie je dit tussen 3’30” en 3’45”).
  • Monteer nu de schakelaar op je robot (3’55”-4’01”) 
  • Monteer nu de H-brug op je robot (4’01”-4’19”) 
  • Monteer nu de batterijhouder op DE ONDERZIJDE van je robot. Jij hebt een andere batterijhouder dan op het filmpje, maar voor het monteren maakt dat niet uit. (4’21”-4’35”) 
  • Alle onderdelen van je robot zijn nu gemonteerd ☺. 
  • Tijd om je robot van stroom te gaan voorzien. 
  • Hoe je dat moet doen, leer je in het hoofdstuk ‘Solderen.

Copyright 2019 –  Webdesign whattheconcept.  Educatie door:   Karin Mol, Brenda Keijzer, Bart de Jong, Mark Verstappen, Anton Ketellapper 

Back to Top