ID.nl logo
Aan de slag met Arduino - Deel 1: Voorbereidingen en leds
© Reshift Digital
Zekerheid & gemak

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

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

©PXimport

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.

©PXimport

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.

©PXimport

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.

©PXimport

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.

©PXimport

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.

©PXimport

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.

©PXimport

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.

▼ Volgende artikel
Wat is local dimming en waarom is het belangrijk?
© ER | ID.nl
Huis

Wat is local dimming en waarom is het belangrijk?

Het gebrek aan een rijk contrast is een van de grootste ergernissen bij lcd- en ledtelevisies. Fabrikanten hebben daarom een slimme techniek bedacht die het contrast aanzienlijk verbetert: local dimming. In dit artikel leggen we uit hoe deze techniek van jouw grijze nachtlucht weer een inktzwarte sterrenhemel maakt.

Het contrast van je televisie is misschien wel de belangrijkste eigenschap voor mooi beeld. We willen dat wit verblindend wit is en zwart echt inktzwart. Bij oledtelevisies is dat makkelijk, want daar geeft elke pixel zelf licht. Maar de meeste televisies in de Nederlandse huiskamers zijn nog steeds lcd- of ledschermen (inclusief QLED). Die werken met een lamp achter het scherm, de zogeheten backlight. Local dimming is de techniek die probeert de nadelen van die achtergrondverlichting op te lossen.

Om te begrijpen waarom local dimming nodig is, moet je eerst weten hoe een standaard led-tv werkt. Simpel gezegd is het een groot paneel met pixels die zelf geen licht geven, maar alleen van kleur veranderen. Achter die pixels brandt een grote lichtbak. Als het beeld zwart moet zijn, sluiten de pixels zich om het licht tegen te houden. Helaas lukt dat nooit voor de volle honderd procent; er lekt altijd wat licht langs de randjes. Hierdoor zien donkere scènes er vaak wat flets en grijzig uit. De achtergrondverlichting staat immers vol aan, ook als het beeld donker moet zijn.

Nooit meer te veel betalen? Check Kieskeurig.nl/prijsdalers!

De lampen dimmen waar het donker is

Local dimming pakt dit probleem bij de bron aan. In plaats van één grote lichtbak die altijd aan staat, verdeelt deze techniek de achtergrondverlichting in honderden (en bij duurdere tv's soms duizenden) kleine zones. De televisie analyseert de beelden die je kijkt continu. Ziet de processor dat er linksboven in beeld een donkere schaduw is, terwijl rechtsonder een felle explosie te zien is? Dan worden de lampjes in de zone linksboven gedimd of zelfs helemaal uitgeschakeld, terwijl de lampjes rechtsonder juist fel gaan branden.

Het resultaat is direct zichtbaar. Zwart wordt weer echt zwart, simpelweg omdat er geen licht meer achter dat deel van het scherm brandt. Tegelijkertijd blijven de lichte delen van het scherm helder. Dat zorgt voor een veel groter contrast en geeft het beeld meer diepte. Vooral bij het kijken van HDR-films en -series is dat van belang. Zonder local dimming kan een led-tv eigenlijk geen goed HDR-beeld weergeven, omdat het verschil tussen licht en donker dan te klein blijft.

©ER | ID.nl

Niet alle local dimming is hetzelfde

Het klinkt als een wonderoplossing, maar de uitvoering verschilt enorm per televisie. Het grote toverwoord hierbij is het aantal zones. Hoe meer zones de tv onafhankelijk van elkaar kan aansturen, hoe preciezer het licht kan worden geregeld. Goedkopere televisies gebruiken vaak edge lit local dimming. Hierbij zitten de lampjes alleen in de rand van de tv. Dat werkt redelijk, maar is niet heel nauwkeurig. Je ziet dan soms dat een hele verticale strook van het beeld lichter wordt, terwijl er eigenlijk maar één klein object moest worden verlicht.

De betere variant heet full array local dimming. Hierbij zitten de lampjes over de hele achterkant van het scherm verspreid. De allernieuwste en beste vorm hiervan is miniLED. Daarbij zijn de lampjes zo klein geworden dat er duizenden in een scherm passen, wat de precisie van oled begint te benaderen. Als er te weinig zones zijn, kun je last krijgen van zogenaamde 'blooming'. Dat zie je bijvoorbeeld bij witte ondertiteling op een zwarte achtergrond: er ontstaat dan een soort wazige lichtwolk rondom de letters, omdat de zone groter is dan de tekst zelf.

Welke merken gebruiken local dimming?

Bijna elke grote televisiefabrikant past deze techniek inmiddels toe, maar ze doen dat voornamelijk in hun middenklasse en topmodellen. Samsung is een van de voorlopers, zeker met hun QLED- en Neo QLED-televisies, waarbij ze in de duurdere series gebruikmaken van geavanceerde miniLED-techniek voor zeer precieze dimming. Ook Sony staat bekend om een uitstekende implementatie van full array local dimming, die vaak geprezen wordt om de natuurlijke weergave zonder overdreven effecten. Philips past het eveneens toe in hun (mini)ledmodellen, vaak in combinatie met hun bekende Ambilight-systeem voor een extra contrastrijk effect.

Ga voor de full monty!

Local dimming is dus geen loze marketingkreet, maar een dankbare techniek voor iedereen die graag films of series kijkt op een led- of QLED-televisie. Het maakt het verschil tussen een flets, grijs plaatje en een beeld dat van het scherm spat met diepe zwartwaarden. Ben je in de markt voor een nieuwe tv? Vraag dan niet alleen óf er local dimming op zit, maar vooral of het gaat om full array dimming. Je ogen zullen je dankbaar zijn tijdens de volgende filmavond!

Vijf fijne televisies die full array local dimming ondersteunen

▼ Volgende artikel
Waar voor je geld: 5 robotstofzuigers voor een extra schone vloer
© ID.nl
Huis

Waar voor je geld: 5 robotstofzuigers voor een extra schone vloer

Bij ID.nl zijn we gek op producten waar je niet de hoofdprijs voor betaalt of die zijn voorzien van bijzondere eigenschappen. Met een robotstofzuiger wordt de vloer schoongehouden, terwijl je er niet bij hoeft te zijn. En stofzuigen is dan wel het minste dat ze kunnen, want ook dweilen is voor veel modellen geen proleem. We vonden vijf geavanceerde exemplaren.

Philips HomeRun 7000 Series XU7100/01

De Philips HomeRun 7000 Series XU7100/01 is ontworpen om grote ruimtes aan te kunnen. Het apparaat heeft een stofzak van 3 liter en een werktijd tot 180 minuten in de laagste stand. In tegenstelling tot veel kleinere robots is deze HomeRun uitgerust met een stille motor; de opgave van 66 dB maakt hem relatief stil.

Er zit een dweilfunctie in zodat je de robot na het stofzuigen ook direct kunt laten dweilen. Via de app kies je voor een van de modi of plan je een schoonmaakprogramma in. De robot kan zichzelf navigeren, obstakels omzeilen en keert na gebruik terug naar het laadstation. Omdat de opvangbak groot is hoef je niet vaak te legen en dankzij de Li‑ion‑accu is hij geschikt voor grotere woningen. Het apparaat is van recente datum en daarom nog volop verkrijgbaar.

Dreame L10s Pro Ultra Heat

Deze robot combineert een groot stofreservoir van 3,2 liter met een lange werktijd van ongeveer 220 minuten. Dankzij de geïntegreerde dweilfunctie verwijdert hij niet alleen stof maar kan hij ook nat reinigen. De L10s Pro Ultra Heat gebruikt een zak in het basisstation, waardoor je het reservoir minder vaak hoeft te legen.

De Dreame is voorzien van een Li‑ion‑batterij aanwezig en de robot keert automatisch terug naar het station voor opladen en legen. De sensortechnologie helpt bij het vermijden van obstakels en het nauwkeurig schoonmaken van zowel harde vloeren als tapijt. Dankzij de meegeleverde app stuur je de schoonmaak aan, stel je no‑go‑zones in of plan je een dweilrondje.

Philips HomeRun 3000 Series Aqua XU3100/01

Deze Philips‑robot is bedoeld voor wie minder vaak handmatig wil schoonmaken. Hij beschikt over een gecombineerde stofzuig‑ en dweilfunctie en kan zichzelf legen via het automatische station. Met een gebruiksduur tot 200 minuten in de laagste stand en een geluidsniveau van 66 dB kan hij urenlang zijn werk doen zonder al te veel herrie. De stofcontainer van 35 cl is kleiner dan bij de HomeRun 7000, maar door het automatische leegmechanisme is dat geen probleem.

Je bedient het apparaat via de app en kunt daar zowel een schema programmeren als zones instellen. De Aqua XU3100/01 is een model uit de recente 3000‑serie en doordat hij een mop‑pad heeft kan hij zowel droog als nat reinigen, wat handig is voor harde vloeren zoals tegels en laminaat.

iRobot Roomba Combo j9+

De Roomba Combo j9+ is een model dat je vloeren zowel kan stofzuigen als dweilen. De Combo j9 beschikt over een opvangbak van 31 cl en hij kan zelf zijn inhoud legen in het automatische basisstation dat bij de set hoort. De Li‑ion‑accu zorgt voor een lange gebruiksduur en de robot maakt een routeplanning zodat elke ruimte efficiënt wordt schoongemaakt.

Via de app kun je zones instellen waar de robot niet mag komen en het dweilelement in‑ of uitschakelen. In de basis maakt de Combo j9+ zelfstandig een kaart van je woning en keert terug naar het station wanneer de accu moet opladen of de stofcontainer vol is. De robot is bedoeld voor huishoudens die gemak belangrijk vinden en biedt naast stofzuigen ook een dweilfunctie voor hardere vloeren.

MOVA Tech P50 Ultra

De MOVA Tech P50 Ultra is een forse robotstofzuiger met een basisstation. Het apparaat heeft een stofreservoir van 30 cl en wordt geleverd met een basisstation waarin je het stof eenvoudig kunt verwijderen. De robot produceert een geluidsniveau van 74 dB, iets hoger dan de Philips‑modellen, en weegt inclusief station ruim 13 kg.

Hij kan uiteraard ook automatisch terugkeren naar het station om op te laden of te legen. In de specificaties staat dat de MOVA is voorzien van een Li‑ion‑batterij en dat hij zowel kan stofzuigen als dweilen. De meegeleverde app maakt het mogelijk om routes in te stellen en zones te blokkeren. Met een vermogen van 700 W is hij krachtig genoeg voor tapijten en harde vloeren. Het is geschikt voor mensen die een uitgebreid station met automatische functies willen.