Wil je je computer uitbreiden met zelfgemaakte hardware zoals extra waarschuwingsledjes of sensoren, dan kan dat eenvoudig met een microcontroller. Die sluit je via usb aan, waarna je de software op je computer met de microcontroller laat communiceren om de leds in en uit te schakelen of de sensordata uit te lezen. In dit artikel tonen we je hoe dat gaat en bouwen we een webinterface voor de seriële communicatie.

Op microcontrollerbordjes zoals een Arduino, Raspberry Pi Pico of ESP32 kun je allerlei leds, knoppen en sensoren aansluiten. Veel van die bordjes hebben een ingebouwde wifi-chip, waardoor je ze op afstand kunt aansturen. Maar soms is wifi niet mogelijk, te lastig of gewoon helemaal niet nodig.

Gelukkig zijn de meeste microcontrollerbordjes uitgerust met een usb-aansluiting en die kunnen we ook gebruiken om vanaf je computer opdrachten naar de microcontroller te sturen of informatie zoals sensordata terug te krijgen.

01 USB CDC

Voor de communicatie tussen microcontroller en computer gebruiken we een seriële interface via USB CDC. Onder Windows is het apparaat dan zichtbaar als een COM-poort, onder Linux als een apparaat zoals /dev/ttyACM0 en onder macOS /dev/cu.usbmodem<ennogiets>. Software op je computer kan dan met de microcontroller communiceren via deze COM-poort of het juiste apparaatbestand.

In de microcontroller moeten we dus een seriële verbinding via USB CDC opzetten. In dit artikel doen we dat met CircuitPython, dat honderden microcontrollerbordjes ondersteunt. Kies wel een bordje met ondersteuning voor USB CDC.

Wij hebben dit met succes getest met de Raspberry Pi Pico (W), Arduino Nano RP2040 Connect, Seeed Studio XIAO SAMD21 en Seeed Studio XIAO nRF52840. In de rest van dit artikel gaan we uit van een Raspberry Pi Pico. Voor de andere bordjes moet je de CircuitPython-code mogelijk lichtjes aanpassen of de firmware op een andere manier installeren.

02 CircuitPython installeren

Download de CircuitPython-firmware voor de Raspberry Pi Pico. Op het moment van schrijven was dat versie 8.2.2. Er is een Nederlandse versie beschikbaar, maar de taal maakt niet zoveel uit. Je ziet dat op de downloadpagina in de lijst met ingebouwde modules usb_cdc staat. Dat bevestigt dat we op dit bordje USB CDC kunnen gebruiken.

Het gedownloade firmwarebestand heeft de extensie .uf2. Houd op de Raspberry Pi Pico de witte knop BOOTSEL ingedrukt, sluit het bordje via een micro-usb-kabel op je computer aan en laat de knop dan los. De interne opslag van het bordje verschijnt nu als een usb-schijf met de naam RPI-RP2 op je computer. Sleep dan het .uf2-bestand naar die schijf. Na het kopiëren verschijnt de schijf onder een andere naam: CIRCUITPY.

03 Mu

De eenvoudigste manier om je bordje in CircuitPython te programmeren is met de code-editor Mu, die zowel voor Windows als voor macOS en Linux bestaat. Start Mu op, klik links bovenaan op Mode en kies CircuitPython uit de lijst. Klik dan op OK. Normaal wordt nu je aangesloten bordje herkend met onderaan de boodschap Detected new CircuitPython device.

In het grote tekstveld kun je nu je code typen die je op je bordje wilt uitvoeren. Om te testen of de hardware werkt, typ je daarin de volgende code die de ingebouwde led doet knipperen:

Klik bovenaan op Save, selecteer code.py en bevestig dat je dit bestand wilt overschrijven. Daarna zie je de ingebouwde led van de Raspberry Pi Pico knipperen. Hiermee weet je dat het bordje werkt.

04 Afspraken maken

Voordat we nu de Pico gaan programmeren, moeten we een protocol vastleggen voor de communicatie tussen computer en microcontroller. Zo’n protocol is eigenlijk een lijst van afspraken. Welke communicatie verwacht de Pico en wat doet de microcontroller dan? Voor ons voorbeeld houden we het protocol eenvoudig. Elke opdracht die we aan de microcontroller geven, bestaat uit één teken dat bepaalt wat er met de ingebouwde led moet gebeuren:

0 - Schakel led uit

1 - Schakel led aan

2 - Schakel led om

3 - Knipper de led kort

Met de opdracht 2 schakelt de microcontroller de led dus aan als hij uit is en uit als hij aan is. Met opdracht 3 doet de microcontroller hetzelfde, maar schakelt hij de led na een korte pauze terug naar de originele toestand.

We verwachten ook dat de microcontroller na het uitvoeren van elke opdracht de toestand van de led daarna communiceert naar de computer:

0 - Led is uit

1 - Led is aan

Tot slot is het nog belangrijk om te weten dat we hier spreken over tekens (letters of in dit geval cijfers), maar dat seriële communicatie met bytes werkt. Zowel aan de kant van de computer als aan de kant van de microcontroller moeten de juiste tekens dus nog worden omgezet naar de overeenkomende bytes.

05 Wachten op opdrachten

Nu we weten aan welke afspraken de microcontroller zich moet houden, kunnen we de CircuitPython-code hiervoor programmeren. Maak in Mu eerst een nieuw bestand aan en plaats daarin de volgende code om dataoverdracht via USB CDC mogelijk te maken:

Sla dit bestand op onder de naam boot.py. Dit bestand wordt door CircuitPython vlak na het opstarten van de microcontroller uitgevoerd.

Vervang dan de huidige code in code.py door de volgende:

We controleren dus in een oneindige lus (while True) of er invoer op de seriële interface is van de computer. Zo ja, dan lezen we met serial.read(1) één byte in. We vergelijken dit dan met de waardes uit ons protocol. Omdat het om bytes gaat, moeten we de tekens naar bytes omzetten. Daarom vergelijken we bijvoorbeeld met b"0". We stellen dan telkens de juiste waarde van de led in. Met led.value = not led.value schakelen we de led om. En uiteindelijk schrijven we met serial.write de waarde van de led naar de seriële interface, waar de computer die kan uitlezen. Sla dit bestand op onder de naam code.py. De Pico wacht nu op opdrachten.

06 Opdrachten geven

Als je goed hebt opgelet, heb je gezien dat bij het aansluiten van je Pico er een COM-poort in Windows is verschenen en bij het programma uit paragraaf 5 zelfs twee. Dat kun je ook zien in het Apparaatbeheer van Windows. De COM-poort met het hoogste volgnummer is de seriële interface die we nodig hebben om opdrachten aan de Pico te geven.

Hoe geven we nu die opdrachten? Een eenvoudige manier is door in de browser Chrome of Edge de website www.serialterminal.com te bezoeken. Die maakt gebruik van de standaard Web Serial. Klik linksboven op Connect. Je browser toont dan een lijst met seriële interfaces. Selecteer de juiste uit de lijst (er staat de naam Pico bij) en klik dan op Verbinding maken.

Vink de opties send with /r, send with /n en echo uit. Voer dan in het tekstveld de opdrachten uit paragraaf 4 in. Typ bijvoorbeeld 1 in en klik rechts op Send. De led op je Pico gaat nu aan, omdat de code uit paragraaf 5 het teken 1 ziet en daarop reageert. Typ dan bijvoorbeeld 2 in. De led schakelt nu om en gaat dus uit. Je ziet in het grote tekstveld onderaan ook de uitvoer van de microcontroller: 1 als de led aan is en 0 als die uit is.

07 Webinterface

Nu we weten dat de seriële communicatie werkt, kunnen we een handigere interface maken om de led aan te sturen. Dat kan bijvoorbeeld met dezelfde Web Serial-technologie van de website www.serialterminal.com. We maken daarvoor eerst een eenvoudige html-pagina aan:

We maken dus een aantal knoppen: Connect om te verbinden; OFF, ON en TOGGLE om de led uit, aan en om te schakelen; en tot slot FLASH om de led te laten knipperen. Tot slot tonen we ook een icoontje van een gloeilamp (in de vorm van een emoji) voor de status van de lamp.

08 JavaScript-code

In de webpagina hebben we het bestand usb-led.js als script ingeladen. Hierin komt dan de code om via de Web Serial-API opdrachten naar de aangesloten microcontroller te sturen:

De functie readState leest een byte uit de seriële interface en toont de gloeilamp als dit het teken 1 voorstelt en verbergt de gloeilamp als dit het teken 0 voorstelt. De functie writeCommand schrijft een opdracht naar de seriële interface en leest dan de toestand van de led.

De code erna wordt uitgevoerd nadat de DOM (Document Object Model) volledig is geladen. Dan koppelt die ‘event listeners’ aan alle knoppen. Klik je op Connect, dan wordt de poort gekozen via de Web Serial-API. Een klik op de andere knoppen roept de functie writeCommand aan met de overeenkomende opdracht.

Als je nu de html-pagina in Chrome opent en je Pico is aangesloten, klik dan op Connect. Verbind met de juiste poort en probeer de verschillende knoppen uit om de led van de Pico aan te sturen.

09 Temperatuursensor

Op dezelfde manier kunnen we een temperatuursensor op de Raspberry Pi Pico aansluiten en die via usb zijn sensorwaardes aan de computer laten doorgeven. Voor de temperatuursensor kiezen we de populaire BME280 van Bosch in de uitvoering van Adafruit. Er bestaan ook goedkopere versies van Chinese fabrikanten. Controleer dan dat het om een I²C-versie gaat die op 3,3 V werkt.

Verwijder de usb-kabel van de Pico en prik het bordje op een breadboard. Sluit SDA (bij Adafruit SDI) aan op pin 1 (GP0) van de Pico; SCL (bij Adafruit SCK) op pin 2 (GP1); VCC (bij Adafruit Vin) op 3,3 V; en GND op GND. Twijfel je over de juiste pinnen bij de Raspberry Pi Pico? Bekijk ze dan op https://pico.pinout.xyz. Sluit daarna de Pico weer aan via usb.

Download nu de bundel met Adafruit-bibliotheken voor CircuitPython 8.x. Pak het zip-bestand uit, ga daarin naar de directory lib en kopieer de mappen adafruit_bme280 en adafruit_bus_device naar de directory lib van je CIRCUITPY-station. Hiermee installeer je de CircuitPython-driver voor de BME280.

10 Metingen doorsturen

Verander dan in Mu Editor de code in code.py in de onderstaande code, die continu de temperatuur en luchtvochtigheid van de sensor uitleest en die via de seriële interface doorstuurt:

Eerst zetten we de I²C-bus op, waarbij we GPIO-pin 1 (GP1) als SCL definiëren en GPIO-pin 0 (GP0) als SDA. Daarna initialiseren we de driver voor de Adafruit BME280 en vragen we de dataverbinding voor de seriële interface op. Tot slot starten we in een oneindige lus het uitlezen van de temperatuur, ronden we die af op één cijfer na de komma en schrijven die naar de seriële interface, met telkens een seconde pauze tussen twee opeenvolgende metingen. Als je dit opslaat in code.py en dan op www.serialterminal.com in Chrome met je Pico verbindt, zie je de temperatuurmetingen over je scherm rollen. Dankzij de aanduiding "\n" (een newline) komt elke meting op een nieuwe regel.

11 Webinterface

Hoe tonen we die sensorwaardes nu in een webinterface? Een eenvoudige html-pagina zou er zo uitzien:

Deze bevat alleen een knop om de seriële verbinding op te zetten en een span-element dat de temperatuur toont. Het bijbehorende JavaScript-bestand usb-bme280.js is ook eenvoudig:

We wachten hier dus tot de DOM is geladen en voegen dan een ‘event listener’ toe aan de verbindingsknop. Zodra je daarop klikt en de seriële verbinding is opgezet, blijft de code continu een tekststroom inlezen. Elke keer dat er een regel tekst binnenkomt, wordt die toegekend aan het span-element met de ID temperature. En zo wordt de temperatuur continu bijgewerkt op de webpagina.

Uiteraard kun je dit nog verder uitwerken. Je kunt bijvoorbeeld ook de luchtvochtigheid van de sensor uitlezen en in een ander blokje tekst tonen op de webpagina. En met een stylesheet is de lay-out natuurlijk veel mooier te maken. Dit laten we allemaal als oefeningen over aan jou.

Veel beweegbare bewakingscamera's hebben een slimme volgfunctie. Handig, maar helaas verliezen ze hierbij wel het totaalbeeld uit het oog. TP-Link pakt dat anders aan met een dual-lensmodel: een pan- en tilt-camera met daarboven een vaste groothoeklens. Beide kijken tegelijk mee. De schappelijke adviesprijs van nog geen honderd euro maakt dit buitenmodel extra interessant.

Deze pan- en tilt-camera heeft een IP66-gecertificeerde behuizing van kunststof. Je kunt hem dus zowel binnen als buiten ophangen. Kies wel een veilige plek buiten het bereik van spelende kinderen: de Tapo C545D heeft namelijk een relatief kwetsbare behuizing met diverse roterende onderdelen.

©Maikel Dijkhuizen

Beveiligingscamera ophangen

In de productdoos zit een Engelstalige handleiding met montage-instructies. Je kunt de bewakingscamera op drie manieren ophangen, namelijk aan de muur, dakrand (plafond) of paal. Gebruik het bijgesloten voorbeeldvel om geschikte gaten voor de montagebeugel te boren. Zodra dit onderdeel op de juiste plek hangt, klik je de camera hierop vast. Dat werkt via een soepel schuifmechanisme. Voor aansluiting van de netwerk- en voedingskabel levert TP-Link waterdichte afdichtingsringen mee. Op die manier komt er geen vocht bij de connectors. Zorg trouwens wel voor een nabijgelegen stopcontact, want de stroomkabel van drie meter is niet al te lang. Verder hoef je de ethernetaansluiting niet per se te gebruiken, want deze camera ondersteunt ook wifi.

©Maikel Dijkhuizen

Beelden opslaan

Uiteraard wil je bewakingsbeelden opslaan. De gemakkelijkste methode is om de video's lokaal te bewaren. Prik hiervoor een eigen microSD-kaart van maximaal 512 GB in de behuizing. Je kunt optioneel ook beeldmateriaal in de cloud opslaan, maar dat vereist een betaald Tapo Care-abonnement. In de toekomst voegt de fabrikant via een softwareupdate ook nog ondersteuning voor zijn Tapo H500 Smart HomeBase toe. Op dit los verkrijgbare basisstation kunnen gebruikers opnames van maximaal zestien beveiligingscamera's opslaan. Ten slotte bewaar je de video's net zo makkelijk op een geschikte NAS. Kortom, opslagmogelijkheden genoeg!

Lees hier onze Tapo Smart HomeBase H500 review

©Maikel Dijkhuizen

Dubbele opnames

De configuratie in de TP-Link Tapo-app verloopt vlot. Maak eerst een account aan en schakel hierbij vrijblijvend tweestapsverificatie in. Je koppelt de camera daarna zo nodig aan jouw wifi-netwerk en geeft het apparaat een naam. Vervolgens beland je al gauw in het hoofdvenster met alle beschikbare opties. Beide lenzen ondersteunen een respectabele resolutie van 2304 × 1296 pixels. Dat is voor bewakingsdoeleinden prima. De beelden hebben heldere realistische kleuren. Mooi meegenomen is dat deze bewakingscamera ook in het donker opnames in kleur maakt. Aan weerszijden van beide lenzen zitten namelijk twee felle ledlampen.

De dual lens-optie is een groot pluspunt. Het beweegbare hoofd met de pan- en tilt-camera volgt automatisch objecten totdat de bewuste persoon of het huisdier buiten zicht is. Dat werkt in de praktijk erg goed! Tegelijkertijd zorgt de vaste groothoekcamera met een ruim diagonaal gezichtsveld van 165 graden voor het complete plaatje. In feite maakt de Tapo C545D dus steeds dubbele opnames. Om die reden toont de TP-Link Tapo-app twee liveweergaven onder elkaar. Wil je op een ander object focussen? Tik dan enige tijd om dit doel te volgen. Bij detectie van personen, huisdieren en voertuigen ontvang je desgewenst een pushbericht.

©Maikel Dijkhuizen

Veel functies

De app bevat nog veel meer nuttige functies. Zo kun je met behulp van de pijltjestoetsen de pan- en tilt-camera handmatig draaien en kantelen. Daarnaast activeer je eventueel een alarm. Hierbij gaan de lampen na bewegingsdetectie snel knipperen. Bovendien speelt de Tapo C545D ook een sirene af, al is die niet zo luid. Tot slot communiceer je eenvoudig met iemand op afstand. Zodra je in de microfoon van de smartphone praat, laat de geïntegreerde speaker op de camera jouw stem horen.

TP-Link Tapo C545D kopen?

De TP-Link Tapo C545D is een betaalbare beveiligingscamera die op eigen houtje objecten volgt én tegelijkertijd een totaalbeeld van de omgeving vastlegt. Dankzij deze dual lens-techniek registreert dit apparaat dus alle gebeurtenissen in het beoogde gebied. Daarmee is dit product een betaalbare oplossing voor wie een tuin of kamer grondig wil bewaken.

Op zoek naar een goedkopere beveiligingscamera van TP-Link? Lees hier onze TP-Link Tapo C425 review

Je hebt een airfryer gekocht om met minder vet te koken, maar dat betekent niet dat je hoeft in te leveren op smaak of knapperigheid. Integendeel: met het juiste gebruik tover je er de krokantste gerechten mee op tafel, zonder dat ze in olie zwemmen. Het draait allemaal om de juiste aanpak.

Hoe werkt een airfryer eigenlijk? Nou, zo!

Een airfryer werkt eigenlijk als een kleine heteluchtoven waarin hete lucht continu circuleert. Je eten gaat in een mandje of op een rekje, waar het rondom wordt verhit. Door het krachtige verwarmingselement bereikt de airfryer snel de juiste temperatuur. De compacte binnenruimte houdt de warmte vast, waardoor alles sneller gaart dan in een gewone oven. Dat scheelt energie én levert in korte tijd een mooi krokant resultaat op.

©africaimages.com (Olga Yastremska, Africa Images)

Krokant resultaat met snacks en friet uit de airfryer

Friet en snacks horen natuurlijk bij de airfryer. Er zijn genoeg diepvriesvarianten die speciaal voor dit type bereiding zijn gemaakt. Houd voor het beste resultaat de aanwijzingen op de verpakking aan, maar verwarm je airfryer altijd eerst even voor. Ook als de handleiding zegt dat het niet hoeft. Vier minuten op de gewenste temperatuur is meestal genoeg.

Leg kroketten of andere snacks nooit in een koude airfryer – dat is te vergelijken met ze in koude olie dompelen. Kijk aan het einde van de bereiding of ze mooi goudbruin zijn. Elke airfryer heeft zijn eigen karakter, dus soms helpt een minuutje extra voor die perfecte krokante korst.

Groenten met een knapperig laagje uit de airfryer

Zin in groenten met een stevige bite? Paneren is de sleutel. Geen dik beslag, maar een eenvoudige laag van ei en paneermeel of panko. Snijd bijvoorbeeld bloemkool in kleine roosjes, meng bloem met kruiden naar smaak en klop een eitje los. Haal de roosjes eerst door de bloem, dan door het ei en druk ze daarna goed in de panko. Na twintig minuten op 190 graden komen ze krokant en goudbruin uit je airfryer.

Hetzelfde trucje werkt prima met groenten als courgette, aubergine (in repen) of wortel. Wie liever geen ei gebruikt, kan een dun papje maken van bloem, water en kruiden om de paneerlaag te laten hechten.

©Francisco Zeledon

🎯 Populairste merken airfryer in NL

Philips | Ninja | Tefal | Inventum | Princess

Deze merken komen al langere tijd goed uit de bus in verschillende vergelijkingen. In tests van de Consumentenbond en andere onafhankelijke platforms worden ze vaak genoemd omdat ze simpelweg doen wat je ervan verwacht: ze warmen snel op, bakken gelijkmatig en zijn prettig in gebruik. Bovendien is de verhouding tussen de prijs en wat je voor je geld krijgt goed.

Aanraders per merk

Ninja Airfryer XXL Max Pro
Ruime airfryer voor grotere porties. De 6,2-liter mand is geschikt voor 3-4 personen en levert gelijkmatige resultaten bij friet, groenten en vlees. Dankzij de hogere stand wordt alles extra knapperig. Reviewscore op Kieskeurig: 9,6.

Tefal Dual Easy Fry & Grill EY905D 8.3L XXL Airfryer
Ruim model met twee lades, geschikt voor grotere porties of volledige maaltijden tegelijk. Reviewscore op Kieskeurig: 8,8.

Inventum GF500HLD Airfryer
Betaalbare instap-airfryer; handig voor kleinere huishoudens of basisgebruik. Reviewscore op Kieskeurig: 9,2.

Princess Double Basket Airfryer - 8L - 2400W
dubbele airfryer met twee manden van 4 liter. Geschikt om twee gerechten tegelijk te bereiden, met genoeg capaciteit voor een gezin. Reviewscore op Kieskeurig: 8,5.

Philips 3000 Series NA352/00 Airfryer 9 L Dual Basket
Populair model van Philips met dubbele mand en ruime inhoud, geschikt voor gezinnen of grotere porties. Reviewscore op Kieskeurig: 8,2.

🔟 Over de reviewscores op Kieskeurig.nl
Op Kieskeurig.nl schrijven consumenten reviews over producten. Elke review moet voldoen aan kwaliteitscriteria: de reviewer moet aangeven of het product gekocht, gekregen of getest is, er mag geen misleidende taal in staan en de inhoud moet betrouwbaar zijn. Zo worden nep- of spamreacties tegengegaan. Bij de beoordeling zie je niet alleen het gemiddelde cijfer, maar ook hoeveel reviews er zijn. Zo krijg je meteen een indruk of de score op basis van één enkele review is of op basis van veel gebruikerservaringen.

De maizenatruc voor goudbruine, knapperige aardappels

Verse aardappels uit de airfryer zijn heerlijk, maar echt krokant worden ze niet altijd vanzelf. Dat komt door het zetmeel, dat per aardappelras en zelfs per seizoen verschilt. Sommige aardappels bevatten meer suikers en kleuren daardoor snel bruin, terwijl de binnenkant nog niet gaar is.

De oplossing is eenvoudig: laat de aardappelpartjes of -schijfjes minimaal een half uur in koud water staan om het overtollige zetmeel weg te spoelen. Dep ze daarna goed droog. Meng per halve kilo aardappel een eetlepel maizena of aardappelzetmeel erdoor. Besprenkel ze licht met olie, bijvoorbeeld met een sprayspuit uit de supermarkt, en bak ze 25 tot 30 minuten op 180 graden in een voorverwarmde airfryer. Controleer of ze gaar zijn en serveer ze direct, want na afkoeling verliezen ze hun knapperigheid.

Zo bak je alles perfect in je airfryer

Veel mensen gebruiken bakpapier of een bakvorm om hun airfryer schoon te houden. Dat kan, zolang de hete lucht maar goed kan blijven circuleren. Wordt de luchtstroom geblokkeerd, dan gaart je eten ongelijkmatig en blijft het minder krokant.

Een beetje olie doet wonderen. Je hebt er niet veel van nodig, maar zonder olie blijven gerechten vaak bleek of droog. Voorgepaneerde snacks, zoals een schnitzel uit de supermarkt, krijgen pas een mooi bruin korstje als je ze licht insprayt met olie. Invetten met een kwastje kan ook, al verdeelt een spray de olie meestal gelijkmatiger.

Blijft het resultaat tegenvallen? Controleer dan of je airfryer de juiste temperatuur haalt. Dat kan met een oventhermometer: verwarm de airfryer vijf minuten voor, zet de thermometer erin en laat hem nog vijf minuten draaien op de ingestelde stand. Zo weet je meteen of de temperatuur klopt.

Lees ook: Airfryers met slimme schoonmaak- en opbergfuncties