Eerder schreven we al over de Arduino: een goedkope programmeerbare microcontroller die de basis vormt voor zelf in elkaar geknutselde projecten. Het kan nog leuker: een Arduino met ingebouwde wifi-chip maakt het mogelijk om ook aan internet verbonden projectjes te maken! We gaan aan de slag met het ontwikkelbordje NodeMCU om een weerstation te maken.

Zoals gezegd besteedden we al eerder in Computer!Totaal aandacht aan Arduino, een opensource elektronicaplatform dat je zelf kunt programmeren en kunt gebruiken in combinatie met elektronische componenten. Hier kun je op onze website een aantal artikelen over Arduino lezen. Erg leuk om mee te knutselen, maar het heeft één nadeel: het blijft door gebrek aan netwerkmogelijkheden bij lokale projecten.

Een Arduino met wifi opent deuren naar nieuwe mogelijkheden. Je kunt informatie van internet ophalen en tonen, of je Arduino bijvoorbeeld inzetten als sensor die jou waarschuwingen geef, ook als je buitenshuis bent. In deze cursus gaan we een dergelijke Arduino met wifi inzetten voor twee met internet verbonden projecten die beide met weersinformatie te maken hebben. We hebben gekozen voor de NodeMCU.

Het project Weeralarm laat je aan de hand van een brandend ledje in één oogopslag zien of er in jouw regio momenteel een weeralarm van kracht is, waarbij uiteraard onderscheid gemaakt wordt tussen de verschillende kleuren die het KNMI hanteert. Uiteraard zijn ledjes niet de enige manier waarop je informatie kunt tonen. In het tweede project, Weermonitor, gebruiken we daarom een oled-schermpje waarop we weersinformatie van een zelfgekozen weerstation in Nederland tonen. Eerst wat algemene uitleg.

01 Wat is de NodeMCU?

De NodeMCU is technisch gezien geen Arduino, maar een ontwikkelbordje gebaseerd op de ESP8266 wifi-module. Je kunt deze wifi-module ook los kopen en koppelen met een Arduino. De chip is echter zo krachtig dat hij ook functioneert als een complete microcontroller. Deze chip is herkenbaar als een zilverkleurig blokje op de printplaat.

Naast de ESP8266 bevat de NodeMCU een usb-interface voor de communicatie met de ontwikkelomgeving, een voedingscircuit en twee rijen aansluitpinnen voor gebruik op een breadboard. Het NodeMCU-ontwikkelbordje is oorspronkelijk ontwikkeld voor de NodeMCU-ontwikkelomgeving waarin de programmeertaal Lua gebruikt wordt. NodeMCU en het bijbehorende bordje zijn bedoeld om op een goedkope manier IoT-projecten te maken. Het werd echter nog leuker toen ontwikkelaars ondersteuning voor de ESP8266-chip in de Arduino-ontwikkelomgeving inbouwden. Hierdoor kun je bordjes op basis van ESP8266 zoals de NodeMCU als een Arduino-bordje gebruiken.

Het grote voordeel van de NodeMCU ten opzichte van andere Arduino-bordjes voorzien van wifi is dat dit bordje erg goedkoop is. Voor drie euro heb je een compleet bordje met ingebouwde wifi-radio, dat je kunt programmeren met de Arduino-ontwikkelomgeving. Je vind de NodeMCU-bordjes op bijvoorbeeld eBay of AliExpress. Let wel op dat je de juiste versie koopt, koop er een die wordt aangeduid met 1.0 of v2. De v3 (ook aangeduid als LoLin) is breder en past hierdoor niet goed op een breadboard.

©PXimport

02 Een hoop pinnen

Net als bij een Arduino kan het aantal aansluitpinnen op de NodeMCU wat afschrikken, maar wees gerust: we gebruiken er slechts een paar. Er zit bovendien nogal wat herhaling in, zo zijn er drie 3V3-aansluitingen (+3,3 volt) en zelfs vier GND-pinnen (ground of 0 volt). De aansluitingen met dezelfde namen zijn onderling doorverbonden. Voor de schakelingen die je in zelfgebouwde projecten gebruikt, zijn vooral de digitale aansluitingen (het rijtje D0 tot en met D8) van belang. Deze aansluitingen gebruiken we om digitale signalen te versturen en uit te lezen. Daarnaast bevat de NodeMCU ook de analoge ingang (A0). Deze ingang verwerkt analoge signalen en kun je bijvoorbeeld gebruiken om sensoren uit te lezen om omgevingsfactoren te meten, zoals temperatuur en vochtigheid. De reset-pin (RST) spreekt voor zich en VIN dient om de module te kunnen voeden zonder usb-kabel. Als de module wel via de usb-kabel is verbonden, is deze aansluiting te gebruiken voor externe componenten die meer dan 3,3 volt nodig hebben.

©PXimport

03 Werking breadboard

Om de NodeMCU te gebruiken voor projecten, sluit je componenten als leds en weerstanden met jumperdraden aan. Het breadboard is letterlijk de basis van de schakelingen. Alsof het ministeck is, steek je alle componenten in de gaatjes, zodat die componenten onderling worden verbonden. Het breadboard is opgebouwd uit drie delen: aan weerszijden twee blauw-rood gemarkeerde rijen gaatjes en een deel ertussenin met een soort gootje in het midden. De gaatjes van het breadboard zijn op een slimme manier met elkaar verbonden. De buitenste twee delen bestaan elk uit twee rijen onderling verbonden gaatjes. Je hebt dus aan weerszijden van het breadboard een rode en een blauwe rij over de volle lengte van het breadboard.

In het middelste deel zijn telkens vijf gaatjes met elkaar verbonden. Als je goed kijkt, zie je cijfers en letters die de gaatjes coördinaten geven. De letters zijn van elkaar gescheiden en de cijfers vormen twee rijtjes van vijf verbonden gaatjes. Zo zijn a15 t/m e15 met elkaar verbonden en f15 t/m j15 ook. Tussen e15 en f15 loopt dus geen verbinding. De illustratie maakt het duidelijk. De grijze lijntjes geven aan op welke manier de gaatjes onderling zijn verbonden. Dus: telkens vijf gaatjes in het middelste deel en alle gaatjes over de hele lengte aan de buitenkanten. Overigens zijn de twee buitenste rijen niet met elkaar verbonden, al hebben ze dezelfde kleurcode. In onze schakelingen gebruiken we altijd de blauw gemarkeerde rij voor GND en de rood gemarkeerde rij voor 3,3 volt. Om praktische redenen werken we in deze cursus niet met coördinaten. Nu je weet hoe de gaatjes met elkaar zijn verbonden, kun je immers zelf bepalen wat je waar in het breadboard prikt. Een vuistregel: zorg ervoor dat er nooit meer dan één pootje van een component in hetzelfde rijtje zit. Prik dus nooit een led in a15 en b15, maar in a15 en a16. In e15 en f15 kan weer wel, want daartussen zit geen verbinding.

©PXimport

04 Werken met de Arduino-ontwikkelomgeving

De ontwikkelomgeving voor Arduino is een zogeheten integrated development environment oftewel IDE. We schrijven de programma’s (binnen de IDE ‘schets’ genoemd) erin, testen ze met de ingebouwde debugger en uploaden ze ermee naar de ESP-module.

De programma’s bestaan ten minste uit de functies setup en loop (lus). Alles wat in setup staat, wordt eenmalig uitgevoerd. Hier bepalen we onder andere welke aansluitpinnen we gaan gebruiken en of dat ingangen of uitgangen worden. Binnen loop staan instructies voor bijvoorbeeld het uitlezen van sensoren en het aan- en uitzetten van een led. Alles in dit gedeelte van het programma wordt oneindig vaak herhaald. Instructies die je slechts af en toe wilt uitvoeren, zet je in een of meerdere functies die je zelf definieert. In de praktijk wordt setup() nog voorafgegaan door variabelen die door het hele programma gebruikt worden. We kunnen bijvoorbeeld een pinnummer toewijzen aan een led of een drukknop, zodat we in de code niet alle pinnummers en de daarop aangesloten componenten hoeven onthouden.

©PXimport

05 Controleren en uploaden

Nadat de benodigde code is ingevoerd of geladen, is de eerste stap het verifiëren ervan. Dat gaat met het knopje met de V links bovenin. De IDE test niet de werking van de code, maar controleert of de structuur klopt. Heb je bijvoorbeeld alles netjes gegroepeerd en worden onderdelen correct geopend en afgesloten? En is er niet twee keer een andere waarde toegekend aan een constante? Overigens wordt de code voor het uploaden automatisch nog gecontroleerd. Dat voorkomt dat je code naar de module uploadt waardoor die zou kunnen vastlopen. Fouten worden gemeld in het zwarte venster onderaan.

De laatste stap is het al genoemde uploaden van je code. Dat gebeurt met de knop met de pijl naar rechts en bestaat uit drie fases, die automatisch na elkaar worden uitgevoerd. De eerste fase is zoals gezegd het controleren van het programma. De tweede fase is het compileren, dat is het omzetten naar instructies die de processor begrijpt. Die instructies zijn voor mensen onhanteerbaar, vandaar deze vertaalslag. Dit betekent overigens dat je de code niet op een later moment van de ESP-module kunt downloaden om er verder aan te werken. Bewaar je programma’s dus altijd goed! De derde en laatste fase is het daadwerkelijk versturen van de gecompileerde versie van het programma naar de module.

©PXimport

Installeren van de ontwikkelomgeving

Arduino en nu online verder

Benodigde componenten

01 Schakeling bouwen

De schakeling voor het weeralarm is eenvoudig: we sluiten een groene, gele, oranje en rode led op de NodeMCU aan. Voor elke led gebruiken we een aparte aansluiting op het bordje: de pinnen D1, D2, D5 en D6, die we in de code instellen als digitale uitgang. Verbind voor elke led de kathode (het korte pootje) van de led via een weerstand van 100 ohm met GND om de stroom door de led te begrenzen. De anode (het lange pootje) van de rode led sluit je aan op D1, die van de oranje led op D2, die van de gele led op D5 en die van de groene led op D6. Heb je niet alle kleuren leds tot je beschikking, dan kun je uiteraard ook andere kleuren gebruiken. Maar dat is natuurlijk wel minder leuk en minder duidelijk.

02 Uploaden code

Je kunt de code voor dit project hier downloaden. Open de code in de ontwikkelomgeving. Stel als eerste de naam van je draadloze netwerk (in plaats van SSID) en het wachtwoord van je draadloze netwerk in (in plaats van WACHTWOORD). Vervolgens kun je de juiste regio instellen, zodat je het weeralarm van jouw regio ziet. Het oorspronkelijke weeralarm gold voor heel Nederland, maar sinds 2010 geeft het KNMI een weeralarm per provincie. Het KNMI heeft Nederland daarom ingedeeld in vijftien regio’s. Een regio per provincie plus de Waddeneilanden, de Waddenzee en het IJsselmeergebied. In de code die je voor dit project kunt downloaden, vind je de url “/weeralarm.php?regio=utrecht” terug. Je kunt utrecht vervangen door limburg, zeeland, noord-brabant, zuid-holland, noord-holland, gelderland, flevoland, overijssel, drenthe, groningen, friesland, ijsselmeergebied, waddenzee of waddeneilanden om de juiste regio te tonen. Upload de code vervolgens naar de NodeMCU en druk op het resetknopje. Na een korte tijd gaat het lampje branden van de weercode die momenteel in jouw regio actief is.

©PXimport

ESP8266 in een domoticasysteem

©PXimport

Project Weermonitor

Benodigde componenten

01 Schakeling bouwen

De schakeling voor de weermonitor is nog eenvoudiger dan die van het weeralarm. Het enige dat we doen is een eenvoudig beeldschermpje aansluiten. Dat kan met vier draadjes. VCC en GND van het schermpje verbinden we respectievelijk met 3.3V en GND op de ESP-module, SCL met D1 en SDA met D2. En daarmee is onze schakeling klaar. Er zijn verschillende schermpjes te koop die je kunt gebruiken in combinatie met ontwikkelbordjes. We gebruiken een I2C-OLED-schermpje met witte weergave met een afmeting van 0,96 inch met een resolutie van 128 x 64 pixels, voorzien van vier aansluitpinnen. Wil je een dergelijk schermpje los kopen, tik dan in bijvoorbeeld eBay of AliExpress de zoekterm “i2c oled 4 pin white Arduino”. Zo’n schermpje is voor zo’n 2,50 euro te vinden.

02 Oled-driver installeren

Om het oled-schermpje aan te sturen, hebben we een extra library nodig: esp8266-OLED. Download het zip-bestand, pak het uit en plaats de uitgepakte map in de map libraries van je map met Arduino-schetsen (Documents\Arduino onder je persoonlijke map in Windows). Maak eventueel de map libraries aan als die nog niet bestaat. Herstart daarna de Arduino IDE. We kunnen nu in onze code de nieuwe library gebruiken met de regel #include "OLED.h". Overigens voegen we ook een regel #include <Wire.h> toe, omdat de library OLED de library Wire nodig heeft voor de communicatie met het schermpje.

03 Code instellen

Je kunt de code voor dit project hier downloaden. Om de schets te laten werken vul je in de code de naam van je draadloze netwerk in plaats van SSID en je wachtwoord in plaats van WACHTWOORD. In de regel daarna kun je het nummer van het gewenste weerstation instellen. Ieder weerstation heeft een viercijferig nummer. Standaard staat hier 6260, de code voor het weerstation bij De Bilt. Je vindt alle weerstations hier. Upload de code vervolgens naar de NodeMCU. Herstart het bordje door op het resetknopje te drukken en de weergegevens verschijnen op het schermpje.

©PXimport

Fresh 'n Rebel introduceert de Clam Ace 2, een draadloze over-ear koptelefoon die technologie en comfort slim samenbrengt. Hij klinkt niet alleen goed, maar past zich ook aan jou aan. Met gepersonaliseerd geluid, intelligente noise cancelling en een batterij die het moeiteloos meerdere dagen volhoudt is dit een koptelefoon die meebeweegt met jouw dag.

Partnerbijdrage - in samenwerking met Fresh 'n Rebel

Stilte wanneer jij dat wilt

Of je nu werkt, reist of ontspant: de Clam Ace 2 helpt je de juiste focus te vinden. Dankzij Adaptive Hybrid Active Noise Cancelling bepaal je zelf hoeveel van de wereld je hoort. De technologie filtert storend geluid weg, en jij bepaalt zelf hoeveel daarvan je wilt dempen. In de My Sound App stel je het niveau eenvoudig bij, afhankelijk van waar je bent – op kantoor, in de trein of thuis op de bank. Zo houd je zelf de controle over wat je wel en niet hoort.

Met de Ambient Sound Mode blijf je alert op wat er om je heen gebeurt. Het omgevingsgeluid wordt subtiel versterkt, zodat je bijvoorbeeld het verkeer hoort of iemand kort kunt aanspreken. De Quick Access-functie maakt het extra handig: houd kort de linkeroorschelp ingedrukt en je schakelt direct over naar hear-through, zonder instellingen te veranderen.

©Fresh ’n Rebel

Geluid dat zich aan jou aanpast

Iedereen hoort anders, en dat merk je pas echt met Personal Sound by Audiodo. Deze technologie, geïntegreerd in de My Sound App, meet met een gehoortest hoe goed jij verschillende frequenties waarneemt. Op basis daarvan wordt een geluidsprofiel aangemaakt dat de muziek afstemt op jouw gehoor. De lage tonen worden iets krachtiger waar nodig, de hoge juist helderder. Zo klinkt elke noot precies goed!

De app geeft bovendien volledige controle over je instellingen. Je kunt de equalizer aanpassen, knoppen een eigen functie geven, het volume begrenzen of batterijbesparing activeren. Alles in één overzichtelijke interface.

©Fresh ’n Rebel

Schakelen zonder onderbreking

De Clam Ace 2 ondersteunt Multipoint Bluetooth, waarmee je twee apparaten tegelijk kunt verbinden. Zo kun je moeiteloos wisselen tussen laptop en smartphone. Een inkomend telefoontje aannemen terwijl je muziek luistert of een video bekijkt? De koptelefoon schakelt automatisch over.

Tijdens gesprekken zorgen twee Environmental Noise Cancelling-microfoons dat je stem helder blijft, zelfs in een rumoerige omgeving. En met Wind Noise Cancelling blijft ook buiten het geluid helder, zelfs als het waait. Dankzij on-ear detectie pauzeert de muziek automatisch als je de koptelefoon afzet, en gaat hij verder zodra je hem weer opzet. Met het volumewieltje en de klikbare knop op de oorschelp bedien je muziek, noise cancelling en spraakassistent zonder je telefoon erbij te hoeven pakken.

©Fresh ’n Rebel

Dagenlang luisteren zonder opladen

Een van de grootste pluspunten van de Clam Ace 2 is de speeltijd. Met meer dan 100 uur luisteren op één lading hoef je nauwelijks nog aan opladen te denken. Zelfs met actieve noise cancelling ingeschakeld haal je nog 60 uur speeltijd, en met tien minuten snelladen heb je alweer acht uur muziek. Handig als je vaak onderweg bent.

Het draagcomfort is net zo goed doordacht. De zachte oorkussens vormen zich naar je oren, terwijl de flexibele hoofdband ook bij lange luistersessies prettig blijft zitten. Na gebruik klap je de Clam Ace 2 eenvoudig in en berg je hem op in het meegeleverde tasje.

Kleur en karakter

Fresh 'n Rebel staat bekend om zijn frisse kleuren, en dat zie je terug in de Clam Ace 2. Van subtiel Ice Grey en Storm Grey tot opvallender Dreamy Lilac, Dried Green, True Blue en Pastel Pink – er is altijd een uitvoering die bij je past. Welke kleur je kiest, maakt voor de prijs geen verschil: die is voor elke tint 99,99 euro.

©Fresh ’n Rebel

Dit maakt de Clam Ace 2 bijzonder

De Clam Ace 2 past zich aan jou aan. Hij filtert storend geluid weg, stemt het geluid af op jouw gehoor met Personal Sound by Audiodo en houdt het moeiteloos dagenlang vol. Een slimme koptelefoon die meedenkt, comfortabel zit en altijd klaarstaat. Zoals het hoort. Zoals jíj het hoort!

In de rubriek Waar voor je geld gaan we op zoek naar bijzondere producten voor een mooie prijs. Vinyl is de laatste jaren weer helemaal terug, maar die kun je natuurlijk alleen afspelen op een platenspeler. Wij vonden vijf interessante modellen voorzien van een stofklep, voor minder dan 275 euro.

Platenspelers worden steeds vaker aangeboden, en ook op Kieskeurig.nl zien we ze meer en meer in de verschillende aangesloten webshops. Wij vonden vijf mooie exemplaren voor je die ook nog eens zijn voorzien van een klep om het mechanisme en je platen te beschermen tegen stof.

Sony PS-LX310BT

De Sony PS-LX310BT is een volautomatische platenspeler. Dit betekent dat je met een druk op de knop de arm naar de plaat kunt bewegen om het afspelen te starten. Aan het einde van de plaat keert de arm automatisch terug naar zijn beginpositie. De speler is aangedreven met een snaar. Een kenmerkende functie is de ingebouwde Bluetooth-zender, waarmee je het geluid van je vinyl draadloos kunt doorsturen naar een Bluetooth-speaker, -soundbar of -hoofdtelefoon.

Mocht je de voorkeur geven aan een bekabelde opstelling, dan kan dat ook via de RCA-uitgang. De platenspeler heeft een ingebouwde phono-voorversterker. Dit maakt het mogelijk om de speler direct aan te sluiten op een versterker of actieve luidsprekers die geen speciale phono-ingang hebben. De aluminium draaischijf is ontworpen om trillingen te minimaliseren en een stabiele rotatie te waarborgen. De meegeleverde stofkap beschermt de plaat en de naald tegen stof.

Lenco L-3808

Bij de Lenco L-3808 heb je te maken met een direct aangedreven platenspeler, wat inhoudt dat de motor de draaischijf direct aandrijft zonder tussenkomst van een snaar. Dit zorgt voor een snelle start- en stoptijd. Een bijzondere eigenschap is de USB-aansluiting. Hiermee kun je de platenspeler verbinden met een computer om je vinylplaten te digitaliseren.

Verder beschikt dit model over een ingebouwde phono-voorversterker, die je naar wens kunt in- of uitschakelen. Hierdoor kun je hem aansluiten op een breed scala aan audiosystemen, zowel met als zonder specifieke phono-ingang. De arm is S-vormig en voorzien van een afneembare headshell, wat het wisselen van het element vereenvoudigt. De aanwezigheid van pitch control geeft je de mogelijkheid om de afspeelsnelheid handmatig fijn te stellen. Een doorzichtige stofkap houdt stof op afstand.

Audio-Technica AT-LP60XBT

De Audio-Technica AT-LP60XBT functioneert als een volautomatische, snaaraangedreven platenspeler. Het bedieningsgemak staat hierbij centraal: met knoppen voor start en stop kun je het afspeelproces eenvoudig beheren. De arm plaatst zichzelf op de groef en keert na afloop van de plaat vanzelf weer terug. Net als de Sony beschikt dit model over een geïntegreerde Bluetooth-functionaliteit. Dit maakt het mogelijk om draadloos verbinding te maken met maximaal acht verschillende Bluetooth-apparaten, zoals luidsprekers of een koptelefoon.

Voor een standaard opstelling is er een RCA-uitgang beschikbaar. De ingebouwde phono-voorversterker is uitschakelbaar, waardoor je de keuze hebt tussen aansluiting op een phono- of een lijningang van je versterker. De draaischijf is vervaardigd uit gegoten aluminium. Het meegeleverde element is een Dual Magnet-cartridge met een vervangbare naald. De stofkap is scharnierend en afneembaar.

Denon DP-29F

Dit model, de Denon DP-29F, is een snaaraangedreven en volautomatische platenspeler. Je bedient de speler met de start- en stopknoppen, waarna de toonarm automatisch naar het begin van de plaat beweegt en aan het einde weer terugkeert. Een belangrijk kenmerk is de ingebouwde, inschakelbare RIAA phono-equalizer. Dankzij deze voorversterker kun je de DP-29F direct aansluiten op een versterker of receiver via een standaard AUX- of lijningang, zonder dat een aparte phono-ingang nodig is.

De draaischijf is gemaakt van gegoten aluminium en de platenspeler wordt geleverd met een MM-element (Moving Magnet), zodat je na het aansluiten direct kunt beginnen met luisteren. Het geheel wordt beschermd door een stofkap die het mechanisme en je platen vrijhoudt van stof en vuil.

Lenco LBT-188

Ook deze Lencois uitgerust met een snaaraandrijving. Een opvallende functie van dit model is de ingebouwde Bluetooth-zender. Hiermee heb je de mogelijkheid om het geluid van je vinylplaten draadloos te streamen naar een compatibele Bluetooth-luidspreker of -hoofdtelefoon. Daarnaast is de platenspeler voorzien van een USB-aansluiting, waarmee je hem aan een computer kunt koppelen. Dit stelt je in staat om je platencollectie te digitaliseren.

De Lenco LBT-188 beschikt over een geïntegreerde phono-voorversterker, wat betekent dat je hem direct kunt aansluiten op de aux-ingang van vrijwel elke versterker of set actieve speakers. De toonarm is voorzien van een instelbaar contragewicht voor een nauwkeurige naalddruk. Het geheel wordt geleverd met een afneembare, doorzichtige stofkap die de draaitafel en de plaat beschermt.