Het aansluiten en programmeren van elektronische componenten op een microcontrollerbordje kan flink wat werk zijn. Met Wokwi simuleer je eenvoudig een ESP32, Raspberry Pi Pico of Arduino met alle bijbehorende elektronica. Zo kun je al beginnen met programmeren en verschillende dingen testen, zonder dat je telkens je breadboardopstelling hoeft aan te passen.

Met Wokwi maak je een virtuele versie van een microcontrollerproject. Op de Wokwi-site simuleer je gratis een ESP32 (alle types), Raspberry Pi Pico, Arduino (Uno, Mega of Nano) of STM32. Maar ook allerlei elektronische componenten, zoals leds, drukknoppen, potentiometers, luidsprekers, sensors, motors en LC-displays. Bekijk voordat je begint eens de lijst met ondersteunde hardware.

Je kunt je projecten online programmeren in bijvoorbeeld MicroPython of Arduino. Je programma wordt op de gesimuleerde microcontroller uitgevoerd en het resultaat is ook in de gesimuleerde componenten te zien: leds gaan aan en uit, servomotors draaien, displays tonen de geprogrammeerde boodschappen enzovoort. Dat maakt experimenteren met elektronica wel heel eenvoudig. In dit artikel illustreren we dit met twee eenvoudige ESP32-projecten, die zelfs via internet met elkaar of andere IoT-apparaten kunnen communiceren.

1 Project starten

Wokwi is gratis te gebruiken zonder je te registreren. Je kunt bovenaan op de website eerst voor de processorfamilie kiezen of, als je even verder scrolt, eerst voor de programmeertaal. Wij scrollen naar onder en kiezen MicroPython. Daarna zie je onder Starter Templates twee miniprojectjes: Pi Pico Blink en ESP32 Blink. Beide zijn eenvoudige sjablonen om mee te beginnen.

Maar je kunt ook op New project klikken om met een volledig leeg project te beginnen. Daarna krijg je de keuze uit MicroPython op ESP32, Raspberry Pi Pico of Raspberry Pi Pico W. Wij kiezen MicroPython on ESP32.

Je krijgt links de MicroPython-code in het tabblad main.py te zien, met als inhoud een eenvoudige printopdracht. In dit tekstveld voeg je je MicroPython-code toe en erboven staat een knop waarmee je je code opslaat. Rechts zie je een ESP32-ontwikkelbordje. Hier kun je nu allerlei elektronische componenten toevoegen en met je microcontroller verbinden. Met het groene knopje bovenaan start je vervolgens de simulatie.

2 Componenten toevoegen

Voeg nu aan het canvas rechts componenten toe met het blauwe plusknopje. Scrol door de lijst om te zien welke componenten je allemaal kunt toevoegen. In het onderdeel Basic zijn dat leds, drukknoppen en weerstanden. Heel ruim toebedeeld is het onderdeel Display, met RGB-leds, een SSD1306 OLED-display, allerlei tft-schermpjes, een led-dotmatrix, NeoPixel-led en -ring, zevensegmentdisplays en zelfs een e-paperscherm.

Bij Input vind je allerlei soorten schakelaars, een joystick, infraroodontvanger, keypad en potentiometers. De sensors zijn wat minder ruim toebedeeld, maar je vindt er wel onder andere de ultrasone sensor HC-SR04, de temperatuursensors DHT22, DS18B20 en een NTC, en een PIR-bewegingssensor. Het onderdeel Output heeft een piëzoelektrische zoemer, enkele motors en relays. En er zijn ook enkele formaten breadboards.

Kies als eerste een half breadboard, dat op het canvas verschijnt. Doe dan hetzelfde voor een led en een weerstand. Als je op de weerstand klikt, kun je de waarde veranderen. Maak er 220 Ohm van. De banden op de weerstand veranderen naar rood, rood en bruin om de nieuwe waarde aan te duiden. Met een klik op de led verander je de kleur, maar laat die maar rood. We hebben de voorschakelweerstand immers gekozen in functie van de spanningsval over de led.

3 Componenten plaatsen en verbinden

We gaan alle componenten op de juiste plek plaatsen: klik op de ESP32 en druk dan enkele keren de R-toets in tot het ontwikkelbordje correct is georiënteerd. Sleep het boven het breadboard tot de pinheaders op de rijen b en j passen.

Plaats dan de led en de weerstand op het breadboard. Met de P-toets kun je de led eventueel nog spiegelen. Sluit dan het lange pootje (anode) van de led, wat Wokwi met een knik aanduidt, op GPIO23 aan. Als je boven de pootjes van de led blijft hangen met de muiscursor, krijg je een label te zien: A voor anode en C voor kathode.

Op dezelfde manier toont Wokwi bij elke pin van de ESP32 een label, zoals 23 voor GPIO23. De verbinding maken doe je in dit geval, omdat de led op een breadboard staat, door op a2 te klikken en dan op a28. Zo wordt GPIO23 via het breadbord verbonden met de anode van de led.

Sluit daarna het korte pootje (kathode) van de led via de voorschakelweerstand van 220 Ohm op GND van de ESP32 aan. Dat doe je door het ene pootje van de weerstand boven de kathode van de led te plaatsen. Het andere pootje verbind je met GND door erboven een verbinding met de blauwe rij te maken, en boven GND (het vakje a1) ook een verbinding met de blauwe rij te maken. Verander de kleur van die twee verbindingen naar zwart door er na het aanmaken op te klikken en dan op 0 te drukken.

4 Code schrijven

Nu de virtuele hardware klaar is, kun je aan de slag met de softwarekant. Schrijf links in het codevenster van het tabblad main.py de volgende code om de led te laten knipperen:

We tonen in deze code met print eerst de boodschap Blink LED op de terminal van MicroPython. Dan definiëren we een led op pin 23. De rest van de code bestaat gewoon uit een oneindige lus waarin we de led een seconde aan doen en een seconde uit.

Druk dan op Ctrl+S of de knop Save bovenaan en geef je project een naam. Dat kan in de gratis versie alleen als publiek project (zie kader ‘Gratis en betaalde versie’). Klik op Save. Vanaf nu heeft je project een publieke url.

5 Simuleren

Nu je zowel de hardware als de software klaar hebt, is het tijd voor actie. Klik rechts op het groene knopje om de simulatie te starten. Onderaan verschijnt een terminalvenster waarin je de ESP32 ziet opstarten en na enkele seconden krijg je de boodschap Blink LED. Bovenaan rechts begint een timer te lopen. Je ziet ook in een snelheid van hoeveel procent van de realiteit de simulatie wordt uitgevoerd.

Na de boodschap Blink LED in de terminal begint de led zoals verwacht te knipperen met een frequentie van een seconde. Op deze manier kun je controleren of je code werkt zonder dat je zelf ook maar enige elektronische component hebt moeten aanraken.

Met de knopjes linksboven in het simulatievenster kun je de simulatie overigens herstarten, stoppen of pauzeren. Als je ze pauzeert, toont het venster ook de toestand van elke pin. Je ziet hier dat de meeste pinnen als invoer zijn geconfigureerd en Floating (ongedefinieerde waarde). GPIO23 wordt als uitvoer getoond, met de waarde Low als je gepauzeerd hebt, terwijl de led uit is en High als je juist gepauzeerd hebt terwijl de led aan is.

6 Verbinden met internet

Wokwi simuleert ook een volledig wifi-netwerk, dat zelfs toegang heeft tot internet. Laten we een wifi-verbinding opzetten, deze met een MQTT-broker verbinden en wachten op een bericht om de led in of uit te schakelen:

We verbinden dus eerst met het gastnetwerk Wokwi-GUEST zonder wachtwoord. Tijdens het verbinden laten we de led knipperen en wanneer de verbinding tot stand is gekomen, gaat de led aan. Daarna verbinden we met de publieke MQTT-broker broker.hivemq.com en geven als client-ID het unieke ID van de ESP32.

We definiëren een functie mqtt_message die binnenkomende MQTT-berichten afhandelt: gaat het om het cijfer 0, dan doet de functie de led uit en bij een 1 gaat de led aan. Tot slot stellen we in dat de functie voor elk binnenkomend bericht wordt aangeroepen, verbinden we met de MQTT-broker en abonneren we ons op een topic dat gelijk is aan het client-ID. Daarna wachten we in een oneindige lus op binnenkomende berichten.

7 Schuifschakelaar

Maak nu een tweede project aan. Voor de eenvoud gebruiken we weer een ESP32 met MicroPython, maar ook andere combinaties zijn mogelijk, zoals het Arduino-framework in plaats van MicroPython, of een Raspberry Pi Pico W in plaats van een ESP32.

Plaats de ESP32 weer op een breadboard. Voeg deze keer een schuifschakelaar (Slide switch onder Input) en een weerstand van 10 kOhm toe.

De schuifschakelaar heeft drie pinnetjes. De linkse verbind je met GND en de rechtse met 5V. De middelste verbind je enerzijds met GPIO23 van de ESP32 en anderzijds via een pulldownweerstand van 10 kOhm naar GND. Zo is de invoer aan de GPIO-pin altijd gedefinieerd. We gaan deze schuifschakelaar gebruiken om de led op ons andere Wokwi-project in en uit te schakelen.

8 Berichten sturen

In de code op dit virtuele bordje verbinden we weer met wifi en de MQTT-broker, maar daarna gaan we de toestand van de schakelaar uitlezen. Elke keer dat die toestand verandert, sturen we de nieuwe toestand naar de MQTT-broker:

Het begin van de code is zo goed als hetzelfde. Maar in plaats van een led definiëren we een knop. We slaan ook onmiddellijk de huidige waarde van de knop op.

Bij de verbinding met de MQTT-broker moet je er wel op letten dat je het client-ID nu verandert. Blijkbaar gebruikt Wokwi voor elke simulatie die je draait (in ieder geval in onze tests met de ESP32) hetzelfde unieke hardware-ID. We hebben dit opgelost door in deze code gewoon ff aan het hardware-ID toe te voegen. Want als een tweede MQTT-client hetzelfde client-ID gebruikt om met de MQTT-broker te verbinden, wordt de eerste client afgesloten.

Na de verbinding lezen we in een oneindige lus de toestand van de schakelaar uit. Als die verschilt van de vorige, kijken we naar de waarde: is die aan, dan publiceren we 1 op het MQTT-topic van ons andere project, anders publiceren we 0.

9 Communicatie tussen virtuele ESP32’s

Start nu beide simulaties en zet de vensters naast elkaar, zodat je ze tegelijk kunt observeren. Kijk in de terminaluitvoer en wacht tot ze allebei met de MQTT-broker verbonden zijn. Mogelijk verloopt alles nu wat trager dan voorheen, want je browser moet nu met deze twee gelijktijdige simulaties heel wat rekenwerk verrichten.

Als je nu de schuifschakelaar naar links beweegt (gewoon klikken volstaat), zie je niet alleen in de terminal van het bordje OFF verschijnen, maar je ziet ook op het breadboard van het andere project de led uitgaan. En als je de schuifschakelaar naar rechts beweegt, dan gaat de led van het andere project aan. Je hebt beide virtuele microcontrollerbordjes met internet verbonden en ze kunnen via de publieke MQTT-broker met elkaar communiceren. Je zou een van de twee zelfs door een fysieke opstelling kunnen vervangen en dan zou de communicatie ook werken.

10 Arduino, CircuitPython en meer

We hebben hier nu MicroPython als voorbeeld gebruikt, maar met Wokwi kun je ook Arduino-projecten simuleren. Je kunt zelfs elke Arduino-bibliotheek installeren die in de Arduino Library Manager beschikbaar is. Om ook andere Arduino-bibliotheken te gebruiken, heb je het betaalde Wokwi Club-account nodig.

Op de Raspberry Pi Pico heb je ook nog enkele andere mogelijkheden. Je kunt er CircuitPython gebruiken, een fork van MicroPython. Dan kun je ook elke bibliotheek van de Adafruit CircuitPython Bundle gebruiken. Met een ander sjabloon programmeer je de Raspberry Pi Pico met de Pico SDK in C. Verder heb je op de ESP32 ook de keuze uit ESP-IDF en de programmeertaal Rust.

Tot onze verbazing zien we dat de Dreame L10s Ultra (2nd gen) een van de grootste nadelen van zijn voorganger zomaar wegneemt: deze nieuwe robotstofzuiger is namelijk honderden euro's goedkoper dan zijn voorganger ooit geweest was. Sterker nog: ook nu nog is eerste L10s Ultra duurder dan zijn opvolger. Tijd om te bekijken hoe de Gen 2 in de praktijk presteert.

De Dreame L10s Ultra (2nd Gen) heeft een adviesprijs van 699 euro, maar is nu al online verkrijgbaar voor minder. Als je de introductieprijs van de voorganger in het achterhoofd neemt (meer dan duizend euro) dan begrijp je dat we daar enigszins verrast over zijn. Dat model uit begin 2023 beviel, maar stelde ook teleur op een aantal vlakken. Zo botste het nog wel eens ergens tegenaan, had je nog wat handmatig onderhoud, werd het tapijt niet goed schoongemaakt, was de app onoverzichtelijk en zat je als het ware vast aan de schoonmaakmiddelen van Dreame.

Zijn opvolger doet een hoop dingen anders, terwijl de ervaring toch grotendeels hetzelfde blijft. Daarmee bedoelen we dat fabrikant Dreame een aantal negatieve aspecten aangepakt heeft, en de positieve eigenschappen heeft behouden. En dat zonder de prijs te verhogen. Ergens kon dat ook niet anders, gezien het bestaan van bijvoorbeeld de Dreame X40 Ultra en de aankomende X50 Ultra. Die nemen het stokje over van de meest dure Dreame-robots van dit moment, waardoor de vernieuwde L10s Ultra een lager prijskaartje hanteert.

©Wesley Akkerman

©Wesley Akkerman

Navigeren gaat goed, maar…

De robot en de basis hebben eenzelfde, stijlvol en praktisch ontwerp als andere Dreame-robotstofzuigers en zijn daardoor inmiddels heel herkenbaar. Voor- en bovenop tref je de middelen aan voor objectherkenning, zoals een camera en een laser (LiDAR). Hoewel dit model wel over objectherkenning beschikt, zit er geen AI-camera aan boord (zoals op de duurdere stofzuigers). Over het algemeen navigeert de robot goed door het huis en vermijdt hij verschillende soorten spullen die op de grond liggen en staan.

Waar deze stofzuiger een beetje moeite mee heeft, zijn smalle openingen. Het lijkt net alsof het apparaat een bepaalde route niet 'durft' te nemen uit angst om ergens vast te komen zitten. Daardoor kan het gebeuren dat specifieke plekjes niet meegenomen worden. De objectherkenning laat ook nog wel een iets te wensen over. Het kan zijn dat de robot over kabels heenrijdt en daardoor zichzelf vastrijdt (als het dikke kabels zijn) of iets opzuigt (als het dunne kabels zijn). Bij ons lieten de dweilpads daardoor ook een keer los; die bleven hangen achter een dikke stekkerkabel.

©Wesley Akkerman

Apart bakje voor reinigingsmiddel

Net als de voorganger kan ook de Dreame L10s Ultra (2nd Gen) zijn twee roterende dweilpads niet achterlaten op het basisstation. Daardoor kunnen dat soort dingen zoals in de alinea hierboven beschreven nog wel eens fout gaan. Als zoiets gebeurt, dan stopt de robot met werken totdat je hem geholpen hebt. Als je dan op dat moment niet thuis bent, dan heb je pech. Gezien de prijs hebben we daar minder moeite mee dan voorheen, maar het kan het gebruik van een robotstofzuiger wel in de weg zitten. Helemaal als het apparaat ergens onder het bed stilstaat, en je er dus moeilijk bij kunt

Gelukkig heeft het basisstation wel een waardevolle upgrade gekregen in de vorm van een apart zeepbakje. Naast een bak voor schoon en een bak voor vies water, heb je nu een aparte bak waar je vloerreiniger in kunt stoppen. Dreame raadt uiteraard zijn eigen schoonmaakmiddelen aan, maar niets staat je in de weg zelf een middel uit te kiezen.

Helaas biedt dit model ook geen droogfunctie aan voor de gebruikte dweilpads. Ze worden wel schoongemaakt op het station, maar het duurt even voordat ze helemaal schoon en droog zijn voor de volgende ronde.

©Wesley Akkerman

©Wesley Akkerman

Maakt veel beter schoon

In vergelijking met de vorige versie maakt de Dreame L10s Ultra (2nd Gen) veel beter schoon langs randen. Dan bedoelen we langs de muren en plinten, maar ook de rand van een vloerkleed. Het gevaarte op wielen maakt dan kleine, schuine bewegingen heen en weer en rijdt kort van voren naar achteren om precies tot aan de rand schoon te kunnen maken. Het slaat in dat proces weinig tot geen stukken vloer over. Wel kan deze robotstofzuiger in een enkel geval nog wel eens met de natte dweil op het vloerkleed komen. Maar dat is niets om je zorgen om te maken.

Qua zuigkracht is het systeem er eveneens flink op vooruitgegaan, van 5300 Pa naar 10.000 Pa. Daardoor blijft er vrijwel geen stof achter op de plekken waar de Dreame L10s Ultra (2nd Gen) komt. Het kan zijn dat hij nog wel eens wat achterlaat op een hoogpolig kleed. Ook de hoekjes in huis worden niet superschoon, ondanks de uitschuifbare borstel. Maar eerlijk is eerlijk: de robot doet het veel beter dan de Dreame L10s Ultra. De borstel, gemaakt van kunststof, snijdt eventuele haren (van bijvoorbeeld huisdieren of jezelf, als je lang haar hebt) niet voor je kapot; dus je hebt zelf nog wat onderhoud aan het af en toe haarvrij maken van de borstel.

Overzichtelijke app

Dweilen gaat het systeem nog even goed af. Vooral voor het dagelijkse of wekelijkse onderhoud is de Dreame L10s Ultra (2nd Gen) uitermate geschikt, aangezien hij genadeloos afrekent met oppervlakkige vlekken. Als je wat meer hardnekkige viezigheid aan de vloer laat plakken, weet de robot daar ook nog wel raad mee. Vettigheid en opgedroogde troep kunnen echter een uitdaging vormen – waarschijnlijk omdat de stofzuiger geen gebruik maakt van warm water. De dweilpads zijn overigens eveneens uitschuifbaar, wat het schoonmaken ten goede komt.

Via de overzichtelijke app kun je heel snel bepalen hoeveel water en zeep de Dreame L10s Ultra (2nd Gen) moet gebruiken. Wellicht helpt het om die hoeveelheid aan te passen, waardoor hardnekkige viezigheid ook zou kunnen verdwijnen – maar meer water en zeep is geen garantie voor succes. Verder bepaal je in de app de zuigkracht, in welke mate de stofzuiger zijn rondes doet (met ruime of minder ruime bochten) en zie je hoe het gesteld is met de verschillende onderdelen. Met die laatste functionaliteit kun je goed zien wanneer iets aan vervanging toe is of wanneer je ergens een lapje over moet halen.

©Wesley Akkerman

©Wesley Akkerman

Dreame L10s Ultra (2nd Gen) kopen?

Tot slot is het goed om te zien dat de accu ruim drie uur meegaat. Dat is deels afhankelijk van de instellingen die je zelf prefereert, maar dan nog is het een zeer nette score. Dit voorkomt dat de robot lange omwegen moet maken om tussentijds op te laden, waardoor het werk sneller gedaan kan worden. Verder moet je qua onderhoud dus rekening houden met vastgelopen haren, de oprit (die snel vies wordt) en zowel de water- als zeepbakken. Niet heel veel meer dus dan bij duurdere modellen; maar vooral dat vastgelopen haar kan irritant worden.

Onderaan de streep vinden we dat Dreame met de Dreame L10s Ultra (2nd Gen) een fijne balans heeft gevonden tussen een uitgebreide en functionele robotstofzuiger en een redelijke prijs. De maximaal 700 euro die je betaalt, is geen immens hoog bedrag voor de prestaties die je in huis haalt. Je krijgt bovendien toegang tot allerlei premium functies, zoals uitschuifbare dweilpads en de borstel. Je moet er wel rekening mee houden dat je soms de dweil zelf even moet schoonmaken om de prestaties op hoog niveau te houden, maar verder vinden we deze robotstofzuiger top.

Een blender of een keukenmachine maakt geluid, dat is nu eenmaal zo. Er zitten bewegende onderdelen in, en er komt flink wat kracht bij kijken. Maar wat als je blender meer lawaai maakt dan zou moeten? Gelukkig kun je dat vaak zelf oplossen. Hier lees je hoe.

Lees ook: 9 dingen die je óók met je blender kunt maken

Waarom maakt mijn blender lawaai? 

De messen van een blender draaien doorgaans in de rondte met zo'n 20.000 toeren per minuut – bijna tien keer zo veel als de wielen van je auto als je lekker aan het cruisen bent. Geen wonder dus dat daar wat geluid bij komt kijken. 

Oudere blenders maken vaak meer lawaai dan nieuwe, en hoe langer je je blender hebt, des te meer geluid hij gaat maken, omdat de onderdelen verouderd raken. Daar is verder weinig aan te doen, behalve een nieuwe blender kopen. 

Stille blenders

Er zijn steeds meer stille blenders op de markt, al blijven ze natuurlijk altijd geluid maken. Doorgaans geldt dat hoe krachtiger het model, des te hoger de geluidsproductie. Denk dus goed na of je wel de krachtigste blender nodig hebt, of dat je het met een simpeler – en stiller! – model af kan. 

Fabrikanten doen er ook steeds meer aan om het geluid tegen te houden, bijvoorbeeld door een geluidsreductiesysteem en een slimme vorm van de messen en de glazen kan. Nieuwer is niet altijd beter, maar in dit geval vaak wel. 

©HP

Resonantie

Een van de hoofdredenen van een luide blender is de resonantie in de rest van je keuken. Probeer je blender maar eens op te tillen tijdens het blenden: dan hoor je meteen een stuk minder. Dat komt doordat het geluid doordreunt in het keukenblad, of zelfs in de muren waar de blender bij in de buurt staat. 

Zorg er dus voor dat de blender zo vrij mogelijk staat, niet tegen de muur en er ook niet vlakbij. Je kunt ook tijdelijk een handdoek of theedoek onder de blender leggen om het doordreunen te voorkomen, al moet je er wel voor zorgen dat het apparaat waterpas blijft staan. 

Veel blenders en keukenmachines hebben zuignappen, zodat ze wel op hun plek blijven staan, maar niet direct met het aanrechtblad in aanraking komen. Dat scheelt ook weer een slok op een smoothie! 

Conclusie

Je blender maakt nu eenmaal geluid, daar is weinig aan te doen. Je kunt het wel binnen de perken houden door te zorgen dat de blender goed waterpas staat en dat alle onderdelen goed schoon zijn. Zet hem niet tegen of in de buurt van de muur, en zet hem eventueel op een handdoek of theedoek om de ergste trillingen te voorkomen. En anders kun je natuurlijk altijd op zoek gaan naar een nieuwe, stille blender.