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

Nog niet zo heel lang geleden was een elektrische deken vooral iets voor omaatjes. Maar sinds de gasprijzen eind 2021 enorm opliepen, hebben we allemaal de warmtekussen en -dekens omarmd. Welk deel van je lichaam je ook wilt verwarmen: het aanbod is enorm. Tijd voor een uitgebreide test dus. Zaten we er warmpjes bij?

Het van oorsprong Duitse bedrijf Beurer richt zich vooral op producten die te maken hebben met beauty, medical en wellbeing. Dat loopt van haardrogers tot weegschalen en bloeddrukmeters. Maar van oorsprong – en we hebben het dan over 1919(!) – hield Beurer zich bezig met de productie van warmtekussens. Het is dan ook niet vreemd dat het bedrijf een aanzienlijk aantal warmteproducten in het assortiment heeft. Voor deze test probeerden we vier producten uit: een verzwaarde warmtemat (HK 145), een oplaadbaar warmtekussen (Heaty HK 77), een voetenwarmer met massagefunctie (FWM 45) en tot slot een elektrische bovendeken (HD 82 Stockholm). 

Voor gerichte warmte: HK 145 Cosy Weight Green Planet

We beginnen met de HK 145. Hoewel de HK 145 Cosy Weight door Beurer zelf als verwarmingskussen wordt aangeduid, zouden wij het toch eerder een warmtemat noemen. Dat komt door de langwerpige vorm (60x30 centimeter) en de geringe dikte (iets minder dan 9 centimeter). Heel geschikt dus om op specifieke delen van je lichaam te leggen – denk aan een stijve schouder of pijnlijke knieën. Ook als je bijvoorbeeld menstruatiekrampen hebt, kan de HK 145 helpen.

Bij het uit de doos halen viel meteen het gewicht van de mat op: ongeveer anderhalve kilo. Door de vulling van glaskralen is hij een stuk zwaarder dan traditionele warmtekussens. Wie wel eens onder een verzwaringsdeken heeft geslapen, weet hoe rustgevend dat werkt. Bovendien zorgen de kralen ervoor dat de warmte langer wordt afgegeven. Fijn is dat de mat gemaakt is van superzachte materiaal (100% gerecycled – de HK 145 maakt deel uit van de duurzame Green Planet-lijn).

©AK | ID.nl

De werking is heel simpel: stekker in het stopcontact en de gewenste stand kiezen. In totaal zijn er zes warmtestanden. Omdat wij enorme koukleumen zijn, vonden we de hoogste stand het lekkerst, maar dat is een persoonlijk iets. We hebben het kussen eerst uitgeprobeerd op onze de buik. Dat voelde door het verzwarende effect vooral heel ontspannend. Daarna was onze schouder aan de beurt (de combinatie een zekere leeftijd + 40 uur per week achter de laptop zitten is daar niet al te best voor). De warmte werkte snel en gericht: na een minuut of vijftien voelde de schouder duidelijk soepeler. Langer doorgaan was minder prettig, vooral door het gewicht en de harde rand van de mat, die in onze nek begon te drukken.

Om mee te knuffelen: HK 77 Heaty warmtekussen

Zeg je cosy warmte, dan zeg je al snel: warmtekussen. Maar dan wel eentje die in je interieur past. Dat hebben ze bij Beurer goed begrepen: het HK 77 Heaty kussen is verkrijgbaar met een corduroy hoes (in crème, oudroze, blauwgroen) of een velvet hoes (in taupe, roze. blauw). De hoes is wasbaar.

Net als bij de andere producten in deze test wordt ook de Heaty (wij probeerden de velvetblauwe versie) geleverd met een handleiding met een duidelijke schematische tekening waarop alle onderdelen en functies staan uitgelegd. Het enige wat we in de handleiding niet helemaal duidelijk vonden, was of je de accu kunt opladen terwijl hij nog in het zakje van het binnenkussen zat, of dat je hem eerst moet verwijderen. Voor de veiligheid hebben wij hem eruit gehaald. Het opladen zelf wijst zich vanzelf. Drie witte ledjes op het bedieningspaneel (het bruine label aan de buitenzijde) geven de voortgang van het opladen aan. Is de accu helemaal opgeladen, dan regel je via de drukknop op het paneel de hoogte van de warmte. Als het kussen aan staat, zie je zowel de ingestelde temperatuur-indicator als de ledjes van het batterijniveau.

©AK | ID.nl

Om met die warmte te beginnen: we kunnen niet anders concluderen dan dat het ultiem comfort is, snuggelen met een warm kussen. Wij als koukleumen opteerden natuurlijk voor de hoogste stand, maar ook na terugschakelen naar een lagere stand gaf het kussen nog steeds behaaglijke warmte af.

Wel vonden we dat de accu redelijk snel leegliep.Na ongeveer een uur op de hoogste warmtestand waren al twee van de drie witte ledlampjes uit. Volgens Beurer heeft de accu een maximale gebruiksduur van vier uur, maar dat geldt alleen voor de laagste stand. Op de hoogste stand haal je dus waarschijnlijk nét het einde van een romantische kerstfilm niet.

Warmte en ontspanning voor je voeten: FWM 45 voetenwarmer

Wie vaak koude voeten heeft, heeft niets aan een warmtekussen. Speciaal voor die mensen is er de FWM 45: een voetenwarmer met een teddyvoering, die twee verschillende warmtestanden heeft én twee verschillende massagestanden. Je kunt zowel de warmte als de massage afzonderlijk of tegelijkertijd gebruiken. Variatie genoeg dus.

Op een thuiswerkdag waarop het buiten behoorlijk koud was hebben wij de voetenzak onder het bureau gezet. Stekker in het stopcontact, even laten opwarmen en voeten erin. Aanvankelijk hielden we daarbij onze sokken aan. Dat voelde oké, maar echt warm: nee. Met blote voeten ging dat wat beter, hoewel het van ons nog wel wat warmer had gemogen. Jammer is dat de warmte alleen van een verwarmingselement aan de onderkant komt en dat de bovenkant niet elastisch sluit, waardoor er een opening blijft waardoor koude lucht naar binnen glipt. Kleine tip: vouw de teddyvoering uit in plaats van die over de zak te laten hangen, zodat je onderbenen beter bedekt zijn. Doen, wat ons betreft.

©AK | ID.nl

Bijzonder aan deze voetenwarmer (geschikt voor voeten tot en met maat 47) is dat er een massagefunctie op zit. Je kunt daarbij kiezen uit twee standen: rustgevend en verkwikkend. De rustgevende modus (stand 1) doet precies wat hij belooft. Je voelt de trilling in je voeten en kuiten. Het is niet hinderlijk en vooral ontspannend. We kunnen ons voorstellen dat dit een prettige stand is bij het tv-kijken na een dag hard werken. Tv-kijken terwijl de verkwikkende modus (stand 2) aan staat, zouden we zelf niet zo snel doen. Het masseren gaat in deze stand namelijk een stuk harder (en maakt ook wat meer geluid). Voelt het vervelend? Nee, dat niet. Maar het voelt ook niet heel lekker – je bent je vooral heel de tijd bewust van het getril onder je voeten. Wij vonden het lastig om ons tijdens deze stand te focussen op ons werk.

Om nooit meer onderuit te kruipen: HD 82 Stockholm warmtedeken

Reviewen is soms hard werken, maar soms is het een feestje. Het uitproberen van de HD 82 warmtedeken was zo'n feestje. Dankzij zijn afmetingen (130x180 centimeter) kun je er helemaal in wegkruipen. Op de handig verlichte bedieningseenheid kun je kiezen uit zes warmtestanden, waarbij koukleumen zoals wij ook bij een lagere stand dan de hoogste nog heerlijk warm blijven.

©AK | ID.nl

De deken is heel zacht (fleece) en ziet er luxueus uit. Geen deken die je na gebruik opbergt omdat hij lelijk staat in je interieur, maar echt een deken om standaard op de bank te hebben liggen. Een fijn idee daarbij is dat er een veiligheidssysteem is ingebouwd: bij een storing schakelt de deken automatisch uit. Ook wanneer hij drie uur heeft aangestaan, schakelt hij automatisch uit. Dat voorkomt dat je hem zelf vergeet uit te zetten. Scheelt weer op je energierekening! Niet veel, want een gemiddelde warmtedeken verbruikt ongeveer 100 watt per uur. Na drie uur is dat dus ongeveer 0,3 kWh. Bij een gemiddelde elektriciteitsprijs van 0,28 euro per kWh (niveau november 2025; bron: ANWB) kom je uit op net iets meer dan 9 cent. Dat is veel goedkoper dan drie uur de kachel aan… 

FRITZ! heeft de Mesh Set 1700 uitgebracht, een nieuwe wifi 7-oplossing die je gewoon in het stopcontact prikt. De compacte set bestaat uit kleine repeaters die samen één groot draadloos netwerk vormen, bedoeld om in elke hoek van het huis snel en stabiel internet te bieden.

De set draait om de vernieuwde FRITZ!Repeater 1200 AX, nu uitgerust met wifi 7 en goed voor snelheden tot 3.600 Mbit/s op de 2,4- en 5GHz-banden – een toename van ongeveer 600 Mbit/s ten opzichte van het vorige model. Dankzij multigigabit-wifi kunnen meer apparaten tegelijk verbonden zijn zonder dat de snelheid merkbaar daalt. De nieuwe wifi 7-functie Multi-Link Operation maakt het mogelijk om data gelijktijdig via beide frequentiebanden te versturen, wat de stabiliteit verder verbetert. Voor vaste apparaten is er bovendien een gigabitpoort aanwezig.

Omdat de repeaters direct in het stopcontact worden gestoken, nemen ze nauwelijks ruimte in en zijn ze eenvoudig te installeren. Gebruikers kunnen kiezen voor een set met twee of drie repeaters, afhankelijk van de grootte van de woning. De FRITZ!Mesh Set 1700 werkt het best samen met een FRITZ!Box, maar kan ook worden gekoppeld aan routers van andere merken. In dat geval fungeert de eerste repeater als centrale wifi-regelaar.

Goed om te weten: alle FRITZ!Box-routers en repeaters worden in Europa geproduceerd, krijgen vijf jaar garantie krijgen en ontvangen gratis beveiligings- en functie-updates.

Beschikbaarheid

De FRITZ!Mesh Set 1700 is per direct verkrijgbaar als set van twee of drie repeaters. De afzonderlijke repeater is ook los te koop onder de naam FRITZ!Repeater 1700.