in

Zelf aan elektronica sleutelen: Zo begin je er aan

Er is weinig dat meer voldoening geeft dan zelf dingen maken of aanpassen. De oplossingen die iemand anders voor je heeft bedacht, lossen nu eenmaal niet altijd jouw technische problemen op. Heb je hier nog niet zoveel ervaring mee? Lees dan verder om op weg geholpen te worden!

Begin deze eeuw ontwikkelde het Italiaanse Interaction Design Institute Ivrea een opensource-ontwikkelomgeving Wiring, waarmee eenvoudig prototypes zijn te maken. Het platform bestaat uit een programmeertaal, een ontwikkelomgeving (IDE) en een printplaatje met elektronica. Een ander Italiaans team bouwde voort op dat concept en ontwikkelde de Arduino, die voor het eerst uitkwam in 2005. Dit bordje werd razend populair onder een brede groep gebruikers. Het wordt geprogrammeerd in de taal C en heeft programmeerbare digitale en analoge in- en uitgangen.

Het enorme succes van de Arduino kreeg al snel navolging. Aan de Universiteit van Cambridge werd in 2012 de Raspberry Pi ontwikkeld. Deze minicomputer was bedoeld voor educatieve doeleinden, maar door zijn lage prijs, grote rekenkracht en veelzijdigheid werd de Pi vooral zeer populair.

Een belangrijk verschil met de Arduino is dat de Raspberry Pi werkt met een besturingssysteem waarop de programma’s draaien. Er zijn inmiddels tientallen besturingssystemen waaruit je kunt kiezen, voor toepassingen variërend van mediastreamer tot domoticacontroller.

Draadloze communicatie

Voor projecten die online werken en waarop bijvoorbeeld een webclient of -server draait, is de Raspberry Pi een voor de hand liggende keuze. Die module heeft immers al een ingebouwde netwerkinterface en is voor allerhande taken inzetbaar.

Lees ook: Welke Raspberry Pi kun je het beste kopen?

Het relatief hoge stroomverbruik en zijn gevoeligheid voor spanningsuitval maakt dat de keuze soms valt op alternatieven, zoals de Arduino. Die is uit te breiden met een Netshield, dat boven op de Uno is te prikken. Sinds een jaar of vijf is er een compact alternatief in de vorm van de NodeMCU, een ontwikkelbordje dat werkt met de microcontroller ESP8266 van het Chinese Espressif Systems.

Deze module is onder andere te programmeren met de Arduino-ontwikkelmodule, waardoor bestaande projecten eenvoudig zijn over te zetten. Van dezelfde producent komt de ESP32, die naast wifi ook bluetooth ondersteunt. Deze modules zijn vanwege de lage kosten en compacte afmetingen geliefd bij doe-het-zelvers.

Programmeren met python

De veelzijdigste module voor veel projecten is en blijft vooralsnog de Raspberry Pi, waarop doorgaans in Python wordt geprogrammeerd. Deze programmeertaal is relatief snel te leren en er zijn tal van cursussen en naslagwerken die je online kunt raadplegen. Dankzij de grote groep gebruikers is de taal uitstekend gedocumenteerd en kun je met problemen terecht op vele fora.

De taal is populair bij zowel hobbyisten als professionals. Wie eenmaal eraan gewend is om problemen op te delen in deeltaken, die te vertalen naar code en die te structureren, stapt vaak moeiteloos over naar andere talen. Python is voor makers dan ook een prima startpunt. Lijkt het je wel wat, dan raden we je deze Basiscursus Programmeren aan.

Onderdelen kopen

Voor producten uit Azië geldt meestal: goedkoop, maar een lange levertijd. Bedenk overigens dat er (anders dan van de Arduino) van de Raspberry Pi géén opensource-hardware bestaat. Een exemplaar dat je voor vijf euro in China koopt, is dus geen Raspberry Pi.

Losse componenten, zoals leds en weerstanden, kun je daarentegen prima in China bestellen, als je geen haast hebt. Wil je goede spullen sneller in huis hebben, dan is Conrad een betrouwbare leverancier. En wil je er dezelfde dag nog mee aan de slag, dan moet je het geluk hebben dat er in jouw stad of dorp nog een fysieke elektronica- of modelbouwwinkel zit.

Lees ook: De risico’s van onderdelen kopen uit China

De best gesorteerde leverancier van hoogwaardige hardware is echter het Amerikaanse Adafruit. Behalve controllermodules en talloze zelf ontwikkelde uitbreidingen, heeft Adafruit uitgebreide bouwbeschrijvingen van projecten, instructies voor beginnende bouwers en een levendige community van makers.

Makerspaces en fablabs

Het kan zijn dat je nog steeds niet alles in huis kunt halen om jouw droomproject werkelijkheid te maken. Iets als een 3D-printer is bijvoorbeeld een investering van een hele andere orde.

Uitvinders, ontwikkelaars, hobbyisten, kunstenaars en andere makers kunnen voor het creëren van hun bedenksels dan ook terecht bij talloze werkplaatsen onder de noemer FabLabs, Makerspaces of Hackerspaces. Daar hebben zij de beschikking over apparatuur die te duur of te groot is om zelf te bezitten, zoals freesmachines en lasersnijders, 3D-printers en professionele boor- en zaagmachines. Maar het zijn niet alleen maar werkruimtes. Het samenkomen biedt aan creatieve geesten ook een platform voor het uitwisselen van kennis en ideeën.

Sommige werkplaatsen bieden simpelweg ruimte en apparatuur om – al dan niet onder begeleiding van deskundigen – zelf aan de slag te gaan, andere horen bij een opleidingstraject dat je er kunt volgen. Het gezamenlijke doel is altijd om mensen te laten experimenteren en te leren dingen zelf te maken.

Bronnen voor ideeën

Behalve bij het al genoemde Adafruit, kun je op tenslotte diverse andere plekken terecht voor inspiratie. De volgende websites zijn een bruikbaar startpunt:

Instructables

Een plek waar makers hun creaties delen in de vorm van handleidingen, foto’s en video’s.

Makezine

Werkt met een team vaste medewerkers die tekst en uitleg geven.

Thingiverse

Minder gericht op elektronica, maar een uitstekende bron voor downloadbare bestanden om zelf mee aan de slag te gaan met een 3D-printer, lasersnijder of cnc-frees.

Fablabs.io

Uitgebreide beschrijvingen en fraai geïllustreerde projecten uit de internationale FabLab-community.

GitHub

Voor code die je wilt gebruiken voor je projecten, is GitHub een onmisbare bron. Miljoenen ontwikkelaars en programmeurs van over de hele wereld wisselen hier kennis en code uit. En programma’s die je zelf hebt gemaakt of aangepast, kun je op dit platform weer met anderen delen.

John McAfee: Zit Antivirus-pionier straks achter tralies?

Eigen cloudserver beheren en bestanden delen met Syncthing