Boeken lezen met een elektronisch boek met bijna-papieren pagina’s

Ik ben een verstokt boekenlezer. Oude boeken, technische boeken, verhandelingen, romans, pockets, biografieën, science fiction, reisverslagen.. ik vind alles leuk. Ik heb een periode gehad dat mijn boekenkast ettelijke duizenden boeken bevatte. Dat (was toen, en is nu zeker) niet schaalbaar en ik ben dan ook, voor veel boeken, zo snel als mogelijk op het lezen op een eboeklezer overgestapt en heb van veel ’tijdelijke werken’ afscheid genomen van de fysieke exemplaren.

Mijn eerste eboeklezer in 1998 was een 4″ NuvoMedia RocketBook, met een matig afleesbaar 106dpi lcd scherm dat evenwel lekker in de hand lag en er voor die tijd veelbelovend uitzag. Er was nog weinig tot geen aanbod van digitale boeken en we lazen vooral tekstbestanden. In die tijd kwamen ook de ‘persoonlijke digitale assistenten’ (PDA’s) zoals de Palm op de markt, die eveneens waren voorzien van een klein lcd scherm, waardoor de markt voor de RocketBook wat afkalfde. De afleesbaarheid van deze PDA’s was redelijk, maar in vol daglicht slechts heel matig. In 2007 kwam E Ink technologie beschikbaar voor het grote publiek. De eerste eboeklezer met E Ink die ik tot mijn beschikking had was de 5″ Sony PRS-300 met een 200 pixels-per-inch E Ink Vizplex scherm in 2009. De leesbaarheid hier van, zeker in vol daglicht, was voorbeeldig. De accuduur viel met enkele dagen echter nog wat tegen en de verhouding tussen het schermformaat en de rest van het formaat van de lezer kon nog wel wat beter. De eerste eboeklezer die me echt goed beviel was de 6″ Kobo Glo met een 213 pixels-per-inch E Ink Pearl scherm die in 2013 op de markt kwam, met een accuduur van weken, een goede afleesbaarheid en acceptabele verhouding tussen formaat scherm en behuizing. Tegenwoordig is het epub formaat (een variant op de html-pagina’s waar websites mee worden gemaakt) zo’n ingeburgerd geheel dat ieder nieuw boek bijna vanzelfsprekend ook een versie in epub formaat heeft: pocket, hardcover, epub. Vanaf het moment dat ik de Kobo Glo begon te gebruiken, en enkele jaren later de 6″ Kobo Glo HD, met een 300 pixels-per-inch E Ink Carta scherm, nam ook het aanbod in digitale boeken toe.

Boektekst getoond op het e-ink scherm van een Kobo Glo HD eboeklezer. De tekst is in werkelijkheid haarscherp, zonder enige zichtbare pixels.

Het formaat van het scherm van de Kobo Glo HD is vergelijkbaar met een (klein) pocketboek, mijn Glo HD heeft een (nu onooglijk versleten) kunstlederen omslag die, als je ‘m openklapt, automatisch de eboeklezer aanzet. Als je niet doorbladert valt het apparaat na een paar minuten in slaap, waarbij de omslag van het boek dat je op dat moment leest, in grijstinten op het scherm wordt getoond, ook als het apparaat uit staat. Want e-ink. Het apparaat heeft een goedwerkende achtergrondverlichting die je vooral ’s avonds gebruikt: overdag en vooral buiten is het scherm erg goed afleesbaar. Want ook e-ink. En de batterij gaat weken mee, ook bij regelmatig lezen. De combinatie van een ruim aanbod in digitale boeken, lange accuduur, veel opslagruimte en goede afleesbaarheid met een hoge schermresolutie is een overgang van papier naar digitaal dan ook goed te doen.

Boeken hebben echter niet alleen mooie en goed leesbare letters op gestoken wit papier, ze hebben ook een herkenbare omslag. Een eboeklezer gebruiken is alleen leuk als je ook van de omslagen van je boeken kunt genieten die in je boekenkast of op de boekenplank opgesteld staan. Op een eboeklezer die met de e-ink techologie werkt vallen die omslagen wat tegen, omdat die in grijstinten moeten worden getoond. Om je boeken te ordenen maak je echter bij voorkeur gebruik van een programma als Calibre, waarmee je je boeken ordent, klassificeert, je de leukste boeken alvast op een leeslijst zet en waarmee je jezelf alvast kunt ‘laden’ met voorpret voor je volgende te lezen boek. Calibre is zo’n beetje je digitale boekenkast.

Boeken ordenen in het gratis en open source Calibre

Ik lees, naast de romans, de bio’s, populaire zelf-hulp gidsen, technische verhandelingen en databladen, veel vakliteratuur en de schema’s en tabellen die daarin gebruikt worden zijn gemaakt om op een groter formaat getoond te worden dan de 6 inch beelddiagonaal van de Kobo Glo HD. Ik ben daarom op zoek gegaan naar een nieuwe Kobo en de keus hier liep tussen de 10.3″ Kobo Elipsa en de 8″ Kobo Sage. Uiteindelijk is het die laatste geworden, met een 300 pixels-per-inch E Ink Carta 1200 scherm. Hoewel er veel overeenkomsten tussen de Kobo Glo HD en de Kobo Sage zijn, is de in 2021 geïntroduceerde Sage een plezier in het gebruik en duidelijk een paar grote stappen voorwaarts ten opzichte van het Glo HD model uit 2015.

Papieren boek vergeleken met Kobo Sage (links) en Kobo Glo HD (rechts). Lettergrootte, -type en -eigenschappen zijn instelbaar op de eboeklezers en ingesteld op ‘plezierige leeseigenschappen’. Het moge duidelijk zijn dat ook de nieuwe generatie e-ink eboeklezers nog steeds niet het contrast van tekst-op-papier bezitten, hoewel ze in de praktijk bij normale verlichting heel erg goed afleesbaar zijn

Ten opzichte van de Glo HD heeft de Sage ondermeer ondersteuning voor Dropbox en Google Drive, is het mogelijk om aantekeningen te maken met een speciale Kobo pen en gaat de batterij aanzienlijk minder lang mee. Het scherm heeft op papier een verhoogd contrast en een hogere verversingssnelheid, maar in de praktijk merk je daar zo goed als niets van. De achtergrondverlichting heeft meer helderheidsstadia en kan in kleur veranderen tussen oogvriendelijk geel en goed afleesbaar wit-tegen-het-blauw-aan. Dat is vooral fijn als je in de avond leest.

De ondersteuning van Dropbox en Google Drive is handig. Je koppelt je accounts eenmalig aan je Sage en vervolgens worden PDF’s en epubs die je in de mappen van Dropbox en Google Drive hebt opgeslagen tussen je boeken getoond. Heel handig en werkt perfect.

De Sage heeft een nieuwe feature, Mijn Notitieblokken, waar je aantekeningen kunt maken met een speciale (maar heel prijzige) Kobo stylus. Je hebt de keus uit eenvoudige notitieblokken, waar je weinig extra functies hebt buiten het schrijven op je tablet, en meer functierijke notitieblokken waar je handschriftherkenning hebt, formules kunt bouwen en afbeeldingen kunt schalen. Allemaal leuk en wel, maar als rasechte papier-en-pengebruiker vind ik het drie keer niks. Het gevoel van schrijven met de stylus is als met een balpen op een glasplaat, de refresh van het e-ink scherm is supervervelend (na iedere streep of schets knippert het scherm) en met regelmaat moet je strepen of tekst herhalen omdat de Sage net niet oplette (of de stylus net niet genoeg contact maakte). Als functionaliteit en gadget leuk, als motiverende schrijf-hier-je-tekst-en-schets-je-idee machine levert het me bij lange niet genoeg voldoening op.

De accu gaat met een beetje lezen enkele dagen mee. Dat is een forse tegenvaller ten opzichte van de Glo HD, die na weken meestal nog steeds een volle batterij heeft. Na een uurtje lezen is het batterijpercentage van de Sage van 100% gedaald naar 70% bijvoorbeeld. Dat geeft een déjà vu naar de Sony PRS-300, die het ook niet al te lang op een accu deed. Het goede nieuws is natuurlijk dat je eigenlijk altijd wel even kunt opladen, maar het geheel voelt dan weer wel net als een tablet en minder als een eboeklezer. Nou ja, je zult niet alles kunnen hebben.

DJI Spark is (nog steeds) een wonderlijke kleine cameradrone met veel mogelijkheden

DJI bracht in 2017 de DJI Spark op de markt. Deze cameradrone was met en zonder afstandsbediening verkrijgbaar, waarbij een smartphone in de plaats van een afstandsbediening gebruikt kan worden, voor gebruik op kleine afstanden. Mét de afstandsbediening wordt de smartphone als monitor voor vluchtinformatie en het live vertonen van videobeelden gebruikt, en kan er op veel grotere afstanden gevlogen worden. De Spark volgde de lijn van grotere DJI Phantoms en de geavanceerdere DJI Mavic op. Ondanks het feit dat er diverse nieuwere modellen op de markt zijn gekomen ná de Mavic en de Spark, ben ik niet in de verleiding om de Spark voor een nieuwer model in te ruilen en is dit een goed moment, na 6 jaar gebruik, om nog eens naar deze drone te kijken.

De Spark, de afstandsbediening en een iPhone met DJI Go 4 app

Van speelgoeddrone en zelfbouw naar Phantom en Spark

Mijn interesse in drones heeft een lange historie: ik heb in het verleden zelf drones gemaakt maar ook jaren met een DJI Phantom 2 gewerkt. De Phantom 2 was een indrukwekkend vliegtuig, die met een beetje moeite een volledige spiegelreflexcamera van de grond kon tillen en geen enkele moeite had met de verschillende aanpassingen en uitbreidingen die ik er in en aan had gemaakt. Ik heb er met veel plezier video’s mee gemaakt van schoolfeesten en wielerrondes, waarbij de Phantom 2 – juist binnen de geldende richtlijnen voor vluchten met een drone – over straten en langs mensenmenigten filmmateriaal verzamelde, die later gemonteerd werd tot leuke filmpjes die nog lang door de betrokkenen aan elkaar werd getoond. De afstandsbediening had een bereik van tenminste een kilometer, hetgeen mogelijkheden bood om lange vluchten te maken. Het nadeel van de Phantom 2 was echter z’n grootte en gewicht: de gehele uitrusting (Phantom 2, de camera en gimbal, de afstandsbediening, monitor en vluchtaccu’s had ik in een grote koffer die je niet gemakkelijk mee kon nemen. In de kofferbak van de auto, ja. Op de fiets of lopend, nee. Toen de Spark uitkwam en de eigenschappen hiervan bekend werden heb ik daarom de gehele Phantom 2 uitrusting op Marktplaats gezet en aan een wereldreiziger verkocht, die de koffer in z’n landrover meenam en voor wie bergruimte geen probleem was.

Mijn oude DJI Phantom 2 met camera en gimbal, afstandsbediening en monitor met vlucht- en videogegevens, bovenop de transportkoffer

Spark versus Phantom

De DJI Spark is van een geheel ander kaliber dan de Phantom 2. De Spark is ongeveer even groot als een smal frisdrankblikje met een vergelijkbaar gewicht en komt standaard met alle telemetrie- en sensorfuncties waar ik de Phantom 2 mee had uitgebreid, plus veel extra’s zoals objectdetectie en de mogelijkheid om met handgebaren te sturen. De propellers zijn dun en opvouwbaar, de camera met 1/2.3″ beeldsensor heeft ingebouwde beeldstabilisatie- en positionering en de gemaakte 30 fps en 12 megapixel beelden zijn fantastisch (hoewel geen 4K). Door zijn grootte is de Spark eenvoudig mee te nemen, zelfs met extra accu’s en de oplader en zelfs al bewaar je het geheel in een koffer. Voor een dagje uit is er zelfs een handig cameratasje waar Spark, afstandsbediening en een paar extra accu’s prima inpassen.

DJI Spark met afstandsbediening, accu’s en lader in Peli koffer die wel twee keer in de koffer van de Phantom 2 zou passen

Was de Phantom 2 nog van alle markten thuis en was dronevissen toen nog een (toegegeven, wat vergezochte) optie, de DJI Spark is in alle opzichten een vliegend fototoestel met zelfstabiliserende camera, slimme vluchtmodi, obstakelvermijding en besturing met handbewegingen, smartphone of losse afstandsbediening. DJI heeft op dat gebied zeker een naam opgebouwd, met hun Osmo en Ronin actiecamera’s en grote, professionele cameradrones zoals de Matrice 600 Pro.

Voorzieningen en mogelijkheden

De Spark is volgepropt met technologie, hetgeen het relatief hoge gewicht verklaart. Een teardown1 onthult het volgende:

  • GPS module
  • STMicroelectronics STM32F303 72 MHz MCU
  • Atmel/Microchip Technology ATSAME70Q21 Arm Cortex-M7-based 300 MHz MCU
  • Leadcore Technology LC1860C 4-core Arm-based 1,45 GHz SoC
  • Micron Technology 71A98 JWB30 low-power DRAM
  • AR1021X dual-band 2,45 GHz en 5,8 GHz Wi-Fi SoC
  • Leadcore LC1160 power management IC (PMI)
  • Intel MovidiusMA2155 vision processing unit (VPU)
  • u-blox M8030-KT GNSS (GPS & Galileo) IC
  • Camera module met 2-axis gimbal
  • Voorwaarts gerichte led 3D reflectiesensor met afstandsmeting
  • Elektronisch kompas en accelerometer
  • Neerwaarts gerichte sonar en led afstandsmeting

De Spark voorziet in twee vluchtmodi: P (voor positioning) en S (voor sport). In P maakt de Spark gebruik van GPS en GLONASS, het 3D sensorsysteem en het zichtsysteem om stabiel in de lucht stil te kunnen houden, of om van object naar object te navigeren. Slimme vluchtmodi zoals QuickShot, TapFly en ActiveTrack zijn in deze modus beschikbaar. Wanneer de voorwaartse objectdetectie is ingeschakeld is de maximum snelheid in deze modus 10,8 km/h en wanneer deze is uitgeschakeld is de maximum snelheid 21,6 km/h. Indien het GPS signaal zwak is of het zichtsysteem met kompas niet goed werkt, wordt teruggeschakeld naar ATTI modus. In ATTI modus is de Spark een speelbal van wind en andere omgevingsinvloeden zodat in de lucht stilhouden niet meer mogelijk is. S schakelt de voorwaartse objectdetectie uit en verhoogt de maximum snelheid naar ongeveer 50 km/h.

De Spark kan bij voldoende GPS-signaal automatisch terugkeren naar zijn thuispunt. Als de batterij te leeg raakt of de verbinding wordt verbroken, vliegt de Spark terug naar het vooraf ingestelde startpunt terwijl hij obstakels op zijn pad detecteert. Je moet hierbij van tevoren instellen op welke hoogte de Spark terugkeert, om te voorkomen dat tijdens de retourvlucht al te veel obstakels op de route liggen.

Mijn oude, gerestaureerde DJI Spark (groen, links) en de vervanger die vast in de toekomst alsnog een keer als vervanger gaat dienen

Bedienen met handgebaren

Voor het bedienen van de Spark met handgebaren is verder geen smartphone of afstandsbediening nodig. Je houdt de Spark op armlengte van je gezicht en schakelt deze in, waarbij de camera naar je gezicht blijft gericht. Na het inschakelen druk je twee keer op de powerknop. De Spark maakt nu een registratie van de gebruiker. Als dat is gelukt wordt dit met een dubbele piep aangegeven en lichten de voorleds groen op. Vervolgens lichten ze rood op en starten de motoren. Laat de drone nu los; deze zal op de plaats blijven hangen.

Start PalmControl door een opgeheven hand te tonen. De Spark bevestigt dit door de voorleds groen op te laten lichten. Door met de hand nu langzame bewegingen omhoog, omlaag, links en rechts te maken zal de Spark volgen. Beweeg met uitgestrekte hand voor- of achteruit om de Spark te laten volgen. Laat je hand snel vallen om PalmControl te verlaten.

Start Follow door een wuif-beweging te maken. De Spark bevestigt dit door de voorleds twee keer groen te laten knipperen. De Spark gaat nu omhoog en achteruit, drie meter van de gebruiker verwijderd en 2,3 meter boven de grond. De Spark volgt nu automatisch de gebruiker; maak met de armen een Y-vorm als de Spark even de weg kwijt is.

Maak een Selfie door een frame-teken met de duim en wijsvingers van beide handen voor je gezicht te maken, op de camera van de Spark gericht. De voorleds knipperen nu langzaam rood. Na drie seconden wordt de selfie gemaakt.

Maak een video door een hand op te steken. De voorleds knipperen rood om de start van een video-opname aan te duiden. Steek nogmaals een hand op om de opname af te sluiten.

Vraag de drone met Beckon om naderbij te komen. Houd hiervoor de armen in een Y-vorm uiteen. De Spark komt nu op 1,5 meter van de grond en 1,2 meter afstand.

Start PalmLand door een platte hand 0,5 meter onder de Spark te houden. De Spark landt nu op je handpalm.

Het werken met PalmControl is vaak niet succesvol. Meestal is dat omdat je niet weet in welke toestand de drone zich op dat moment bevindt of met welke gebaren je naar de volgende toestand kunt gaan. Ook wil de Spark nog wel eens zijn onderwerp kwijt zijn. Redenen genoeg om PalmControl vooral buiten te doen en spaarzaam te gebruiken.

Besturen met een smartphone of met de losse afstandsbediening

Bediening van de Spark met een smartphone of tablet vereist de DJI Go 4 app en een iOS of Android apparaat. Bij het inschakelen van de Spark maakt deze een wifi hotspot aan. De naam hiervan is zoiets als Spark-50e473 en het wachtwoord staat op de doos van de Spark. Door de smartphone met deze hotspot te verbinden kan de DJI Go 4 app de drone besturen. Op het scherm bevinden zich twee bedieningscirckels die gebruikt worden als besturingselementen voor vooruit, achteruit, links, rechts, roteer links, roteer rechts, omhoog en omlaag. Omdat met wifi wordt verbonden is de maximale afstand tot de drone beperkt tot zo’n 50 meter.

Het gebruik van de losse afstandsbediening in combinatie met een smartphone heeft een aantal grote voordelen boven het gebruik van (alleen) een smartphone of tablet. De afstandsbediening en de Spark beschikken over een sterkere wifi zendontvangers die onderling een afstand tot meer dan een kilometer mogelijk maken. Hiernaast beschikt de afstandsbediening over fysieke knoppen die niet alleen plezieriger zijn in het gebruik, maar ook sneller en eenvoudiger te bedienen zijn. Zo heeft de afstandsbediening een knop waarmee omgeschakeld kan worden tussen de P en de S modus.

Het is in alle gevallen nodig om bluetooth uit te schakelen op de smartphone die gebruikt wordt voor de Spark. De app klaagt anders al snel over interferentie. Bij het inschakelen van de afstandsbediening maakt deze een wifi hotspot aan. De naam hiervan is zoiets als Spark-RC-5a231e en het wachtwoord staat achter op de afstandsbediening. Wanneer hierna de Spark wordt ingeschakeld, maakt deze niet meer zelf een hotspot aan, maar verbindt met de afstandsbediening.

Vlucht boven het Suikerunieterrein in Groningen

Voorgeprogrammeerd vluchtplan

(volgt)

  1. Kennis over de binnenkant en de werking van de DJI Spark is ondertussen gemeengoed geworden. ↩︎

Nieuw te ontwikkelen ouderwetse penplotter met nieuwerwetse middelen voor ouderwetse doeleinden

Toen ik recentelijk op het idee kwam om een project te voorzien van een printplaat en deze zelf te maken, kwam ik er achter dat het tekenen van de sporen op een stuk printplaat met een watervaste stift, en het vervolgens etsen van die printplaat, ook tegenwoordig nog een heel gangbare manier is om printplaten te maken. Het tekenen van de printsporen kan met de hand, maar ook zeker met een speciaal voor dit doeleinde geschikte plotter. Waarvan acte.

Mijn plan is om een plotter met een watervaste stift te maken, waarmee eilandjes en printsporen direct op de koperzijde van een printplaat getekend worden. Na het drogen van de inkt gaat de printplaat een etsvloeistof in, waarin de niet-afgedekte delen van het koper weggeëtst worden. Vervolgens wordt de inkt met aceton verwijderd en worden gaatjes geboord in de eilandjes, waarna de printplaat klaar is voor gebruik. De juiste stiftdikte vereist waarschijnlijk soortgelijke afwegingen als de 3D-printer-spuitmonddiameter, een iteratief en proefondervindelijk proces.

Research onder bestaande opties en ontwerp in Autodesk Fusion 360

Op YouTube zijn er verschillende voorbeelden van penplotters te vinden die werken een inktpen. Veel ervan met een hoog knutselgehalte, maar vaak met slimme ontwerpideeën. De AxiDraw van Evil Mad Scientist vind ik mooi, maar duur en niet verkrijgbaar. Er zijn diverse handige oplossingen rondom het stabiel vastzetten van de stift bedacht, van klemmetjes tot gat-in-blok-hout. Een beetje ideeën samenbrengen en er zelf wat energie in stoppen kon met Autodesk Fusion 360 nog wel eens een feestje worden.

Ontwerp in wireframe in bovenaanzicht van de beoogde penplotter. Veel onderdelen zitten standaard in Fusion 360: 2020 en 2040 aluminium extrusies, rollers, stappenmotoren, Arduino en driverboard

De basis van de plotter wordt gevormd door een lengte 2040 (rechthoekig, 2 x 4 cm) aluminium profiel voor de X-as en 2020 (vierkant, 2 x 2 cm) voor de Y-as. Dit soort profielen heb ik vroeger zien toegepast bij mijn eerste 3D printer die ik aan de hand van een ontwerp van Bart Dring maakte. Stevig spul, goed te verkrijgen en niet duur. De ontwerpen die ik op YouTube zag maken hier soms gebruik van, de meeste doen stalen stangen. Beide oplossingen lijken me prima, maar ik vind de profielen het leukst. Hiervoor zijn allerlei onderdelen verkrijgbaar om X- en Y-verbindingen te maken: rollers, drukkers, montageplaten enzovoorts.

Het principe van de X- en Y-beweging is heel vaak uitgedacht en kun je dan ook flink gebruik gemaakt van de ontwerp-ideeën van de ontwikkelaars van de aluminium profielen, die speciaal bedoeld zijn om vrijbewegende spatiale constructies te maken. De constructie van de Z-as daarentegen is niet zo voor de hand liggend en hier heb ik dan ook de minste verdusie in dat dit in de eerste iteratie goed gaat werken. De pen gaat omhoog én omlaag met een servo-arm en hierbij is zwaartekracht wel een ontwerpfactor, maar vormt niet de directe aandrijving: de arm van de servo beweegt de houder omhoog én omlaag. Dat betekent ook dat de beweging hiervan iets van dode ruimte heeft tussen beide richtingen. Is in software deels op te lossen en de servo heeft een ingebouwde hoekgarantie, maar zie ik als een “kan nog wel een verbetering gebruiken” hoek van dit ontwerp. Ik hoop de bedrading zo goed mogelijk door het frame te geleiden, maar als dat niet lukt zijn tiewraps mijn vrienden.

De basis gaat op zijsteunen staan met hieronder een stel rubber voeten; de Y-as gaat bewegen op de X-as en in balans zijn door het gewicht van de stappenmotor. Het is handig om alle onderdelen tegelijk te bestellen; ik houd op AliExpress de leverancier Venstpow aan, die van alles lijkt te kunnen leveren op dit gebied. Ik ben overal uitgegaan van de M-maten, met M2,5 voor de bevestiging van de elektronica, M3 voor de bevestiging van de stappenmotoren en M5 voor de rollen en slotplaten in de profielen.

Bestellijst profielen en andere mechanische en elektronische onderdelen

De ‘Bill of Materials’ heb ik samengesteld op basis van het benodigde aantal of lengte, met een link naar de bron die ik hiervoor heb gebruikt. De bron verwijst soms naar een assortiment van dat onderdeel, omdat dat voordeliger uitkwam:

NaamAantal of lengteBronPrijs
Aluminium 2020 profiel50 cmAliexpress€ 7,93
Aluminium 2040 profiel50 cmAliexpress€ 9,40
Rubber voeten en montagemateriaal1 setAliexpress€ 2,92
Schuifmoer voor profielen, m5100 stuksAliexpress€ 5,17
m5x16 imbusboutAliexpress
m5x20 imbusboutAliexpress
TandriemgeleiderAliexpress
Tandriemset voor twee assen met asdiameter 5 mmAliexpress
Stappenmotor- en servomotorbesturingsprintAliexpress
NEMA 17 stappenmotor2 stuksOkaphone
Bill of Materials voor de penplotter

Kunststof 3D printbare onderdelen

Er zijn in totaal 12 onderdelen die afwijken van wat standaard verkrijgbaar is en die ge-3D-print worden. Het gaat hier om de standaards links en rechts waar het 2040-profiel doorheen schuift en vastgezet wordt. Aan één kant komt de elektronica (stappenmotor- en servosturing en Arduino), aan de andere kant een NEMA stappenmotor. Ik doe deze route, Fusion 360, export STL’s, import in Dremel’s Print Cloud, op de bouwplaat positioneren en slicen niet vaak genoeg om er iets slimmers voor te verzinnen. Maar dit was een klusje.

3D-te-printen onderdelen van de plotter

Alle onderdelen passen goed op de bouwplaat van mijn Dremel 3D45 printer. Ik twijfel nog wat over de kleur: oranje lijkt me wel wat. Ik kan alle onderdelen in PLA printen; de bodemplaat voor de elektronica zou nog wel eens een probleem kunnen worden als de stappenmotordrivers heet worden. Maar ze zitten bovenop de Arduino en de Arduino staat op de bodemplaat. Zou goed moeten gaan, en anders vervang ik die plaat door een andere oplossing.

Printgereed maken van de onderdelen. Hier de ‘standaard_links’, met 400 lagen en 64 gram PLA een stevige constructie.

Ik ben voor de Dremel Oranje PLA gegaan, een heldere oranje kleur die mooi combineert met het zilvergrijs van de metalen onderdelen. Toen ik eenmaal de grotere onderdelen had geprint (per stuk ongeveer 9 tot 11 uur) heb ik de laatste handvol kleinere onderdelen tegelijk gedaan: een printklus van 14 uur. De onderdelen zijn er mooi uitgekomen, en de ontwerpregels (+1-3-5% voor buiten, binnen en pasmaten) lijken goed gewerkt te hebben: de schroefgaten zijn net groot genoeg en de stappenmotoren passen ruim in de hiervoor bestemde uitsparingen.

Besturing en elektronica

Er zijn twee stappenmotoren, een servo, een Arduino, een CNC controllerboard en een lichtnetadapter nodig om het geheel te laten werken. De onderlaag van besturing is I/O via de Arduino, daarbovenop Gcode (denk ik), en dan iets dat aansluit bij een vector-tekenprogramma.

(volgt)

Constructie

(volgt)

Proefnemingen

(volgt)

Code en drivers

(volgt)

Eindresultaat: PCB printsporen

(volgt)

Enigszins uit de hand gelopen verzameling van Single Board Computers en Development Boards want Reden

Als je maar lang genoeg hobbies hebt dan moet je af en toe reorganiseren in je toenemende ‘rommel’, zoals mijn partner steevast mijn keurig geordende en gelabelde projectdozen in rekken en stellingen noemt. Wat eerst de verzameling van onderdelen voor een toekomstig project was wordt weer gescheiden en in de onderdelenassortimenten ondergebracht, en losse projecten kunnen gebundeld tot een andere verzameling en zo kwam ik tot de conclusie dat ik in de afgelopen jaren misschien net even te vaak “hee, wat een leuk idee wil ik ook <bestel>” gedacht heb en waardoor ik nu diverse Single Board Computers, remake-kits en Development Boards heb liggen waar ik gegarandeerd niet aan toe kom om om ze allemaal te gebruiken, te construeren en, in sommige gevallen, zelfs maar de onderdelenlijst compleet te maken.

Single Board Computer of Development Board

SBC

Single Board Computers (SBC’s) en Development Boards (Dev Boards) zijn volledig functionerende computersystemen op een enkele printplaat, voorzien van programmeerbare I/O poorten en uitbreidingsconnectoren. Er is meestal geen sprake van een afgesloten behuizing, opdat de elektronische onderdelen goed zichtbaar en toegankelijk zijn.

SBC’s zijn meestal voorzien van een monitorprogramma en hebben primair tot doel om een volledig werkend computersysteem met de meest eenvoudige (lees: betaalbare) middelen beschikbaar te stellen, waarbij de werking en het programmeren van de gekozen microprocessor centraal staat. Door de vele uitbreidingsmogelijkheden kan een SBC door de eigenaar in eigen tempo worden uitgebreid van minimaal computersysteem met slechts een monitorprogramma en minimaal toetsenbord, tot een volledige universele computer met besturingssysteem, grafisch display en volledig toetsenbord, externe opslag en een afgesloten behuizing met ruimte voor toekomstige uitbreidingen. Een SBC kan best worden gezien als een computer met doorgroeimogelijkheden.

Dev Board

Dev Boards hebben primair tot doel om in besturingstoepassingen te worden ingezet, waarbij het inlezen van sensoren, het besturen van apparaten en het reageren op veranderingen in de omgeving centraal staat. Dev Boards zijn vaak voorzien van een microcontroller in plaats van een microprocessor, die speciaal is uitgerust voor het interacteren met sensoren en actuatoren, het inlezen van analoge signalen, het besturen van andere IC’s via seriële protocollen en het doen van tijdsmetingen. Dev Boards hebben soms een eigen besturingssysteem zodat toepassingsprogramma’s kunnen worden gewisseld of er complexe regelsystemen kunnen worden gemaakt. Dev Boards worden bijna nooit als basis voor een groter computersysteem gebruikt, maar worden wel vaak als in alledaagse of industriële toepassingen gebruikt.

Zowel SBC’s als Dev Boards worden veel hobbymatig toegepast. SBC’s bieden ‘echte computercapaciteit’ in een kleine behuizing en voor een lage prijs. Dev Boards bieden een volledig ontwikkelsysteem dat eenvoudig te gebruiken is voor een lage prijs en weinig tot geen noodzaak tot het zelf hoeven ontwerpen of ontwikkelen van een printplaat voor de gebruikte microcontroller.

De grootte van zowel SBC’s als Dev Boards was vroeger tussen A3 tot A4-formaat (ca. 20x30cm). Tegenwoordig is het A7 of zelfs A8-formaat (ca. 5x7cm) goed haalbaar, waarbij de grootte van Dev Boards, door het ontbreken van eigen toetsenbord en display, slechts beperkt wordt door het formaat van de vaak aanwezige USB aansluiting en het formaat van Single Board Computers bepaald wordt door de gecombineerde minimale praktische grootte van toetsenbord en display. Slimme onderdelenplaatsing zorgt ervoor dat remakes met precies dezelfde onderdelen als de oorspronkelijke ontwerpen toch vaak veel kleiner uitpakken dan het origineel.

Microprocessoren en microcontrollers zijn vergelijkbare computers-op-een-chip, waarbij rekencapaciteit en instructieset van microcontrollers gereduceerd is ten gunste van chipoppervlakte voor ingebouwd werk- en opslaggeheugen (RAM en ROM), I/O-poorten, voorzieningen voor timers en tellers, seriële poorten zoals I2C, en wifi- en bluetoothradio’s. Er is echter niet per sé een harde scheiding tussen de twee te maken: microprocessoren met I/O poorten of ROM en microcontrollers met externe RAM en ROM of een complexe instructieset zijn geen uitzonderingen.

Assembleertaal en machinecode refereren naar hetzelfde: een programma dat direct door een microprocessor of microcontroller wordt uitgevoerd. Het verschil zit in het stadium van het schrijven van het programma: machinecode is de binaire representatie (vaak weergegeven in hexadecimale getalparen) van de assembleertaalinstructies zoals deze door de fabrikant zijn beschreven. In Zilog Z80 assembleertaal is een assembleertaalinstructie bijvoorbeeld LD A,05 (laad register A met de hexadecimale waarde 05), in machinecode is dat 00111110 00000101 (3E05 hexadecimaal). SBC’s hebben een voorziening om machinecode in het werkgeheugen van de SBC in te voeren met ofwel schakelaars, waarmee de (meestal 8) individuele bits van een geheugenadres kunnen worden ingesteld (‘00111110’), ofwel een hexadecimaal toetsenbord, waarmee hele bytes worden ingevoerd (‘3E’).

Projecten waar nog werk in zit om ze tot volledigheid te brengen

PAL-1 Microcomputer

Onderdelenpakket van de PAL-1 Microcomputer

De PAL-1 Microcomputer is een zogenaamde MOS KIM-1 kloon. De KIM-1 was de eerste computer die gebruik maakte van de MOS 6502 processor en was door MOS ontwikkeld met als doel de wereld kennis te laten maken met de 6502 processor, die bij de introductie slechts een fractie van de kostprijs had van concurrerende producten, maar vergelijkbare specificaties had. Hans Otten heeft (zoals gebruikelijk voor Single Board Computers) een uitgebreid artikel over de PAL-1.

Deze Single Board Computer is voorzien van een hexadecimaal toetsenbord, waarmee geheugenplaatsen kunnen worden bekeken en veranderd. Op deze manier kunnen programma’s worden ingevoerd. Op het 6-cijferig display wordt het geheugenadres (in 4 hexadecimale getallen) en de inhoud ervan (in 2 hexadecimale getallen) getoond.

Bij het bestellen van de onderdelenkit kon je kiezen tussen ‘nieuwe chips’ en ‘goedwerkende, maar lelijke, oude chips’. Ik heb voor het laatste gekozen, want het leek me leuk een computer te bouwen die én volgens oude technieken is opgebouwd, én uit zichtbaar echt oude onderdelen bestaat.

TypeSingle Board Computer met hexadecimaal toetsenbord en 6 7-segments led displays
ProcessorMOS 6502
Programmeertaal6502 microcode
ProductvormVolledige kit
Resterend werkAssembleren
Afmetingen15 x 20 cm
Introductiejaar2020 (KIM-1 in 1976)
DocumentatieUser Manual, product op Tindie, MOS Microcomputers Programming Manual, 6502.org

Het onderdelenpakket ziet er compleet uit, inclusief de schakelaars voor het toetsenbord, de IC voeten (hoewel ik hier een wat betere kwaliteit had willen zien) en de rest van de te gebruiken onderdelen.

6502 40th Anniversary Computer Badge

Onderdelenpakket van de 6502 40th Anniversary Computer Badge

Lee Hart’s 6502 badge is een minimale maar werkende 6502-computer, met RAM, ROM, LED-display, seriële poort en ingebouwde BASIC. Het is volledig gebouwd met ouderwetse technologie; geen moderne SMD chips of weggemoffelde ATtiny. Sluit hem aan op een terminal of computer, laad een bericht en het bericht schuift over het LED-display. De printplaat is echt bedoeld als Single Board Computer en niet zozeer als Development Board. Een toetsenbord ontbreekt echter.

TypeSingle Board Computer
ProcessorMOS 6502
Programmeertaal6502 microcode of assembleertaal; Commodore BASIC
ProductvormVolledige kit, inclusief accu’s, voorgeprogrammeerde EPROM en USB seriële interface
Resterend werkAssembleren
Afmetingen
Introductiejaar2017
DocumentatieUser Manual, Home page, MOS Microcomputers Programming Manual, 6502.org

De kit is werkelijk volledig compleet, inclusief een plastic klemmetje om de badge te dragen, een batterijhouder en drie AAA accu’s, en een programmeerinterface.

Elektuur Junior Computer

Printplaat van de Elektuur Junior Computer

De Junior Computer is een Single Board Computer met een MOS 6502 microprocessor. Het ontwerp van de Junior Computer werd vanaf maart 1980 in het elektronica-tijdschrift Elektuur gepubliceerd, inclusief de bijbehorende printontwerpen en benodigde software. De Junior Computer is een goede KIM-1 kloon, zelfs zo goed dat software uitgewisseld kan worden.

TypeSingle Board Computer met hexadecimaal toetsenbord en led display
ProcessorMOS 6502
Programmeertaal6502 microcode
ProductvormPCB
Resterend werkAchterhalen en verzamelen van de resterende onderdelen, inclusief de display print
Afmetingen
Introductiejaar(Elektuur Junior Computer in 1980)
DocumentatieElektuur maart 1980, Junior monitor in Elektuur april 1980, Nogmaals: de Junior Computer in Elektuur mei 1980, MOS Microcomputers Programming Manual, 6502.org

De printplaat doet oude herinneringen herleven, maar het zal nog heel wat tijd en geld kosten voor de display-print en de overige de benodigde onderdelen allemaal zijn verzameld. Ik geef dat niet zo’n grote kans, hoewel een middagje schouders-eronder veel goed zou doen.

RC1802 Cosmac ELF

Onderdelenpakket van de RC1802 Cosmac ELF

De RC1802 Cosmac ELF is een, zelfs voor een Single Board Computer, minimalistisch ontwerp, waarbij microcode bytesgewijs, middels schakelaars waarmee de bitstanden voor iedere byte worden ingesteld, wordt ingebracht. Het artikel over het ontwerp van de originele Cosmac ELF werd in 1976 geschreven door Joseph Weisbecker en in vier afleveringen van het elektronica-tijdschrift Popular Electronics gepubliceerd. De gebruikte processor is een RCA 1802, die in het jaar daarvoor door dezelfde Weisbecker voor RCA was ontwikkeld. De publicatie van de artikelen over het maken van de Cosmac ELF hielp de verkoop van de processoren enorm.

De processor heeft enkele vanuit de processor te bedienen I/O poorten. Dit maakt het een vorm van microcontroller.

TypeSingle Board Computer met schakelaars voor binaire invoer van data en programma’s en 2 7-segments led displays
ProcessorRCA 1802
Programmeertaal1802 microcode
ProductvormPCB met veel van de benodigde onderdelen
Resterend werkAchterhalen en verzamelen van de resterende onderdelen, inclusief de display print
Afmetingen
Introductiejaar2007 (Cosmac ELF in 1976)
DocumentatieConstructiegids, RCA 1800 Microprocessor, Popular Electronics augustus 1976, Popular Electronics september 1976, Cosmac ELF Community website, Cosmac ELF Simulator

De onderdelenset heb ik in de afgelopen jaren met regelmaat uitgebreid door van de benodigde onderdelen een aantal aan te schaffen en nadert daarmee zijn completering; ik heb het idee dat als ik de ‘Bill of Materials’ er eens bij pak ik dan tot de conclusie ga komen dat alle onderdelen (tenminste eenmaal) aanwezig zijn. Het programmeren van een processor met schakelaars waarmee je iedere bit de juiste stand geeft voor je de byte in het geheugen opslaat trekt me in het geheel niet. Werken met een historische microprocessor als de RCA 1802 daarentegen spreekt me enorm aan.

RCA CDP1802CD processor met datumcode 715, gedecodeerd ‘1977, week 15’, ofwel april 1977

Ik kwam in mijn tienerjaren in het bezit van een afgedankte Landis + Gyr printplaat, waarvan ik de RCA CDP1802CD processor heb bewaard. Het is een processor in een witte keramische verpakking met gouden pennen, iets wat hem beter bestand maakt tegen natuurlijke elementen denk ik. Ik heb altijd gedacht dat dit het type processor is geweest dat feitelijk met de Galileo naar Jupiter is afgereisd, hoewel dat verder door geen enkel ander feit dat ‘hij is wit’ wordt gestaafd . De datumcode ‘715’ plaatst deze in april 1977. Ik denk dat ik die processor in de RC1802 Cosmac ELF kit ga plaatsen, als en wanneer ik er mee bezig ga.

Elektuur 68HC11-processorkaart

Onderdelenpakket van de Elektuur 68HC11-processorkaart

De Motorola 68HC11A1 is een krachtige microcontroller met veel I/O poorten, timers en analoge ingangen. Het interne geheugen is echter beperkt, wat voor veel besturingstoepassingen niet per sé een probleem hoeft te zijn. De 68HC11A1 heeft 256 bytes RAM en 512 bytes EEPROM geheugen aan boord, wat uitgebreid had kunnen worden met één of meerdere RAM chips of EPROM geheugen, maar ten koste van een aantal I/O poorten.

Type68HC11 Development Board
ProcessorMotorola 68HC11A1
Programmeertaal68HC11 assembleertaal
ProductvormVolledige kit
Resterend werkAssembleren, inclusief SMD onderdelen
Afmetingen
Introductiejaar1994
DocumentatieArtikel in de Elektuur van april 1994

Deze kit is niet mijn enige exemplaar van de Elektuur 68HC11-processorkaart en de kans dat ik deze kit nog ooit ga assembleren lijkt me minimaal. Ik herinner me echter nog goed dat ik deze kit bestelde bij  D.I.L.-Elektronica in Rotterdam, die een advertentie van deze kit in een Elektuur had. Na het bestellen kon ik al na enkele dagen met de controller aan de slag.

Klaar voor gebruik

Multitech Micro-Professor MPF-1

Multitech Micro-Professor MPF-1
TypeSingle Board Computer
ProcessorZilog Z80
ProgrammeertaalZ80 microcode, BASIC
ProductvormEindproduct
Resterend werk
Afmetingen
Introductiejaar
Documentatie

Elektuur 68HC11-processorkaart

Elektuur 68HC11-processorkaart
TypeDevelopment Board
ProcessorMotorola 68HC11A1F
Programmeertaal
ProductvormOntwerp + onderdelen
Resterend werk
Afmetingen
Introductiejaar
DocumentatieM68HC11E Series Programming Reference Guide, M68HC11 EEPROM Programming from a Personal Computer

Elektuur 8052AH-BASIC-computer

Elektuur 8052AH-BASIC-computer
TypeDevelopment Board
ProcessorIntel 8052AH-BASIC v1.1
ProgrammeertaalMCS-BASIC
ProductvormOntwerp + onderdelen
Resterend werk
Afmetingen10 x 15 cm
Introductiejaar
Documentatie

Arduino Duemilanove

Arduino Duemilanove
TypeDevelopment Board
ProcessorAtmel ATmega328
ProgrammeertaalC
ProductvormEindproduct
Resterend werk
Afmetingen
Introductiejaar
Documentatiewww.arduino.cc

Beck DK40 @CHIP SC12 Evaluation Board

Beck DK40 @CHIP SC12 Evaluation Board
TypeDevelopment Board
Processor
Programmeertaal
ProductvormEindproduct
Resterend werk
Afmetingen
Introductiejaar
Documentatie

Parallax BASIC Stamp 1

Parallax BASIC Stamp 1
TypeDevelopment Board
Processor
Programmeertaal
ProductvormEindproduct
Resterend werk
Afmetingen
Introductiejaar
Documentatie

Raspberry Pi Zero W

Raspberry Pi Zero W
TypeDevelopment Board
Processor
Programmeertaal
ProductvormEindproduct
Resterend werk
Afmetingen
Introductiejaar
Documentatie

Raspberry Pi Pico

Raspberry Pi Pico
Raspberry Pi Pico ‘explorer board’
TypeDevelopment Board
Processor
Programmeertaal
ProductvormEindproduct
Resterend werk
Afmetingen
Introductiejaar
Documentatie

M5Stack Atom Lite

M5Stack Atom Lite
TypeDevelopment Board
ProcessorEspressif ESP32-PICO
ProgrammeertaalUI Flow, Python, C
ProductvormEindproduct
Resterend werk
Afmetingen2,4 x 2,4 cm
Introductiejaar2020
DocumentatieM5Stack Atom Lite

M5Stack Card Computer

M5Stack Card Computer met M5Stack StampS3
TypeSingle Board Computer
ProcessorEspressif ESP32-S3
ProgrammeertaalUI FLow, Python, C
ProductvormEindproduct
Resterend werk
Afmetingen
Introductiejaar2023
Documentatie

Particle Photon

Particle Photon
TypeDevelopment Board
Processor
Programmeertaal
ProductvormEindproduct
Resterend werk
Afmetingen
Introductiejaar
Documentatie

NodeMCU

NodeMCU
TypeDevelopment Board
ProcessorEspressif ESP8266
ProgrammeertaalLua, C
ProductvormEindproduct
Resterend werk
Afmetingen
Introductiejaar2014
Documentatie

Niet getoond op deze pagina maar nog toe te voegen:

  • Wemos D1mini
  • Raspberry Pi 3b
  • Atmel ATtiny85

Re-creatie van de elektronische melodie-doos die ik als tiener in 1984 knutselde

In 1984 was ik 17 jaar en knutselen met elektronica wisselde mijn interesse voor computers en het schrijven van programma’s af. Ik was in die tijd bezig met het maken van hele schakelingen, netjes af te werken in een doosje. De uitdaging zat dan vaak in het maken van de printplaat, het verkrijgen van passende elektronische onderdelen en het vinden van materialen waarmee het product af te maken. Een project die ik toen onder handen had lijkt me de moeite om nog een keer over te doen.

Het project

De halfgeleidergids van Elektuur was een jaarlijks feest met de meer dan 100 schakelingen, ideeën en tips. En op basis van één van die schakelingen heb ik eens een melodieëndoos gemaakt, die ik korte tijd na de vervaardiging met een vriend ruilde. Ik zou het apparaat echter best nog een keer in handen willen hebben, want in mijn herinnering was het een leuk ding om te maken en te zien. Ik heb het maar kort in mijn bezit gehad, maar ik herinner me de behuizing (zwarte doos met afgeronde hoeken en doorzichtig, pleziglas deksel), printplaat aan de binnenkant, enkele drukschakelaars in het plexiglas deksel gemonteerd die een deuntje startten. Er waren meerdere deuntjes en de luidspreker zat ook in de behuizing, ongetwijfeld met uitgeboord rooster in het plexiglas. Het geheel zag er high-tech maar ook praktisch uit. Mooi om te zien, leuk om te bedienen.

Het lijkt me daarom de moeite om het project nog een keer over te doen, bij voorkeur met dezelfde materialen en middelen die ik toen tot mijn beschikking had. Minus het ontwikkelen en etsen van de printplaat dan. Denk ik. In Winschoten hadden we in 1984 een Tandy, waar je elektronische onderdelen kocht die in blisterverpakkingen zaten: een kartonnen kaartje met daarop een plastic venstertje waardoorheen je het onderdeel kon zien. En projectdozen: zwarte plastic doosjes in verschillende formaten met een zilvergrijs aluminium deksel dat in vier hoeken met een schroefje kon worden vastgezet.

Elektuur’s ontwerp van een melodische deurbel, halfgeleidergids uit 1984

Na enig zoeken vond ik een Elektuur uit de periode en met een schakeling die goed kunnen passen bij wat ik in die tijd tot mijn beschikking had: de Melodische deurbel uit het juli/augustusnummer (‘halfgeleidergids’) van 1984. Ik weet namelijk niet precies meer het jaar waarin ik het project ondernam, maar het zal ruim na mijn 15e en voor mijn 18e geweest zijn, dus dan ligt 1984 aardig in die lijn en de grootte van de printplaat en de beschrijving van de schakeling komt overeen met wat ik me er nog wel van herinner. Ik twijfel er niet aan dat het een Elektuur project betrof dat ik had nagebouwd, mét een printontwerp erbij. In het artikel wordt gesproken over eerdere projecten met muziekdozen, het kan natuurlijk ook een ander Elektuur project geweest zijn. Maar een gedegen zoektocht in de oudere (pre-1984) werken van Elektuur levert geen andere logische resultaten.

Onderdelen

UM3482A

Het schema van Elektuur vroeg om een UM3481 of equivalent onderdeel, dat bij Tandy werd verkocht. Er zijn er blijkbaar meer van, met verschillende melodieën. Ik kan me niet meer herinneren welke melodieën er in mijn projectje zaten, dus ik neem genoegen met elke variant. Overigens ben ik niet de enige ‘evil mad scientist’ die zich recentelijk over dit IC heeft gebogen.

Projectdoos

De behuizing kan ik me nog wel goed herinneren: de zwarte Tandy projectdoos waar oorspronkelijk een aluminium dekselplaat bij gezeten had, maar waarvoor ik met plexglas een doorzichtig deksel had gemaakt zodat de elektronica binnenin nog goed zichtbaar zou zijn. Een paar drukknoppen met rode knoppen en naar mijn herinnering een (of twee) zwarte draaiknoppen.

Momentschakelaars

De printplaat had ik naar ik me herinner zelf gemaakt, op basis van het ontwerp uit de Elektuur. Ik was in die tijd bezig met het maken (etsen) van printplaten, waarbij ik het ontwerp met inktpennen en wrijfsymbolen direct op de printplaat tekende overtrok op transparant calque papier, belichtte met een UV lamp, ontwikkelde en daarna etste. Het formaat van de projectdoos was goed passend voor de afmetingen van de printplaat, denk ik me te herinneren. Ik kan me de kleur van de printplaat niet meer herinneren, maar ik had in die tijd pertinax (bruin) en epoxy (groenig) tot mijn beschikking. Groen epoxy is degelijker dan pertinax (karton) en zal ook toen een logische keus voor me geweest zijn. De gebruikte printplaat had altijd een fotogevoelige laag, die werd afgeschermd met een zwarte plasticlaag, die je voor gebruik moest verwijderen.

De afmetingen van de printplaat zijn, afgemeten aan het gebruikte 16-polige IC, ongeveer 5,9 x 9,5 cm (2,3 x 3,7 inch). De afmetingen van de projectdoos kunnen 6,7 x 13,0 cm (5 1/8″ x 2 5/8″) geweest zijn, zoals de doos hierboven. Enigszins op schaal (moeilijk zonder de feitelijke printplaat) afgebeeld zou dat dan zo eruit gezien kunnen hebben:

Globale maatvoering van de projectdoos met melodische deurbel (afmetingen gebaseerd op de pinafstand van het gebruikte IC, 7 x 2,54 mm)

Re-creatiestappen

Voor de re-creatie van de printplaat heb ik na enig onderzoek de gemakkelijkste (maar wellicht niet de eenvoudigste) weg gekozen: het overtrekken van de printsporen van het artikel in een computerprogramma, afdrukken met een laserprinter, overnemen van de sporen op een stuk printplaat en etsen in een kunststof bakje. Ik heb overwogen om het geheel in KiCad of Eagle op te bouwen en door een printenbakker uit China te laten maken, maar dat lijkt me wat overkill. En het maken van een printplaat op de ouderwetse manier heeft wel wat, ondanks het feit dat ik niet per sé van plan was om nog een keer met de hand een printplaat te maken.

De onderdelen zijn prima te verkrijgen, op het gebruikte IC na. Daar helpt eBay echter, waar de oorspronkelijke, door Tandy verkochte exemplaren nog in originele verpakking in America worden aangeboden, maar ook goedkopere versies uit China. De rest is echter zo uit de onderdelendoos, of bij de plaatselijke elektronicahandel, uit voorraad te verkrijgen. Voor de schakelaars maak ik gebruik van de Archer-momentschakelaars-met-rode-knop, zoals ik die in 1984 tot mijn beschikking had en waarvan ik er vrij zeker van ben dat ik de precieze exemplaren zelfs nu nog in mijn collectie heb. De instelpotmeters laat ik vooralsnog maar even het type printmontage zoals aangegeven, hoewel me bij staat dat er in mijn eigen exemplaar sprake was van (een) draaiknop(pen).

Stap 1, revitaliseren van het printontwerp

De kwaliteit van het printontwerp in de scan van de halfgeleidergids uit 1984 lijkt me niet voldoende om te gebruiken als basis voor de printplaat. Ik gebruik voor de revitalisatie Microsoft PowerPoint, waarin ik een schermafdruk van het ontwerp van de print uit de halfgeleidergids schermvullend vertoon en met gekleurde lijnen overtrek. Ik heb drie printsymbolen gemaakt (8-zijdige rechthoekjes met een ronde uitsparing) en maak de printsporen met lijnstukken die ik met elkaar verbind. Kostte nog geen uur om te tekenen:

Overtrekken van de printsporen met Microsoft PowerPoint

Het op deze manier ontstane printontwerp ziet er precies zo zo goed als hetzelfde uit als het oorspronkelijk ontwerp in de halfgeleidergids van 1984, maar is nu geschikt om in hoge resolutie op een laserprinter af te drukken, waarbij ik nog even goed op de schaal moet letten:

Re-creatie van Elektuur printontwerp 84457

Stap 2, het maken van de printplaat

De mondiale videoinstructiesdatabase vertelt dat je best het ontwerp met een laserprinter op een stuk glad materiaal (schutpapier van een sticker bijvoorbeeld, of speciaal transferpapier) kunt afdrukken en dan met een strijkijzer (of professionele temperatuur-drukmachine) de afdruk kunt overdragen op een op maat gezaagd stuk printplaat. Vervolgens de printplaat, waarvan de banen en eilandjes nu zijn afgedekt met de laserprintertoner, etsen met Ferro(III)Chloride in een niet te grote ontwikkelschaal.

(volgt zodra het papier binnen is)

Stap 3, opbouw van de elektronica

(volgt)

Stap 4, ontwerp van de behuizing en de plaatsing van de onderdelen

(volgt)

Stap 5, samenbouw en afronding

(volgt)

Het verhaal achter enkele van mijn ontworpen flyers, boeken, producten en diensten

Internet of Things kit met controller en kabeltje (december 2019)

Voor een verzorgde avond met workshop Internet of Things had ik een leuke, handzame kit nodig die gemakkelijk uit te delen was, alle onderdelen zou bevatten en een leuk presentje zou vormen in de decembermaand. Ik heb ervoor gekozen gebruik te maken van een M5Stack M5StickC, die in een handzaam 5x5cm doosje komt, maar er verder niet zo heel spannend uitziet. Niet getreurd, een fleurige wikkel eromheen en het lijkt al heel wat.

M5StickC in doosje met wikkel eromheen

Gedurende de avond wisselde ik een enerverend verhaal over communicatiemogelijkheden af met praktische toepassingen van een miniatuur internetdevice en de deelnemers kregen in de loop van de avond hun gimmick. Voorafgaande stond het geheel al uitgestald en iedereen was nieuwsgierig naar wat er zou komen. De QR code leidde de deelnemer naar de pagina waarop de benodigde documentatie en code verstopt was.

40 doosjes met Internet of Things gimmicks

Spel om trainees te laten oefenen voor examens (februari 2019)

In 2019 draaiden we als Testconsultancy Groep veel traineeships van 8 weken met steeds tussen de 8 en 15 deelnemers, die op een bepaald moment een flink aantal examens op voor hen nieuwe vakgebieden moesten afleggen. Om ze hier de best mogelijke kans tot slagen te geven, verzonnen we steeds nieuwe oefeningen om de stof goed te laten beklijven. Een ‘Test-Bug-Boom’ spel (een variant op ’30 seconds’ met een rond te geven tikkende ‘bom’ die met veel lawaai na een onvoorspelbare tijd afging en steeds doorgegeven moest worden), waarbij door de deelnemer steeds een vraag moesten worden gesteld aan de groep, hielp hierbij.

Formaat speelkaart, uitgevoerd op zwaar 300 grams papier met afgeronde hoeken

Software Circus event met KPN als sponsor (september 2017)

In september 2017 werd ik gevraagd om voor KPN een Internet of Things workshop de organiseren als onderdeel van het Software Circus event in Amsterdam. De setting was bijzonder, in dat het werd gehouden op een industrieterrein met daarop een circustent en wat bijgebouwen die ook een tijdelijke, verplaatsbare aard hadden en waar het aantal deelnemers “tientallen zo niet honderden” zou kunnen zijn.

Ik zou zelf, uitgerust met steam punk outfit en naar verwachting showmaster-achtige prestaties, een groep bezoekers gaan enthousiasmeren, onderwijzen en begeleiden op het gebied van Internet of Things. De link met KPN was hier het noemen van, en relateren aan, toekomstige 5G netwerken maar vooral het laten zien dat werken bij KPN “fun en innovatief is”.

Omdat ik op het moment van de voorbereiding nog geen idee had wat ‘Software Circus’ was, hoe mijn workshop eruit zou zien en hoe ik de deelnemers kon bereiken, heb ik alle middelen die ik kon verzinnen aangewend om de spotlight op KPN en de Internet of Things workshop te krijgen, inclusief een Twitter ‘buzz’, posters, flyers en mondeling geroepen aanmoedigingen om vooral mee te doen aan de magie van Internet of Things.

De hal waarin de workshop ging plaatsvinden, met mijn handgeschreven aankondiging en link naar driverinstallatie op GitHub

In de hal op het industrieterrein zelf had KPN een booth met medewerkers van personeelszaken, in de hoop toekomstige collega’s te spreken. En naast de IoT workshop had KPN een riddertoneelstuk over de baten van Kubernetes, een onderwerp dat toen nog met voldoende tussenruimte over mijn hoofd scheerde.

A1 promotieposter, op glad posterpapier uitgevoerd, opgehangen op diverse locaties

Omdat ik van tevoren niet precies wist hoe ik alle deelnemers naar mijn workshop moest verleiden, had ik een flyer bedacht, die ik bij de ingang ging uitdelen. Ik bleek de enige host te zijn die dat deed, zodat ik effectief alle deelnemers van Software Circus in mijn workshop kreeg.

A5 flyer op MC papier 100 grams (7 september 2017)

Als voorbereiding op de workshop had ik een hondertal kleine doosjes gemaakt met hierin de benodigde onderdelen; een etiketje op de doos maakte het geheel af. Het aantal doosjes vormde ook gelijk het maximum aantal deelnemers; ze waren na afloop allemaal op. Op het event zelf was ruim voorzien in wifi netwerken, zodat de workshop keurig verliep, op het moment na dat ik iedereen dezelfde ‘bestel nu dit product bij bol.com’ liet uitvoeren, niet voldoende realiserend dat ik hiervoor de ‘klik en bestel’ handeling bij bol.com had geactiveerd, tot grote hilariteit van de deelnemers. Gelukkig kon ik de meer dan 100 bestellingen nog tijdig annuleren.

Etiketten in formaat ca. 3,5×9 cm afgedrukt op transparante zelfklevende folie

Boek en omslag Zelf een IoT toepassing maken (december 2016)

In de loop van 2016 had ik zoveel en zo vaak over Internet of Things geschreven, verteld en gepresenteerd dat het tijd werd om er een gebundeld werk van te maken en waarom dan niet een boek en gelijk zelf uitgever worden? Ja, leek me logisch en een paar weken typen, tekenen en layouten verder was het boek Zelf een IoT toepassing maken geboren. Echt een leuk project om te doen, waarbij het ontwikkelen van de software, het maken van de elektronische opstellingen, fotograferen, illustreren, tekstschrijven en het ontdekken van de geheimen van ‘boekpublicatie-met-ISBN’ hand-in-hand gingen.

Boek op A5 formaat, inhoudsopgave Zelf een IoT toepassing maken

De omslag zelf is wat geïnspireerd door de huisstijl die we in die tijd voor Testconsultancy Groep aan het adopteren waren, met bijpassend kleurpallet.

A5 boekomslag, uitgevoerd op zwaar papier in hoogglans gedrukt

Boek en omslag Leidraad test en acceptatie (september 2015)

In 2015 was ik werkzaam als software-testadviseur en kwaliteitsmanager voor het UMCG, die samen met het ErasmusMC voorbereiding trof voor de aanbesteding van een nieuw Elektronisch Patiënt Dossier. In die voorbereidingen werd veel gesproken over “hoe te testen” en omdat de groep betrokkenen groot begon te worden, heb ik samen met de projectleiders, teammanagers en testspecialisten een portfolio van test- en kwaliteitsmaatregelen vastgesteld. En omdat we voorzagen dat die aanpak door iedereen op een andere manier zou worden toegepast, heb ik er een boek over geschreven. En vormgegeven.

A5 boekomslag, uitgevoerd op zwaar papier in hoogglans gedrukt

De inhoud van het boek was in full color, met illustraties direct uit PowerPoint in Microsoft Publisher gegoten. Ieder hoofdstuk werd vergezeld van een door de afdeling communicatie van het UMCG aangeleverde promotiefoto, zodat het geheel fleurig en leesbaar werd gehouden, hoewel de inhoud op vlakken taaie kost bleek.

Meningtellers als evaluatie op congressen (juni 2013)

Mijn werk in 2013 bracht met enig regelmaat het organiseren van en participeren in grootschalige bijeenkomsten en congressen met zich mee, waar de mening van het publiek van belang was voor de vervolgstappen na de bijeenkomst. Nu kun je aan het gezicht van een enkeling nog wel de bekomst aflezen en een kleine groep even een snelle schets op een flipover laten maken, maar mening van een groep van 30 of meer deelnemers is lastig af te lezen. Mijn idee was, om mensen bij het verlaten van de ruimte even de mogelijkheid te geven een + of - knop in te drukken en daarvoor ontwikkelde ik een ‘meningteller’, met degelijke ‘ram’ knoppen en een display met teller. En software die misbruik tegenging. Leek te werken ook!

A1 poster met de meningtellers

De meningtellers, zo werden ze genoemd, waren zorgvuldig geconstrueerd (op een zondagmiddag tussen lunch en borreltijd) maar moesten enigszins voorzichtig worden vervoerd om ze zo lang mogelijk in goede staat te houden.

Meningtellers transportkoffer

Het resultaat was alleszins bemoedigend: met een beetje promotie tijdens de presentaties maakte zo’n 80% van de deelnemers gebruik van de mogelijkheid zijn of haar mening mee te laten tellen. Win!

Meningtellers bij een grote bijeenkomst: meer dan 80% van de deelnemers maakte gebruik van de meningtel-mogelijkheid

Roadtrip en skivakantie vanuit Groningen naar Wagrain, Oostenrijk

In de voorjaarsvakantie van 2024 hebben we een 5-daagse roadtrip en skivakantie gepland naar Wagrain in Salzburg, Oostenrijk. Onze Tesla model 3 Long Range is ondertussen een kleine 5 jaar oud en dat betekent dat de accu niet meer de volledige capaciteit van vroeger zal hebben, hoewel we daar in de rijcapaciteit nog niets van merken. Verder is het rijden in winterse omstandigheden ‘naar verluid’ ongunstig voor de accucapaciteit van elektrische auto’s: het chemisch proces in accu’s werkt (veel) beter op hogere temperaturen. Daarom hebben (Tesla) accu’s ingebouwde koeling én verwarming, maar dat moet ook van energie worden voorzien. We gaan de resultaten zien.

Het plan

De rit is ongeveer 1000 kilometer en de Tesla Superchargermap geeft aan dat we onderweg 4 keer gaan laden voor we op de plek van bestemming aankomen.

Kaartweergave van de Tesla Superchargermap Groningen-Wagrain met geplande laadpunten

We hebben de volgende laadpunten in het vooruitzicht:

PlaatsAfstandRijtijdLaadtijdWerkelijke tijd aankomst
Groningen, Nederland21:30
Emsbüren, Duitsland135 km1 u 30 min15 min23:00
Malsfeld, Duitsland256 km2 u 30 min25 min1:45
Geiselwind, Duitsland207 km2 u 10 min25 min4:20
Pfaffenhofen, Duitsland194 km1 u 49 min25 min6:45
Anif, Oostenrijk (optioneel)191 km1 u 48 min25 min9:00
Wagrain, Oostenrijk66 km54 min10:30
Reisplan Groningen – Wagrain

De verwachte reistijd is ongeveer 12 uur en 40 minuten, de laadtijden meegenomen. Als we om half tien in de avond vertrekken verwacht ik om ongeveer half elf in de ochtend aan te komen. Eerdere roadtrip-ervaringen met de Tesla Model 3 hebben geleerd dat het navigatiesysteem ervoor zorgt dat de accu’s niet leegraken door het verbruik, de atmosferische omstandigheden buiten en de weg- en verkeerssituatie in de gaten te houden en waar nodig een extra, of andere, oplaadstop in te lassen en daar korter, of langer te laden (er wordt standaard alleen net voldoende geladen om tot de volgende stop te geraken). De feitelijke route en laadpunten liggen dus helemaal nog niet vast. Maar, het kan geen kwaad om alvast een plan te trekken.

Op de plaats van bestemming zijn enkele oplaadpunten. Omdat ik nog niet eerder in Wagrain ben geweest, moet ik de informatie hier online vertrouwen. We doen daarom (wellicht) nog een extra laadstop in Anif, Oostenrijk zodat we niet met een helemaal lege accu aankomen en zoeken dan op de plaats van bestemming wel een oplaadpunt.

Op de snelwegen in Oostenrijk is een Autobahnvignet nodig. In Duitsland en Oostenrijk zijn op sommige wegen sneeuwkettingen verplicht.

Met de auto naar Oostenrijk
Sneeuwkettingen achterwielen verplicht op sommige wegen
Autobahnvignet voor Oostenrijk
Route globaal verkennen op de kaart, met laadstops
Dagreizen/nachtreizen bepalen

Waar is het

Wagrain ligt midden in de deelstaat Salzburg in Oostenrijk. De deelstaat Salzburg is verdeeld in districten en Wagrain bevindt zich in het district Pongau. Naburige steden zijn Flachau en St. Johann im Salzburg. Op 6 kilometer afstand van Wagrain ligt dorp Kleinarl. De dorpen worden vaak tesamen ‘Wagrain-Kleinarl’ genoemd. Wagrain telt 3127 inwoners en de voornaamste inkomstenbron van Wagrain is de wintersport, hoewel het er in de zomer naar verluid ook leuk is. Wagrain maakt deel uit van de Salzburger Ski Amadé (ook wel Salzburger Sportwelt genoemd), een skigebied met ruim 600 kilometer piste. De plaatselijke VVV vormt de toeristische vraagbaak en bevat veel informatie over de plaats en lokale ondernemers en bevolking. Wil je weten waar je elektrisch kunt laden? “In Wagrain findet ihr direkt am Gemeinde Parkplatz E-Ladestationen.”, aldus de VVV. Webcams zien? De VVV heeft er een heleboel. Het dorp gaat er prat op dat iedere inwoner en ondernemer probeert winter- en zomertoeristen zo veel mogelijk van de omgeving en de mogelijkheden te laten genieten.

Wandelen

De Wagrain-Kleinarl VVV heeft een keurige ‘Erlebnis Karte’ met een groot aantal niet-ski-activiteiten voor hen die voor het eerst op bezoek komen. Dat is ik!

Wagrain-Kleinarl Erlebnis Karte

Omdat ik zelf niet van plan ben om op de lange latten of snowboard te stappen en vooral uitzie naar een paar dagen uitgebreide wandeltochten, heb ik me hier wat op voorbereid. Wat heb je nodig om te wandelen? Een paar goed ingelopen en recent ingevette hoge wandelschoenen, een (niet te) warme broek en jas, een muts, handschoenen en een rugzakje met wat drinken en eten voor onderweg. Check. Ah, en niet een zonnebril vergeten. Er worden verschillende routes voorgesteld:

Omdat dit een buitenkansje is om mooie foto’s te maken ga ik niet vergeten mijn camera als extra mee te nemen, wellicht zelfs een drone. Ik zie op de activiteitenkaart dat er wandelroutes zijn waarbij je de terugweg naar het dal met een sleetje onderneemt, ‘rodeln’. Dat lijkt me wel wat.

Meenemen voor het wandelen
Warme jas Wandelbroek en/of skibroek om te wandelen
Goed ingelopen hoge wandelschoenen met cramp-ons en sneeuwkettingen
Hoofdlamp-voor-het-geval-dat
Telefoon met powerbank, horloge met GPS en noodmeldingen
Muts en zonnebril, handschoenen
Thermokleding (hoewel: bij 5 graden lijkt het me niet nodig)
Rugtas, thermosfles voor koffie ed
Fototoestel, eventueel foto/videodrone

Skiën

Om te skieën in het gebied heb je een meerdaagse ski-pas nodig van de Ski Amadé, moet je ski’s, helm en schoenen huren en neem je ski-lessen. Eigen uitrusting bestaat uit thermo-onderkleding, een skibroek, jas, snowboots, een zonnebril, muts en handschoenen.

Skiverhuur en -lessen in Wagrain
Skischule Rot Weiß Rot : Skistadl Wagrain Skiverleih
Markt 57a
5602 Wagrain
Oostenrijk
Website https://www.rot-weiss-rot.at
Telefoon +43 664 5409966

> Skies, schoenen, helm, toegangspas Ski Amadé

Verblijf

We verblijven in Wagrain in het splinternieuwe The Matthew Copper Lodge, omdat Booking.com hier een last-minute vrijgekomen superaanbieding-nu-of-nooit voor had. Dan snel doorklikken natuurlijk. Het is een ‘superior suite’ met drie losse slaapkamers. Ben benieuwd.

Plattegrond van het verblijf: er zijn zo te zien wat kansen onbenut gebleven om televisies op te hangen
Adresgegevens appartement
The Matthew – Copper Lodge
Karl-Heinrich-Waggerl-Straße 19
5602 Wagrain
Oostenrijk
Website https://www.hotel-wagrain.eu

Het reisverslag

We vertrokken op zondagavond om 21:30 en het navigatiesysteem koos de benodigde laadpunten. Het eerste laadpunt zou met 25 procent resterende acculading gehaald worden, maar in de eerste minuten zagen we de verwachte resterende lading met een procent per minuut teruglopen. Nieuwe laadpunten werden voorgesteld en hierna bleef de voorspelling aardig op koers. De voorspelling van aankomst om 10:30 in de ochtend in Wagrain werd keurig gehaald. De totale reistijd was daarmee 13 uur, voor een afstand van zo’n 1150 kilometer.

PlaatsAankomsttijdAfgelegde afstandRijtijdBegin % accuLaadtijdEind % accuVertrektijd
Groningen, Nederland100%21:30
Bissendorf, Duitsland23:302042 u16%30 min92%0:00
Malsfeld, Duitsland02:001942 u16 %30 min91 %02:30
Knetzgau, Duitsland04:171891 u 47 min18 %28 min87%04:45
Greding, Duitsland06:081481 u 23 min32%32 min91%06:40
Piding, Duitsland09:002442 u 20 min16%23 min75%9:23
Wagrain, Oostenrijk10:25781 u 2 min50%
Feitelijke afstanden en laadpunten heenreis

De maximaal af te leggen afstand met de accu van de auto, ervan uitgaande dat de capaciteit van de accu gelijkelijk is verdeeld over het percentagebereik, is gemiddeld 277 kilometer1. Dat is niet veel, in vergelijking met de oorspronkelijk geadverteerde capaciteit van 550 kilometer, of 450 kilometer dat wordt aangegeven als de accu op 100% staat. Dat kan alles te maken hebben met de temperatuur, de hoeveelheid mensen in de auto en de rijstijl, maar linksom of rechtsom is het net iets meer dan de helft van de minimaal geadverteerde capaciteit en lijkt degradatie (of een nooit gehaalde oorspronkelijke capaciteit) voor de hand liggen.

Bij het hotel is een laadpunt en op de parkeerplaatsen bij de skiliften zijn laadpunten. Voldoende mogelijkheden en geen probleem van betekenis om de auto bij te laden.

De sneeuwkettingen waren een overbodigde aanschaf: ze waren in het geheel niet nodig. De wegen zijn schoon en er is in het geheel geen noodzaak om zelfs maar met de auto met sneeuw in aanraking te komen.

De skiverhuur Skistadl Wagrain (‘Rot Weiß Rot’) is vriendelijk en behulpzaam: ze zijn duidelijk gewend om duizenden paren skies per jaar aan te meten, inclusief de benodigde schoenen en helmen. In een kwartiertje waren we daar met volledige uitrusting en instructies om de skieles-groep op de Grafenberg te ontmoeten, weer de deur uit. De van te voren online aangeschafte skipassen konden bij de ski-gonzels uit een automaat worden afgehaald.

PlaatsAankomsttijdAfgelegde afstandRijtijdBegin % accuLaadtijdEind % accuVertrektijd
Wagrain, Oostenrijk95%09:25
Reichtertshoven, Duitsland13:102673 u 45 min15%35 min92%13:45
Geiselwind, Duitsland15:441811 u 59 min41%47 min99%16:31
Paderborn, Duitsland20:173183 u 46 min16%47 min98%21:04
Groningen, Nederland00:062883 u 01 min14%
Feitelijke afstanden en laadpunten terugreis

Het verbruik op de terugweg was lager dan de heenweg en de auto hield daar vanaf het vertrek in Wagrain al rekening mee. Door de files in Oostenrijk en een deel van Duitsland lag de gemiddelde snelheid vanaf het begin ook lager dan de heenweg en het navigatiesysteem leek daarop te anticiperen en stelde slechts drie laadmomenten voor, die ook nog eens eenvoudig gehaald werden. Overigens heb ik langer geladen dan de auto zelf voorstelde. De maximaal af te leggen afstand met de accu van de auto was op de terugweg gemiddeld 354 kilometer.

  1. Berekenwijze: gemiddelde van 1 / (Einde % Accu vorige stop – Begin % accu huidige stop) * Afgelegde afstand van alle ritten. ↩︎

Maak (opnieuw) kennis met de Atmel ATtiny85 microcontroller

Recentelijk maakte ik voor het Cursusburo een cursus Praktische analoge en digitale elektronica waarin ik ook de beginselen van het werken met microcontrollers uit de doeken doe. Niet het programmeren zelf, maar het toepassen van een (voorgeprogrammeerde) microcontroller als onderdeel in een elektronische schakeling was hier het onderwerp. De toegepaste microcontroller, de Atmel ATtiny85, is een oude bekende van me en de inleidende tekst past goed in mijn eigen projectbeschrijvingen. Ik heb als voorbeeld gebruikgemaakt van een eerder gemaakte toepassing: het automatisch fietsachterlicht.

Toepassingsgebied

De ATtiny85 is een microcontroller in de trand van Arduino, maar met veel minder besturingspennen, minder werkgeheugen en een kleinere verpakking. Als onderdeel van de Atmel AVR family heeft de ATtiny85 een mooie combinatie van verpakking (DIP-8) en eigenschappen zoals voldoende flashgeheugen. De ATtiny85 kan als los IC op een breadboard worden gebruikt, zolang de juiste voedingsspanning wordt toegevoerd.

AVR typeVerpakkingRAMFLASHEEPROMKLOKTimersADC pinsGPIO pins
ATtiny84 20PUDIP-14N5128K51220 MHz1812
ATtiny85 20PUDIP-8N5128K51220 MHz246
Kenmerken van verschillende leden van de Atmel AVR familie
ATtiny85 microcontroller (illustratie Testconsultancy Groep)

Ondanks zijn kleine formaat kan er met de ATtiny85 op veel verschillende manieren worden gecommuniceerd. Op het meest basale niveau hebben we zes 5 V logische digitale in- en uitgangspinnen ter beschikking, waarvan er vier ook kunnen worden gebruikt als analoge ingangspinnen (ADC) voor gebruik met componenten zoals een lichtgevoelige weerstand. Vier van de beschikbare pinnen kunnen worden gebruikt als digitale uitgang met pulsbreedtemodulatie (PWM). Ook zijn zijn er twee seriële bussen SPI en I2C beschikbaar voor gebruik met slimme sensoren en andere apparaten. van de 8 aansluitpennen 3 speciale functies hebben, moet er voor de overige 5 zorgvuldig worden gekozen, welke functie er gebruikt gaat worden op welke pen.

Over het algemeen geldt, dat alles wat met Arduino kan, ook met de ATtiny85 kan. Van het aansturen van een enkele led, het besturen van individueel adresseerbare WS2812 leds, het besturen van een servo, het bedienen van een grafisch display tot het inlezen van schakelaars, draaipotentiometers of sensoren: de ATtiny85 kan het.

Toepassing van de pinnen van de ATtiny85 (illustratie Testconsultancy Groep)

ATtiny85 technische specificaties

CPU architectuur8 bit RISC
Flash programmageheugen8K bytes
EEPROM512 bytes
Kloksnelheid1 MHz interne klok
RAM512 bytes intern
VerpakkingDIP-8N
Aantal programmeerbare I/O pinnen6
Werkspanning2,7 V – 5,5 V
Werktemperatuur-55 ºC tot +125 ºC
Maximale stroomopname200 mA
Maximale stroomafgifte per pin40 mA
ADC eigenschappen4 kanalen, 10 bits
PWM eigenschappen2 uitgangen
Communicatie interfaces
Timers2 keer 8 bits tellers
Flashgeheugen8 kbyte 10.000 keer herschrijfbaar

De nummering van de ATtiny85 pinnen in de Arduino programmeeromgeving wijkt af van de nummering van de fysieke behuizing van de microcontroller. Het is daarom een goed idee om de voor de ATtiny85 gebruikte pin-nummering in de broncode op te nemen.

1
2
3
4
5
6
7
8
/*
  ATtiny85 pinbeschrijving
                   _______
  RESET ADC0 PB5 x|1  ^  8|x VCC (+)
    PWM ADC3 PB3 x|2     7|x PB2 ADC1 
    PWM ADC2 PB4 x|3     6|x PB1 PWM
         (-) GND x|4_____5|x PB0 PWM
*/

Digitale signalen inlezen

Het inlezen van digitale (logisch 0 of 1) signalen gaat in de Arduino programmeertaal met digitalRead(pinnummer). Het pinnummer is hier de logische nummering van de PBn poorten en niet de fysieke pin van de ATtiny85.

1
2
3
4
int digitaleIngangPin = 4; // Digitale ingang PB4, ATtiny85 pin 3
int digitaleWaarde; // Variabele die de ingelezen waarde gaat bevatten 
pinMode(digitaleIngangPin, INPUT); // Configureer poort als ingang 
digitaleWaarde = digitalRead(digitaleIngangPin); // Lees digitale waarde in

Bij gebruik van de digitale in- en uitgangen PBn moet met pinMode(pinnummer, INPUT) de signaalrichting geconfigureerd worden om aan te geven dat de poort als ingang gebruikt gaat worden.

Analoge signalen inlezen

Het inlezen van analoge (0 V tot VCC V) signalen gaat in de Arduino programmeertaal met de instructie analogRead(pinnummer). Het pinnummer is hier de logische nummering van de ADCn poorten en niet de fysieke pin van de ATtiny85.

1
2
3
int analogeIngangPin = 3; // Analoge ingang ADC3, ATtiny85 pin 2
int analogeWaarde; // Variabele die de ingelezen waarde gaat bevatten 
analogeWaarde = analogRead(analogeIngangPin); // Lees analoge waarde in

Bij gebruik van de analoge ingangen ADCn is configuratie van de signaalrichting niet nodig.

Digitale signalen uitsturen

Het uitsturen van digitale (logisch 0 of 1) signalen gaat in de Arduino programmeertaal met digitalWrite(pinnummer). Het pinnummer is hier de logische nummering van de PBn poorten en niet de fysieke pin van de ATtiny85.

1
2
int digitaleUitgangPin = 0; // Digitale uitgang PB0, ATtiny85 pin 5 
pinMode(digitaleUitgangPin, OUTPUT); // Configureer de digitale poort als uitgang digitalWrite(digitaleUitgangPin, HIGH); // Maak de digitale uitgang HOOG digitalWrite(digitaleUitgangPin, LOW); // Maak de digitale uitgang LAAG

Bij gebruik van de digitale in- en uitgangen PBn moet met pinMode(pinnummer, OUTPUT) de signaalrichting geconfigureerd worden om aan te geven dat de poort als uitgang gebruikt gaat worden.

Pulsbreedtemodulatiesignalen uitsturen

Met pulsbreedtemodulatie wordt de spanning van de uitgang gedurende een instelbaar percentage van de tijd hoog- en laaggemaakt. De uitgang wordt hiertoe voorzien van een wisselspanning die tussen (0 V tot VCC V) wisselt in een frequentie van ongeveer 500 Hz. De verhouding tussen hoog en laag zorgt ervoor dat een aangesloten belasting zoals een led, slechts een deel van de stroom ontvangt. Deze verhouding wordt arbeidsduurverhouding of duty cycle genoemd en wordt uitgedrukt in een percentage 0% (altijd 0 V) tot 100% (altijd VCC V).

Het uitsturen van een PWM signaal gaat in de Arduino programmeertaal met analogWrite(pinnummer, arbeidsduurverhouding), wat technisch overigens niets te maken heeft met de analoge poorten. De arbeidsduurverhouding wordt opgegeven in een getal 0 (0%) tot 255 (100%).

1
2
3
4
int pwmUitgangPin = 1; // Digitale uitgang PB1, ATtiny85 pin 6 
digitalWrite(pwmUitgangPin, 0); // Lever een signaal met 0% arbeidsduur 
digitalWrite(pwmUitgangPin, 128); // Lever een signaal met 50% arbeidsduur
digitalWrite(pwmUitgangPin, 255); // Lever een signaal met 100% arbeidsduur

Bij gebruik van PWM is configuratie van de signaalrichting niet nodig.

Toepassingsvoorbeeld

Een typische elektronische toepassing van de ATtiny85 is in een eenvoudig circuit waarbij de ATtiny85 de functie overneemt van wat normaliter met meerdere digitale logica- en interfaceelektronica opgelost zou worden. In het voorbeeld hieronder een schakeling waarmee een led wordt ingeschakeld bij duisternis:

Digitaal fietsachterlicht (illustratie Testconsultancy Groep)

In het afgebeelde schema zijn verschillende circuits te onderscheiden. Het circuit dat bestaat uit weerstand R1, de led, transistor T1 en weerstand R2 wordt door de ATtiny85 aangestuurd via pen 5 (PB0). Het circuit dat bestaat uit de LDR en weerstand R3 vormt een spanningsdeler waarvan de spanning door de ATtiny85 wordt ingelezen via pen 2 (ADC3). De ATtiny85 wordt gevoed vanuit de batterij via pennen 4 (-) en 8 (+).

Het programma dat in de ATtiny85 is vastgelegd leest de waarde van ADC3 en bepaalt of de ingelezen waarde kleiner is dan een proefondervindelijk bepaalde drempelwaarde en schakelt dan de led via PB0 in door de pen hoog te maken (gelijk te maken aan de batterijspanning). Als de ingelezen waarde niet kleiner is, dan wordt de led uitgeschakeld door PB0 laag te maken.

Programmeren van de ATtiny85 met een Arduino programmeerinrichting

Om een ATtiny85 (of andere variant van Atmel) te programmeren is een programmeerinrichting nodig. Dat kan heel goed een Arduino zijn, waarvoor specifiek voor dit doel specifieke configuraties en een codebibliotheek vanuit de Arduino-IDE beschikbaar zijn. Het bedraden van de Arduino en ATtiny85 is nog wel een klusje:

Bedradingsschema voor het programmeren van een ATtiny85 met een Arduino controllerboard

Een speciale opzetprint voor de Arduino maakt het allemaal een stuk eenvoudiger en handiger voor als er met regelmaat meerdere ATtiny’s moeten worden geprogrammeerd:

Opzetprintje van www.badnetwork.co.uk

Over het algemeen is het handig om een Arduino controllerboard te gebruiken als Dev Board voor een toekomstige ATtiny85 toepassing. Dit heeft enkele voordelen:

  • Een Arduino controllerboard wordt via een USB aansluiting geprogrammeerd, waarbij de I/O pennen in een circuit aangesloten kunnen blijven (een ATtiny85 wordt via dezelfde pennen geprogrammeerd als die ook met een toekomstig circuit verbonden worden)
  • Een Arduino controllerboard heeft een ingebouwde stroomvoorziening, die aangesloten randapparaten van 5 of 3.3 volt voorziet. Handig om even snel een schakeling mee op te bouwen
  • Een Arduino controllerboard heeft verschillende leds en een seriële poort waarover loginformatie kan worden betrokken. Het maakt debuggen van programma’s veel gemakkelijker

Omdat een Arduino ook gebruikt wordt als programmeerapparaat voor de ATtiny85 is het handig om twéé Arduino controllerboards te gebruiken: eentje als experimenteer Dev Board voor de toekomstige ATtiny85 toepassing, en eentje als programmeerapparaat. Maar met eentje lukt het ook prima: eerst de toepassing maken en debuggen met een Arduino, daarna dezelfde Arduino als programmeerapparaat gebruiken.

Om de ATtiny85 te programmeren met een Arduino controllerboard volg je deze stappen:

  • Kies voor een Arduino Uno of Duecimila (andere versies zullen vast geschikt zijn) en verbind deze met de computer en de Arduino programmeeromgeving op de gebruikelijke manier. Kies in de Arduino programmeeromgeving als board de gekozen Arduino controllerboard
  • Laad op de Arduino controllerboard een sketch om deze als programmeerapparaat te gebruiken. Kies in de Arduino programmeeromgeving het volgende:
    File > Voorbeelden > 11.ArduinoISP > ArduinoISP
  • Upload de ArduinoISP sketch naar de aangesloten Arduino Uno of Duecimila controllerboard
  • Maak de Arduino controllerboard los van de computer
  • Bedraad de Arduino controllerboard met een ATtiny85 zoals in bovenstaand bedradingsschema, of plaats een geschikt opzetprintje met dezelfde functie zoals in de foto hierboven getoond
  • Plaats een ATtiny85 microcontroller in het circuit of op het opzetprintje en verbind de Arduino controllerboard opnieuw met de computer
  • Kies in de Arduino programmeeromgeving in de Bordbeheerder de attiny package van David A. Mellis:
    Hulpmiddelen > Bord > Bordbeheerder… > attiny
  • Kies in de Arduino programmeeromgeving als Bord een ATtiny25/45/85:
    Hulpmiddelen > Bord > attiny > ATtiny25/45/85
  • Stel in de Arduino programmeeromgeving het gebruik van een ATtiny85 en de juiste kloksnelheid in:
    Hulpmiddelen > Processor: “ATtinynn > ATtiny85
    Hulpmiddelen > Clock: “Internal n MHz” > Internal 1 MHz
  • Instrueer de Arduino programmeeromgeving om de aangesloten Arduino Uno of Duecimila als programmeerapparaat te gebruiken wanneer er een programma moet worden geupload, zodat een programma via het programmeerapparaat in de ATtiny85 wordt geprogrammeerd, in plaats van naar de aangesloten Arduino:
    Hulpmiddelen > Programmeerapparaat > Arduino as ISP
  • Laad of schrijf het programma voor de ATtiny85 in de Arduino programmeeromgeving
  • Upload het programma naar de ATtiny85 via de upload-knop
  • Test de ATtiny85 in een circuit los van de Arduino Uno of Duecimila zodat de aangesloten pennen van de ATtiny85 vrij zijn voor het beoogde doel
Uitlegkaart
De ATtiny85 heeft het al jaren tot te delen kennisonderwerp geschopt; hier een aankondiging van het Maakfestival in Groningen in 2015

Met NUR codes houd je je ebook verzameling toegankelijk

Wie al een tijdje ‘over’ is van lezen op papier naar lezen op een ebook-reader komt tot de onaangename conclusie dat het hebben en weer terugzoeken van ebooks anders werkt dan dat bij papieren boeken het geval is: je vindt je boeken moeilijk terug en het is lastig om uit al die titels dat ene boek te halen dat je een poosje terug hebt gekocht met het idee om het in de vakantie te lezen.

Vroeger toen ik boeken leende bij de bibliotheek en niet ieder boek waar ik in geïnteresseerd was zelf kocht, kon ik boeken haast blindelings vinden. De boeken stonden thematisch ingedeeld en als je geïnteresseerd was in science fiction had je daar een hele stelling van. Wil je iets weten over het knutselen met hout? Die hoek. Groepspsychologie? Daaro. Geschiedenis van Zwitserland? Jeugdboeken? Verdieping naar beneden. Men had een slim systeem, dat NUR heet: Nederlandstalige Uniforme Rubrieksindeling. Het is een hiërarchisch systeem, waarbij de indeling zover ‘naar beneden’ wordt gevolgd totdat een boek in meer dan één rubriek valt. Een boek is op die manier eerst NUR 300, voor ‘Literaire fictie algemeen’. Is het een spannend boek? Dat maakt het een 330, voor ‘Spannende boeken algemeen’. Een science fiction? 333, voor ‘Science Fiction’. Een combinatie van thriller, science fiction en detective? Dan blijft het 330.

In Calibre gaat het gebruik van NUR het handigst door ieder (en dan bedoel ik ieder) boek te voorzien van een enkel label, de NUR label. Dat is even wat werk, soms wel een paar minuten per boek maar meestal een paar seconden, maar de tijd betaalt zich driedubbel terug. In Nederland uitgegeven boeken hebben vaak een NUR code, die door de uitgever of door de auteur is toegekend. Hieronder de invulling van het boek ‘Het bromvlieg effect’, dat door de uitgever met NUR 770 is gekenmerkt (‘Psychologie algemeen’), ingevuld in het veld Labels:

Boek in Calibre met ingevulde NUR (770)

In eerste instantie moeten alle NUR codes met omschrijving worden ingevuld, totdat een NUR al een keer voorkomt bij een ander boek, dan onthoudt Calibre de hele tekst.

Nadat alle boeken van een NUR zijn voorzien kan er in Calibre op gefilterd worden. En daar komt de kracht van Calibre om de hoek, die van de NUR codes in eerste instantie een keurige afkortingslijst heeft gemaakt:

NUR codes met alleen de begincijfers getoond

Door een reeks te openen, worden alle NUR codes binnen die reeks getoond:

NUR codes binnen de reeks ‘3’

Er kan nu op een enkele rubriek, of combinatie van rubrieken worden gefilterd tot bijvoorbeeld alleen science fiction boeken worden getoond.

Boeken in mijn Calibre, gefilterd op ‘333 Science Fiction’

Hieronder is de gehele NUR lijst afgebeeld. Handig om de eigen boeken mee te rubriceren.

000Non books algemeen
011Agenda’s
012Albums en dagboeken
014Kalenders en verjaardagskalenders
015Posters
016Non books met een laag BTW-tarief
017Non books met een hoog BTW-tarief
019T-shirts
021Kussenslopen
022Knuffels
023Spelletjes voor kinderen en jongeren
024Spelletjes voor volwassenen
030Kaarten algemeen
031Autokaarten
032Fietskaarten
033Stadsplattegronden
034Topografische kaarten
035Wandelkaarten
036Waterkaarten
040CD-ROM algemeen
041Games (cd-rom)
042Hobby (cd-rom)
042Hobby (cd-rom)
042Hobby (cd-rom)
044Kinderen en jongeren (cd-rom)
045Kunst & Cultuur (cd-rom)
046Naslagwerken (cd-rom)
048Taal & Cursussen (cd-rom)
050DVD algemeen
051Games (dvd)
052Documentaires (dvd)
053Kinderen en jongeren (dvd)
054Speelfilm (dvd)
055Muziek (dvd)
056Naslagwerken (dvd)
060Video algemeen
061Documentaires (video)
062Kinder- en jeugdvideo
063Speelfilm (video)
064Muziek (video)
071Diskette software algemeen
072CD-tape algemeen
073Klassiek muziek (cd-tape)
073Klassiek muziek (cd-tape)
074Moderne muziek (cd-tape)
075Muziek voor kinderen en jongeren (cd-tape)
076Gesproken tekst voor kinderen en jongeren (cd-tape)
077Gesproken tekst voor volwassenen (cd-tape)
080Overige media algemeen
081CD, cassette, CD-ROM, DVD, tape, diskette (blanco)
082Film- en diarolletjes (blanco)
083Video (blanco)
084Kranten
085Tijdschriften hoog BTW-tarief (niet-literair)
086Tijdschriften laag BTW-tarief (niet-literair)
100Educatieve uitgaven algemeen
110Talen algemeen
111Taal VMBO
112Taal HAVO/VWO
113Taal Hoger Onderwijs
114Taal BVE-sector (= MBO + volwassenen educatie)
115Taal Branchegerichte opleidingen
116Taal ASO (algemeen secundair onderwijs)
117Taal BSO (beroeps secundair onderwijs)
118Taal TSO (technisch secundair onderwijs)
119Taal KSO (kunst secundair onderwijs)
120Exacte vakken en informatica algemeen
121Exacte vakken en informatica VMBO
122Exacte vakken en informatica HAVO/VWO
123Exacte vakken en informatica HOGER ONDERWIJS
124Exacte vakken en informatica BVE-sector (= MBO + volwassenen educatie)
125Exacte vakken en informatica Branchegerichte opleidingen
126Exacte vakken en informatica ASO (algemeen secundair onderwijs)
127Exacte vakken en informatica BSO (beroeps secundair onderwijs)
128Exacte vakken en informatica TSO (technisch secundair onderwijs)
129Exacte vakken en informatica KSO (kunst secundair onderwijs)
130Mens en maatschappij algemeen
131Mens en maatschappij VMBO
132Mens en maatschappij HAVO/VWO
133Mens en maatschappij HOGER ONDERWIJS
134Mens en maatschappij BVE-sector (= MBO + volwassenen educatie)
135Mens en maatschappij Branchegerichte opleidingen
136Mens en maatschappij ASO (algemeen secundair onderwijs)
137Mens en maatschappij BSO (beroeps secundair onderwijs)
137Mens en maatschappij BSO (beroeps secundair onderwijs)
138Mens en maatschappij TSO (technisch secundair onderwijs)
139Mens en maatschappij KSO (kunst secundair onderwijs)
140(Instrumentele) vaardigheden algemeen
141(Instrumentele) vaardigheden VMBO
142(Instrumentele) vaardigheden HAVO/VWO
143(Instrumentele) vaardigheden HOGER ONDERWIJS
144(Instrumentele) vaardigheden BVE-sector (= MBO + volwassenen educatie)
145(Instrumentele) vaardigheden Branchegerichte opleidingen
146(Instrumentele) vaardigheden ASO (algemeen secundair onderwijs)
147(Instrumentele) vaardigheden BSO (beroeps secundair onderwijs)
148(Instrumentele) vaardigheden TSO (technisch secundair onderwijs)
149(Instrumentele) vaardigheden KSO (kunst secundair onderwijs)
150Kunstzinnige vorming algemeen
151Kunstzinnige vorming VMBO
152Kunstzinnige vorming HAVO/VWO
153Kunstzinnige vorming HOGER ONDERWIJS
154Kunstzinnige vorming BVE-sector (= MBO + volwassenen educatie)
155Kunstzinnige vorming Branchegerichte opleidingen
156Kunstzinnige vorming ASO (algemeen secundair onderwijs)
157Kunstzinnige vorming BSO (beroeps secundair onderwijs)
158Kunstzinnige vorming TSO (technisch secundair onderwijs)
159Kunstzinnige vorming KSO (kunst secundair onderwijs)
160Economie, recht en bedrijfskunde algemeen
161Economie, recht en bedrijfskunde VMBO
162Economie, recht en bedrijfskunde HAVO/VWO
163Economie, recht en bedrijfskunde HOGER ONDERWIJS
164Economie, recht en bedrijfskunde BVE-sector (= MBO + volwassenen educatie)
165Economie, recht en bedrijfskunde Branchegerichte opleidingen
166Economie, recht en bedrijfskunde ASO (algemeen secundair onderwijs)
167Economie, recht en bedrijfskunde BSO (beroeps secundair onderwijs)
168Economie, recht en bedrijfskunde TSO (technisch secundair onderwijs)
169Economie, recht en bedrijfskunde KSO (kunst secundair onderwijs)
170Technische en nautische vakken algemeen
171Technische en nautische vakken VMBO
172Technische en nautische vakken HAVO/VWO
173Technische en nautische vakken HOGER ONDERWIJS
174Technische en nautische vakken BVE-sector (= MBO + volwassenen educatie)
175Technische en nautische vakken Branchegerichte opleidingen
176Technische en nautische vakken ASO (algemeen secundair onderwijs)
177Technische en nautische vakken BSO (beroeps secundair onderwijs)
178Technische en nautische vakken TSO (technisch secundair onderwijs)
179Technische en nautische vakken KSO (kunst secundair onderwijs)
180Gezondheidsvakken, lichamelijke oefening en verzorgingsvakken algemeen
181Gezondheidsvakken, lichamelijke oefening en verzoringsvakken VMBO
182Gezondheidsvakken, lichamelijke oefening en verzorgingsvakken HAVO/VWO
183Gezondheidsvakken, lichamelijke oefening en verzorgingsvakken HOGER ONDERWIJS
184Gezondheidsvakken, lichamelijke oefening en verzorgingsvakken BVE-sector (= MBO + volwassenen educatie)
185Gezondheidsvakken, lichamelijke oefening en verzorgingsvakken Branchegerichte opleidingen
186Gezondheidsvakken, lichamelijke oefening en verzorgingsvakken ASO (algemeen secundair onderwijs)
187Gezondheidsvakken, lichamelijke oefening en verzorgingsvakken BSO (beroeps secundair onderwijs)
188Gezondheidsvakken, lichamelijke oefening en verzorgingsvakken TSO (technisch secundair onderwijs)
188Gezondheidsvakken, lichamelijke oefening en verzorgingsvakken TSO (technisch secundair onderwijs)
189Gezondheidsvakken, lichamelijke oefening en verzorgingsvakken KSO (kunst secundair onderwijs)
189Gezondheidsvakken, lichamelijke oefening en verzorgingsvakken KSO (kunst secundair onderwijs)
191Basisschool: Talen
192Basisschool: exacte vakken en informatica
193Basisschool: mens en maatschappij
194Basisschool: vaardigheden
195Basisschool: kunstzinnige vorming
200Non-fictie kinderboeken algemeen
210Non-fictie kinderboeken (< 12 jaar)
211Computerboeken (< 12 jaar)
212Geschiedenis (< 12 jaar)
213Gezondheid (< 12 jaar)
214Hobbyboeken (< 12 jaar)
216Kookboeken (< 12 jaar)
217Kunst en cultuur (< 12 jaar)
218Mens en maatschappij (< 12 jaar)
219Moppen en raadsels (< 12 jaar)
221Muziek (< 12 jaar)
222Naslagwerken, woordenboek, atlas (< 12 jaar)
223Natuur, plant, dier (< 12 jaar)
224Religie en kinderbijbels (< 12 jaar)
225Ruimte en sterrrenkunde (< 12 jaar)
226Seksualiteit/voorlichting (< 12 jaar)
227Sinterklaas- en kerstboeken (< 12 jaar)
228Speel- en leerboeken (< 12 jaar)
229Sport, spel (< 12 jaar)
231Techniek (< 12 jaar)
232Wereldoriëntatie, landen, volkeren (< 12 jaar)
240Non-fictie kinderboeken (> 12 jaar)
241Computerboeken (> 12 jaar)
242Geschiedenis (> 12 jaar)
243Gezondheid (> 12 jaar)
244Hobbyboeken (> 12 jaar)
246Kookboeken (> 12 jaar)
247Kunst en cultuur (> 12 jaar)
248Mens en maatschappij (> 12 jaar)
249Muziek (> 12 jaar)
251Moppen en raadsels (> 12 jaar)
252Naslagwerken, woordenboek, atlas (> 12 jaar)
253Natuur, plant, dier (> 12 jaar)
254Ruimte en sterrrenkunde (> 12 jaar)
255Seksualiteit/voorlichting (> 12 jaar)
256Sport, spel (> 12 jaar)
257Techniek (> 12 jaar)
258Wereldoriëntatie, landen, volkeren (> 12 jaar)
259Wetenschap (> 12 jaar)
270Kinderboeken diversen
270Kinderboeken diversen
271Peuterboeken
272Kleuterboeken
273Prentenboeken (< 6 jaar)
274Prentenboeken (> 6 jaar)
275Rijmpjes, versjes, liedjes
276Uitklapboeken
277Verhalen en sprookjes
280Fictie kinder- en jeugdboeken algemeen
281Fictie 4 – 6 jaar
282Fictie 7 – 9 jaar
283Fictie 10 – 12 jaar
284Fictie 13 – 15 jaar
285Fictie 15+
286Moeilijk lezen
287Leren lezen
290Poëzie kinderen en jongeren algemeen
300Literaire fictie algemeen
300Literaire fictie algemeen
301Literaire roman, novelle
302Vertaalde literaire roman, novelle
303Verhalenbundels
304Vertaalde verhalenbundels
305Literaire thriller
306Poëzie
307Toneel-, theater- en filmteksten, ook scenario’s
310Pockets algemeen
311Pockets literaire fictie
312Pockets populaire fictie
313Pockets spanning
315Vertaalde pockets
320Literaire non-fictie algemeen
321Biografieën literaire auteurs
322Briefwisselingen literaire auteurs
323Literaire essays
324Literaire tijdschriften
330Spannende boeken algemeen
331Detective
332Thriller
333Science fiction
334Fantasy
335Griezel- en spookverhalen, horror
336Avonturenroman
337Oorlogs- en verzetsroman
338Spionageroman
340Populaire fictie algemeen
342Historische roman (populair)
343Romantiek
344Streek- en familieromans
345Volkssprookjes, sagen en legenden
350Fictie overig algemeen
360Strips algemeen
361Strips voor algemeen publiek (8-80 jaar)
362Strips voor kinderen (geen informatieve strips)
363Realistische strips voor volwassenen
364Geschiedkundige strips
365Informatieve stripverhalen (< 12 jaar)
366Informatieve stripverhalen (> 12 jaar)
370Cadeauboeken algemeen
371Cartoons
372Humor
373Gedichten (populair)
400Non-fictie vrije tijd/algemeen
401Gebundelde columns en interviews
402Waargebeurde verhalen
410Natuur populair algemeen
420Flora algemeen
421Bloemschikken en groendecoraties
422Kamerplanten
423Moestuin
424Tuinieren
425Tuinontwerpen
426Tuinplanten
427Vijvers
428Wilde planten
429Bomen en heesters
430Fauna algemeen
431Huisdieren
432Insecten
433Reptielen en amfibieën
434Vissen
435Vogels
436Zoogdieren
440Eten en drinken algemeen
441Basis kookboeken
442Keuken per land en streek
443Dieetboeken
444Vegetarische kookboeken
445Magnetron-kookboeken
446Koken en apparatuur
447Wijn en dranken
448Bier
449Inmaken, conserveren
450Lifestyle algemeen
451Etiquette
452Mode
453Schoonheidsverzorging
454Woninginrichting
455Erotiek
460Hobby’s algemeen
460Hobby’s algemeen
461Fietsen
462Auto’s
463Motoren, bromfietsen
464Treinen
465Luchtvaart
466Maritiem
467Doe-het-zelf
468Elektrotechniek (populair)
469Metaalbewerking (als hobby)
471Houtbewerking en restauratie (als hobby)
472Muziekbeoefening (als hobby)
473Foto, film, video en geluid (als hobby)
474Handwerken, naaien en naaldkunst als hobby
475Kaartenmaken
476Tekenen, schilderen, kalligrafie
477Verzamelen
480Sport en spel algemeen
481Denksporten (schaken/dammen)
482Balspelen
483Bergsporten
484Watersporten
485Fitness en conditie
486Vechtsporten
487Sport met dieren
488Sportorganisatie, -begeleiding en -verzorging (professioneel) – incl. sportmassage
491Sportbiografieën
492Kaartspelen
493Puzzelboeken
494Spelen, spelletjes
500Reizen algemeen
501Fietsgidsen
502Wandelgidsen
503Campinggidsen
504Hotel- en restaurantgidsen
505Accommodatiegidsen
506Winkelgidsen
507Taalgidsen
508Reisverhalen
510Reisgidsen algemeen
511Reisgidsen Benelux
512Reisgidsen Europa
513Reisgidsen Noord-Amerika
514Reisgidsen Midden-Amerika
515Reisgidsen Zuid-Amerika
516Reisgidsen Afrika
517Reisgidsen Azië
518Reisgidsen Australië en Nieuw / gewijzigde benaming-Zeeland
519Geografische atlassen
520Regionalia algemeen
521Regionale cultuur
524Fries
525Streektaal
530Naslagwerken algemeen
531Algemene encyclopedieën
532Adresboeken
533Almanakken
600Non-fictie informatief/professioneel algemeen
610Taal en cultuur algemeen
614Archiefwetenschap
615Boekwetenschappen algemeen
616Taalkunde
617Literatuurwetenschap
620Nederlandse taal en letterkunde algemeen
621Literatuurgeschiedenis van de lage landen
624Grammatica, lexicografie, rijmboeken, schrijfhulp, taalvaardigheid
625Citaatboeken
626Specialistische woordenboeken (ook etymologisch woordenboek)
627Woordenboeken
630Buitenlandse talen, letterkunde en cultuur algemeen
631Duitse taal, letterkunde en cultuur
632Engelse taal, letterkunde en cultuur
633Franse taal, letterkunde en cultuur
634Spaanse taal, letterkunde en cultuur
635Literatuurgeschiedenis buitenland
640Kunst algemeen
641Biografieën van kunstenaars
642Monografie (kunst)
643Museumgids
644Tentoonstellingscatalogus
645Antiek
646Beeldende kunst
647Beeldende kunsttechnieken
648Bouwkunst, architectuur
649Iconologie
651Kunsttheorie
652Fotografie, film, video als kunstvormen
654Kunstgeschiedenis
655Toegepaste kunst
656Vormgeving en design
657Museumstudies
658Kunstbeleid- en management
660Muziek algemeen
661Biografieën van musici
661Biografieën van musici
662Muziekgeschiedenis
663Muziektheorie
664Muziekwetenschap
665Muziek klassiek
666Muziek populair
667Muziekinstrumenten en –techniek
668Bladmuziek
669Naslagwerken (muziek)
670Theater-, film- en televisiewetenschap algemeen
671Biografieën podiumkunsten
672Biografieën film en televisie
673Radio
674Film en televisie
675Toneel en theaterdans
676Theatergeschiedenis
677Theatertheorie en -techniek
680Geschiedenis algemeen
681Historische biografieën
682Archeologie
687Theoretische geschiedenis
688Vaderlandse geschiedenis
689Oorlog en vrede
691Europese overzeese expansie
693Regionale stadsgeschiedenis
694Cultuur- en mentaliteitsgeschiedenis
698Koningshuizen
700Theologie algemeen
701Bijbels
702Bijbelse handboeken
703Bijbelwetenschappen
705Godsdienstwijsbegeerte en ethiek
706Godsdienstwetenschappen
707Geloofsopbouw
708Godsdienstige mystiek
709Kerkboeken/gebedenboeken, psalmen- en gezangbundels
711Pastoraat
713Religieuze poëzie
716Jodendom
717Islam
718Oosterse religies waaronder boeddhisme en hindoeïsme
719Overige religies
720Esoterie algemeen
721Astrologie
722I Tjing
723Meditatie
724New Age
725Occultisme
726Oosterse oefeningen (yoga, tai-chi e.d.)
727Parapsychologie
728Spiritualiteit
730Filosofie algemeen
731Biografieën over filosofen
732Geschiedenis van de filosofie
733Theoretische filosofie
734Praktische filosofie
735Sociale filosofie
736Cultuurfilosofie
737Sociale kennistheorie & ethiek
738Wetenschapsfilosofie, logica en kentheorie
739Oosterse filosofie
740Mens en maatschappij algemeen
741Algemene sociale wetenschappen
742Andragogie
745Emancipatie
746Geloofsopvoeding
747Minderheden, racisme, vluchtelingen
748Senioren
749Rouwverwerking
751Verslavingsvraagstukken
752Welzijnswerk
754Politicologie
755Sociaal ruimtelijke wetenschappen
756Sociologie algemeen
758Stadssociologie
759Cultuursociologie
759Sociologie van beleidsprocessen
761Culturele antropologie algemeen
762Organisatieantropologie
763Multiculturalisme
764Sociale en historische antropologie
765Creatief denken
770Psychologie algemeen
772Klinische psychologie
775Sociale psychologie
776Psychologische testen en onderzoek
777Psychotherapie en andere therapieën
780Economie en bedrijf algemeen
781Algemene economie
782Bedrijfseconomie
786Accountancy en administratie
791Economische biografieën
793Geld- / bank- / krediet- en verzekeringswezen
801Management algemeen
802Marketing
803Reclame
804Productie, inkoop, logistiek
807Personeel en organisatie
808Leidinggeven, coachen
809Solliciteren
810Communicatiekunde algemeen
811Media en computercommunicatie
812Interculturele communicatie
813Journalistiek
814PR & voorlichting
815Massacommunicatie
820Recht algemeen
822Privaatrecht
823Staats- en bestuursrecht
824Strafrecht en strafprocesrecht
825Arbeids- en sociale zekerheidsrecht
826Fiscaal recht
827Ondernemingsrecht
828Internationaal (publiek)recht
840Onderwijs algemeen
841Onderwijskunde
843Lichamelijke opvoeding en sportonderwijs in onderwijssetting
844Onderwijsvormen en schooltypen
845Beroepenvoorlichting
846Didactiek
847Pedagogiek
848Orthopedagogiek
849Wijsgerige en historische pedagogiek
850Zwangerschap en opvoeding algemeen (populair)
851Zwangerschap en geboorte
852Namenboeken
853Verzorging baby’s en peuters
854Opvoeding van kinderen en jongeren
860Gezondheid algemeen
861Alternatieve geneeswijze algemeen (populair)
862Geneesmiddelen algemeen
863Medische handboeken (populair)
865Seksualiteit
870Geneeskunde algemeen
871Medische handboeken (professioneel)
872Medische woordenboeken
873Alternatieve geneeswijzen (professioneel)
875Psychiatrie
876Specialistische geneeskunde: algemeen
877Specialistische geneeskunde: chirurgie
878Specialistische geneeskunde: interne geneeskunde
879Farmacie, farmacotherapie
882Gezondheidswetenschappen
883Medische en socio-medische wetenschappen
886Diergeneeskunde
887Tandheelkunde
888Orthodontie
889Kaakchirurgie en mondziekten
890Paramedisch algemeen
891Assisterende beroepen en laboratorium
892Bewegingstherapie, ergo- en arbeidstherapie
893Dieet- en voedingsleer
894Fysiotherapie
895Geestelijke gezondheidszorg
896Logopedie
897Verpleegkunde en ziekenverzorging
900Sociale geografie algemeen
901Geografie van stad en platteland
902Geografie van de ontwikkelingslanden
905Geografische informatiesystemen/cartografie
910Exacte wetenschappen/natuurwetenschappen algemeen
912Meteorologie en fysische oceanografie
913Scheikunde algemeen
914Organische chemie
915Biochemie
916Statistiek en methodologie
917Sterrenkunde
918Wiskunde algemeen
919Toepassingsgerichte wiskunde
921Fundamentele wiskunde
922Biologie algemeen
923Cel- en moleculaire biologie
924Natuurkunde algemeen
925Theoretische natuurkunde
926Experimentele natuurkunde
927Biofysica
928Computationele natuurkunde
929Mechanica
930Aardwetenschappen algemeen
931Geochemie
932Geofysica
933Geologie
934Hydrologie
935Fysische geografie
940Landbouw en natuurlijke omgeving algemeen
941Plant- en gewaswetenschap
942Dierwetenschap
949Evolutie
950Technische wetenschappen algemeen
955Bouwkunde
959Elektrotechniek
961Energietechniek
963Grafische techniek
968Luchtvaart- en ruimtetechniek
972Mijnbouw
976Verkeerskunde
977Vervoerstechniek
980Informatica algemeen
981Medische technische informatica
982Informatica & management
983Informatiekunde
984Kunstmatige intelligentie
985Besturingsprogramma’s
986Datacommunicatie en netwerken
987Hardware
988Internet
989Programmeertalen
991Softwarepakketten [boeken over…]
992Softwarepakketten [boeken over…]
993Systeemanalyse en -theorie
994Theoretische informatica
995Toegepaste webdesign
996Databases
997Backoffice-systemen
998Computercursussen
999Niet gevonden

Observeren en luisteren naar vleermuizen met een vleermuisdetector

Vleermuizen bedienen zich van hoge frequenties (toonhoogten) om insecten te lokaliseren en elkaar te laten weten waar ze zijn. Die geluiden zijn zo hoog dat ze voor mensen niet te horen zijn. We noemen dit ultrageluid. Verschillende soorten vleermuizen maken gebruik van verschillende toonhoogten, waarmee je de ene soort vleermuis van de andere zou kunnen onderscheiden als je hun geluiden zou kunnen horen. Vleermuisliefhebbers hebben een technische truuk gevonden waarmee ze het ultrageluid van vleermuizen hoorbaar kunnen maken: ze gebruiken ‘vleermuisdetectoren’ om ultrageluid om te zetten naar geluiden die mensen kunnen horen. Je ziet iemand die op zoek is naar vleermuizen daarom vaak met een apparaatje rondwijzen om eventuele vleermuizen te beluisteren. Het geluid dat vleermuizen maken mag dan te hoog zijn voor mensen: het volume van die geluiden is hard genoeg om van tien meter afstand met een vleermuisdetector te kunnen horen. 

Hoe werkt een vleermuisdetector

Een vleermuisdetector heeft een microfoon waarmee het geluid van een vleermuis wordt opgevangen. De gebruikte microfoons zijn speciaal geschikt voor ultrageluid. Een elektronisch circuit zorgt ervoor dat het ultrageluid wordt verschoven naar hoorbare frequenties en wordt vervolgens versterkt om met een luidspreker te kunnen beluisteren. Een volumeknop zorgt ervoor dat het geluid hard genoeg klinkt en een frequentieknop zorgt ervoor dat de detector voor bepaalde ultrageluiden extra gevoelig is. Het gebruik van een vleermuisdetector is niet al te ingewikkeld: begonnen wordt met de frequentieknop in de middenstand en de volumeknop op de hoogste stand. De microfoon wordt gericht op de plekken waar vleermuizen kunnen vliegen. Als er geluid hoorbaar is, wordt de frequentiegevoeligheid aangepast zodat zoveel mogelijk van de geluiden van de vleermuis hoorbaar worden gemaakt.

Kopen of maken

Voor een bedrag zo tussen de 25 en 40 euro zijn heel bruikbare vleermuisdetectoren in kitvorm de handel. Ik heb er vier verschillende bekeken, gebouwd en uitgeprobeerd. Ze verschillen in bruikbaarheid en bouwcomplexiteit. Om een detector te maken heb je iets van gereedschap en wat handigheid nodig, maar van beide nog niet eens zoveel. Een kleine soldeerbout met wat soldeertin, een zijkniptangetje en een schroevendraaier is wel voldoende.

Bouwpakketten van vleermuisdetectoren

De Whadda en Franzis zijn goed verkrijgbaar bij Okaphone in de Ebbingestraat, via Bol.com of via Amazon.nl. De ELV en Curious zijn alleen verkrijgbaar via de website van de leverancier. Alle bouwpakketten komen zonder batterijen maar zijn verder wel compleet, op de Whadda naar: hier is nog een aparte (stereo) koptelefoon nodig.

Professionele vleermuisdetectoren hebben vaak wat extra’s ten opzichte van de zelfbouwapparaten. Zo zijn ze vaak voorzien van een indicatie van de luisterfrequentie en hebben soms een schermpje waarop deze gegevens getoond worden. Voor het gebruik maakt dat niet echt veel uit, maar maakt in prijs wel veel verschil. Kant-en-klare detectoren kosten zo tussen de 80 en 250 euro.

KenmerkWhadda WSAK8118ELV FMD1Curious DIY KitFranzis Fledermaus detector
Prijs€ 24,95€ 39,95€ 33,95€ 37,99
BehuizingGeen (3D print optie)ABS spuitgietPlexiglas platenKarton doos
Microfoon2 x electreetMEMS-1Ultrasone opnemerUltrasone opnemer
LuidsprekerHoofdtelefoon (niet inclusief)Ingebouwde luidsprekerIngebouwde luidsprekerIngebouwde luidspreker
InstellingenVolume en frequentieVolume en frequentieFrequentieVolume en frequentie
Frequencygevoeligheid20 kHz – 90 kHz20 kHz – 80 kHz20 kHz – 120 kHz20 kHz – 120 kHz
Voeding3 x AA2 x AAA (automatisch uit)1 x 9 V blokbatterij1 x 9 v blokbatterij
Bouwduur60 minuten30 minuten180 minuten20 minuten
ComplexiteitLaagMiddenMiddenLaag

Vergelijking detectoren

De mooiste en meest professionele zelfbouw-vleermuisdetector is zonder twijfel de ELV FMD1. Het is een handzaam apparaatje met een professionele uitstraling, een goede gevoeligheid en voldoende krachtige ingebouwde luidspreker. Als kit is hij niet al te complex: veel onderdelen zijn al voorgemonteerd en het werk zit vooral in het solderen van schakelaar, regelknoppen en luidspreker. Het samenbouwen van print en behuizing is een zeer nauwkeurig klusje omdat alles nét past. Het is een leuk apparaat om mee te werken en de automatische uitschakeling om de batterij te sparen kan handig zijn. Door de uitgekiende behuizing is de ELV waarschijnlijk ook de meest degelijke van de vier.

Een heel uitgebreid soldeeravontuur ga je aan met de Curious DIY Kit, die met een grappige plexiglazen behuizing komt. Het is veel werk om deze kit te solderen, maar er zijn wel veel mogelijkheden om deze kit uit te breiden met bijvoorbeeld een microcontroller en display. Het geluid is luid, de gevoeligheid hoog en de bruikbaarheid heel goed. De Curious is een ‘Open Source’ ontwerp, hetgeen betekent dat het gehele ontwerp openbaar is. Dat geldt in iets mindere mate voor de andere kits, hoewel deze in principe met dezelfde informatie komen als de Curious.

De Whadda WSAK8118 (voorheen Velleman K8118) is net als de Curious opgebouwd met traditionele onderdelen en heeft een leuk ontwerp. Het komt niet met een behuizing, maar er is een 3D model beschikbaar. Het apparaat maakt als enige gebruik van traditionele microfoons en is als enige in stereo uitgevoerd. Hierdoor kan het apparaat gebruikt worden om de richting van een vleermuis te bepalen. Het 3D ontwerp is te vinden op https://www.thingiverse.com/thing:2955840 en kan geprint worden op iedere 3D printer. In de buurt zijn verschillende hobbyisten die daarbij vast willen helpen.

De Franzis Fledermaus is intern vergelijkbaar met de ELV en heeft ook al de meeste onderdelen voorgemonteerd. De bouw is echter eenvoudiger dan de ELV en de kartonnen doos waarin de onderdelen worden geleverd doet ook dienst als behuizing. Dat maakt het een alleraardigst bouwproject voor de jongere onderzoeker, die hiermee een kwalitatief hoogwaardig product in handen heeft dat niet al te duur is en eenvoudig is op te bouwen. Toen ik op zoek was naar een geschikte behuizing voor de Whadda kwam ik ook een 3D ontwerp tegen voor de Franzis op https://www.thingiverse.com/thing:4686210. Nodig is dat niet, maar het maakt de Franzis wel een stuk hipper.

Gebruikservaringen

Ik ben het afgelopen najaar met de vleermuisdetectoren op pad geweest. In de Brandenburgerstraat in de buurt vliegen een paar vleermuizen en die kun je goed met de detectoren beluisteren. Het is moeilijk te beschrijven hoe de geluiden klinken: de klik- en gilgeluiden van vleermuizen zijn duidelijk herkenbaar, maar door de elektronische verschuiving van de toonhoogten heb je altijd het gevoel alsof je naar een computerspel aan het luisteren bent. Dat valt extra op bij de Whadda, die welliswaar mooi stereogeluid heeft, maar ook dubbel zoveel bijzonder geluid geeft. En omdat je met de Whadda ook gebruik maakt van een koptelefoon, zit je echt wel in een geluidskooitje. Maar voor de echte vleermuisliefhebber denk ik een bonus.

De Franzis en ELV ontlopen elkaar niet zoveel: het geluid van de Franzis is iets beter, maar de ELV is veel gemakkelijker in de bediening, want handzamer. 

Ik zou de Curious waarschijnlijk op een vaste plek willen monteren en met het internet verbinden. De Whadda is handig vanwege de richtinggevoeligheid. De ELV kun je lekker altijd bij je dragen, werkt goed en ziet er fantastisch uit. Voor in de buurt is de Franzis, ondanks de kartonnen behuizing toch wel echt een koploper. Je kunt de kit leuk met een vriend of (klein) kind maken, het ziet er heel leuk uit en de interne elektronica is samen met de ELV echt wel koploper. Samen met de ELV is de Franzis onze favoriet.

Geteste detectoren