17 januari 2023
Vandaag heb ik een 4e jaars student Industrieel Product Ontwerp op pad geholpen met zijn eindopdracht elektrotechniek. Voor deze opdracht is het essentieel dat de student een opstelling maakt waarbij input- en output-signalen verwerkt worden in een geprogrammeerde interactieve Arduino aansturing. De student geeft aan de Arduino materie complex te vinden en wil graag ondersteund worden in een succesvolle afronding van deze eindopdracht.
Ik ben begonnen met een basis uitleg van de Arduino omgeving. Met daarin aandacht voor digitale input- en output poorten, de functie van analoge poorten, de spanningsrail met daarin 5 volt, 3.3 volt en de GND massa, de USB aansluiting, de seriële monitor voor debugging en de werking van een breadboard. Vervolgens zijn we met ‘Blink’ gestart om een LED te laten knipperen en de snelheid hiervan te beïnvloeden. Na ‘Blink’ hebben de we functies uitgebreid met een schakelaar welke de LED aan- en uit kan zetten. Vervolgens hebben we alle LEDs uitgezocht voor het interactieve object: een verkeerskruising met voetgangersoversteekplaats. Hierbij wordt gebruik gemaakt van 2 input-schakelaars en 8 output-stoplicht-LEDs.
Nadat we in deze opstelling alle LEDs individueel konden aansturen hebben we een overzicht gemaakt van alle statussen waarin de stoplichten zich kunnen bevinden. Ook hebben we een flow-diagram gemaakt waarin de interactie van de schakelaars met de logica van de statussen vastgelegd is. Dit flow-diagram hebben we omgezet in de C++ Arduino code. Deze code hebben we geupload naar de Arduino. Na wat debugging en fouten verbeterd te hebben, hebben we de code voorzien van de benodigde uitleg. We hebben de breadboardopstelling vervolgens ook in de online Tinkercad omgeving nagebouwd en daar de programmacode geïmporteerd.
Hiermee is aan de toetsingseisen voldaan: de student heeft zelf een interactieve Arduino opstelling met input- en outputs bedacht en gebouwd, heeft de code nieuw gecreëerd (en niet gekopieerd), heeft de code voorzien van beschrijvende uitleg en naast de complete opstelling op een fysiek breadboard eveneens een volledig werkende gesimuleerde omgeving opgezet in Tinkercad. We hebben van de opbouw verschillende fotos gemaakt voor stap-voor-stap vastlegging in het digitale eindverslag.
Mooi om te ervaren dat het mogelijk is om uitleg en instructie zo aan te passen dat de student voldoende kennis krijgt, zonder overvoerd te worden. En dat de aanvankelijk complex ervaren opdracht, met een stap voor stap aanpak onder de juiste begeleiding, een realistische uitdaging blijkt. Leuk om te merken dat deze student na afloop zelfverzekerd en vol vertrouwen zijn beoordeling tegemoet gaat.
