Schema's info en datasheets

In deze tijd waarin veel mensen bezig zijn DIY (Do It Yourself) en IOT (Internet Of Things) en domotica (huiselijke elektronica / automatisering) is elektronica en het gebruik van microcontrollers zoals de Arduino of Raspberry Pi weer een leuke hobby geworden voor veel mensen. Natuurlijk kan men veel systemen kopen en aan elkaar klikken maar soms wil men dingen die standaard niet kunnen of zoekt men goedkopere oplossingen. De meeste domotica systemen zijn eenvoudig aan te sluiten maar wel prijzig in aanschaf. Maar ook is DIY (Do It Yourself) weer in opkomst en ok daar maakt men gebruik van elektronica en microcontrollers. Voor veel DIY en IOT toepassingen zijn momenteel kleine interface board (vaak shields genoemd) te koop die met een aantal draden aangesloten kunnen worden op een microcontroller board of er op geprikt kunnen worden. Vaak zijn er dan op Internet wel standaard libraries te vinden waardoor men snel aan de slag kan. Maar soms bevat een uitbreidingsboard ook alleen maar een chip of driver en kan of moet men zelf de code schrijven om het aan te sturen. Ik heb zelf vaak toepassingen waar de standaard boards niet voldoende zijn en dan ontwikkel ik zelf even een klein board op basis van bijvoorbeeld een interface of driver chip. Wat men dan nodig heeft zijn voorbeeld schema's en datasheets en bijna iedere hobbyist heeft zo zijn eigen verzameling of zoekt deze op Internet op. Op deze pagina staat een overzicht van veel gebruikte chips, kleine voorbeeld schakelingen en datasheets als online naslagwerk. Vriendelijke groet, Hein Pragt.

Voorschakelweerstand LED

leds voorschakelweerstandVeel mensen die bijvoorbeeld met een Arduino board gaan experimenteren, willen ledjes laten branden (maar dan in de versie dat ze licht geven) en deze leds hebben een voorschakelweerstand nodig. Dit roept vaak twee vragen op, waarom moet er een voorschakelweerstand voor en welke waarde moet de weerstand hebben. De eerste vraag is snel te beantwoorden, leds moeten een voorschakelweerstand hebben om de stroom door de led te beperken tot c.a. 20 mA. Dit kan per led een beetje verschillen maar zal meestal in deze buurt liggen. Een led die zonder stroombegrenzing door middel van een weerstand aangesloten is zal meestal maar een korte lichtflits geven waarna de led voor eeuwig uit zal zijn. Toen ik ooit begon met elektronica waren leds nog erg duur en telkens wanneer ik me vergist had of door een kleine sluiting een weerstand overbrugt had, voelde ik het weer aardig in mijn hobby portemonnee.

We zouden nu kunnen denken dat we met de wet van Ohm snel even de voorschakelweerstand kunnen berekenen, maar er is een extra factor. Over de led zelf zal ook een drempelspanning staan (net als over elke diode) en deze kan variëren tussen de 1.8 en 3.3 volt. De correcte berekening is dus (voedinspanning – drempelspanning) / 0.02 = weerstand. Nu kunt u weerstanden in elke waarde krijgen, wanneer u maar diep genoeg in uw portemonnee kijkt maar in de betaalbare E12 reeks komt u uit op de waarden: 82, 100, 120, 150, 180, 220, 270 en 330 Ohm uit. U kunt het beste de eerstvolgende hogere waarde uit de E12 reeks kiezen. Een iets hogere waarde zal betekenen dat de led iets minder fel licht geeft maar u wel stroom zult besparen. Dit kan relevant zijn in schakelingen die op een batterij of accu werken.

Wanneer u erg precies wilt werken kunt u ook meerdere lagere weestanden in serie zetten om de gewenste waarde te krijgen, dit is ook de opzet van de waardes van de E12 reeks. De drempelspanning van de led is afhankelijk van het type en de kleur, bij speciale leds kijk ik zelf nog wel eens in de specificaties (zoals bij infrarood leds) maar bij de meeste leds kijk ik even in een simpel tabelletje wat ik heb en gebruik ik de “rule of thumb” waarde, dit is meestal de waarde die ik nog in mijn bakje heb liggen.

SoortDrempelWeerstand
IR 1.2 220 Ohm
Rood 1.8180 Ohm
Geel 1.9180 Ohm
Groen3.3100 Ohm
Blauw3.3 100 Ohm
Wit 3.1 100 Ohm

De led is een diode en de stroom kan er dus maar in een richting doorheen lopen. Daarom is het belangrijk om de led goed aan te sluiten. Wanneer u een nieuwe LED bekijkt dan ziet u dat deze een lang en een kort pootje heeft. Het langste pootje (anode) wordt aan de plus aangesloten en het korte pootje (kathode) aan de min of ground. Het maakt niet uit aan welke kant de voorschakelweerstand zit.

Breadboard gebruiken

breadboard gebruiken

Als 14jarige elektronica hobbyist kwam ik er al snel achter dat het leuk was om kleine schakelingen in elkaar te solderen maar dat de onderdelen daarna niet te hergebruiken waren. De eerste zogenaamde Solderless Breadboards waren behoorlijk duur maar ik kon er naar hartenlust schakelingen op bouwen en de onderdelen later weer gebruiken voor een andere schakeling. Maar ook voor het experimenteren en bedenken van schakelingen (voordat ik echt ging solderen) was het reuze handig, je prikt er zo even een andere weerstand of transistor in om te kijken of dat beter werkt. Wanneer de schakeling naar wens was kon het op een boardje gesoldeerd worden zodat het definitief was of echt in gebruik genomen kon worden.

Breadboards zijn beschikbaar in verschillende formaten en tegenwoordig, met de opkomst van Chinese fabrikanten, zijn breadboards stukken goedkoper geworden. Ook heeft het formaat van het board niet meer zoveel invloed op de prijs en kunt u online ook mooie complete setjes van breadboard en kabeltjes en setjes draadbruggen te koop. Ook kunt u kant en klare voeding printjes kopen die u rechtstreeks op de laatste pinnen van het breadboard kunt prikken. Een breadboard heeft een hele boel gaatjes en de afstand tussen de gaatjes is gelijk aan de standaard pin afstand van IC pennen. Maar het werkt ook prima voor alle andere componenten, zoals LED’s, condensators en weerstanden. Aan de zijkant zijn de strips in twee lijnen horizontaal doorverbonden als voedinspanningslijnen en op het tussengebied zijn de lijnen vertikaal doorverbonden. Een breadboard heeft over het algemeen minimaal 2 component rasters aan weerszijde van een breder gootje in het midden dat net zo breed is als een standaard DIL (Dual In Line) IC. Wanneer we aan de slag gaan met een breadboard hebben we ook draadjes nodig om de componenten en voedingslijnen met elkaar te verbinden. Deze draden noemen we zogenaamde “jumper wires” en u kunt hiervoor natuurlijk gewone draadjes gebruiken, maar u moet hiervoor wel vaste kern draad gebruiken. Sommige mensen gebruiken ook vertinde draadjes maar mijn ervaring is dat deze scherpe randjes van het tin snel de contacten van het breadboard vernielen. Het eenvoudigste en beste werkt een setje kant en klare jumper draadjes, deze zijn tegenwoordig ook goed los (als setje draden) verkrijgbaar.

Voor gebruik van breadboards bij de Raspberry Pi of de Arduino kunt u het breadboard verbinden met de Raspberry Pi of de Arduino door middel van losse draden, maar er bestaan ook complete kabels met aan weerszijde een header pin of connector waarmee u in één keer alle aansluitingen kunt overbrengen naar het breadboard. Wat wel handig is om vaste kleuren te gebruiken voor bepaalde draden (rood voor plus, zwart voor min, groen en geel voor signaal) zodat de schakeling op het breadboard wel overzichtelijk blijft. Niets is zo hinderlijk als het per ongeluk lostrekken van een draadje en dan weer uitzoeken waar deze vandaan komt en waard deze thuishoorde. Ik gebruik het breadboard nog steeds om schakelingen uit te proberen voor ik ze op experimenteerboard vast soldeer, wanneer u op een soldeer experimenteerprint begint te wijzigen zal het snel een kliederboel worden en zult u de frustratie hebben van loslatende kopervlakjes. Om elektronica te leren kennen is het breadboard helemaal ideaal, vooral omdat u alle componenten weer eenvoudig kunt hergebruiken.

Betekenis transistor type codes

De transistor is een halfgeleider onderdeel dat veel gebruikt wordt in diverse soorten elektronische schakelingen. We onderscheiden een aantal type zoals het materiaal waarvan ze gemaakt zijn (silicium / germanium) ze kunnen NPN en PNP zijn (ezelsbruggetje Niet Pijl Naar basis en Pijl Naar Pasis) en er bestaan ook bipolaire of veldeffecttransistorren. Het grootste deel van de transitoren zijn van silicium gemaakt. En deze kunnen vrij hoge temperaturen verdragen. Informatie over een bepaalde transistor wordt weergegeven als een code op de transistor. Volgens het Europese coderingssysteem zijn er twee letters, de eerste staat voor het type halfgeleider en het tweede staat voor het doel van de transistor.

Eerste letter

A - Germanium
B - Silicon
C - Gallium Arsenide
D - Indium Antimide

Tweede letter

C - Audio frequency Amplifier
D - Audio frequency power amplifier
F - Low power Radio frequency amplifier
P - High power Radio frequency amplifier

Voorbeelden

BC nnn is B - Silicon C - Audio frequency amplifier
BD nnn is B - Silicon, D - Audio frequency power amplifier
AD nnn is A - Germanium, D - Audio frequency power amplifier
AC nnn is A - Germanium, C - Audio frequency amplifier

Het Amerikaanse systeem van nummering is 2N met daarna een aantal cijfers die oplopen bij nieuwere transitoren. Hoge nummers zijn dus meer recente types. Het nummer zegt helaas niets over het type en het doel van de transistor.

Handige kleine elektronica schakelingen

Aansluiting LCD scherm Arduino

arduino lcd schermHet is niet moeilijk om een standaard LCD display aan te sluiten op de Arduino. Het display dat ik hier beschrijf is één van de goedkoopste types die geen extra interface print heeft en voor een paar euro te koop is. U kunt zelf kiezen of u wel of niet backlight (dit is gewoon een extra led met twee extra aansluitingen op het board) wilt en wat voor kleur. Voordat u de bedrading van uw LCD scherm aansluit op de Arduino moet u eerste controleren of uw LCD dezelfde pin nummering heeft als in het schema hieronder. Meestal staat het op de print bij de aansluitpinnen geschreven. De wijze waarop ik het aansluit is geschikt voor de standaard library die in beschikbaar is in de programmeeromgeving zodat u zelf geen extra code hoeft te schrijven voor het LCD display maar gebruik kunt maken van de standaard bibliotheek functies. De Arduino is in staat om genoeg stroom te leveren op de 5 Volt uitgang om het LCD display te voeden. Dit bespaart weer een extra voedingprint. De GND (Ground) pin van de Arduino moet met diverse pinnen van het display verbonden worden en aan één van de pinnen van de potmeter. Door middel van deze potmeter kunt u straks het contrast van het LCD scherm regelen. Wanneer u achtergrondverlichting heeft moet de anode pin (BLA) worden aangesloten op 5V via een 180O weerstand. De eerste vier data pennen van de LCD (DB0 te DB3) kunnen gewoon los blijven hangen aangezien we het display in 4 Bits mode gaan gebruiken. Dit doet de software van de Arduino bibliotheek standaard voor u. Na het aansluiten en onder spanning brengen moet u eerst met de potmeter het contrast instellen waarna u door middel van een simpel "Hello world!" programma kunt testen of het display werkt.

Aansluiting LDR aan de Arduino

arduino LDR aansluiting ArduinoVoor het meten van de lichtsterkte gebruikt men vaak een lichtgevoelige weerstand of LDR (light-dependent resistor), een elektrische component waarvan de weerstand beinvloedt wordt door de hoeveelheid licht die erop valt. De weerstandswaarde van een LDR wordt kleiner, naarmate er meer licht op de LDR valt. Aangezien de Arduino een aantal analoge ingangen heeft kunnen we door middel van een weerstand een spanningsdeler maken die we aansluiten op een analoge ingang van de Arduino. In dit voorbeeld had ik nog een 10k weerstand liggen en dit werkt goed. De LDR is aan één kant aangesloten op de Ground en de weerstand aan de plus 5 volt, hierdoor zal de spanning op het knooppunt afhankelijk zijn van de hoeveelheid licht die op de LDR valt. De waarden die via AnalogRead gelezen worden moeten even experimenteel vastgesteld worden, in mijn opstelling was dit < 100 is volle zon, tussen de 200 en 500 is normaal licht en > 600 is donker. Ik heb de LDR op de plus 5 V pin en de Gnd pin van de Arduino aangesloten en het knooppunt op de A0 ingang. Ik heb de weerstand en de LDR bij elkaar geplaatst en via drie draden op de Arduino aangesloten. De soldeerverbinding tussen de draden en de weerstand en de LDR heb ik met krimpkous afgeschermd, maar hier kunt u ook isolatietape voor gebruiken. Deze licht sensor kost nog geen euro (inclusief draden en weerstand) en is zeer eenvoudig te maken.


Lijst van alle schema's

Arduino mega2560 R3 schema.

Arduino Pro Micro schema.

Arduino Pro Mini schema.

Attiny85 met extern kristal schema.

Attiny programmer schema.

Basis uln2003 schema.

NES schema 1.

NES schema 2.

NES schema 3.

NES schema 4.

Raspberry Pi R2.0 Schema.

Raspberry Pi Rev 2.0 Model AB Schema.

Lijst van alle datasheets

ATTiny13 datasheet.

ATTiny25 /45 / 85 datasheet.

ESP8226 Datasheet.

Adafruit motor shield Datasheet.

CNY70 Optical Sensor Datasheet.

HC SR04 Users Manual.

HD44780 lcd Datasheet.

MCP23017 Datasheet.

Rotary encoder Datasheet.

SG90 Servo Datasheet.

WTV020 manual.

28BYJ-48 Stepper Motor Datasheet.

l293 Quadruple Half-H Drivers Datasheet.

sn74ls138 1-OF-8 DECODER/DEMULTIPLEXER Datasheet.

sn754410 QUADRUPLE HALF-H DRIVER Datasheet.

 
Last update: 01-03-2020

Disclaimer: Hoewel de heer Pragt de informatie beschikbaar op deze site met grote zorg samenstelt, sluit hij alle aansprakelijkheid uit. Op de artikelen van de heer Pragt rust auteursrecht, overname van tekst en afbeeldingen is uitsluitend toegestaan na voorafgaande schriftelijke toestemming. Heinpragt.com is ingeschreven bij de KvK onder nummer: 73839426 en is gevestigd in Veenendaal.  Lees hier de privacyverklaring van deze site. Voor informatie over adverteren op deze site kunt u contact opnemen met: (mail@heinpragt.com).