Brainbox AVR
100% compatibel met Arduino!
[soliloquy id=”707″] |
|
MENU
WAT IS “BRAINBOX AVR”?
De Brainbox AVR (2016) is 100% compatibel met Arduino maar is meer dan een gewone Arduino Leonardo. Door de stevige schroefconnectors, de 600mA uitgangen, de servo uitgangen en de vele voedingsopties is deze Brainbox zonder Breadboard of Shields meteen bruikbaar voor de meeste projecten die je kan bedenken. Perfect voor onderwijs en hobbydoeleinden door de stevige opbouw en de grote hoeveelheid gratis lesmateriaal.
Door een samenwerking met Elektor kunnen we de Brainbox AVR in grotere aantallen produceren om de prijs voor de eindgebruiker laag te houden.
|
|
FILMPJES
|
VIDEOMANUAL: HARDWARE BRAINBOX AVR |
VIDEOMANUAL: COURSEWARE & SOFTWARE BRAINBOX AVR |
| [youtube https://www.youtube.com/watch?v=vSA0OyeF2mM&w=600] | [youtube https://www.youtube.com/watch?v=wfspAU_s730&w=600] |
PINOUT BRAINBOX AVR
click on the image to enlarge
BRAINCHART
click on the image to enlarge
BESTELLEN
De Brainbox AVR wordt steeds volledig gemonteerd geleverd, de Arduino bootloader is reeds ingeladen en de Brainbox is volledig getest. Alle connectors en componenten – zowel SMD als Trough Hole zijn gesoldeerd. U kan er meteen mee aan de slag.
Scholen kunnen bestellen via mail : barthuyskens@e2cre8.be – 14 dagen factuur – offerte mogelijk
Particulieren kunnen bestellen via mail : barthuyskens@e2cre8.be – via Vooruitbetaling – offerte mogelijk
Brainbox AVR |
Prijzen excl btw |
1-9 stuks – gesoldeerd en getest |
51€/stuk |
+10 stuks – gesoldeerd en getest |
46€/stuk |
Extra materiaal |
|
Pakket met sensoren an actuatoren met gepaste draadjes en weerstanden (bekijk details hier) |
25€/pakket |
Stekkernetvoeding 1.5A – instelbaar 5V, 6V, 7.5V, 9V, 12V – met 2.1mm conn. |
15€/stuk |
USB kabel – USB_B -> USB_A – 1.80m |
4€/stuk |
HC-06 Bluetooth module |
9€/stuk |
AVRISPMK2 Namaak (niet nodig – om bootloader eventueel terug in te laden) |
xx€/stuk |
Verzekerde aangetekende verzending via BPOST binnen België (vraag prijs aan voor buiten België) |
|
kleine pakjes / grotere pakjes |
8€ / 14€ |
verzending buiten België BPOST kleine pakjes / grotere pakjes |
prijs op aanvraag |
PRIJS 2021: Door Corona hebben processorfabrikanten al hun productiecapaciteit toegespitst op processoren voor laptops en smartphones/tablets. De kleine processoren en ook heel wat andere componenten die wij nodig hebben in onze projecten, zijn daardoor heel schaars geworden met prijsstijgingen en/of stockbreuken als gevolg. Elektronica is momenteel dus fors duurder geworden en daar ontsnappen ook wij niet aan. Er werden wel reeds 500 van onze processoren aangekocht om er zeker van te zijn dat de prijs en leverbaarheid hiervoor alvast gegarandeerd is. Hopelijk stabiliseert de situatie volgend jaar terug en kunnen we de prijs terug laten dalen.
LESMATERIAAL BRAINBOX AVR
LEERLIJN
SCHEMA
DOWNLOADS
-
NEW: Manual Embedded C for BBA met Arduino IDE
-
NEW: Spiekbrief Embedded C for Arduino
-
pins_arduino.h file (aangepaste file die alle pins van de BBA programmeerbaar maakt – niet nodig bij nieuwste versie Arduino IDE)
-
Brainbox Arduino Bootloader
-
TESTPROGRAM: All pins output 500Hz
-
BUGGY CHASSIS (plexi 3mm – 130mm x 185mm) download dxf file – download VISIO drawing
-
BUGGY MANUAL – STEP BY STEP
-
WAT IS DE BESTE PROGRAMMEERTAAL VOOR U?
ARDUBLOCK
+ Momenteel is dit zonder twijfel de eenvoudigste manier om de Brainbox Arduino te programmeren
+ Geen installatie nodig – opent standaard in Nederlands
+ Goed link met Brainbox AVR/Arduino
+ Alle standaardbewerkingen zijn aanwezig + Servo, LCD, RS232, Eeprom, …
+ Grafische laag bovenop Arduino IDE – gebruikers zien mooi de code die ze genereren met Ardublock wat de overstap naar een teksteditor kleiner maakt.
Praktisch:
DOWNLOAD ARDUBLOCK VERSIE E2CRE8 2018 BRAINBOX HIER (ZIP) 2
INSTALLATIEFILMPJE ARDUBLOCK VERSIE 2018 (YOUTUBE)
INSTALLATIEHANDLEIDING ARDUBLOCK (PDF) NOV2018
CURSUS ARDUBLOCK & BRAINBOX AVR/ARDUINO (PDF) JAN 2020
CURSUS ARDUBLOCK & BRAINBOX AVR/ARDUINO (WORD) JAN2020
NewliquidCristal_1.3.4 Library (zip)
MINDMAP ARDUBLOCK & BRAINBOX AVR/ARDUINO
ARDUINO IDE
+ Enorm populair en veel gebruikt
+ Gratis
+ Veel gebruikt dus veel info en actieve user-forums
+ Zeer uitgebreide bibliotheken die het coderen fel vereenvoudigen
+ Rechtsreeks Brainbox Arduino programmeren is mogelijk
– het blijft een text-based compiler die gevoelig is aan typfouten
– geen simulator aanwezig
– Je leert wel programmeren, maar je leert weinig van microcontrollers
Mijn mening: Ideaal als het geen doelstelling is om te leren werken met microcontrollers
Praktisch:
In de microcontroller moet er reeds een programma ingeladen zijn om de microcontroller te kunnen programmeren via Arduino IDE. Deze Bootloader is reeds ingeladen tijdens de productie van de Brainbox Arduino. Indien u deze bootloader terug zou moeten inladen, dan kan u deze bootloader en de vereiste instellingen hier downloaden: Brainbox Arduino Bootloader
Omdat de USB poort bij de Arduino Leonardo zowel gebruikt wordt om nieuwe programma’s in te laden als om te communiceren via USB werd er gebruik gemaakt van 2 virtuele com-poorten. De com-poort die gebruikt wordt om de uC te programmeren is slechts enkele seconden na een reset ‘zichtbaar’ voor de computer. Soms duurt het enkele reset cycli alvorens IDE de juiste poort kiest, nadien werkt alles vlot.
Juiste werkwijze inladen programma:
- Druk de resetknop op de BBA in en houd deze ingedrukt
- Druk in IDE op de pijl ‘UPLOADEN’
- Van het moment “bezig met compileren van de schets” verandert in “bezig met uploaden”, laat je de reset knop meteen los om het nieuwe programma binnen te laten.
SCHOOLHANDLEIDING BBA en ARDUINO IDE (New Sept 2018) + EVALUATIETOOL
MANUAL BRAINBOX AVR & ARDUINO IDE (PDF)
MANUAL BRAINBOX AVR & ARDUINO IDE (WORD)
CHEATSHEET BRAINBOX AVR & ARDUINO IDE (PDF)
ARDUINO NOTEBOOK (Knappe beknopte cursus met goede uitleg en korte voorbeelden – Engels)
NASCHOLING OOSTAKKER BESTANDEN 9OKT2019
ARDUINO IDE “C”
+ Er wordt in alle programma’s gewerkt met de echte microcontroller registers
+ Gratis
+ Je blijft gebruik maken van de Arduino IDE en de knappe link met de hardware
+ Zeer uitgebreide bibliotheken die het coderen fel vereenvoudigen blijven bruikbaar
+ Rechtsreeks Brainbox Arduino programmeren is mogelijk
– Je leert programmeren en je leert hoe microcontrollers werken
– geen simulator aanwezig – nog steeds textbased
Mijn mening: Misschien wel een mooi compromis met het beste van twee werelden: de Arduino libraries en het gebruik van echte microcontroller registers
Praktisch:
In de microcontroller moet er reeds een programma ingeladen zijn om de microcontroller te kunnen programmeren via Arduino IDE. Deze Bootloader is reeds ingeladen tijdens de productie van de Brainbox Arduino. Indien u deze bootloader terug zou moeten inladen, dan kan u deze bootloader en de vereiste instellingen hier downloaden: Brainbox Arduino Bootloader
FLOWCODE AVR
+ Enorm populair bij scholen en rapid prototyping
+ Grafische ‘flowchart based’ laag bovenop ‘C’ – zeer didactisch
+ Knappe 24h support door de ontwikkelaars zelf
+ Zeer uitgebreide bibliotheken die het coderen fel vereenvoudigen
+ Je leert programmeren en je leert hoe microcontrollers werken via registers
+ Wel een knappe simulator aanwezig
+ Rechtsreeks Brainbox Arduino programmeren is mogelijk
– NIET Gratis – Probeer de gratis 30 dagen versie uit en koop via deze website als u Nederlandstalige ondersteuning wenst – Wel gratis leerlingslicenties – gekoppeld aan schoollicentie.
Mijn mening: Didactisch is Flowcode de knapste programmeertaal die er momenteel is om microcontrollers te programmeren. Complexe programma’s worden in no-time geprogrammeerd en gesimuleerd en het is een ideale voorbereiding op embedded C.
Praktisch:
In de microcontroller moet er reeds een programma ingeladen zijn om de microcontroller te kunnen programmeren via Arduino IDE. Deze Bootloader is reeds ingeladen tijdens de productie van de Brainbox Arduino. Indien u deze bootloader terug zou moeten inladen, dan kan u deze bootloader en de vereiste instellingen hier downloaden: Brainbox Arduino Bootloader
MANUAL BRAINBOX AVR & FLOWCODE (PDF)
MANUAL BRAINBOX AVR & FLOWCODE (WORD)
ATMEL STUDIO 7 “C”
+ Zeer professionele ontwikkelomgeving met uitgebreide mogelijkheden
+ programmeren kan in Assembly en in C, en u kan gebruik blijven maken van de meeste Arduino Libraries
+ Je leert programmeren en je leert hoe microcontrollers werken via registers
+ Rechtsreeks Brainbox Arduino programmeren via USB is perfect mogelijk
+ Gratis
– De professionele omgeving kan wat overweldigend zijn
– De simulator van AVRSTUDIO7 kan nog geen ATMEGA32U4 simuleren
Mijn mening: Als je op een professionele manier microcontrollers wil leren programmeren, dan is dit een verantwoorde keuze. Je zal iets meer tijd moeten investeren in het schrijven van bibliotheken en je zal je weg wat moeten zoeken in alle opties, maar dit is een typische omgeving waarin bedrijven ook zullen werken. De voorbeeldprogramma’s op deze site zetten je al een heel stuk op weg.
Openen voorbeeldprojecten Brainbox Arduino in Atmel Studio 7
- Open Atmel Studio 7
- File >> Open >> File
- Selecteer de ‘Atmel Studio 7 Solution file’
- Het klaargemaakte en geteste programmeervoorbeeld opent nu in Atmel studio 7
- Klik in de ‘Solution Explorer window’ aan de rechterkant op de onderste file met de extensie .cpp – de C code voor het project zou nu zichtbaar moeten zijn
Openen Arduino IDE projecten in Atmel Studio 7
In Atmel Studio 7 is het mogelijk om rechtstreeks Arduino projecten te importeren.
- Open Atmel Studio 7
- File >> New >> Project
- Selecteer “Create project from Arduino Sketch”
- Je Arduino project opent nu in Atmel Studio
Brainbox Arduino via USB programmeren via Atmel Studio 7
- Download en installeer Atmel Studio 7 (gratis van Atmel Website)
- download AVRDUDE via deze link (AVRDUDE is een programma waarmee we een hex file in de processor kunnen laden) (meer info: http://www.ladyada.net/learn/avr/avrdude.html)
- Unzip en plaats beide bestanden (avrdude.exe en avrdude.conf) rechtstreeks onder de C:\ directory (u zal even moeten bevestigen dat u administrator bent)
- Open Atmel Studio 7
- Menu: Tools >> Select profile : Activeer “Advanced” en klik op apply
- Tools >> External Tools
Title: &PROGRAM_BBA
Command: C:\avrdude.exe (locatie waar AVRDUDE.exe staat)
Arguments: -F -v -v -v -v -patmega32u4 -cavr109 -P COM14 -b57600 -D -Uflash:w:”$(ProjectDir)Debug\$(ItemFileName).hex”:i -CC:\avrdude.conf
COM14 is de com-poort die gebruikt wordt om de Arduino te programmeren. Deze com-poort is slechts kort zichtbaar na een reset (te testen in applicatiebeheer) . Deze poort is bij iedereen anders en dient dus te worden aangepast.
Debug is een map onder uw projectmap – deze benaming moet dezelfde zijn – controleer deze even.
ItemFileName is de naam van de projectfile maar moet ook verwijzen naar de naam van de hex file. Verander desnoods de naam van de .cpp file om die gelijk te maken aan de naam van de hex file, anders kan avrdude nooit de juiste hex file terugvinden.
- Druk op de reset knop en blijf deze knop ingedrukt houden
- Laat de reset knop terug los, maar activeer nu wel binnen de 5 seconden: Tools >> PROGRAM_BBA
- Als alles goed verlopen is zal uw programma nu naar de BBA gestuurd zijn. Als er iets is misgelopen, dan kan u daar meer info rond vinden in het ‘output’ window.
S4A – SCRATCH FOR ARDUINO
DOWNLOAD HIER DE MANUAL VOOR S4A & BRAINBOX ARDUINO
+ leuke grafische taal – gebaseerd op scratch
+ gratis
+ Deze aangepaste versie werkt mooi met onze Brainbox Arduino
– De hardware moet aan de PC gekoppeld blijven via USB
Mijn mening: Perfect om 10-14 jarigen de eerste stappen te leren in het programmeren en daarbij toch echte hardware te besturen. Er bestaan veel initiatieven om Arduino te programmeren via Scratch. Snap 4 Arduino (zie onder) is ondertussen een betere keuze.
Praktisch
De software die in de Arduino geladen moet worden werd aangepast om perfect te kunnen werken met de Brainbox Arduino. (pins 4&11 en pins 8&12 werden omgewisseld)
Stap 1: gebruik Arduino IDE om deze firmware in de Arduino controller te laden – Download S4A_FIRMW_BBA bestand
Stap 2: installeer de S4A software – download deze van de S4A website: S4A Website
Stap 3: open de S4A software, klik op de wereldbol links boven en selecteer uw taal
Stap 4: installeer de Brainbox Arduino Sprite via de knoppen onder de huidige sprite – Download S4A Brainbox Arduino Sprite
Stap 5: Connecteer de Brainbox Arduino aan de PC via USB. Na enkele seconden komt de verbinding tot stand en kan u beginnen.
Deze pinout is specifiek voor S4A projecten aangemaakt.
click to enlarge
SNAP 4 ARDUINO
originele website: http://s4a.cat/snap/
Download hier de MANUAL ‘Snap for Arduino’ – gemaakt door Bart Huyskens – April 2016 – E2CRE8
+ leuke grafische taal – gebaseerd op scratch – door dezelfde makers van S4A gemaakt, maar nu véél beter.
+ gratis en in het Nederlands
+ Snap4A werkt zeer mooi samen met onze Brainbox Arduino
+ Alle pins van de Brainbox Arduino kunnen gebruikt worden met de originele Arduino pinbenaming
– De hardware moet aan de PC gekoppeld blijven via USB
Mijn mening: Perfect om 10-14 jarigen de eerste stappen te leren in het programmeren en daarbij toch echte hardware te besturen. Er bestaan veel initiatieven om Arduino te programmeren via Scratch. Deze versie was op het moment van testen (april 2016) de meest stabiele.
VOORBEELDPROJECTEN
Potmeter controls DC Motor |
ARDUINO IDE |
Potmeter controls Servo Motor |
ARDUINO IDE |
IR Distance sensor result is displayed on LCDIR distance sensor -connected to A3 – worksheet “I-AN DIST. DIY”
|
ARDUINO IDE |
Buggy uses distance sensor to avoid bumping into wallIR distance sensor -connector to A3 – worksheet “I-AN DIST. DIY”
|
ARDUINO IDE |
Two phototransistors are used to make a buggy follow the lightbeam from a torchLIGHTSENSOR L connected to A5 – look at worksheet “I-AN LIGHT PHOTOTRANSISTOR”
|
ARDUINO IDE |
VOEDINGSOPTIES
De Brainbox Arduino geeft de gebruiker verschillende voedingsopties om de Brainbox in alle mogelijke projecten te kunnen inzetten.
Uitleg voedingsgedeelte schema:
JUMPER 1
- Keuze uit 3 posities – enkel horizontaal
- Plaats steeds 1 jumper – maximaal 1 jumper
- Keuze voedingsbron voor 5V
JUMPER 2
- Keuze voedingsbron voor de 4 power outputs (D5, D6, D9, D10)
- Keuze uit 3 posities – enkel horizontaal
- Plaats maximaal 1 jumper / geen jumper = geen spanning op D5, D6, D9, D10
EEN STABIELE 5V
- De ATMEGA32U4 microcontroller heeft een stabiele voedingsspanning nodig tussen 2.7 en 5.5 Volt. Bij de Brainbox zal dit 5V zijn. Dezelfde 5V kan ook worden gebruikt om de sensoren van spanning te voorzien.
- De led met indicatie “+5V OK” zal pas branden als de 5V aanwezig is.
DE LD1117S50 5V REGELAAR
De LD1117S50 is een spanningsregelaar die van een ingangsspanning tussen 6V en 15V een stabiele 5V spanning maakt.
- Hoe hoger de spanning aan de ingang – hoe warmer de regelaar zal worden.
- Hoe meer stroom er uit de regelaar getrokken wordt, hoe warmer de regulator zal worden.
- De regelaar wordt gekoeld door kopervlakken op de PCB.
- De regelaar schakelt zichzelf tijdelijk uit als de temperatuur stijgt boven 110°C.
- De stroom vanuit regelaar in rust – zonder aangesloten sensoren of actuatoren – is ongeveer 70mA.
- Op de Brainbox Arduino is de maximale stroom door deze regelaar bepaald op 500-600mA.
DE LP2985-33 REGELAAR
- Van de 5V wordt er ook een 3.3V gemaakt met de LP2985-33 IC. Deze 3.3V wordt op onze Brainbox verder niet gebruikt en dient dus enkel om eventuele shields of externe hardware van 3.3V te voorzien.
V-POWER EN L-293D H-BRUG
- Op de Brainbox Arduino staat een 16 pins dubbele H-BRUG IC (L293D) waarmee 4 uitgangen van de Brainbox in theorie tot 600mA/pin kunnen leveren. De spanning en bron van deze 4 pins kan worden geselecteerd met JUMPER 2.
| Stroom uit H-brug uitgangen | Temp H-brug (amb 25°C) | Opmerking |
| 4 x 100mA continu | 58°C | OK |
| 4 x 200mA continu | 74°C | OK |
| 4 x 300mA continu | 94°C | OK |
| 4 x 400mA continu | 110°C | Maximum |
| 2 x 400mA continu | 87°C | OK |
| 2 x 500mA continu | 96°C | OK |
| 2 x 600mA continu | 106°C | Maximum |
Nota: met een kleine koelplaat op de IC – formaat van 16 pins IC – kan de L293D stromen tot 4 x 500mA aan.
JUMPER 1 – 5V SELECTIE
JUMPER 1 OP POSITIE: “USB”
- De 5V komt nu vanuit de USB poort van de PC. De voorwaarde is wel dat de USB kabel is aangesloten.
- Imax voor een USB poort ligt op 500mA – een self resetting fuse op de Brainbox zal deze stroom beperken tot die 500mA.
- De stroom voor de H-brug kan nooit uit de USB poort getrokken worden
JUMPER 1 OP POSITIE: “5V FROM ADAPTER”
- De voeding komt van een adapter of van een batterij.
- De adapter moet minimaal 6V en mag maximaal 15V leveren.
- De batterij moet minimaal 6V en mag maximaal 15V leveren.
- De LD1117S50 spanningsregelaar moet hiervan een stabiele 5V maken. De maximale stroom door deze regelaar is bepaald op 500-600mA.
JUMPER 1 OP POSITIE: “VBATT-0.7V”
- Links: Situatie met 4x AA batterij in serie (opgelet: volle oplaadbare AA batterijen hebben helemaal in het begin een spanning van 1.55v/cel. 4×1.55V/cel = 6.2V)
- Rechts: Situatie met een 6V loodzuur accu
Enkel spanningen die tussen 4.5V en 6.2V liggen mogen op deze manier worden aangesloten. De diode vlak na deze ingang zal deze spanning met 0.7V verminderen om zo de uC nooit boven de 5.5V te voeden.
JUMPER 2: VOEDING VOOR L293 H-BRUG
Deze 3 jumperpositie dienen enkel om de keuze te maken voor de voedingsspanning van de H-brug IC.
JUMPER 2 OP POSITIE: “5V FROM ADAPTER”
Met de jumper op deze positie wordt de stabiele spanning van 5V, die uit de LD1117S50 spanningsregelaar komt, gekoppeld aan de V-POWER ingang van de H-brug. De belastingen aan de H-brug zullen in deze situatie dus met 5V signalen bestuurd worden.
Let er op dat in deze situatie de maximale stroom uit de 4 uitgangen van de L293D, samengeteld, de 500mA niet mag overschrijden.
JUMPER 2 OP POSITIE: “7-16V”
De voeding voor de H-BRUG wordt vlak voor de LD1117S50 spanningsregelaar afgetakt. De spanning is nu afhankelijk van de uitgangsspanning van de netspanningsadapter of van de batterij, maar moet steeds boven de 6V liggen voor de 5V voor de uC. Diode D3 haalt er nog 0.7V af.
JUMPER 2 OP POSITIE: “VBatt”
STEM CERTIFIED
Dit lesmateriaal werd volledig ontwikkeld volgens het STEM principe waarbij creativiteit en probleemoplossend denken centraal staan.
Meer informatie over ons STEM principe is te vinden via deze link
