Het aansluiten en programmeren van elektronische componenten op een microcontrollerbordje kan flink wat werk zijn. Met Wokwi simuleer je eenvoudig een ESP32, Raspberry Pi Pico of Arduino met alle bijbehorende elektronica. Zo kun je al beginnen met programmeren en verschillende dingen testen, zonder dat je telkens je breadboardopstelling hoeft aan te passen.

Met Wokwi maak je een virtuele versie van een microcontrollerproject. Op de Wokwi-site simuleer je gratis een ESP32 (alle types), Raspberry Pi Pico, Arduino (Uno, Mega of Nano) of STM32. Maar ook allerlei elektronische componenten, zoals leds, drukknoppen, potentiometers, luidsprekers, sensors, motors en LC-displays. Bekijk voordat je begint eens de lijst met ondersteunde hardware.

Je kunt je projecten online programmeren in bijvoorbeeld MicroPython of Arduino. Je programma wordt op de gesimuleerde microcontroller uitgevoerd en het resultaat is ook in de gesimuleerde componenten te zien: leds gaan aan en uit, servomotors draaien, displays tonen de geprogrammeerde boodschappen enzovoort. Dat maakt experimenteren met elektronica wel heel eenvoudig. In dit artikel illustreren we dit met twee eenvoudige ESP32-projecten, die zelfs via internet met elkaar of andere IoT-apparaten kunnen communiceren.

1 Project starten

Wokwi is gratis te gebruiken zonder je te registreren. Je kunt bovenaan op de website eerst voor de processorfamilie kiezen of, als je even verder scrolt, eerst voor de programmeertaal. Wij scrollen naar onder en kiezen MicroPython. Daarna zie je onder Starter Templates twee miniprojectjes: Pi Pico Blink en ESP32 Blink. Beide zijn eenvoudige sjablonen om mee te beginnen.

Maar je kunt ook op New project klikken om met een volledig leeg project te beginnen. Daarna krijg je de keuze uit MicroPython op ESP32, Raspberry Pi Pico of Raspberry Pi Pico W. Wij kiezen MicroPython on ESP32.

Je krijgt links de MicroPython-code in het tabblad main.py te zien, met als inhoud een eenvoudige printopdracht. In dit tekstveld voeg je je MicroPython-code toe en erboven staat een knop waarmee je je code opslaat. Rechts zie je een ESP32-ontwikkelbordje. Hier kun je nu allerlei elektronische componenten toevoegen en met je microcontroller verbinden. Met het groene knopje bovenaan start je vervolgens de simulatie.

Begin via een startersjabloon aan je project in Wokwi.

2 Componenten toevoegen

Voeg nu aan het canvas rechts componenten toe met het blauwe plusknopje. Scrol door de lijst om te zien welke componenten je allemaal kunt toevoegen. In het onderdeel Basic zijn dat leds, drukknoppen en weerstanden. Heel ruim toebedeeld is het onderdeel Display, met RGB-leds, een SSD1306 OLED-display, allerlei tft-schermpjes, een led-dotmatrix, NeoPixel-led en -ring, zevensegmentdisplays en zelfs een e-paperscherm.

Bij Input vind je allerlei soorten schakelaars, een joystick, infraroodontvanger, keypad en potentiometers. De sensors zijn wat minder ruim toebedeeld, maar je vindt er wel onder andere de ultrasone sensor HC-SR04, de temperatuursensors DHT22, DS18B20 en een NTC, en een PIR-bewegingssensor. Het onderdeel Output heeft een piëzoelektrische zoemer, enkele motors en relays. En er zijn ook enkele formaten breadboards.

Kies als eerste een half breadboard, dat op het canvas verschijnt. Doe dan hetzelfde voor een led en een weerstand. Als je op de weerstand klikt, kun je de waarde veranderen. Maak er 220 Ohm van. De banden op de weerstand veranderen naar rood, rood en bruin om de nieuwe waarde aan te duiden. Met een klik op de led verander je de kleur, maar laat die maar rood. We hebben de voorschakelweerstand immers gekozen in functie van de spanningsval over de led.

Kies je elektronische componenten uit de lijst.

3 Componenten plaatsen en verbinden

We gaan alle componenten op de juiste plek plaatsen: klik op de ESP32 en druk dan enkele keren de R-toets in tot het ontwikkelbordje correct is georiënteerd. Sleep het boven het breadboard tot de pinheaders op de rijen b en j passen.

Plaats dan de led en de weerstand op het breadboard. Met de P-toets kun je de led eventueel nog spiegelen. Sluit dan het lange pootje (anode) van de led, wat Wokwi met een knik aanduidt, op GPIO23 aan. Als je boven de pootjes van de led blijft hangen met de muiscursor, krijg je een label te zien: A voor anode en C voor kathode.

Op dezelfde manier toont Wokwi bij elke pin van de ESP32 een label, zoals 23 voor GPIO23. De verbinding maken doe je in dit geval, omdat de led op een breadboard staat, door op a2 te klikken en dan op a28. Zo wordt GPIO23 via het breadbord verbonden met de anode van de led.

Sluit daarna het korte pootje (kathode) van de led via de voorschakelweerstand van 220 Ohm op GND van de ESP32 aan. Dat doe je door het ene pootje van de weerstand boven de kathode van de led te plaatsen. Het andere pootje verbind je met GND door erboven een verbinding met de blauwe rij te maken, en boven GND (het vakje a1) ook een verbinding met de blauwe rij te maken. Verander de kleur van die twee verbindingen naar zwart door er na het aanmaken op te klikken en dan op 0 te drukken.

Alle componenten zijn correct geplaatst en verbonden.

4 Code schrijven

Nu de virtuele hardware klaar is, kun je aan de slag met de softwarekant. Schrijf links in het codevenster van het tabblad main.py de volgende code om de led te laten knipperen:

De code kun je downloaden van deze pagina en daarna vanuit een programma als Kladblok overnemen.

We tonen in deze code met print eerst de boodschap Blink LED op de terminal van MicroPython. Dan definiëren we een led op pin 23. De rest van de code bestaat gewoon uit een oneindige lus waarin we de led een seconde aan doen en een seconde uit.

Druk dan op Ctrl+S of de knop Save bovenaan en geef je project een naam. Dat kan in de gratis versie alleen als publiek project (zie kader ‘Gratis en betaalde versie’). Klik op Save. Vanaf nu heeft je project een publieke url.

5 Simuleren

Nu je zowel de hardware als de software klaar hebt, is het tijd voor actie. Klik rechts op het groene knopje om de simulatie te starten. Onderaan verschijnt een terminalvenster waarin je de ESP32 ziet opstarten en na enkele seconden krijg je de boodschap Blink LED. Bovenaan rechts begint een timer te lopen. Je ziet ook in een snelheid van hoeveel procent van de realiteit de simulatie wordt uitgevoerd.

Na de boodschap Blink LED in de terminal begint de led zoals verwacht te knipperen met een frequentie van een seconde. Op deze manier kun je controleren of je code werkt zonder dat je zelf ook maar enige elektronische component hebt moeten aanraken.

Met de knopjes linksboven in het simulatievenster kun je de simulatie overigens herstarten, stoppen of pauzeren. Als je ze pauzeert, toont het venster ook de toestand van elke pin. Je ziet hier dat de meeste pinnen als invoer zijn geconfigureerd en Floating (ongedefinieerde waarde). GPIO23 wordt als uitvoer getoond, met de waarde Low als je gepauzeerd hebt, terwijl de led uit is en High als je juist gepauzeerd hebt terwijl de led aan is.

De led knippert in onze simulatie.

6 Verbinden met internet

Wokwi simuleert ook een volledig wifi-netwerk, dat zelfs toegang heeft tot internet. Laten we een wifi-verbinding opzetten, deze met een MQTT-broker verbinden en wachten op een bericht om de led in of uit te schakelen:

De code kun je downloaden van deze pagina en daarna vanuit een programma als Kladblok overnemen.

We verbinden dus eerst met het gastnetwerk Wokwi-GUEST zonder wachtwoord. Tijdens het verbinden laten we de led knipperen en wanneer de verbinding tot stand is gekomen, gaat de led aan. Daarna verbinden we met de publieke MQTT-broker broker.hivemq.com en geven als client-ID het unieke ID van de ESP32.

We definiëren een functie mqtt_message die binnenkomende MQTT-berichten afhandelt: gaat het om het cijfer 0, dan doet de functie de led uit en bij een 1 gaat de led aan. Tot slot stellen we in dat de functie voor elk binnenkomend bericht wordt aangeroepen, verbinden we met de MQTT-broker en abonneren we ons op een topic dat gelijk is aan het client-ID. Daarna wachten we in een oneindige lus op binnenkomende berichten.

7 Schuifschakelaar

Maak nu een tweede project aan. Voor de eenvoud gebruiken we weer een ESP32 met MicroPython, maar ook andere combinaties zijn mogelijk, zoals het Arduino-framework in plaats van MicroPython, of een Raspberry Pi Pico W in plaats van een ESP32.

Plaats de ESP32 weer op een breadboard. Voeg deze keer een schuifschakelaar (Slide switch onder Input) en een weerstand van 10 kOhm toe.

De schuifschakelaar heeft drie pinnetjes. De linkse verbind je met GND en de rechtse met 5V. De middelste verbind je enerzijds met GPIO23 van de ESP32 en anderzijds via een pulldownweerstand van 10 kOhm naar GND. Zo is de invoer aan de GPIO-pin altijd gedefinieerd. We gaan deze schuifschakelaar gebruiken om de led op ons andere Wokwi-project in en uit te schakelen.

Met deze schuifschakelaar gaan we berichten naar de MQTT-broker sturen.

8 Berichten sturen

In de code op dit virtuele bordje verbinden we weer met wifi en de MQTT-broker, maar daarna gaan we de toestand van de schakelaar uitlezen. Elke keer dat die toestand verandert, sturen we de nieuwe toestand naar de MQTT-broker:

De code kun je downloaden van deze pagina en daarna vanuit een programma als Kladblok overnemen.

Het begin van de code is zo goed als hetzelfde. Maar in plaats van een led definiëren we een knop. We slaan ook onmiddellijk de huidige waarde van de knop op.

Bij de verbinding met de MQTT-broker moet je er wel op letten dat je het client-ID nu verandert. Blijkbaar gebruikt Wokwi voor elke simulatie die je draait (in ieder geval in onze tests met de ESP32) hetzelfde unieke hardware-ID. We hebben dit opgelost door in deze code gewoon ff aan het hardware-ID toe te voegen. Want als een tweede MQTT-client hetzelfde client-ID gebruikt om met de MQTT-broker te verbinden, wordt de eerste client afgesloten.

Na de verbinding lezen we in een oneindige lus de toestand van de schakelaar uit. Als die verschilt van de vorige, kijken we naar de waarde: is die aan, dan publiceren we 1 op het MQTT-topic van ons andere project, anders publiceren we 0.

9 Communicatie tussen virtuele ESP32’s

Start nu beide simulaties en zet de vensters naast elkaar, zodat je ze tegelijk kunt observeren. Kijk in de terminaluitvoer en wacht tot ze allebei met de MQTT-broker verbonden zijn. Mogelijk verloopt alles nu wat trager dan voorheen, want je browser moet nu met deze twee gelijktijdige simulaties heel wat rekenwerk verrichten.

Als je nu de schuifschakelaar naar links beweegt (gewoon klikken volstaat), zie je niet alleen in de terminal van het bordje OFF verschijnen, maar je ziet ook op het breadboard van het andere project de led uitgaan. En als je de schuifschakelaar naar rechts beweegt, dan gaat de led van het andere project aan. Je hebt beide virtuele microcontrollerbordjes met internet verbonden en ze kunnen via de publieke MQTT-broker met elkaar communiceren. Je zou een van de twee zelfs door een fysieke opstelling kunnen vervangen en dan zou de communicatie ook werken.

Deze twee virtuele ESP32-ontwikkelbordjes communiceren via internet met elkaar via een publieke MQTT-broker.

10 Arduino, CircuitPython en meer

We hebben hier nu MicroPython als voorbeeld gebruikt, maar met Wokwi kun je ook Arduino-projecten simuleren. Je kunt zelfs elke Arduino-bibliotheek installeren die in de Arduino Library Manager beschikbaar is. Om ook andere Arduino-bibliotheken te gebruiken, heb je het betaalde Wokwi Club-account nodig.

Op de Raspberry Pi Pico heb je ook nog enkele andere mogelijkheden. Je kunt er CircuitPython gebruiken, een fork van MicroPython. Dan kun je ook elke bibliotheek van de Adafruit CircuitPython Bundle gebruiken. Met een ander sjabloon programmeer je de Raspberry Pi Pico met de Pico SDK in C. Verder heb je op de ESP32 ook de keuze uit ESP-IDF en de programmeertaal Rust.

Altijd handig om in huis te hebben: een paar extra tandenborstels. En dan niet in je badkamerkastje, maar bij je schoonmaakspullen. In dit artikel lees je over 10 handige schoonmaaktoepassingen waarvoor een tandenborstel ideaal is.

Lees ook: Van rotklus naar zo gepiept: zo krijg je vieze voegen weer schoon

1. Kalkaanslag rond kranen verwijderen

Rondom de onderkant van een kraan en op de rand van een douchekop blijft snel kalk hangen. Met een tandenborstel en een beetje schoonmaakazijn kun je die aanslag gericht wegborstelen. Dankzij het compacte formaat kom je precies tussen de randjes waar een spons te groot voor is. Borstel de kalkaanslag los, laat het een paar minuten inwerken, en spoel het vervolgens weg met warm water. Even droogwrijven en je kraan blinkt weer als nieuw.

2. Vet en etensresten tussen fornuisknoppen

Tussen de draaiknoppen van een fornuis of kookplaat hopen zich vet, stof en kruimels op. Een doek schuift dat vuil vaak alleen maar verder weg. Met een tandenborstel en een beetje afwasmiddel schrob je het vuil effectief los zonder onderdelen los te hoeven halen. Door de borstel in ronddraaiende bewegingen te gebruiken, werk je het vuil uit de kieren. Veeg vervolgens af met een vochtige doek.

3. Haarborstels en kammen reinigen

Tussen de haren/pennen van een borstel of de tanden van een kam verzamelt zich vuil dat je met de hand niet goed weg krijgt. Een tandenborstel, gecombineerd met warm water en wat shampoo of afwasmiddel, maakt alles weer haarfijn schoon. Borstel grondig tussen de haren/pennen en tanden door en spoel daarna goed uit. Herhaal dit elke paar weken voor een frisse borstel.

4. Speelgoed met randjes en reliëf schoonmaken

Plastic autootjes, badspeeltjes of ander speelgoed met textuur, naden en kleine details zijn lastig schoon te maken met een doek. Met een tandenborstel kun je in elk hoekje komen. Gebruik lauw water met een druppel afwasmiddel en schrob alle randjes schoon. Spoel goed na en laat het speelgoed aan de lucht drogen.

5. Vlekken in stoffen meubels of tapijt behandelen

Een tandenborstel is ook handig om vlekken in stoffen oppervlakken aan te pakken. Breng wat textielreiniger of verdunde azijn aan op de vlek. Schrob met de borstel zachtjes in cirkels zodat het middel goed in de vezels trekt. Laat even intrekken, dep droog met een doek en spoel eventueel na met een vochtige doek. Zo verwijder je bijvoorbeeld koffievlekken of modder.

6. Randjes van de wasbak of spoelbak reinigen

De overgang tussen een wasbak en het aanrechtblad, daar kom je lastig bij. Hier blijft vaak een randje vuil of kalkaanslag zitten. Doop de tandenborstel in allesreiniger of schoonmaakazijn en schrob de randjes grondig schoon. Je zult merken dat zelfs opgedroogd vuil loskomt. Spoel af en wrijf droog met een schone doek.

©stokkete

7. Naden van schoenen en zolen schoonmaken

Sneakers of wandelschoenen met een patroon of profiel knappen zichtbaar op van een schoonmaakbeurt met een tandenborstel. Gebruik water met wat baking soda en wrijf vooral de rubberen zolen en logo's goed schoon. Ook geschikt voor witte randen of sportzolen die grijzig zijn geworden.

8. Randen van het toilet of de wc-bril schoonmaken

De onderkant van de wc-bril of de kieren van het scharnier blijven vaak vies, ook al poets je de rest van het toilet netjes. Een tandenborstel is perfect om deze plekken aan te pakken. Gebruik een antibacterieel schoonmaakmiddel, schrob goed, spoel na en droog af. Zo blijft je toilet écht fris.

9. Groeven in raamkozijnen reinigen

Tussen de rubberen strips van raamkozijnen hoopt zich vuil, zand en stof op. Een tandenborstel komt makkelijk tussen de kieren. Maak nat met een sopje, borstel schoon, en veeg na met een doek. Vooral handig bij schuiframen of draaikiepramen.

10. Randjes van drinkbekers en deksels reinigen

Herbruikbare flessen en lunchboxen hebben vaak rubberen ringen of schroefranden die lastig schoon te krijgen zijn. Met een tandenborstel reinig je deze onderdelen grondig. Gebruik afwasmiddel en heet water, schrob de randjes, en spoel goed na. Dat voorkomt schimmel en nare geurtjes.

Goed én goedkoop

Bij een discounter of drogist koop je voor hooguit een paar euro een grootverpakking tandenborstels. Geen geld dus, zeker als je je bedenkt wat een frustratie het je zal schelen bij bovenstaande klusjes: nooit meer gedoe met te grote sponzen of doeken. Je weet bovendien zeker dat je elk randje voortaan goed en hygiënisch schoon krijgt. Smile!

Ook handig voor lastige schoonmaakklusjes ⤵

Je wasmachine aan je smartphone koppelen klinkt misschien als overbodige luxe, maar het kan wasjes draaien een stuk simpeler én goedkoper maken. Zo kies je met een slimme wasmachine nooit meer het verkeerde wasprogramma, bedien je je wasmachine eenvoudig vanaf je werk en verspil je nooit meer wasmiddel. En er is meer. 

Beste wasprogramma kiezen

Twijfel je regelmatig welk wasprogramma het beste is voor een bepaald type wasgoed, zoals ondergoed of delicate zomerse kleding? Met een slimme wasmachine hoef je je daar nooit meer druk om te maken. Je geeft gewoon in de app aan wat voor kleur je was heeft, welk type textiel het is en hoe vuil het is. De app geeft vervolgens een suggestie voor het meest geschikte programma. Lastige vlek in je kleding? Voer in de app in om wat voor soort vlek het gaat, en de wasmachine weet precies welk programma moet draaien om 'm te verwijderen. Een slimme wasmachine kan zelfs voor je uitrekenen hoe je je wasjes zo goedkoop mogelijk draait door rekening te houden met de actuele energieprijzen. Fijn voor het milieu én je portemonnee!

Op afstand bedienen

Een slimme wasmachine stopt nog net niet je wasgoed voor je in de trommel. Waarom zou je je wasmachine op afstand willen bedienen als je er toch naartoe moet? Nou, bijvoorbeeld omdat je het wasprogramma pas wilt starten als je op je werk zit, zodat je kleding niet uren gekreukt in de trommel blijft liggen. Of omdat je je wasmachine tijdens de daluren wilt laten draaien, maar je in die uren net op een verjaardag bent. Bedienen op afstand is om meerdere redenen nuttig. Zo geeft de app je een seintje wanneer je was schoon is en wanneer het wasmiddel bijna op is. Veel slimme modellen werken ook met spraakbediening. Handig als je drie dingen tegelijk doet en om welke reden dan ook het wasprogramma wilt onderbreken – bijvoorbeeld omdat je een verloren sok op de grond vindt die bij de was moet. 

©ID.nl

Automatische wasmiddeldosering

Het is een bekende valkuil bij het wassen: te veel wasmiddel gebruiken. Hoe meer, hoe beter, denken we al gauw. Maar dat is niet waar: hoe meer wasmiddel je gebruikt, hoe groter de kans dat je kleding beschadigt. Zeepsop blijft dan in de kleding zitten, waardoor je kleding stijf wordt en soms zelfs méér vlekken krijgt. Een slimme wasmachine voorkomt dat er te veel wasmiddel wordt gebruikt door rekening te houden met de hoeveelheid wasgoed en hoe vuil het is. Het enige wat jij hoeft te doen, is deze gegevens invoeren in de app. Automatische wasmiddeldosering is niet alleen beter voor je kleding, het zorgt er ook voor dat je langer met je wasmiddel doet. En dat bespaart weer geld. 

Lees ook: Nooit meer te veel wasmiddel: zo werkt automatisch doseren in je wasmachine

Extra wasprogramma's downloaden

Soms heb je speciale was: denk aan vuile outdoorkleding van je wandelvakantie of sportkleding met een sterke zweetgeur. Een traditionele wasmachine geeft je in dat geval enkel keuze uit standaardwasprogramma's, die mogelijk je was beschadigen, doen krimpen of niet voldoende reinigen. Een slimme wasmachine geeft je de mogelijkheid om, via de app, wasprogramma's voor speciaal wasgoed te downloaden. Denk daarbij niet alleen aan programma's voor sterk vervuilde kleding, maar bijvoorbeeld ook aan programma's voor spijkerbroeken, delicate babykleding en het verwijderen van dierenharen van kleding. Soms zijn er ook speciale wasprogramma's voor het reinigen van je wasmachine, bijvoorbeeld met stoom. 

©wachiwit

Onderhoudsmeldingen

Als je zo lang mogelijk van je wasmachine wilt genieten, zul je hem goed moeten onderhouden. Dat betekent: regelmatig grondig reinigen, de afvoer ontstoppen en kalkaanslag verwijderen. Vaak doen we dit niet – we hebben er geen tijd voor en weten ook niet goed wanneer en hoe vaak we dit moeten doen. Een slimme wasmachine vergeet je nooit te onderhouden, want hij vertelt je precies wanneer het weer tijd is voor een schoonmaakbeurt. In de app vind je ook allerlei handige tips hoe je zo'n schoonmaakbeurt uitvoert. Is je slimme wasmachine stuk? Via de app krijg je heel makkelijk contact met de klantenservice, die op afstand kan zien wat het probleem is én het vaak meteen voor je kan oplossen. Scheelt weer dagen wachten op een monteur.