“Bemagtig jouself.” “Doen jou eie ding.” Dit is die filosofie waarom daar ‘n KragDag-gemeenskap bestaan. In ‘n groot mate is dit ook die filosofie wat ouers aan hulle kinders voorhou. Stel jou voor ‘n Elektroniese pakkie waarmee jy kan meet, moniteer en kan beheer en boonop self daarvoor toepassings kan definieer, ontwerp en implementeer. ‘n Stuk tegnologie in jou hande waarmee jy jouself kan bemagtig om jou omgewing te outomatiseer en daardeur  geld te kan verdien, jou lewe te vergemaklik en risiko’s te kan verminder. Hiermee kan jy jou eie ding doen deurdat jou afhanklikheid van ‘n eksterne omgewing verminder word. Hierdie elektroniese pakkie word ‘n mikrobeheerder genoem. Wat is ‘n mikrobeheerder?

‘n Mikrobeheerder (MCU – Microcontroller Unit) is ‘n rekenaar wat in ‘n enkele geïntegreede stoombaan (IC) verpak is. So ‘n mikrobeheerder se argitektuur bestaan uit ‘n aantal komponente wat onder andere insluit:

• ‘n Sentrale Verwerkingseenheid (Central Processing Unit – CPU)
• Ewetoeganklikheidsgeheue (RAM); ‘n onderskeibare soort Lees/Skryf geheue.
• Verskillende vorms van Lees-alleengeheues (ROM, EPROM, EEPROM en “Flash” geheues) waar die mikrobeheerder se bedryfsprogrammatuur gestoor word.
• Serie en parallel inset-/uitsetpoorte.
• ‘n Ossilator en tydreëlaar.
• Analoog-na-digitale en Digitaal-na-Analoë omsetters om analoë insette en uitsette te akkommodeer.

Mikrobeheerders is ontwerp vir ingebedde (embedded) toepassings in produkte en toestelle. Hierdie toestelle en produkte word outomaties beheer deur  ‘n mikrobeheerder wat intern deel vorm van die toestel- of produkontwerp. Voorbeelde van sulke produkte of toestelle is motorenjinbeheerstelsels, ge-implanteerde mediese toestelle, afstandbeheerders en telemetriese toepassings, kantoormasjiene, kombuis- en kragtoestelle, kraggereedskap, hommeltuie, speelgoed en nog vele meer.

Mikrobeheerders verskil van mikroverwerkers deurdat mikrobeheerders eksterne diskrete komponente benodig ten einde ‘n rekenaarfunksionaliteit te hê. Mikrobeheerders het slegs ‘n kragbron nodig om as ‘n rekenaar te kan funksioneer. Toegegee – ‘n enkel-rekenaarkaart gebou met ‘n mirkroverwerker is normaalweg kragtiger as ‘n mikrobeheerder.

Die kragtigheid van ‘n mikrobeheerder is daarin geleë dat dit ‘n volledige rekenaar in ‘n IC-pakkie is wat jy kan programeer om verskillende funksies te verrig. Dit mikrorekenaar besit intelligensie om besluite te kan neem sodat jy verskillende groothede kan monitor, meet en beheer. Die toepassingsmoontlikhede van die mikroverwerker is werklik legio. ‘n Verdere unieke voordeel van die mikrobeheerder is dat dit in-baan geprogrammeer kan word en dat programme ontfout kan word. Dit is dus nie nodig om die produk of stelsel uitmekaar te haal ten einde veranderinge aan die sagteware te maak nie. Aanvanklik is mikrobeheerders in rekenaarsaamsteltaal (assembly language) geprogrammeer, maar word deesdae in hoë vlak rekenaartale soos C, Python en JavaScript gedoen.

Die daarstelling van ‘n geïntegreerde stoombaan mikrobeheerder het baie toepassingsmoontlikhede tot gevolg gehad. Boonop het die pryse van hierdie IC-pakkies dramaties verminder wat net nog verdere geleenthede bewerkstellig het. Een so ‘n geleentheid het hom voorgedoen by die Interaction Design Institute Ivrea (IDII) in die dorpie Ivrea in Noord-Italië toe ‘n projek aldaar onderneem is met die doel om ‘n eenvoudige, lae koste hulpmiddel te skep ten einde persone sonder ingenieursopleiding in staat te stel om digitale projekte te onderneem. Hierdie projek het aanleiding gegee tot die Arduino inisiatief wat ‘n drieledige betekenis het, naamlik:

• ‘n Rekenaar en sagteware maatskappy.
• ‘n Oopbronprojek.
• ‘n Gebruikersgemeenskap wat enkel-kaart mikrobeheerders en mikrobeheerder-boustelle ontwerp en vervaardig om groothede in die fisiese wêreld te monitor en om voorwerpe op grond van veranderinge in die groothede te beheer.

Die naam Arduino is afkomstig van ‘n kroeg in Ivrea waar die inisieerders van die Arduino-projek gewoonlik byeengekom het. Die kroeg was vernoem na Arduin van Ivrea.

Arduino is dus ‘n oopbronplatform wat gebruik word om elektroniese projekte te bou. Die aanwendingsmoontlikhede in die gebruik van die Arduino mikrobeheerder is geweldig groot. Daar bestaan op die internet webwerwe wat die belangstellende leser ‘n klein kykie gee wat al met die Arduino-mikrobeheerder al gedoen is.

Die Arduino mikrobeheerder bestaan breedweg uit twee dele. Eerstens is daar die hardeware wat uit ‘n programmeerbare enkel-kaart mikrobeheerder bestaan. Tweedens is daar die sagteware wat bekend staan as die Geïntegreerde Ontwikkelings Omgewing (IDE) – ‘n sagteware program wat jy op jou persoonlike rekenaar kan laai wat die fasiliteit aan die programmeerder bied om toepassings-sagteware vir die mikrobeheerder te ontwikkel.

Die IDE word dus gebruik om rekenaarkode te skryf en wat dan deur middel van ‘n USB kabel op die mikrobeheerder-kaart gelaai word. Die IDE gebruik ‘n aangepaste uitgawe van C++, wat ‘n hoë vlak rekenaartaal is om mee te programmeer. Alhoewel verskeie mikrobeheerders in die Arduino familie bestaan, word die Arduino Uno as die aangewese mikrobeheerderkaart beskou wat beginners gebruik. ‘n Foto van die Arduino Uno word hierbo vertoon.

Die Arduino hardeware en sagteware is ontwerp sodat enige iemand wat belangstel om te meet, te moniteer, oop en toe te maak, aan en af te sit of om te beheer dit self te kan doen sonder om professioneel rekenaar ontwerper of programmeerder te wees. Die ontwerp is van so ‘n aard dat dit in interaksie kan tree met skakelaars, glimdiodes (LEDs), elektriese motors, luidsprekers, kameras, GPS-eenhede, die internet en ook slimfone. Vanweë die Arduino mirobeheerder se bekostigbaarheid en aanwendingsoepelheid; omdat die sagteware gratis is; en aangesien dit maklik is om mikrobeheerder-ontwerpbeginsels en -programmering onder die knie te kry; het dit tot gevolg gehad dat ‘n aansienlike gemeenskap van Arduino-gebruikers ontstaan het wat kennis bydra tot voordeel van die Arduino gebruikersgemeenskap.

Die Arduino projek het in 2006 ‘n spesiale vermelding ontvang op die Prix Ars Electronica in die kategorie Digitale Kommunikasie ontvang.

Aanwending van die Arduino mikrobeheerder is baie eenvoudig. Enige iemand, of dit die ouer garde is, maar veral ook skoolkinders kan mikrobeheerders onder die knie kry om sodoende ‘n hele nuwe wêreld in nuutste tegnologie toepassings vir hulle self te open.

As jy lus is om met Arduino te begin speel bied die Arduino Beginnerswerkswinkel (9 Desember 2017), net die regte wegspringgeleentheid. (Jou eerste Arduino is boonop insluit by die werkswinkelfooi.)

Erkennings:

1. https://en.m.wikipedia.org/wiki/Microcontroller
2. https://www.arduino.cc/
3. https://en.wikipedia.org/wiki/Arduino
4. https://learn.sparkfun.com/tutorials/what-is-an-arduino