Playknowlogy är ett nytt varumärke i vårt sortiment, med roliga, maker-inriktade lek-och-lär-produkter för dig som är intresserad av att lära dig Arduino och annat inom maker-världen, eller för dig som förälder för att ha en produkt som både är rolig för dig och barnet, och där ni båda lär er något nytt samtidigt som ni har kul tillsammans!

Mycket nöje!

Paketet som vi använder i den här guiden heter Playknowlogy - Mina första projekt. Det är precis vad paketet är till för, dina första Arduino-projekt för att lära dig grundläggande elektronik, programmering och hur de olika komponeterna fungerar och samarbetar med varandra för att göra det vi vill.

I paketet ingår bland annat ett Arduino Uno-kompatibelt utvecklingskort och dess USB-kabel som vi senare i den här guiden kommer använda för att koppla utvecklingskortet till datorn och programmera vår ljud-till-ljus-maskin. Förutom detta följer det med lysdioder, motstånd, kopplingskablar, moduler av olika slag och kanske lite otippat: en rulle koppartejp! Koppartejpen används bland annat för att programmera ett hemmabyggt piano!

I den här förpackningen finns det 6 st färdiga projekt du kan bygga. Vi har gjort dessa guider utifrån paketet:

• Lögndetektor
• Ljudaktiverat ljus
• Simon säger

I "Mina första projekt"-paketet följer det med ett utvecklingskort som ser ut på bilden här bredvid. Det är själva hjärnan i alla projekt och återkommer i alla guider som vi länkat till ovan.

Logiken i utvecklingskortet bygger på en mikrokontroller som kallas ATmega328 (den stora svarta delen i nederkanten på kortet). Den här kontrollern kan ta in och mata ut små strömmar från de olika portarna på utvecklingskortet. Dessa portar kallas GPIO (som står för General Purpose Input/Output, alltså in- och utgångar för generella ändamål. GPIO-stiften är de svarta honstiften som sitter upptil och nedtill på utvecklingskortet. Här ansluter man sensorer, små LED-dioder, summers och mycket annat för att göra olika saker. Bara kreativiteten sätter gränserna och möjligheterna är oändliga!

Utvecklingskortet kan strömförsörjas på många sätt. Antingen genom den medföljande USB-kabeln till datorn eller mobilladdare, via en nätadapter eller med ett 9 V-batteri som vi annars hittar i våra brandvarnare i hemmet. Detta gör att möjligheterna med ett sådant här utvecklingskort blir ännu större då man kan driva det på så många olika sätt.

En annan komponent som vi kommer i kontakt med i "Mina första projekt"-lådan är kopplingsdäcket. Vi tar en kort förklaring av den också innan vi sätter igång med guiden, så du har full koll på vad du gör!

Ett kopplingsdäck är en samlingsplats för alla komponenter (så som LED-dioder eller summers), moduler och kablar. I och med att GPIO-stiften på utvecklingskortet är begränsade till antal så använder vi ett kopplingsdäck för att få fler inkopplingsmöjligheter.

Bakom alla hål finns det metallbitar som gör att hålen blir sammankopplade med varandra. De inringade hålen på bilden här bredvid är sammankopplade med varandra, så om man kopplar in ström i hålet längst till vänster i hålen inringat i orange kan man ta ut strömmen genom hålet längst till höger i samma inringning. Samma sak gäller med de andra färgerna.

De röda och blåa inringningarna längst till höger på bilden är gjorda för att koppla plus- och minuspol på, för att alltid ha en plats att hämta ut elektricitet från.

Nu sätter vi igång!

Detta är alltså vad vi ska skapa! Bilden kanske inte säger så mycket, mest massa kablar och lite dioder, men den kommer bli riktigt häftig när du är färdig, och om du vill går maskinen att programmeras till en buller-monitor för att hålla koll på oljud på kontoret eller klassrummet. Detta är en av fördelarna med Playknowlogy, att när man har byggt ett projekt färdigt är inte produkten förbrukad, utan du lär dig istället någonting och får möjlighet att utveckla produkten till något helt eget!

Det här behöver du:

• Playknowlogy Uno Rev3 utvecklingskort
• Kopplingsdäck
• En ljudsensor
• 7 st LED-dioder, valfri färg
• 7 st 100 ohm-motstånd
• Några kopplingskablar

Börja med att plocka fram de prylar du behöver enligt listan ovan. Du hittar allt i "Mina första projekt"-förpackningen.

Vänta med att koppla in utvecklingskortet. I nästa steg kopplar vi in komponenterna och kopplingskablarna, sen kan vi koppla in utvecklingskortet och börja programmera!

Nu är det dags att koppla in komponenterna!

Ljudsensorn

Ljudsensorn är en så kallad Arduino-modul. Det finns mängder av dessa, ett exempel på en annan modul är RFID-moduler som används för att scanna passerkort, betalkort och taggar med inbyggt NFC-chip ("kontaktlösa kort" som betalkort brukar benämnas). Moduler är små instickskort som ansluts med kopplingskablar till ett utvecklingskort och kombinationer mellan olika moduler gör att möjligheterna är oändliga.

Ljudsensorn kopplas in med fyra kopplingskablar. Modulen ska, till skillnad från det mesta annat i den här (och de andra Playknowlogy-guiderna), kopplas in med hane-hona-kablar istället för hane-hane som vi kopplar kopplingsdäck med. Koppla in modulen så här:

• DO (digital out) på modulen ska kopplas till en digital ingång på utvecklingskortet, i det här fallet till den digitala ingången märkt med siffran 2.
• + (ström, pluspol) ska kopplas till porten märkt med 5V på utvecklingskortet. Den här porten är endast till för att skicka ut 5 volt.
• G (ground, minuspol) kopplas till valfri port märkt med GND på utvecklingskortet.
• AO (analog out) på modulen ska kopplas till en analog ingång på utvecklingskortet, i det här fallet till den analoga ingången märkt med A0.

Det spelar roll var man kopplar sensorer och komponenter för att vi senare i koden ska kunna definiera var elektriciteten kommer in och ska gå ut för att programmet ska fungera som det ska. Om man kopplar in modulen/komponenterna i andra portar måste man också ändra detta i koden.

LED-dioder
Vi ska såklart också koppla in våra LED-dioder som kommer lysa när ljudsensorn, som vi kopplade in i föregående steg, känner av ljud. Observera att LED-diodernas "ben"/pinnar är olika långa, detta är för att skilja på plus- och minuspolen. Om man kopplar fel (plus på minus, minus på plus) kommer inte dioden lysa. Det längre "benet" på LED-dioden är pluspolen.

Vi ansluter LED-diodernas pluspoler direkt till utvecklingskortets digitala utgångar. Dessa är märkta med "Digital (PWM)". Koppla LED-dioderna till de digitala utgångarna med nummer 3-9, i rätt ordning. Se ovanstående kopplingsschema. Siffrorna 0-5 finns både som analoga och digitala portar, där de analoga har ett A i början, till exempel A2. Koppla LED-diodernas pluspoler till de digitala utgångarna, som inte är märkta med A*.

Minuspolerna från LED-dioderna ska gå tillbaka till utvecklingskortet, men behöver först passera genom ett motstånd. Koppla in alla sju motstånd från det andra "benet" på LED-dioden ned till slingan med minuspol längst ned på kopplingsdäcket, som vi förklarade i kapitlet om kopplingsdäck. Då samlar vi alla minuspoler på ett och samma ställe, och behöver sedan bara dra en enda kabel från slingan med minuspolen till valfri GND-port på utvecklingskortet. Dra en kopplingskabel från någonstans i slingan med minuspol till en ledig port på utvecklingskortet, märkt med GND.

Kopplingen är nu klar, bra jobbat!

Då är det dags att starta upp hjärnan i maskinen (utvecklingskortet) och få den att fungera.

Nu ska vi strömsätta utvecklingskortet. Koppla in den i din dator med den medföljande USB-kabeln. Den måste vara inkopplad i datorn när vi programmerar kortet. När programmeringen är klar kan du strömförsörja din ljud-till-ljus-skapelse genom vilken USB-laddare som helst, till exempel en vanlig mobilladdare. På så sätt kan du använda den var som helst.

Arduino-mjukvaran

För att programmera utvecklingskortet behöver vi mjukvaran Arduino IDE. Den hämtar du kostnadsfritt på https://www.arduino.cc. Hämta och installera programmet till din dator.

Installera i Windows

Om du använder en Windows-dator finns det två sätt, antingen ladda ner genom Microsoft Store eller genom att använda Windows installer.

Filen som laddas ned till Windows-datorer är ett exekverbart program (gäller Windows installer-alternativet). Högerklicka på programmet och välj att köra det som administratör.

Välj att installera Arduino software (själva mjukvaran) och USB driver (drivrutin för utvecklingskort). Kryssa i de övriga rutorna om du även vill ha en genväg på startmenyn, en genväg på skrivbordet och att .ino-filer öppnas i Arduino IDE som standard.

Installera på macOS

När du laddar ner Arduino-mjukvaran för Mac får du en .zip-fil (en komprimerad mapp). Du kan behöva dubbelklicka på filen för att packa upp den till en mapp, i vissa versioner av macOS sker detta automatiskt. I mappen finns en ny fil som heter kort och gott Arduino. Dra den till program-mappen på din Mac.

Dubbelklicka på Arduino för att starta applikationen. Om Gatekeeper i Mac OS hindrar dig från att starta applikationen kan du lösa det genom att högerklicka på applikationen och välja Öppna.Dubbelklicka på Arduino för att starta applikationen. Om Gatekeeper i Mac OS hindrar dig från att starta applikationen kan du lösa det genom att högerklicka på applikationen och välja Öppna.

Nu ska vi ställa in mjukvaran så den kommunicerar med utvecklingskortet.

Klicka på Verktyg och välj utvecklingskortet Arduino/Genuino Uno. 

Välj porten för ditt utvecklingskort. I Windows heter porten något i stil med COM3 (Arduino/Genino Uno). I macOS heter porten något i stil med /dev/cu.usbmodem1411 (Arduino/Genuino Uno).

Om du kan välja ditt utvecklingskort fungerar allt som det ska. Ifall något skulle bråka kan troligtvis den officiella felsökningssidan vara till stor hjälp. Där beskrivs lösningarna på de vanligaste problemen som kan uppkomma (engelska). Besök kjll.cm/arduino-104 för att komma till felsökningsguiden.

Nu är det dags att installera koden, alltså stycket av text som berättar för mikrokontrollern i utvecklingskortet vad som ska hända. Tur nog behöver du inte sitta och skriva den själv, utan vi har en färdig kod åt dig! Du hittar den på produktsidan för "Mina första projekt"-lådan.

När du laddar ner koden får du en .zip-fil (komprimerad mapp) med alla projekt som vi har guider på. Navigera dig till mappen som heter "Sound activated light" och öppna filen Code_sound_activated_light.ino i Arduino IDE (dubbelklicka på filen om du valt att Arduino IDE ska vara standardprogram för .ino-filer).

I Arduino IDE bör det nu se ut så här. Koden är inladdad i programmet och redo att skrivas till utvecklingskortet. 

Klicka på Ladda upp-knappen längst upp till vänster för att skriva programmet till utvecklingskortet. Det kommer ta upp till en minut att skriva programmet.

Om du nu kopplat allt rätt, konfigurerat Arduino IDE rätt och laddat in rätt fil i programmet så är din ljud-till-ljus-maskin äntligen färdig! Nu är det bara att prova. Mycket nöje med din nya skapelse!