Communicatie met een meetinstrument¶

Het hart van ieder experiment wordt gevormd door de metingen die worden uitgevoerd. Meetinstrumenten vervullen daarom een belangrijke rol bij het automatiseren van een experiment. De eerste stap die je zult zetten tijdens het ontwikkelen van een applicatie is het communiceren met het meetinstrument. We hebben gekozen voor een Arduino Nano 33 IoT,¹⁰ een zeer compact stukje elektronica rondom een ARM-microcontroller. Naast het uitvoeren van analoge spanningsmetingen kan dit model ook analoge spanningen afgeven dat voor het experiment heel nuttig gaat blijken te zijn. We hebben — speciaal voor deze cursus — een stukje firmware¹ ontwikkeld.¹¹

Microcontrollers¶

Computers — zoals de meesten van ons die kennen — zijn zeer krachtig en ontworpen om zo flexibel mogelijk te zijn. Ze draaien games, e-mail of rekenen klimaatmodellen door. Ze komen in veel vormen: desktops, laptops, tablets en telefoons. Ze bevatten veel losse componenten: snelle processor (CPU), veel geheugen (RAM), veel permanente opslag (SSD), complexe interfaces (HDMI, USB) en een besturingssysteem waarmee je verschillende programma's kunt opstarten en de computer kunt beheren. Computers zijn behoorlijk prijzig.

Een microcontroller daarentegen is veel eenvoudiger. Ze zijn ontworpen voor een beperkte en specifieke taak. Ze hebben veel verschijningsvormen — de meeste onherkenbaar. Je vindt microcontrollers in de vaatwasser, de magnetron, een draadloos toetsenbord en auto's (letterlijk tientallen verspreid over de hele auto). Ze hebben dan een beperkte taak: ze reageren op de knopjes op je dashboard om het klimaat te regelen of een raam te openen en ze sturen de kleppen in een verbrandingsmotor aan. Microcontrollers bevatten CPU, RAM en SSD vaak in één chip en hebben beperkte interfaces (vaak letterlijk losse pinnetjes die je moet verbinden). De CPU is relatief gezien traag en de hoeveelheid geheugen klein. Voor de beperkte taak is dat niet erg. Een besturingssysteem is niet nodig: als je hem aanzet draait hij meteen het enige programma dat ooit ingeladen is (dit heet dan firmware). Microcontrollers zijn goedkoop en daarom ook uitermate geschikt voor hobbyprojecten.

Een Arduino is zo'n microcontroller. Vaak wordt een Arduino vergeleken met een Raspberry Pi — een andere goedkope computer. Maar een Raspberry Pi is écht een computer (en daarmee ook complex). Daarmee is een Raspberry Pi veel veelzijdiger, maar ook duurder en is het complexer om een eenvoudig programma te draaien. Apparatuur zoals frequentiegeneratoren en oscilloscopen hebben vaak een microcontroller ingebouwd, maar soms ook een microcomputer analoog aan een Raspberry Pi. Dat maakt voor ons weinig verschil zolang we maar weten hoe we het instrument kunnen aansturen.

Communicatieprotocol¶

Hoe praat je eigenlijk met hardware? Voor fabrikanten zijn er een paar opties:

Je maakt gebruik van een al bestaand protocol (een bestaande standaard) en je schrijft vervolgens documentatie specifiek voor jouw instrument (bijvoorbeeld de VISA-standaard¹², onder andere gebruikt door Tektronix digitale oscilloscopen¹³).
Je schrijft een proprietary² protocol en een bijbehorende bibliotheek die softwareontwikkelaars moeten gebruiken.³ Voorbeelden zijn instrumenten van National Instruments¹⁴ of de PicoScope digitale oscilloscopen⁴ ¹⁵.

De VISA-standaard is veelgebruikt, maar helaas komen proprietary protocollen veel voor. Dat is jammer, want in het laatste geval moet je het doen met de software die geleverd wordt door de fabrikant. Als die jouw besturingssysteem of jouw favoriete programmeertaal niet ondersteunt, heb je simpelweg pech.

Wij gaan gebruik maken van de VISA-standaard. VISA staat voor Virtual Instrument Software Architecture en is héél breed en definieert ook protocollen om te communiceren via allerlei verouderde computerpoorten en kabels. Hieronder zie je een voorbeeld van verschillende poorten zoals RS232 en GPIB aan de achterkant van een Tektronix TDS210 oscilloscoop. De VISA-standaard communiceert gelukkig ook via internet en USB, waarvan wij gebruik zullen maken.

Poorten op oscilloscoop Bron: Wikimedia Commons.

Onderdeel van VISA is de SCPI standaard ¹⁶, wat staat voor Standard Commands for Programmable Instruments. Dit onderdeel definieert een bepaald formaat voor commando's die we naar ons instrument zullen sturen. De lijst met commando's die door de firmware van onze Arduino worden ondersteund is gegeven in de appendix.

Eerste stappen¶

Waarschuwing

Let op dat je de weerstand van 220 Ω gebruikt! Een te grote weerstand zorgt ervoor dat je nauwelijks iets kunt meten, maar een te kleine weerstand zorgt ervoor dat de stroomsterkte door de Arduino te groot wordt. In dat geval zul je de Arduino onherstelbaar beschadigen. De kleurcodes voor weerstanden vind je in de appendix.

Schakeling bouwen

Info

Voordat je de volgende opdracht kunt doen, zorg dat je uv geïnstalleerd hebt. Voor Windowscomputers, open een Terminal en type in (of kopieer door te klikken op het -icoon):

Terminal

powershell -ExecutionPolicy ByPass -c "irm https://astral.sh/uv/install.ps1 | iex"

Belangrijk: uv werkt nu alleen in nieuw geopende terminals. Sluit de terminal die je open hebt staan dus af.

PyVISA in terminal

opdrachtcodecheck

Je sluit de Arduino met een USB-kabel aan op de computer. In een Terminal open je een pyvisa-shell met een python backend. Dat kun je misschien het beste copy/pasten vanuit het code-tabblad die bij deze opdracht staat. Om erachter te komen hoe de pyvisa-shell werkt type je het commando help. Je ziet een reeks aan commando's en bekijkt de helptekst van de commando's waarmee je denkt de pyvisa-shell te kunnen afsluiten. Wanneer je dit commando hebt gevonden sluit je daarmee de pyvisa-shell af.

Pseudo-code

Terminal

# open pyvisa-shell with python backend
# check help of pyvisa-shell
# check help of exit command
# shut down the pyvisa-shell

Testcode

> uvx --from pyvisa --with pyvisa-py --with pyserial pyvisa-shell --backend py 

Welcome to the VISA shell. Type help or ? to list commands.  

(visa)

(visa) help 

Documented commands (type help <topic>):
========================================
EOF  attr  close  exit  help  list  open  query  read  termchar  timeout  write

Info

We gebruiken uvx om Python packages te draaien zonder ze te installeren. We starten pyvisa-shell, die afkomstig is uit het package pyvisa (--from pyvisa). We maken hier gebruik van de optie --backend py, wat staat voor gebruik backend: python. Het kan namelijk dat er naast pyvisa-py ook andere backends, of drivers, geïnstalleerd staan op het systeem die de VISA-communicatie kunnen verzorgen. Als je bijvoorbeeld LabVIEW geïnstalleerd hebt, dan heb je de drivers van National Instruments. De verschillende backends geven de aangesloten apparaten andere namen. Ook ondersteunen niet alle drivers alle type apparaten en moet je ze apart downloaden en installeren. Daarom maken we liever gebruik van de beschikbare Python drivers. We moeten dan wel meegeven dat we dat package ook nodig hebben (--with pyvisa-py) en omdat de Arduino is aangesloten op een seriële kabel⁶ hebben we ook de PySerial package nodig (--with pyserial). Voluit wordt dan dus:

uvx --from pyvisa --with pyvisa-py --with pyserial pyvisa-shell --backend py

Dat dit aardig vervelend kan worden met intypen is waarschijnlijk wel duidelijk. Daarom gaan we, als we Pythoncode gaan schrijven, gebruik maken van virtual environments.

PyVISA commando's list en open

opdrachtcodecheck

Je bekijkt het lijstje met aangesloten apparaten door in de pyvisa-shell het commando list te typen. Je haalt de USB-kabel waarmee de Arduino aan de computer is aangesloten uit de computer en vraagt nogmaals de lijst met aangesloten apparaten op. Nu weet je welke poort de Arduino is. Je bekijkt daarna de helptekst van het commando open, waarna je de communicatie met de Arduino opent.

Pseudo-code

Terminal

# open pyvisa-shell with python backend
# check list of connected devices
# check help of open command
# open Arduino

Testcode

(visa) list 
( 0) ASRL3::INSTR
( 1) ASRL5::INSTR
( 2) ASRL28::INSTR

(visa) help open 
Open resource by number, resource name or alias: open 3

Checkpunten

Na het commando list verschijnt er een lijst met een of meerdere apparaten.
Als de Arduino niet op de computer is aangesloten is er een apparaat uit het lijstje verdwenen.
Als je de Arduino opent verschijnt de tekst:

ASRL?::INSTR has been opened.
You can talk to the device using "write", "read" or "query".
The default end of message is added to each message.

Projecttraject

PyVISA commando query

opdrachtcodecheck

Je stuurt een commando naar de Arduino met query COMMANDO. In de documentatie van de firmware heb je het commando opgezocht om de identificatiestring uit te lezen. Nadat je dit commando naar de Arduino stuurt krijg je een error. Je leest rustig verder in het hoofdstuk om erachter te komen hoe je dit moet oplossen.

Pseudo-code

Terminal

# send query to get identification string

Testcode

(open) query gappie 
Response: ERROR: UNKNOWN COMMAND gappie

Checkpunten

Je hebt het woord query goed geschreven en met kleine letters.
Na het commando query volgt een spatie.
Na de spatie staat het volledige commando om de identificatiestring uit te lezen, in hoofdletters (dus met * en ?, want deze horen er ook bij!).
Als je het commando verstuurt, verschijnt er de error:
```
Response: ERROR: UNKNOWN COMMAND .....
```

Projecttraject

Een error, niet helemaal wat je had gehoopt! Als je goed kijkt in de documentatie van de firmware dan zie je dat er bepaalde terminator characters (regeleindes) nodig zijn. Dit zijn karakters die gebruikt worden om het einde van een commando te markeren. Het is, zogezegd, een enter aan het eind van een zin. Dit mag je heel letterlijk nemen. Oude printers voor computeruitvoer gebruikten een carriage return (CR) om de wagen met papier (typemachine) of de printerkop weer aan het begin van een regel te plaatsen en een line feed (LF) om het papier een regel verder te schuiven. Nog steeds is het zo dat in tekstbestanden deze karakters gebruikt worden om een nieuwe regel aan te geven.

Carriage return line feed: typewriter demonstration

Jammer maar helaas, verschillende besturingssystemen hebben verschillende conventies. Windows gebruikt nog steeds allebei: een combinatie van carriage return + line feed (CRLF). Maar MacOS/Linux/Unix gebruiken enkel een line feed (LF), want hoeveel meer heb je nodig? Af en toe is dat lastig, vooral wanneer er elektronica in het spel is want dan willen de regeleindes voor schrijven en lezen nog wel eens verschillend zijn.⁷

Terminator characters demo

opdrachtcheck

Je vraagt je misschien af wat het betekent dat er bij het schrijven en lezen regeleindes gebruikt worden. Daarom open je de Termination Character Demo door een Terminal te starten en in te typen:

uvx termchar-demo

Je gaat naar de Basic tab, daar zie je twee inputvelden voor de client (dat ben jij) en de server (dat is de Arduino).

Je schrijft een commando measure_voltage naar de Arduino (druk op Write). In het Input veld van de Arduino verschijnt jouw commando maar het staat nog niet in de Application Log, het is dus nog niet door de Arduino verwerkt. Want de Read Termination Characters van de Arduino zijn \n(LF), die gaat dus pas lezen als die tekens zijn verstuurd. Je verstuurt \n en ziet dat het commando wordt verwerkt en jij een antwoord krijgt.

Steeds \n handmatig versturen is onhandig daarom voer je bij de Client als Write Termination Characters \n in. Je verstuurt nog een commando measure_current, drukt op Write en ziet dat het bericht direct door de Arduino wordt verwerkt en een antwoord terugstuurt.

In het Input veld van de Client staan twee antwoorden van de Arduino, als je nu op Read drukt blijven de termination characters in de antwoorden staan en moet je ze handmatig uit elkaar gaan halen. Dat is niet handig, daarom vul je bij de Read Termination Characters van de Client \r\n(CRLF) in. Daarna druk je op Read en merk je dat de twee antwoorden apart uitgelezen worden, super handig!

Terminator characters demo: input buffer en timeout

Ga opnieuw naar de Termination Character Demo en lees de laatste stappen van de Introduction tab. Open de Advanced tab en voer de stappen uit.

Klik hier Je gaat nu de regeleindes instellen in PyVISA:

PyVISA regeleindes

opdrachtcodecheck

Je gaat weer terug naar de Terminal, en opent een pyvisa-shell. Je gebruikt het commando termchar om de regeleindes in te stellen. Om erachter te komen hoe je deze moet instellen vraag je de helptekst op met help termchar. Je vraagt eerst de huidige instellingen van de regeleindes op en ziet dat deze niet goed staan. Daarna stel je de read in op CRLF en de write op LF. Je bekijkt nog een keer de instellingen om te controleren of de regeleindes nu wel goed staan. Je gaat terug naar de opdracht PyVISA commando query en krijgt een response in plaats van een error.

\r\n en CRLF

Bij de Termination characters demo maakte je gebruik van \r\n, dat is de programmeertaal equivalent van CRLF.

Pseudo-code

Terminal

# get help of termchar command
# check current termchar settings
# adjust termchar settings in read = CRLF and write = LF
# check new termchar settings
# send query to get identification string

Testcode

(open) help termchar 
Get or set termination character for resource in use.
<termchar> can be one of: CR, LF, CRLF, NUL or None.
None is used to disable termination character
Get termination character:
    termchar
Set termination character read or read+write:
    termchar <termchar> [<termchar>]

Checkpunten

De regeleindes zijn ingesteld met het commando termchar. Na dit commando volgt een spatie. Daarachter volgen de karakters voor de read termchar, opnieuw gevolgd door een spatie met daarachter de karakters voor de write termchar.
De read regeleinde staat ingesteld op CRLF.
De write regeleind staat ingesteld op LF.
Als je met het commando termchar de instellingen van de regeleindes opvraagt, staat er:
```
Termchar read: CRLF write: LF
use CR, LF, CRLF, NUL or None to set termchar
```
Als je het commando query verstuurt om de identificatiestring uit te lezen, verschijnt er:
```
Response: Arduino VISA firmware v1.1.0
```

Projecttraject

Onzichtbare regeleindes

Omdat de Arduino nu weet wanneer het commando voorbij is (door de LF aan het eind van de zin), krijg je antwoord! Dat antwoord heeft dan juist weer een CRLF aan het einde, dus pyvisa-shell weet wanneer het kan stoppen met luisteren en print het antwoord op het scherm. De karakters CRLF en LF zelf blijven onzichtbaar voor ons.

PyVISA LED laten branden

opdrachtcodecheck

Je zoekt in de documentatie van de firmware op hoe je een spanning op het uitvoerkanaal zet. Je leest dat er een maximale waarde is voor de spanning en zet deze waarde op het uitvoerkanaal. Je ziet dat de LED brandt en er verschijnt een glimlach op je gezicht.

Je bent benieuwd naar wat er gebeurt als je over de maximale spanning heen gaat en zet de maximale waarde + 1 op het uitvoerkanaal. Je denkt na over een verklaring voor wat je ziet gebeuren.

Je weet dat een LED een drempelspanning nodig heeft om te branden. Je vult een paar waardes in tussen de minimale en maximale waarde om erachter te komen wat deze drempelspanning is.

Pseudo-code

Terminal

# set maximum voltage
# set maximum voltage + 1
# set threshold voltage

Testcode
Zie documentatie van de firmware.

Een eenvoudig script¶

Je hebt via de shell contact gelegd met de hardware. Nu wordt het tijd om, met de documentatie¹⁷ in de aanslag, hetzelfde vanuit Python te doen. Als je met een nieuw project begint is het helemaal geen gek idee om een kort script te schrijven waarin je wat dingen uitprobeert. Als alles lijkt te werken kun je het netjes gaan maken en gaan uitbreiden. We beginnen hier met een eenvoudig script en zullen dat daarna gaan verfijnen.

We lopen het voorbeeldscript eerst regel voor regel door en geven het volledige script aan het eind. Je hoeft nu dus alleen maar te lezen en nog geen code uit te voeren. Allereerst importeer je de pyvisa-bibliotheek met:

import pyvisa

Binnen PyVISA wordt alles geregeld met behulp van een Resource Manager. Die krijg je met:

rm = pyvisa.ResourceManager("@py")

Die kun je bijvoorbeeld gebruiken om een lijst van alle beschikbare poorten te krijgen:

ports = rm.list_resources()

# Bijvoorbeeld: ("ASRL28::INSTR",)

Om nu daadwerkelijk verbinding te gaan maken met de Arduino moet je die openen. Daarvoor geef je de poortnaam op en vertel je meteen wat de instellingen moeten zijn voor de regeleindes bij het lezen (CRLF, "\r\n") en bij het schrijven (LF, "\n"):

device = rm.open_resource(
    "ASRL28::INSTR", read_termination="\r\n", write_termination="\n"
)

Tenslotte stuur je een query naar de Arduino:

device.query("*IDN?")

Het volledige script — met een paar print-statements — ziet er dan als volgt uit (bekijk de code, druk op de runknop linksboven de code, maar type het nog niet in):

test_arduino.py

import pyvisa

rm = pyvisa.ResourceManager("@py")
ports = rm.list_resources()
print(ports)

device = rm.open_resource(
    "ASRL28::INSTR", read_termination="\r\n", write_termination="\n"
)
identification = device.query("*IDN?")
print(identification)

(ECPC) > python test_arduino.py
('ASRL28::INSTR',)
Arduino VISA firmware v1.1.0

De output van het script is afhankelijk van het systeem en het aantal apparaten dat verbonden is.

Vergelijk script met pyvisa-shell

PS> pyvisa-shell --backend py

Welcome to the VISA shell. Type help or ? to list commands.

(visa) list
( 0) ASRL3::INSTR
( 1) ASRL5::INSTR
( 2) ASRL28::INSTR
(visa) open 2
ASRL28::INSTR has been opened.
You can talk to the device using "write", "read" or "query".
The default end of message is added to each message.
(open) termchar CRLF LF
Done
(open) query *IDN?
Response: Arduino VISA firmware v1.1.0

import pyvisa

rm = pyvisa.ResourceManager("@py")
ports = rm.list_resources()
print(ports)

device = rm.open_resource(
    "ASRL28::INSTR", 
    read_termination="\r\n", 
    write_termination="\n"
)
identification = device.query("*IDN?")
print(identification)

Pythonscript aanmaken

opdracht

Je gaat de gegeven Pythoncode testen. Hiervoor open je in Visual Studio Code de map ECPC en maak je een bestand test_arduino.py aan. Je kopieert de gegeven Pythoncode in dit bestand. Je ziet dat Visual Studio Code rechtsonder aangeeft dat je nog geen virtual environment hebt geselecteerd (de bruinige waarschuwing Select Interpreter). We moeten dus nog een virtual environment aanmaken.

ECPC
├──test_arduino.py
└──•••

Virtual environment aanmaken

opdrachtcheck

Open een Terminal in je Visual Studio Code-omgeving (Menu > Terminal > New Terminal). Maak de virtual environment aan met:

Terminal

uv venv --python 3.13

Met --python 3.13 geven we aan: gebruik Pythonversie 3.13 (released in 2024). Je mag dat weglaten en dan kiest uv op basis van Pythonversies die je al geïnstalleerd hebt staan, maar als je een te oude versie gebruikt werken sommige dingen misschien niet.

Om een virtual environment daadwerkelijk te gebruiken kun je die activeren. Dat kun je doen door in de pop-up "We've noticed that..." te kiezen voor "Yes", of door rechtsonderin op Select Interpreter te klikken en dan te kiezen voor de omgeving (Python 3.13.x (ECPC) .\.venv\Scripts\python.exe):

Screenshot van popup om nieuw virtual environment te selecteren

Deze opties verschijnen als je een Pythonbestand open hebt staan. Na selecteren moet je de terminal dan sluiten (type exit of klik op het prullenbakje) en een nieuwe terminal openen. Als het terminal goed geactiveerd is staat er nu (ECPC) aan het begin van de prompt (opdrachtregel waar je je commando's intypt).

Info

Als je op Windows werkt, kun je bij het openen van een nieuwe terminal de volgende foutmelding krijgen:

PS C:\Users\David\Documents\ECPC> & C:/Users/David/Documents/ECPC/.venv/Scripts/Activate.ps1
& : File C:\Users\David\Documents\ECPC\.venv\Scripts\Activate.ps1 cannot be loaded 
because running scripts is disabled on this system. For more information, see 
about_Execution_Policies at https:/go.microsoft.com/fwlink/?LinkID=135170.
At line:1 char:3
+ & C:/Users/David/Documents/ECPC/.venv/Scripts/Activate.ps1
+   ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
    + CategoryInfo          : SecurityError: (:) [], PSSecurityException
    + FullyQualifiedErrorId : UnauthorizedAccess

Los dit op door na de foutmelding het volgende in te typen in je terminal:

Set-ExecutionPolicy -Scope CurrentUser RemoteSigned

Open daarna nogmaals een nieuwe terminal. Nu moet je wél (ECPC) aan het begin van de prompt zien staan.

Installeer de benodigde packages met:

Terminal

uv pip install pyvisa pyvisa-py pyserial

PyVISA in Pythonscript

opdrachtcodecheck

Je gaat de gegeven Pythoncode testen. Je heb het virtual environment dat je bij opdracht Virtual environment aanmaken hebt gemaakt al geselecteerd. Je bestand is opgeslagen dus je kunt het runnen en kijken of het werkt!

ECPC
├──test_arduino.py
└──•••

could not open port 'COM28': FileNotFoundError

Krijg je een FileNotFoundError? Dan kan het zijn dat het script een poort probeert te openen die bij jou een andere naam heeft. Probeer met het lijstje instrumenten te raden welke poort de Arduino is en pas het script aan totdat het werkt.⁸

could not open port 'COM3': PermissionError

Krijg je een PermissionError? Dan heb je vast nog een terminal openstaan waarin pyvisa-shell actief is. Sluit deze eerste af.

Pseudo-code

# import pyvisa package
# create resource manager
# get list resources
# open device
# send query to get identification string

Testcode

test_arduino.py

...

print(ports)
print(identification)

(ECPC) > python test_arduino.py
('ASRL28::INSTR',)
Arduino VISA firmware v1.1.0

LED laten branden

opdrachtcodecheck

Om straks de $I,U$-karakteristiek van een LED te kunnen bepalen, ga je nu eerst een reeks spanningen naar de LED sturen. Hierdoor gaat de LED branden. Je maakt hiervoor een bestand test_LED.py aan in de map ECPC. Je schrijft eerst een regel code waarmee je een commando naar de Arduino stuurt waardoor de LED gaat branden. Daarna schrijf je de code om zodat de spanning oploopt van de minimale waarde tot aan de maximale waarde.

ECPC
├──test_arduino.py
├──test_LED.py
└──•••

f-strings

Het sturen van commando's naar de Arduino waar een variabele spanning in staat gaat gemakkelijk met f-strings. Voor meer informatie zie de paragraaf f-strings.

Pseudo-code

# import pyvisa package
# create resource manager
# get list resources
# open device
# send query to get identifaction string
#
# for value in min to max
#   send query to set output channel to value

Testcode

test_LED.py

...
final_value = device.query("OUT:CH0?")
print(final_value)

(ECPC) > python test_LED.py
1023

flashingLED

opdrachtcodecheck

Om bekend te raken met de code maak je een nieuw bestand flashingLED.py aan in de map ECPC. Hierin schrijf je code om de LED in een regelmatig tempo te laten knipperen.

ECPC
├──test_arduino.py
├──test_LED.py
├──flashingLED.py
└──•••

Info

Je kan hiervoor gebruik maken van de module time die standaard met Python meekomt.⁹ Met de functie sleep() kun je de executie van de volgende regel in het script met een aantal seconden uitstellen.

import time
# wait 28 second
time.sleep(28)

Pseudo-code

# import pyvisa package
# create resource manager
# get list resources
# open device
# send query to get identification string
#
# repeat:
#   send query set output channel to max
#   wait
#   send query set output channel to min
#   wait

Testvoorbeeld

Meer knipperritmes

Breid het bestand flashingLED.py uit met meer knipperritmes. Bijvoorbeeld:

Maak een SOS light — een lamp die in morsecode het signaal SOS uitzendt.
Maak een breathing light — een lamp die langzaam aan- en uitgaat gevolgd door een pauze in het tempo dat iemand in- en uitademt.
Maak een heartbeat light — een lamp die twee keer kort na elkaar flitst gevolgd door een pauze in het tempo van een hartslag.
Bedenk je eigen knipperritme.

Firmware is software die in hardware is geprogrammeerd. Bijvoorbeeld het computerprogramma dat ervoor zorgt dat je magnetron reageert op de knoppen en je eten verwarmd. ↩
Proprietary betekent dat een bedrijf of een individu exclusief de rechten heeft over het protocol of de software en anderen geen toegang geeft tot de details. ↩
Niet zelden zijn dergelijke bibliotheken maar op een paar besturingssystemen beschikbaar als driver. Wordt een driver alleen op Windows ondersteund en gebruik jij MacOS in plaats van Windows? Dan kun je je dure meetinstrument dus niet gebruiken totdat je overstapt. ↩
Die overigens op vrijwel alle platforms en voor veel programmeertalen bibliotheken leveren. ↩
Dit model bevat twee 3D modellen die zijn gecreëerd door Lara Sophie Schütt en AppliedSBC en zijn gedeeld onder respectievelijk een CC-BY en CC-BY-SA licentie. De originele modellen zijn te vinden via [CC0] Set of Electronic Components en Arduino Nano 33 IoT. De modellen zijn samengevoegd en voorzien van een Arduino texture een aangepaste LED texture en draden. Dit 3D model heeft een CC-BY-SA licentie. ↩
USB staat voor Universal Serial Bus, oftewel een universele standaard voor seriële communicatie. Dat mag je vergeten. ↩
De regeleindes voor de Arduino firmware zijn verschillend voor lezen en schrijven. Dit heeft een oninteressante reden: bij het ontvangen van commando's is het makkelijk om alles te lezen totdat je één bepaald karakter (LF) tegenkomt. Bij het schrijven gebruikt de standaard println-functie een Windows-stijl regeleinde (CRLF). ↩
Tip: als je de Arduino loshaalt en weer aansluit is het de nieuwe regel in het lijstje. ↩
Zie ook: The Python Standard Library ↩
Arduino AG. Arduino nano 33 iot. URL: https://store.arduino.cc/arduino-nano-33-iot. ↩
David B.R.A. Fokkema. Arduino visa firmware. 2020. URL: https://github.com/davidfokkema/arduino-visa-firmware. ↩
IVI Foundation. Vpp-4.3: the visa library. 2018. URL: https://www.ivifoundation.org/downloads/Architecture Specifications/IVIspecstopost10-22-2018/vpp43_2018-10-19.pdf. ↩
Tektronix, Inc. URL: https://www.tek.com/. ↩
National Instruments Corp. URL: https://www.ni.com/. ↩
Pico Technology Limited. URL: https://www.picotech.com/. ↩
SCPI Consortium. Standard commands for programmable instruments (scpi). 1999. URL: https://www.ivifoundation.org/docs/scpi-99.pdf. ↩
PyVISA Authors. Pyvisa: control your instruments with python. URL: https://pyvisa.readthedocs.io/en/latest/. ↩