Lesdoelen
- De leerling kan een sturing met meerdere invoerorganen (sensoren, knoppen) en meerdere uitvoerorganen (servo's, LED's, buzzer, display) aansluiten op één controller volgens een pinnen-toewijzingsplan. LPD 17
- De leerling kan het schema van de eigen kast bijwerken tot het exact klopt met wat er gebouwd is — het schema als model van het echte systeem. LPD 6
- De leerling kan een kabelplan opstellen (labels, kleurcode, bundeling) en uitleggen waarom dat fouten voorkomt. LPD 6
- De leerling kan risico's op kortsluiting en losse verbindingen in de eigen kast herkennen en concrete voorstellen doen om ze te verminderen (schroefklemmen, trekontlasting, bundelen). LPD 8
Lesverloop (3 lesuren — korte week!)
| Blok | Duur | Fase | Wat gebeurt er |
|---|---|---|---|
| 1 | 10 min | Instap | Foto op het bord: een kast vol spaghetti-draden naast een kast met gelabelde bundels. Vraag: in welke van de twee vind jij binnen één minuut de kapotte sensor? Vandaag geen video, geen omweg — 3 uur, strak plan. |
| 1 | 20 min | Instructie | Het pinnen-toewijzingsplan (tabel hieronder) en de vijf kabelplan-regels. Demo: schroefklem-shield op de Uno klikken, draad strippen, inklemmen, labeltje eraan — sneller én trilvaster dan een breadboard. |
| 1 | 20 min | Zelfstandig bouwen | Tussendoel: alle sensoren op hun definitieve plek. Microswitches bij bumpers en poortjes, de drain-sensor in de uitvalgoot zó dat élke verloren bal hem raakt. Elke sensor eerst los testen (multimeter of test-LED). |
| 2 | 50 min | Zelfstandig bouwen | Tussendoel: LED's + buzzer gemonteerd, alles bekabeld. LED's op de showplekken (achterwand, bumpers), buzzer onderin. Dan draad voor draad naar de Arduino volgens het pinnenplan: label op beide uiteinden, bundelen met kabelbinders, service-lus bij elk bewegend deel. |
| 3 | 30 min | Zelfstandig bouwen | Tussendoel: alles zit in de schroefklemmen. Aansluiten volgens het pinnenplan + snelle火 test per kanaal: knopje indrukken → seriële monitor toont 1? LED-pin hoog → LED brandt? |
| 3 | 20 min | Verwerking | Verplicht dossierstuk: het schema van je kast bijwerken tot het klopt met de realiteit — elke sensor, LED, servo en het display met het juiste pin-nummer erbij. Paraaf van de leerkracht op het schema. |
| 3 | 10 min | Afsluiting | Logboek: foto van de bekabelde kast + je pinnen-tabel. Opruimen, XP-moment. Volgende week: programmeren! |
Instructie: pinnenplan & kabelplan
1 · De pinnen-toewijzing (voorbeeld)
Eén Arduino, ruim tien aansluitingen — zonder plan wordt dat raden. Dit voorbeeldplan werkt voor de standaardkast; wie meer of minder sensoren heeft, past het aan op het eigen schema. Eén regel is heilig: schrijf elke pin op vóór je hem aansluit.
| Pin | Aangesloten op | Richting |
|---|---|---|
| 2 | score-sensor 1 (bumper) | invoer |
| 3 | score-sensor 2 (poortje) | invoer |
| 4 | drain-sensor (uitvalgoot) | invoer |
| 5 | flipperknop links | invoer |
| 6 | flipperknop rechts | invoer |
| 7 | startknop | invoer |
| 8 | buzzer | uitvoer |
| 9 | servo flipper links | uitvoer |
| 10 | servo flipper rechts | uitvoer |
| 11 – 13 | LED's (effect 1-2-3) | uitvoer |
| A1 / A2 | TM1637-display CLK / DIO | uitvoer |
| A0 | vrij — reserve voor een extra sensor | — |
Slim weetje: de analoge pinnen A0-A5 werken óók als gewone digitale pinnen — zo past alles ruim op één Uno. Pin 0 en 1 laat je met rust (die praten via USB met je computer).
2 · De vijf kabelplan-regels
- Label beide uiteinden. Stukje afplaktape om de draad met "S1", "LED2", "SRV-L"… Een label aan één kant is een halve zoektocht.
- Kleurcode: rood = 5 V, zwart/blauw = GND, andere kleuren = signaal. Nooit een rode signaaldraad — dat is vragen om een kortsluiting bij het debuggen.
- Bundel per route: alle draden van de linkerkant samen in kabelbinders, alle draden van rechts samen. Twee nette "snelwegen" naar de Arduino in plaats van twintig losse straatjes.
- Service-lus: 5 cm extra draad bij elk bewegend of vervangbaar deel (servo's, display). Strak getrokken draad trekt zichzelf los bij de eerste de beste trilling.
- Schroefklem boven steekcontact: een breadboard in een dreunende flipperkast verliest draadjes. Het schroefklem-shield (±€4) klikt op de Uno en klemt elke draad muurvast — dé aanrader voor de eindkast.
Test-tip: check elk kanaal meteen na het aansluiten (sensor indrukken → 1 op de seriële monitor). Eén kanaal per keer testen is 12 kleine succesjes; alles ineens testen is één grote puzzel.
Korte week = strakke keuzes
Drie lesuren, geen minuut reserve. Prioriteit als je niet alles rond krijgt: eerst de sensoren en
de knoppen (die heb je in week 31 absoluut nodig om te programmeren), dan de bekabeling, dan pas
de LED's — effecten kunnen desnoods nog in week 32 bij. Het bijgewerkte schema is níet
onderhandelbaar: dat is een verplicht dossierstuk.
Opdrachten
Kernopdracht (iedereen)
- Vul je eigen pinnen-toewijzingstabel in (op basis van het voorbeeld).
- Monteer de score-sensoren definitief: bumpers, poortjes én de drain-sensor.
- Monteer LED's en buzzer op hun showplek.
- Bekabel alles volgens de vijf kabelplan-regels (labels! bundels! service-lus!).
- Sluit aan op het schroefklem-shield en test elk kanaal apart.
- Werk je schema bij tot het exact klopt en haal de paraaf (dossierstuk!).
Basis-pad
De vereenvoudigde kast heeft 2 sensoren (1 score + 1 drain), 1 flipperknop, 2 LED's en de buzzer — samen 7 aansluitingen. Gebruik de voorgedrukte pinnen-tabel van de leerkracht en werk het meegeleverde basisschema bij met je eigen pin-nummers.
Uitbreidingen
- Extra sensor op A0: een derde puntenmaker (spinner, target) — je reservepin ligt al klaar.
- Soldeerwerk: draadjes aan microswitches solderen in plaats van klemmen — duurzaamst van al (en de Soldeer-Sensei-quest ligt om de hoek).
- Kabelgoten: geprinte of gevouwen kabelgootjes onder het speelveld — de nette kast wint in week 37 de techniek-jury voor je.
Materiaal deze week
- Per leerling: 2-4 score-sensoren (microswitch/IR/contact) + de drain-sensor, elk met houdertje
- Schroefklem-shields (of vastgeschroefd breadboard als noodoplossing) — één per kast
- 5-10 LED's + weerstanden 220 Ω, buzzer, TM1637-display met 4 draadjes
- Draad in meerdere kleuren, kabelbinders, afplaktape + fijne stiften voor labels, draadstripper
- Multimeters op elke tafelgroep (doorgangscontrole vóór de USB erin gaat)
- De schema's van de bouwvergunning (week 26) terug uitdelen + potloden en gummen voor de update
Leerkracht-hoek
- Korte week = strak plannen. Leg vóór de les al het materiaal per leerling klaar (bakje met sensoren, shield, draad, labels) — uitdelen kost anders 15 van je 150 minuten. Geen instapvideo, geen uitloop: de tussendoelen per blok zijn deze week hard.
- Het schema is een dossierstuk: niemand vertrekt vrijdag… pardon, wóensdag zonder paraaf op het bijgewerkte schema. Dit is je bewijsmateriaal voor LPD 6 én de basis voor elk debuggesprek in de programmeerweken ("laat je schema eens zien" lost de helft van de vragen op).
- Drain-sensor = de belangrijkste sensor van de kast: check bij elke leerling of een verloren bal hem écht altijd raakt (trechter de uitvalgoot desnoods met twee kartonnen geleiders). Een gemiste drain-detectie maakt de spellogica van week 31 onspeelbaar.
- Wie First Playable nog niet had: die 30 minuten inhaalwerk uit week 29 plan je in blok 2, terwijl de rest bekabelt — sensoren gaan voor LED's.
- Laatste 10 minuten altijd opruimen + logboekfoto — juist in een korte week verleidelijk om te schrappen, juist dan niet doen: losse draadstukjes en gevallen schroefjes zijn maandag onvindbaar.
Side quests die hier mooi bij passen
Soldeer-Sensei (sensordraadjes vastsolderen) ·
Veiligheidsinspecteur (kortsluitingsrisico's opsporen in drie kasten) ·
Debug-Detective (één sensor doet het niet — draad, klem of sensor?) ·
Helper (labelen gaat dubbel zo snel met twee).