Robotica les 2

• Dienstverlening en Producten
• Middelbare school
• mavo
• Leerjaar 3,4

Robotica

Leerdoelen lesbrief 2

Je kunt uitleggen wat het brein van een robot is

2️⃣ Je kunt uitleggen wat een programmeertaal is

3️⃣ Je begrijpt wat een bug is

4️⃣ Je kunt de vijf programmeerprincipes noemen en herkennen

5️⃣ Je begrijpt hoe binaire code werkt

6️⃣ Je weet wat ASCII is

7️⃣ Je kunt uitleggen hoe hardware en software samenwerken

🧠 1. Het brein van een robot

🧠 Brein: een computer in de robot

💬 Je praat met de robot in een programmeertaal

🔁 Programmeertaal → vertaald naar machinetaal (enen en nullen)

🎛️ Op het “brein” sluit je sensoren en actuatoren aan

Brein: 🧩 Raspberry Pi

🧾 Singleboardcomputer: complete mini-pc op één printplaat

💾 SD-kaart met besturingssysteem (bijv. Raspberry Pi OS)

🖥️ Werkt een beetje als een echte computer: scherm, muis, internet, enz.

Brein: 🔌 Arduino

🔋 Microcontroller-bord: stuurt direct sensoren en actuatoren aan

📥 Input: schakelaars, lichtsensoren, afstandsmeters, temperatuur

📤 Output: motoren, lampjes, pompjes, schermpjes

🧱 Extra printplaatjes = shields (met extra sensoren/modules)

⚙️ Hardware = bord + sensoren + motoren (alles wat je kunt aanraken)

🧑‍💻 Software = programma in de Arduino IDE

code tik je in de editor -> compiler vertaalt code → machinetaal -> taal lijkt op C/C++

Brein: 🟨 LEGO® Spike Prime

🧱 Programmeerbaar LEGO-blok met motoren en sensoren

🖱️ Programmeren met blokjes (grafische omgeving)

📥 Sensoren = input, 📤 motoren = output

▶️ Programma op de hub → robot voert opdrachten zelf uit

🔢 2. Binaire code

Computerbrein denkt alleen in: 0 en 1

🔀 In de computer zitten schakelaars

open = 1

dicht = 0

Rijtje bits = binair getal

bijv. 00110100 = 8 bits = 1 byte

📏 Van klein naar groot

8 bits = 1 byte 

1 kB ≈ 1000 bytes

1 MB = 1000 kB

1 GB = 1000 MB

1 TB = 1000 GB

👉 Alle data in de robot (foto’s, tekst, programma’s) bestaan uiteindelijk uit binaire code:

10101010 01101100 00101110 …

van enkel ->  kilo -> mega -> giga -> terra

   x1000         x1000    x1000     x1000       1

Binaire getallen

Wij (mensen) : werken met het tiendelige stelsel (0–9, machten van 10)

🔟 Decimaal (wat wij gebruiken)

Getal 3287 = 3 × 10³ (3000)2 × 10² (200) 8 × 10¹ (80) 7 × 10⁰ (7)

Computer: werkt met het tweetallige stelsel (0–1, machten van 2)

🔵 1. Een computer kan alleen 0 en 1 “zien”

In plaats van cijfers zoals 3, 8 of 27, gebruikt een computer alleen:

0 - 1

Dat is alles.

Een rijtje nullen en enen noemen we een binair getal.

Voorbeeld met één 1:

Binaire getallen

⭐ 2. Elk plekje heeft zijn eigen waarde

Kijk naar deze acht plekjes: 128 64 32 16 8 4 2 1

Je kunt ze zien als 8 lampjes, die aan (1) of uit (0) staan.

Staat er 1 onder een bepaalde waarde? Dan telt die waarde mee.

Staat er 0? Dan telt die waarde niet mee.

Een rijtje nullen en enen noemen we een binair getal.

Voorbeeld met één 1:

Binaire getallen: voorbeelden

✔ Voorbeeld 1

00000001

Alle lampjes zijn uit behalve de laatste.

Alleen het laatste plekje is 1 → dit plekje is 1 waard

👉 Binair 00000001 = 1

Voorbeeld met één 1:

Binaire getallen: voorbeelden

✔ Voorbeeld 2

00000010

Nu staat alleen het tweede lampje van rechts aan.

De waarde van dat lampje is 2.

👉 00000010 = 2

Voorbeeld met één 1:

Binaire getallen: voorbeelden

✔ Voorbeeld 3

00000100

Alleen het lampje met waarde 4 staat aan.

👉 00000100 = 4

🔵 Een computer telt anders

Een computer telt met “hokjes”.

Elk hokje heeft een vaste waarde:

128 64 32 16 8 4 2 1

(Let op: dat zijn sprongen: steeds ×2)

🧮 3. Binaire getallen

Opdracht:

👉 Welke waarde heeft het binaire getal: 000101000

Stap 1 — Zet de waardes erboven -> 256 128 64 32 16 8 4 2 1

 0 0 0 1 0 1 0 0 0

Stap 2 — Kijk waar “1” staat

We zoeken de hokjes waar een 1 onder staat:

Bij 32 staat een 1

Bij 8 staat een 1

Stap 3 — Tel die twee waarden op

32 + 8 = 40

👉 Dus 00101000 = 40

📘 Opdrachten Binaire getallen  

Zet bij elk binair getal de waardes erboven (256–1) en reken uit: 

a. 000000101

b. 001001000

c. 010100010

d. 000111001

e. 100000000

f. 001010101

g. 011000010

h. 101010000

Antwoorden

a. 000000101 → 5

b. 001001000 → 72

c. 010100010 → 162

d. 000111001 → 57

e. 100000000 → 256

f. 001010101 → 85

g. 011000010 → 194

h. 101010000 → 336

🖥️ Computertaal – Korte Samenvatting

🔡 1. Letters, cijfers en tekens = nullen en enen

Elke letter, elk cijfer en elk leesteken dat jij typt, wordt door een computer opgeslagen als een combinatie van:

➡️ 0 en 1 (binaire code)

🔢 2. ASCII – een soort woordenboek voor de computer

Programmeurs gebruiken vaak ASCII (American Standard Code for Information Interchange).

ASCII koppelt elk getal van 0 t/m 255 aan:

een letter

een cijfer

een teken

Bijv.: 68 = D, 105 = i, 46 = .

🧠 4. Maar… de computer zelf leest dit nog niet

De computer begrijpt geen 68 of 105.

Hij zet elk ASCII-getal om in binaire code (nullen en enen).

Voorbeeld:

Alt-code     Teken            Binair

Alt + 68         D                    01000100

Alt + 105        i                     01101001

Alt + 116         t                    01110100

Alt + 46           .                    00101110

Zo vormt de computer uiteindelijk de zin:

➡️ Dit is leuk.

…als een rij nullen en enen.

✨ Kort samengevat:

Jij typt een letter → toetsenbord maakt er een ASCII-getal van

Computer zet dat getal om in binaire code (0/1)

De robot/computer begrijpt alleen die nullen en enen

🖥️ Wat is programmeren?

Een robot voert taken uit doordat jij hem een lijst met opdrachten geeft.

Die lijst heet:

📜 Programma

🧩 Script

De robot doet precies wat jij schrijft.

➡️ Een foutje heet een bug ⚠️

🔤 Soorten programmeertalen: 

✍️ 1. Programmeertalen met tekst

 -> Je typt de opdrachten zelf.

🧪 Bekende voorbeelden:

🟦 C – heel precies, snel, lastig

☕ Java – werkt met "objecten"

🐍 Python – makkelijk, krachtig, ideaal voor robots

🧠 Voordeel: je kunt alles maken

⚠️ Nadeel: je moet precies werken

🧱 2. Programmeertalen met plaatjes

Je slepen & plaatst blokken in de juiste volgorde -> Dit heet drag and drop.

🔧 Voorbeelden:

🟪 Scratch – voor o.a. LEGO Spike

🟩 Blockly – voor robotarmen, competities

🟧 MakeCode – voor de micro:bit

🤩 Voordeel: makkelijk beginnen

⚠️ Nadeel: minder mogelijkheden dan echte code

🔑 PROGRAMMEERPRINCIPES

(Geldt voor álle talen — van Python tot Scratch)

🟦 1. Sequentie

📦 Opdrachten die in een vaste volgorde worden uitgevoerd.

🔁 2. Loop (herhaling)

Een opdracht die meerdere keren achter elkaar gebeurt.

Bijv. “Herhaal 10 keer: stap vooruit.”

📥 3. Variabele

Een doosje waar je iets in bewaart.

Bijv. score, naam, tijd.

🧠 4. Algoritme

Een stappenplan om een probleem op te lossen.

Bijv. uitleggen hoe iemand moet lopen naar het station.

🔧 5. Functie

Een mini-programma dat je opnieuw kunt gebruiken.

Bijv. “draai 90 graden links”.

🧭 Hoe een programma loopt

Dit noem je de program flow:

➡️ stap 1

➡️ stap 2

➡️ misschien herhalen

➡️ misschien iets anders doen als de conditie waar is

⭐ Kort samengevat (visuele prikbordversie)

🤖 Programmeren = opdrachten geven aan een robot

🐞 Foutje = bug

✍️ Talen met tekst: C, Java, Python

🧱 Talen met blokken: Scratch, Blockly, MakeCode

🔑 Basisprincipes:

Sequentie

Loop

Variabele

Algoritme

Functie

Wil je dat ik hiervan kant-en-klare LessonUp-dia’s met icoontjes maak?

Of een werkblad?

🧠 Wat zijn programmeerprincipes?

Het zijn basisregels die in elke programmeertaal voorkomen.

Het maakt niet uit of je werkt met tekst (Python) of blokjes (Scratch).

• Je kunt het vergelijken met de bouwstenen van een huis:
• Je hebt altijd muren, een deur, een raam…

Bij programmeren heb je altijd de volgende  vijf onderdelen ↓

🟦 1. Sequentie

➡️ Opdrachten in de juiste volgorde uitvoeren.

Voorbeeld:

Doe de deur open

Loop naar binnen

Doe de deur dicht

Een robot voert altijd stap 1 → stap 2 → stap 3 uit.

Verwissel je de stappen, dan gaat het mis.

🔁 2. Loop (herhaling)

➡️ Iets meerdere keren laten gebeuren.

Voorbeeld:

“Herhaal 5 keer: stap vooruit.”

De robot hoeft het dan niet 5 keer apart te lezen —> de loop regelt dat.

📦 3. Variabele

➡️ Een doosje waarin je iets bewaart.

Voorbeeld:

een score

een naam

een getal dat steeds verandert

Een variabele is gewoon een label op een bakje waar je iets inzet.

🍎een voorbeeld

Een variabele naam kan:

“Sam” zijn of “Robin” of “Mila”

👉 De naam verandert, het doosje blijft hetzelfde.

🧠 4. Algoritme

➡️ Een stappenplan om een probleem op te lossen.

Voorbeeld:

Iemand vraagt: “Hoe kom ik bij het station?”

Jij: Loop rechtdoor, dan links, dan weer rechtdoor

Dat is een algoritme.

🔧 5. Functie

➡️ Een mini-programmaatje dat je opnieuw kunt gebruiken.

Voorbeeld:

Je maakt een functie: draai naar links

Daarna gebruik je die steeds in je programma:

stap vooruit -draai naar links

stap vooruit- draai naar links

-> Handig, want je hoeft de code niet steeds opnieuw te schrijven.

Programmeerprincipes

Programmeerprincipes zijn:

de basisbouwstenen waarmee elke robot een programma kan begrijpen: volgorde, herhaling, bewaren, stappenplannen en kleine herbruikbare stukjes code.

Programmeren

🤖 Programmeren = opdrachten geven aan een robot

🐞 Foutje = bug

✍️ Talen met tekst: C, Java, Python

🧱 Talen met blokken: Scratch, Blockly, MakeCode

🔑 Basisprincipes:

• Sequentie
• Loop
• Variabele
• Algoritme
• Functie

Opdrachten KV Lesbrief 2

Taak	Zelfstandig - samenwerken klassikaal - expert Robotica	Zelfstandig - samenwerken - klassikaal - expert Milieu Hergebruik en Duurzaamheid
Taak 1	2-3
Taak 2	2-3-4-5-7-8-9- 10 of 11
Taak 3	2-3-4-5-6
Taak 4	2-3-4-5-6-8