Лучший подарок мальчикам до 70 лет. Обзор Arduino-конструктора солнечной панели Keyestudio

Делюсь впечатлением о том, как я увлекательно провел несколько часов за сборкой программируемого конструктора от Keyestudio. Набор представляет собой конструктор с большим количеством датчиков, который в итоге превратится в солнечную панель с автоопределением положения солнца. В целом сборка и настройка всех компонентов заняла у меня примерно 4-5 часов. Дополнительно также отмечу, что эта солнечная панель способна заряжать любое устройство, которое потребляет 5 Вольт. Конструктор точно сможет порадовать как подростков, так и взрослых, а детей окунуть в программирование.

Комплектация

Кроме основной коробки, укутанной в слой пупырчатой пленки, посылка приезжает в фирменной коробке Keyestudio. К сожалению, даже такую упаковку почта смогла потрепать: видно вмятину в одном месте (предположительно, коробка упала на какой-то уголок). На лицевой стороне коробки фотография собранного конструктора и описание его особенностей. Сзади — послание от производителя (дополнительно выложил перевод, воспользовавшись программой-переводчиком по изображению).

Комплект поставки полностью заполняет упаковку, поэтому детали не разбрасываются по коробке во время транспортировки 

Присутствует бумажка с описанием конструктора, перечислением всех деталей, инструкцией и QR-кодом, по которому можно скачать тестовые скетчи и инструкцию в электронном виде (она же по ссылке).

Компоненты — высочайшего качества: текстолит черного цвета с золотыми элементами, пайка высокого качества, флюс смыт.

В первой коробке размещены болты, гайки и стойки.

В остальных — все датчики: освещенности, фоторезисторы, пищалка (зуммер), кнопка, светодиод, датчик температуры, модуль для зарядки аккумулятора, преобразователь напряжения на 5 Вольт (можно заряжать смартфон и прочую периферию), сервоприводы в количестве 2 штук, холдер для аккумулятора (типоразмер 18 650, в комплект не входит), поворотную платформу и прочие необходимые элементы.

Корпус из акрила, дополнительно упакован в дополнительную пленку, которая снимается без проблем (слева фотография в пленке, справа — без). Есть 4 дополнительных элемента из дерева.

Сборка

Несмотря на очень подробную инструкцию, я решил уточнить некоторые моменты, в которых можно допустить ошибку или собрать модель неправильно. Каждый шаг в инструкции представлен фотографиями.

1 уровень:

2 уровень (тут я совершил ошибку: датчик влажности нужно было перевернуть на 180 градусов, что я впоследствии и сделал):

Объединение уровней на стойки:

Далее поворотная платформа:

ДАЛЕЕ необходимо подсоединить ВТОРОЙ сервопривод: подключить его к контактам D10. Проводок сервопривода должен совпадать с желтым контактом на микроконтроллере.

Далее — подключить через кабель (USB Type-B — Type-A, идет в комплекте) к компьютеру и запустить среду разработки Arduino (если не установлено — в интернете неисчислимое количество уроков), после чего скачать каждую библиотеку (по ссылке — архив на Dropbox).

Установка библиотек: в программе Arduino выбрать в верхнем меню Скетч — Подключить библиотеку — Добавить .ZIP библиотеку. Такое действие совершить с каждой (необходимо 5 библиотек). ОБРАЩАЮ ВНИМАНИЕ, что библиотеки нужно ставить именно с этого сайта. У меня были установлены аналогичные, но конструктор работал некорректно. После установки библиотек необходимо написать следующий код:

Далее выбрать в Инструменты — Порт Com (выбрать Arduino Uno) и выбрать Плата — Arduino Uno. Com порт может быть другим. В конечном итоге должно быть следующее:

Провести компиляцию (галочка), если компиляция совершилась без ошибок — нажать на клавишу загрузки прошивки (стрелочка, направленная направо). Сервопривод должен будет повернуться на определенный угол.

Отключаем конструктор от компьютера и продолжаем собирать платформу. 

В комплекте с сервоприводами идут насадки. Одну из них ставим в отведенное место, закручиваем саморезами и запрессовываем пальцами сервопривод (усилие необходимо довольно большое, но не стоит переусердствовать, чтобы не повредить зубчатое соединение). Дополнительно рекомендую закрутить болт. 

Далее закрепляем последнюю деталь платформы и затягиваем болтами

Далее повторяем действия, которые проводились со вторым сервоприводом, с первым, подключая контакты к линейке контакта D9 и используя следующий код:

Сервопривод поворачивается на заданный угол? Отключаем конструктор от ПК и устанавливаем на платформу (на которой установлена насадка в виде +), затягиваем болтом. В конечном итоге все ставится на сам конструктор. 

Уровень с солнечной панелью (солнечная панель клеится на двусторонний скотч):

Далее часть с солнечной панелью устанавливается на поворотную платформу

Самая неудобная часть работы — соединение проводов с определенными контактами. В инструкции крайне подробно описано, какие датчики подключать к каким контактам. ВАЖНО! Не перепутать контакты + (VCC, обычно красного цвета) с — (Ground, обычно черного цвета), так как можно спалить сами модули или микроконтроллер.

После сборки всех компонентов необходимо проверить правильность сборки и работоспособность всех датчиков и модулей, для чего скачиваются уроки (ссылка на Dropbox):

• 1-3 уроки можно пропустить. В них описывается работа с наипростейшим элементом — светодиодом;
• 4 урок — проверка зумера (писк с определенной частотой);
• 5 урок — проверка дисплея (вывод текста Hello, World на семисегментный индикатор);
• 6 урок — проверка фоторезисторов (вывод данных в монитор порта); 
• 7 урок — проверка датчика влажности и температуры (вывод данных в монитор порта); 
• 8 урок — проверка датчика освещенности (вывод данных в монитор порта);
• 9 урок — проверка сервоприводов;
• 11 — конечный код готового конструктора.

Если во время проверки столкнулись с проблемами — стоит перепроверить правильность подключения контактов.

В итоге имеем следующую конструкцию, которая адаптируется к источнику света. К сожалению, за последние дни солнца не было, поэтому в качестве солнечных лучей использовал фонарик и софтбокс с несколькими лампами.

Солнечная панель довольно точно адаптируется под источник света. Скорость изменения положения можно регулировать нажатием на кнопку (на дисплее выводится значение res), чем выше значение — тем быстрее панель адаптируется под солнечные лучи, но появляется дрожание и нестабильная работа. Обращаю внимание, что солнечная панель адаптируется только под 1 источник света, при появлении нескольких — работа не совсем корректная.

Датчик температуры и влажности показывает схожий результат с гигрометром от Xiaomi.

В качестве неспешной зарядки для смартфона или наушников эта платформа также подойдет. Она выдает 0.76А, после чего напряжение значительно проседает.

Выводы

Конструктор, который подарил мне море положительных эмоций и прекрасный вечер. Нареканий никаких нет: компоненты высокого качества, инструкция очень подробная (минус — только на английском языке, что решается за несколько шагов), сопровождается иллюстрациями к каждому шагу, а также проверкой каждого элемента после сборки, чтобы разобраться, в чем может быть проблема. Очень рекомендую к покупке (на момент публикации будет неплохая скидка + купоны Aliexpress), отличный подарок на Новый Год себе любимому или ребенку.

Приобрести солнечную панель Keyestudio KS0530 можно в официальном магазине Keyestudio (кроме панели, там есть очень много различных наборов).

Дополнительно предлагаю ознакомиться с подборками похожих наборов:

• 10 программируемых электронных конструкторов с Aliexpress
• 10 электронных конструкторов на Arduino с Aliexpress

Спасибо за внимание.