Arduino или keystudio

Содержание

Обзор Arduino-набора KS0078 от Keyestudio

Получил из Китая и уже успел изучить набор из Arduino UNO R3 и сенсоров к нему производства компании Keyestudio.

О том, что есть Arduino и для чего он может использоваться я писал в статье «Raspberry Pi и Arduino: в чем между ними разница и для чего они нужны».

Набор пришлось покупать на Алиэкспрессе, поскольку на любимом мною GearBest выбор оказался намного меньше.

Кстати, начиная знакомство с Arduino и домашней автоматизацией, выгоднее покупать датчики именно наборами. В составе набора датчики и сенсоры стоят намного дешевле, чем если бы их пришлось покупать поштучно у того же самого продавца.

Оригинальный Arduino, его подделки и аналоги

Первым делом хотелось бы осветить вопрос «оригинальности» Arduino при заказе в Китае.

Суть в том, что есть зарегистрированная торговая марка Arduino и есть печатная плата на основе микроконтроллера Atmel, выпускаемая под торговой маркой Arduino.

Печатную плату на основе микроконтроллера Atmel может совершенно легально производить, модифицировать и продавать любой желающий, поскольку это open-source разработка и вся необходимая для производства техническая документация находится в открытом доступе.

SparkFun RedBoard — аналог Arduino UNO

А вот называть полученный продукт брендом Arduino могут только держатели торговой марки. Причем под брендом Arduino печатные платы продаются в официальных магазинах только на территории США, а для Европы и всего остального мира у все тех же держателей бренда Arduino имеется отдельный бренд — Genuino. Такие вот юридические оказии, понимать суть которых человеку со стороны достаточно сложно, да и бессмысленно.

По большому счету получается, что подделок Arduino не существует вообще. Ведь подделка — это нечто, имитирующее оригинальный продукт, но имеющее значительные конструктивные отличия, возникшие в результате невозможности 100% повторения чужой коммерческой разработки с закрытой документацией. Подделать же open-source невозможно: вся необходимая для сборки документация есть в открытом доступе, бери и пользуйся.

Поэтому все печатные платы на основе микроконтроллера Atmel делятся на 3 группы:

выпущенные под брендом Arduino
выпущенные под другим брендом (так называемые «Arduino-совместимые» или «аналоги Arduino», причем к таковым относятся и платы Genuino, выпускаемые теми же людьми, которые владеют брендом Arduino)
Arduino-совместимые платы, выпущенные под брендом Arduino компаниями, не имеющими права пользоваться этим брендом

Iskra Neo — российский аналог Arduino Leonardo

Аналоги Arduino производят как в США (SparkFun, Seeed Studio), так и в Китае (DFRobot, Keyestudio, Waveshare и т.п.) и даже в России (Iskra).

Выпускают аналоги непосредственно под брендом Arduino с нарушением прав на этот бренд обычно noname-производители из Китая, поскольку до них не дотягиваются руки американских правообладателей.

С точки зрения обычного потребителя абсолютно без разницы какую именно «ардуину» покупать — оригинальную, аналог, или аналог под оригинальным названием. Это будет одна и та же в техническом плане модель. Не «подделка, но почти как настоящая», а именно что одна и та же модель с одинаковым базовым функционалом.

Почему именно Keyestudio

Вполне очевидно, почему я не стал покупать оригинальную плату Arduino.

Во-первых, она выше среднерыночной из-за того, что производятся оригинальные платы Arduino на итальянских и американских заводах, с европейскими и американскими нормами оплаты труда.

Во-вторых, поскольку официально Arduino продается только на территории США, к базовой цене добавляется еще маржа посредников, которые покупают «ардуины» в США и перепродают в России.

Учитывая, что Arduino это по сути расходник (мы собираем устройство на базе платы Arduino и покупаем новую плату Arduino для создания на ее основе следующего устройства), к тому же производимый по open-source лицензии, не вижу смысла переплачивать за бренд.

Но почему из всех китайских производителей аналогов Arduino я выбрал Keyestudio?

Дело в том,что Keyestudio — единственный производитель, чьи электронные компоненты выполнены в уникальном черно-желтом фирменном оформлении, выделяясь тем самым из безликой массы аналогичных товаров.

Я подумал, что производитель, уделяющий внимание таким мелочам (по меркам Китая) как фирменный стиль, должен обеспечивать и достойный уровень качества выпускаемой продукции. Забегая наперед — так оно и оказалось.

Не буду утверждать, что другие китайские производители Arduino-компонентов выпускают плохой товар.

Но то, что у Keyestudio все в порядке с качеством — факт, проверенный мною лично.

Состав набора

Набор Keyestudio KS0078 поставляется в пластиковом зеленом кейсе с крышкой на защелках.

Все элементы набора разложены по многоразовым пакетикам. За качество упаковки Keyestudio заслуживает высшего балла.

Arduino-совместимая плата Keyestudio UNO R3 (аналог Arduino UNO R3)
Светодиоды синие, 5 шт
Светодиоды красные, 5 шт
Светодиоды желтые, 5 шт
Трехцветный светодиод (RGB)
Резисторы 220 Ом, 8 шт
Резисторы 10 кОм, 5 шт
Резисторы 1 кОм, 5 шт
Потенциометр 10 кОм
Пьезоизлучатель (активный)
Пьезоизлучатель (пассивный)
Кнопочные выключатели, 4 шт
Датчик наклона, 2 шт
Фоторезистор, 3 шт
Датчик пламени
Температурный датчик LM35
Сдвиговый регистр 74HC595N
Семисегментный индикатор (1 цифра)
Семисегментный индикатор (4 цифры)
Светодиодная матрица 8×8
ИК-приемник
ИК-пульт
Сервопривод
Шаговый двигатель
Драйвер шагового двигателя
Джойстик
Пироэлектрический инфракрасный датчик движения (PIR)
Аналоговый датчик газа MQ-2
Акселерометр ADXL345
Ультразвуковой дальномер HC-SR04
Модуль часов реального времени DS3231
Цифровой датчик температуры и влажности DHT11
Датчик влажности почвы
RFID-модуль RC522
RFID-карта
RFID-брелок
Пин-разъемы, 40шт
Макетная плата на 830 отверстий
Провода DuPont, 10шт
Перемычки, 30шт
Блок питания на 6 пальчиковых (AA) батарейках
USB-кабель

Для незнакомого с радиоэлектроникой человека может оказаться трудным отличить, скажем, датчик влажности и температуры от ультразвукового дальномера.

Очевидно, что в Keyestudio это прекрасно понимают, и потому набор сопровожден буклетом, содержащим изображения каждого элемента и подписи «что есть что».

Также в буклете расположен QR-код для скачивания 160-страничной PDF-брошюры с обучающими проектами.

А вот и Keyestudio UNO R3 — мозг и сердце любого Arduino-проекта, аналог Arduino UNO R3. Упаковано в отдельную картонную коробочку.

Качество изготовления на высоте. Аккуратная пайка, хороший текстолит с качественной печатью.

В рамках одного обзора нет возможности рассмотреть по отдельности каждый из входящих в набор сенсоров.

Но вот, к примеру, RFID-модуль RC522 и две RFID-метки: карта и брелок.

Технология RFID может использоваться для создания «умных замков» и различных систем учета. Все это реализуемо на Arduino.

Так называемая макетная плата, она же «breadboard». Позволяет собирать действующие прототипы устройств на Arduino не прибегая к пайке, посредством закрепления деталей на плате и соединения нужных контактов проводками-перемычками.

С чего начать изучение возможностей Arduino если нет опыта

Набор приобретен. От обилия всевозможных датчиков разбегается взгляд. Опыта в радиоэлектронике и программировании нет.

Встает вопрос: а что же, собственно, делать с этим набором? С чего начать?

Для начала следует пройти по ссылке на сайт http://arduino.ru/Reference и ознакомиться с кратким справочником по языку Arduino. Этого более чем достаточно, для того чтобы понимать принцип работы уже готовых программ (скетчей), созданных для Arduino.

Затем надо просто начать делать проекты из прилагаемой к набору PDF-брошюры: собирать макет по приложенной схеме и загружать в Arduino приложенный скетч. Чем хороши приведенные там проекты, так это своей простотой: в каждом используется по одному из идущих в комплекте модулей. И если не полениться ознакомиться со справочником по языку Arduino по приведенной мною выше ссылке, то уже после пары собранных по обучающей брошюре проектов начинает появляться понимание принципов работы с Arduino.

И уже с этим пониманием можно самостоятельно усложнять проекты. Например, взять датчик влажности и температуры DHT11 и настроить вывод информации с него на ЖК-дисплей LCD1602 — уже не копируя готовые схемы и скетчи из обучающей брошюры, а адаптируя части готовых наработок под себя и собирая их в одно целое.

Затем можно усложнить проект еще больше, подключив к Arduino уже не два, а три или больше внешних устройств, и программируя взаимодействие между ними.

Заключение

Стоимость набора Keyestudio KS0078 составляет около 40 долларов или в районе 2500 рублей по нынешнему курсу. Набор мне понравился, и на мой взгляд он однозначно стоит этих денег.

На практике Arduino не так сложен, как это кажется на первый взгляд, а сам набор подойдет для изучения как взрослому человеку, так и школьнику-подростку.

При наличии всевозможных сенсоров на базе Arduino можно реализовать достаточно интересные проекты, связанные с домашней автоматизацией.

Поэтому изучение этой платформы интересно не только ради абстрактного улучшения знаний в области радиоэлектроники, но и как вполне конкретная возможность повысить уровень своего бытового комфорта в дальнейшем.

Источник

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.

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:

Источник