In diesem Beitrag möchte ich das „Keyestudio Solar Tracking DIY Kit for Arduino“ vorstellen und zeigen, wie du dieses Set aufbaust.
Inhaltsverzeichnis
Bezug
Das Set kannst du derzeit im Shop für knapp 95 € inkl. kostenfreien Versand erwerben.
Lieferumfang
Zum Lieferumfang des DIY Kits gehört neben diversen Sensoren & Aktoren noch einen Keyestudio UNO R3 sowie ein Pan Tilt Bausatz mit Servomotoren vom Typ SG90.
LiPo Batterie
Eine Funktion des Solar Tracking Kits ist es, eine LiPo Batterie zu laden. Diese LiPo Batterie vom Typ 18650 ist nicht Bestandteil des Lieferumfangs und muss somit separat erworben werden.
Eine passende LiPo Batterie findest du ebenfalls im Shop von Eckstein-Komponente für 8,29 € und solltest du gleich mitbestellen (soweit du dieses Feature nutzen möchtest).
Unboxing
Kommen wir zunächst zum Unboxing des Paketes und schauen einmal, welche Bestandteile dieses hat.
Laut Verpackung können 11 Projekte damit aufgebaut / programmiert werden. Somit sind dir hiermit je nach Umfang bestimmt 11 weitere Beiträge zu diesem Set gewiss.
Benötigte Werkzeuge
Dem Kit liegen zwei passende Schraubendreher bei, jedoch benötigst du noch zusätzlich:
- einen kleinen Seitenschneider,
- eine Spitzzange,
- eine Kombizange oder einen 6er Maulschlüssel, sowie
- ein scharfes Messer
Die Kombizange bzw. den 6er-Maulschlüssel benötigst du zum Einschrauben der Abstandsbolzen aus Messing.
Alternativ kannst du auch das Victorinox Cybertool nutzen, dieses hat eine Zange und einen passenden Adapter für diese Abstandshalter.
Aufbau des Solar Tracking DIY Kit for Arduino
Kommen wir nun zum Aufbau des Kits. Auf der Seite https://ecksteinimg.de/Datasheet/Keyestudio/KS0530/KS0530.pdf findest du die farbig bebilderte Aufbauanleitung (ab Seite 37) in englischer Sprache. Wenn du die Sprache nicht beherrscht wirst du aber trotzdem mit dieser Anleitung zurechtkommen, denn die Bilder sind recht selbsterklärend.
Die Acrylplatten sind mit einer Folie belegt, welche diese vor Kratzer schützt, diese Folie ist etwas fummelig zum Abmachen.
Ein kleiner Tip: Man kann mit einem scharfen Messer an einer Ecke unter die Folie schneiden und so diese lösen.
Wie bereits erwähnt, ist die Aufbauanleitung sehr gut detailliert und die einzelnen Schritte sind nicht zu groß und auch nicht zu kleinteilig gewählt.
Pan-Tilt Bausatz aufbauen
Der Pan-Tilt Bausatz ist in diesem Kit deutlich ausgereifter, so muss nicht wie beim „China 0815 Bausatz“ die Ruderhörner gekürzt oder eingeklebt werden.
Servomotoren ausrichten
Bevor man jedoch die Servomotoren verbaut, müssen diese auf eine korrekte Position gesetzt werden.
Der untere Servomotor muss in 10° und der obere in 90° starten. Zum Ausrichten der Servos kannst du nachfolgendes Arduino Skript verwenden.
//Bibliothek für das
//ansteuern des Servomotors
#include <Servo.h>
//Objektinstanz eines Servomotors
Servo servo;
//Pin an welchem der Servomotor angeschlossen ist
#define servoPin 9
//Winkel
int angle = 90;
void setup() {
//Verbinden des Servomotors mit dem
//Objekt
servo.attach(servoPin);
//drehen zur Position
servo.write(angle);
//eine Pause von 1 Sekunde
delay(1000);
}
void loop() {}
Wenn die Servomotoren ausgerichtet sind kann die Montage beginnen.
Das eine Ruderhorn ist zwar knapp einen Millimeter größer als die Aufnahme aber mit dieser Toleranz muss man rechnen.
Montage der Solarpaneele
Die Solarpaneele hat auf der Rückseite zwei Klebepads von 3M diese sind sehr stark und daher hast du sozusagen nur eine Chance das Solarpaneel zu korrekt zu positionieren.
Das Stromkabel des Solarpaneel muss dabei nach unten zeigen.
Verkabeln der Sensoren & Aktoren
Im vorletzten Schritt werden die Sensoren & Aktoren (Servomotoren, Display, Piezo Buzzer) an den Keyestudio UNO R3 angeschlossen.
Die Kabel sind vorkonfektioniert und somit einer Art Gummimantel überzogen.
Da der Bausatz auf eine sehr kleine Baugröße beschränkt ist, ist nicht besonders viel Platz, um die Sensoren am Mikrocontroller anzuschließen. Auch ist der Mikrocontroller wie ich finde etwas zu tief verbaut und somit kommt man nur schwierig an die Pin A0 bis A1 und vor allem der GND sowie VIN.
Ich empfehle dir hier von der Anleitung etwas abzuweichen und die Breadboardkabel für die Ladeeinheit der Solarpaneele VOR den Anschluss der analogen Sensoren einzustecken!
Die Sensoren werden wie folgt angeschlossen:
| Sensor | Pin auf dem Mikrocontroller |
|---|---|
| LDR-1 | A3 |
| LDR-2 | A4 |
| LDR-3 | A2 |
| LDR-4 | A1 |
| DHT11 | D7 |
| Taster | D2 |
| PiezoBuzzer | D6 |
| Servomotor, unten | D9 |
| Servomotor, oben | D10 |
| LCD Display | SDA & SCL |
| digitaler Lichtsensor BH1750 | SDA & SCL |
Aufspielen des Sketches
In der Anleitung findest du auch das benötigte Programm, du musst dir aber nicht die Arbeit machen und den Text markieren, kopieren und in einen Sketch der Arduino IDE einfügen. Die gesamten Sketche sind auch online unter https://www.dropbox.com/sh/pbfrnbr52qekhp7/AABm4Abj1Jher1LYIkqrMLa5a?dl=0 abrufbar.
Zusätzlich benötigst du noch die Bibliotheken, welche du im Ordner „Libraries“ findest.
Du kannst dir die gesamten Daten als ZIP-Datei herunterladen und in einen beliebigen Ordner entpacken. Die Ordner kopierst du dann in deinen „libraries“ Ordner der Arduino IDE. Diesen findest du in den Voreinstellungen der Arduino IDE unter „Sketchbook-Speicherort“.
Download des Sketches und aufspielen des Programmes
Aus dem Dropbox Ordner „Code/lesson_11“ kannst du dir die Datei „lesson_11.ino“ herunterladen. Diese Datei kannst du nach dem download mit einem doppelklick öffnen und wirst dazu aufgefordert diese Datei in einen Ordner zu kopieren welcher den gleichen Namen trägt wie die INO-Datei. (Das übernimmt jedoch die Arduino IDE für dich.)
Nun musst du nur noch die Verbindung zwischen dem Solar Tracking Kit und deinem Computer herstellen. Dazu ist dem Kit ein passendes USB-Kabel beigelegt. Dieses ist mit knapp 30 cm recht kurz, daher musste ich auf ein 1 m Kabel zurückgreifen.
Erster betrieb im freien
Wenn du das Kit nun im freien aufstellst, und mit Strom zbsp. über eine Powerbank versorgst, richtet sich das Solarpaneel automatisch aus.
Auf dem Display wird dann zusätzlich die aktuelle Lichtstärke in LUX sowie die Temperatur und die rel. Luftfeuchtigkeit angezeigt.
Fazit zum Kit
Das Kit war recht einfach aufzubauen, da die Anleitung wie bereits erwähnt sehr gut ist. Bei der Verkabelung der Sensoren / Aktoren gibt es noch Potenzial, denn die Reihenfolge ist nicht sehr glücklich gewählt.
Aber wenn alles aufgebaut und das Programm aus der Lektion11 der Anleitung auf den Mikrocontroller hochgeladen wurde, richtet sich das Solarpaneel selbstständig zum hellsten Punkt aus. Und es kann ein Verbraucher geladen werden.
In meinem Fall habe ich einmal ein altes Samsung S3 angeschlossen. Und konnte dieses laden bzw. es hat selbständig angefangen zu laden.
Ich werde nun das Set einmal längere Zeit aufstellen, sodass sich die LiPo Batterie aufladen kann und einmal meine DIY ESP8266 Wetterstation anklemmen, denn diese autarke Stromquelle ist die perfekte Ergänzung dazu.
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