В этом году я планировал открыть свой образовательный центр технической направленности (по большому счету кружек робототехники и программирования с продвинутыми программами). К сожалению, идею пока пришлось отложить, но решение одной из проблем я описал в этой статье.

На этапе планирования учебных программ я столкнулся с проблемой выбора контроллера для обучения детей среднего школьного возраста (5-8 класс). Для младших уже существует Wedo, и этот конструктор хорошо себя зарекомендовал. Старшие уже хорошо усваивают Arduino и 3D-моделирование. А для средневозрастных ребят, исходя из своего почти восьмилетнего опыта преподавания робототехники, хотелось бы что-то среднее. Чтобы можно было программировать и блоками (желательно еще сразу видеть код), и напрямую в Arduino IDE. При этом в удобном защищенном корпусе, с минимизированным шансом пораниться или что-то сжечь, и возможностью собирать робота из готовых деталей.

Для этих целей все используют EV3, но мне не нравится программирование только блоками, спорные по качеству датчики, монструозные по размерам итоговые сборки (в основном из-за размера контроллера), ну и, честно говоря, цена. Как вариант с адекватной стоимостью, использовать китайский kazi EV6, но остальные проблемы остаются. Я знаю, что можно программировать на microPython, но это костыль, и все равно детей надо готовить к Arduino.

В этом плане мне понравился образовательный набор от RED (хотя когда я его первый раз пощупал, долго от него плевался). Их контроллер One, по сути, шилд для ардуины с выведенными портами и встроенными драйверами двигателя, в красивом пластиковом корпусе (в первых партиях напечатанном на 3D принтере). Контроллер совместим с лего деталями, и поставляется с немного измененным ресурсным набором 45544 и спорным набором Arduino датчиков, тоже в корпусах. А их среда программирования реализована на принципах scratch, но по сути дублирует ArduBlock.

Однако у этого решения тоже существуют проблемы. Начиная от странной распиновки, заканчивая не самой удачной конструкцией корпуса. Большинство проблем они решили в контроллере X, но зачем-то перевели его с аккумуляторов на батарейки, закрыли возможность программировать из ArduinoIDE и взвинтили ценник.

В общем, решил, чем я хуже? Сделаем свой контроллер!

Первым делом я занялся проектированием платы. При работе с обычной Arduino у ребят чаще всего возникают следующие проблемы: недостаток портов питания (все время приходится изобретать какие-то шины) и большое количество проводных соединений. Поэтому от неё мне нужно было наличие встроенных драйверов для двигателей и адекватной распиновки. Первый вариант схемы на базе Arduino nano я набросал минут за 30. Сильно мудрить не стал, и просто использовал схемы проверенных модулей для Arduino. В качестве драйверов я использовал микросхемы l9110s, которые работают по схеме Н-мост, для стабильных 5в просто стабилизатор L7805, немного резисторов и конденсаторов согласно схемам (пару которых забыл), диодик для защиты от переполюсовки. Также быстро развел печатку, и плата rev-1 готова!

На драйвера задействованы порты 3,9,10,11. Немного нерационально, но это для совместимости с red. Остальные порты постарался вывести максимально удобно, добавив к каждому шину питания.

Решил попробовать заказать изготовление. JLCPCB, как известно, с Россией сейчас не работает. Но легко нашелся аналогичный производитель, NextPCP. У них аналогичный сервис, цены немного повыше, зато оплата через AliExpress путем покупки нескольких лотов по 1$. Сделал заказ на изготовление 10 плат, и спустя месяц они у меня.

При проектировании корпуса старался победить все проблемы red-а, которые мы (в основном мои коллеги) накопили за время работы с ним. А именно:

• Абсолютно дурацкое крепление крышки аккумуляторов 14500 на двух винтах, из за чего ей никто не пользуется, т.к. аккумуляторы надо часто доставать на зарядку.

• Неудачно расположенное крепление к lego (меня попросили его поставить пониже, т.к. робот часто просто цеплял пол днищем этого контроллера).

• Отсутствие кнопки перезагрузки.

• И немного неудобное расположение кнопки питания.

Более-менее сносный вариант корпуса получился почти с третьего раза.

К этому моменту ко мне доехал ресурсный набор и появилась возможность тестировать этот контроллер, чем я и занялся. Допаял схему, на удивление все заработало, и сразу от аккумуляторов. Но при проверке драйверов оказалось, что один мотор нормально не работает. Перебрав несколько микросхем l9110s, которые я заказывал в прошлом году, оказалось, что почти все они бракованные. В итоге заработали сдутые с живых плат драйверов двигателя, чему я очень обрадовался.

Но счастье было не долгим!

В первый же вечер, играясь этой телегой через bluetooth, я спалил оба драйвера :D.

Оказалось, я просто забыл о конденсаторах между выходами на моторы, из-за чего драйвера и прошибало. Исправил этот момент в схеме. А на текущей железке просто распаял их между контактами.

Собрал телегу посолиднее, люблю гусеничные модели. Спроектировал сразу корпус для hc-06. Мучил её несколько дней (и до сих пор мучаю), больше проблем с драйверами не выявил.

Еще оказалось, что 9-ый порт не может выдавать шим сигнал при задействовании первого таймера для сервопривода. Из-за этого один мотор не работал. Просто поменял в схеме 3 с 9 порты местами.

Последней проблемой, с которой я столкнулся, оказалась перезагрузка Arduino при резкой нагрузке на аккумуляторы. Выяснилось, что конденсатора всего в 0.1мкФ недостаточно по шине 5в (интересно, почему). Поменял его в схеме на обычный 2-х выводной электролит на 100 мкФ, а на текущей плате просто напаял поверх.

На этом найденные проблемы с платой закончились. Я развел плату более грамотно, увеличил размеры smd компонентов (на первой плате замучился их паять), поправил некоторые надписи. И заказал производство второй ревизии платы.

Параллельно с этим велась доработка мелких косяков по корпусу и добавление всяких украшательств. И, спустя всего пару тестовых вариантов...

Я получил корпус, который хотел! Корпус (да и весь контроллер) спроектирован так, чтобы свести к мнимому шанс порчи контактов или замыкания. Старался чтобы было понятно, какие контакты за что отвечают, но они ещё дополнительно будут отмечены разными цветами гребенок. Порты моторов специально расположены со смещением, чтобы снизить риск попадания на соседние порты. Корпус имеет встроенный отсек для аккумуляторов формата 14500 и LEGO крепления с 3-х сторон. Кнопка включения расположена выше проводов, её так удобнее нажимать.

В планах сделать набор на базе этого контроллера с немного соревновательным уклоном, с возможностью собрать робота для езды по линии, для прохождения лабиринта или перетаскивания предметов. Программировать можно в ArduBlock, ArduinoIDE и в любых других средах с поддержкой Arduino nano.

На данный момент ко мне едут платы второй ревизии. А я пока подбираю датчики и делаю для них корпуса. Точно будут пара ИК датчиков, лазерный и пара УЗ дальномеров, Bluetooth, и всякая мелочь типа модуля кнопки, rgb-светодиода и зумера. Есть проблема с заказом относительно больших партий ресурсных наборов и датчиков, с этим пока разбираюсь. Еще сделал группу в ВК про проекту, там публикую процесс разработки.

Если интересен проект, пожалуйста поддержите его. Буду рад подписке на группу :)

Пожелания и предложения тоже очень приветствуются!

1) Набор для сборки города из 49 544 деталей

Огромный конструктор для сборки одного из районов Лос-Анджелеса. Стоит такой около 240 000 руб. Ссылка на него

2) Пиратский город

Большой набор из более чем 17 000 деталей для сборки пиратской гавани. Стоит 108 000 руб. Ссылка на него

3) Ватикан

Набор для сборки государства-города Ватикан из 4 879 деталей. Стоит 22 000 руб. Ссылка на него

4) Средневековый город

Конструктор MOC "Полный средневековый город", пластик, состоит из 48 241 деталей. Стоит 199 000 руб. Ссылка на него

5) Королевство

Набор для сборки европейского средневекового королевства из 30 136 деталей. Стоит 167 000 руб. Ссылка на набор

6) Хоббитон

Набор для сборки городка Хоббитон из Властелина колец. Состоит из 22 650 деталей и стоит 134 000 руб. Ссылка на него

7) Венеция

Архитектурный конструктор для сборки местечка в Венеции. Состоит из 25 985 деталей. Стоит 106 000 руб. Ссылка на него

8) Ривенделл

Набор для сборки города-убежища Ривенделл из Властелина колец из 21 067 деталей. Стоит 107 000 руб. Ссылка на набор

9) Мос-Эйсли

Набор из 28 842 деталей для сборки самого большого города на Татуине - Мос-Эйсли из Star Wars. Стоит такой 101 800 руб. Ссылка на него

10) Разрушенный город

Набор для сборки разрушенного городка в масштабе 1/150. Стоит 13 300 руб. Ссылка на него

11) Банк

Набор для сборки миниатюрных зданий с дорогой. Стоит такой 5 200 руб. Ссылка на него

12) Деревянный город

3D пазл из дерева для сборки старинного городка. Стоит 1 549 руб. Ссылка на него

13) Китайский городок

Набор из 3 930 деталей для сборки городка с китайской архитектурой. Стоит 2 800 руб. Ссылка на него

14) Парк

Бумажная модель городка с парком развлечений для сборки. Стоит 753 руб. Ссылка на него

15) Средневековый город

Ещё одна бумажная модель для сборки средневекового городка. Стоит 686 руб. Ссылка на него

16) Город с метро

Большой набор MOC Архитектура города. Конструктор из 9 000 + деталей с метро. Стоит 37 000 руб. Ссылка на неё

17) Эдорас

Набор для сборки Edoras ― города рохиррим, столицы королевства Рохан из 23 240 деталей. Стоит 84 000 руб. Ссылка на него

18) Пустынная деревня

Набор из 3 957 деталей для сборки старинного городка в арабской стране. Стоит 17 500 руб. Ссылка на него

19) Назад в будущее

Набор для сборки фрагментов городка из фильма Назад в будущее из 546 деталей. Стоит 1 969 руб. ссылка на него

20) Футуристичный город

Набор для сборки из 700 деталей футуристичного городка. Стоит 3 200 руб. Ссылка на него

21) Рим

Набор для сборки Императорского Рима из 34 777 деталей. Стоит 157 000 руб. ссылка на него

22) ЧАЭС

Набор-конструктор по типу LEGO для сборки чернобыльской атомной электростанции после аварии. 853 детали. Стоит 4 100 руб. Ссылка на него

23) Город

Набор для сборки городка с пристанью из 5 427 деталей. Стоит 23 700 руб. Ссылка на него

24) Пиратский город

Интересный набор для сборки замков на островах. Состоит из 21 620 деталей. Стоит 85 000 руб. Ссылка на набор

25) Легенда о Зельде

Конструктор для сборки Легенда о Зельде : Дыхание дикой природы - объёмная карта городов из 14 876 деталей. Стоит 53 000 руб. Ссылка на набор

*Имейте в виду, большие конструкторы, обычно, поставляются без коробки и без инструкций, они есть в интернете в формате PDF, либо их присылает продавец на электронную почту.

Я люблю собирать из LEGO персонажиков в духе темного фэнтези. Сегодня хочу поделиться своим некромантом.

И вот такая тематическая подставка.

Если кому-то будет интересно, персонаж собран из следующих деталей:

Голова: 3626pb2436 (Волдеморт из The Rise of Voldemort)
Торс и ноги: 973pb2151c01 и 970c00pb0460 (Дарт Мол из Duel on Naboo)
Волосы: 36806 White (Дамблдор из Build Your Own Hogwarts Castle polybag)
Наплечник: 41637 Black (от Banshee Singer)
Плащ: 86038 Black (до фига где есть)

Надеюсь, вам понравилось )