- Composants requis pour Arduino Solar Tracker:
- Comment fonctionne un tracker solaire à un seul axe?
- Comment construire un panneau solaire rotatif en utilisant Arduino:
- Schéma de circuit et explication:
- Tracker solaire mono-axe utilisant le code Arduino:
Dans cet article, nous allons créer un panneau solaire de suivi du soleil en utilisant Arduino, dans lequel nous utiliserons deux LDR (résistance dépendante de la lumière) pour détecter la lumière et un servomoteur pour faire tourner automatiquement le panneau solaire dans le sens de la lumière du soleil.. L'avantage de ce projet est que les panneaux solaires suivront toujours la lumière du soleil, seront toujours confrontés au soleil pour se recharger tout le temps et peuvent fournir à l'alimentation la puissance maximale. Le prototype est très facile à construire. Vous trouverez ci-dessous la description complète de son fonctionnement et de la fabrication du prototype.
Composants requis pour Arduino Solar Tracker:
Les composants suivants sont nécessaires pour construire un système de suivi solaire à l'aide d'Arduino, la plupart des composants doivent être disponibles dans votre magasin local.
- Servomoteur (sg90)
- Panneau solaire
- Arduino Uno
- LDR's X 2 (résistance dépendante de la lumière)
- Résistances 10K X 2
- Batterie (6 à 12V)
Comment fonctionne un tracker solaire à un seul axe?
Dans ce projet, les LDR fonctionnent comme des détecteurs de lumière. Avant d'entrer dans les détails, nous devrons comprendre comment fonctionne le LDR. LDR (Light Dependent Resistor) également connu sous le nom de photorésistance est le dispositif sensible à la lumière. Sa résistance diminue lorsque la lumière tombe dessus et c'est pourquoi il est fréquemment utilisé dans les circuits de détection d'obscurité ou de lumière. Vérifiez ici les différents circuits basés sur LDR.
Les deux LDR sont placés sur les deux côtés du panneau solaire et le servomoteur est utilisé pour faire tourner le panneau solaire. Le servo déplacera le panneau solaire vers le LDR dont la résistance sera faible, c'est-à-dire vers le LDR sur lequel la lumière tombe, de cette façon il continuera à suivre la lumière. Et s'il y a une certaine quantité de lumière tombant sur les deux LDR, alors le servo ne tournera pas. Le servo essaiera de déplacer le panneau solaire dans la position où les deux LDR auront le même moyen de résistance où la même quantité de lumière tombera sur les deux résistances et si la résistance de l'un des LDR change, alors il tourne vers une résistance inférieure LDR. Consultez la vidéo de démonstration à la fin de cet article.
Comment construire un panneau solaire rotatif en utilisant Arduino:
Pour réaliser le prototype, vous devrez suivre les étapes ci-dessous:
Étape 1:
Tout d'abord, prenez un petit morceau de carton et faites un trou à une extrémité. Nous y insérerons la vis pour la fixer avec le servo plus tard.
Étape 2:
Maintenant, fixez deux petits morceaux de carton l'un avec l'autre en forme de V à l'aide de colle ou d'un pistolet à air chaud et placez un panneau solaire dessus.
Étape 3:
Ensuite, attachez le côté inférieur de la forme en V à l'autre extrémité du petit morceau de carton dans lequel vous avez fait un trou dans la première étape.
Étape 4:
Insérez maintenant la vis dans le trou que vous avez fait sur la carte et insérez-la à travers le trou du servo. La vis est livrée avec le servomoteur lorsque vous l'achetez.
Étape 5:
Placez maintenant le servo sur un autre morceau de carton. La taille du carton doit être suffisamment grande pour que vous puissiez y placer un Arduino Uno, une maquette et une batterie.
Étape 6:
Fixez les LDR sur les deux côtés du panneau solaire à l'aide de colle. Assurez-vous que vous avez soudé les fils avec les pattes des LDR. Vous devrez les connecter aux résistances plus tard.
Étape 7:
Placez maintenant l'Arduino, la batterie et la carte d'expérimentation sur le carton et effectuez la connexion comme décrit dans la section Schéma de circuit et explication ci-dessous. Le prototype final est illustré ci-dessous.
Schéma de circuit et explication:
Le schéma de circuit complet du projet arduino de suivi solaire est illustré ci-dessous. Comme vous pouvez le voir, le circuit est très simple et peut facilement être construit à l'aide d'une petite maquette.
Dans ce traqueur de panneau solaire Arduino, Arduino est alimenté par la batterie 9V et toutes les autres pièces sont alimentées par l'Arduino. La tension d'entrée recommandée par Arduino est de 7 à 12 volts, mais vous pouvez l'alimenter dans la plage de 6 à 20 volts, ce qui est la limite. Essayez de l'alimenter dans la tension d'entrée recommandée. Alors connectez le fil positif de la batterie au Vin de l'Arduino et le fil négatif de la batterie à la terre de l'Arduino.
Ensuite, connectez le servo à l'Arduino. Connectez le fil positif du servo au 5V d'Arduino et le fil de terre à la terre de l'Arduino, puis connectez le fil de signal du servo à la broche numérique 9 d'Arduino. Le servo aidera à déplacer le panneau solaire.
Connectez maintenant les LDR à l'Arduino. Connectez une extrémité du LDR à une extrémité de la résistance 10k et connectez également cette extrémité à l'A0 de l'Arduino et connectez l'autre extrémité de cette résistance à la terre et connectez l'autre extrémité du LDR au 5V. De même, connectez une extrémité du deuxième LDR à une extrémité de l'autre résistance 10k et connectez également cette extrémité à l'A1 d'Arduino et connectez l'autre extrémité de cette résistance à la terre et connectez l'autre extrémité du LDR à 5V de Arduino.
Tracker solaire mono-axe utilisant le code Arduino:
Le code de ce traqueur de panneau solaire basé sur Arduino est facile et bien expliqué par des commentaires. Tout d'abord, nous inclurons la bibliothèque du servomoteur. Ensuite, nous initialiserons la variable pour la position initiale du servomoteur. Après cela, nous initialiserons les variables à lire à partir des capteurs LDR et du servo.
#comprendre
La commande sg90.atach (servopin) lira Servo à partir de la broche 9 d'Arduino. Ensuite, nous définissons les broches LDR comme broches d'entrée afin de pouvoir lire les valeurs des capteurs et déplacer le panneau solaire en fonction de cela. Ensuite, nous réglons le servomoteur à 90 degrés, qui est la position initiale du servo.
void setup () {sg90.attach (servopin); // attache le servo sur la broche 9 pinMode (LDR1, INPUT); // Faire de la broche LDR comme entrée pinMode (LDR2, INPUT); sg90.write (position_initial); // Déplacer le servo à un retard de 90 degrés (2000); // donnant un délai de 2 secondes}
Ensuite, nous lirons les valeurs des LDR et les enregistrerons dans R1 et R2. Ensuite, nous ferons la différence entre les deux LDR pour déplacer le servo en conséquence. Si la différence entre eux est nulle, cela signifie que la même quantité de lumière tombe sur les deux LDR, de sorte que le panneau solaire ne bouge pas. Nous avons utilisé une variable nommée error et sa valeur est 5, l'utilisation de cette variable est que si la différence entre les deux LDR sera inférieure à 5, le servo ne bougera pas. Si nous ne le faisons pas, le servo continuera à tourner. Et si la différence est supérieure à la valeur d'erreur (5), le servo déplacera le panneau solaire dans la direction du LDR, sur lequel la lumière tombe. Vérifiez le code complet et la vidéo de démonstration ci-dessous.
int R1 = analogRead (LDR1); // lecture de la valeur de LDR 1 int R2 = analogRead (LDR2); // lecture de la valeur de LDR 2 int diff1 = abs (R1 - R2); // Calcul de la différence entre les int diff2 = abs (R2 - R1) du LDR; if ((diff1 <= error) - (diff2 <= error)) {// si la différence est sous l'erreur alors ne rien faire} else {if (R1> R2) {initial_position = --initial_position; // Déplacer le servo vers 0 degré} if (R1 <R2) {initial_position = ++ initial_position; // Déplacer le servo vers 180 degrés}}
C'est ainsi que vous pouvez construire un simple traqueur de panneau solaire, qui se déplacera automatiquement vers la lumière comme un tournesol. Ici, nous avons utilisé le panneau solaire de faible puissance pour réduire le poids.Si vous prévoyez d'utiliser un panneau solaire de haute puissance ou lourd, vous devez choisir le servomoteur en conséquence.