Dual Axis Tracker V2.0: 15 Addım (Şəkillərlə birlikdə)

2024 Müəllif: John Day | [email protected]. Son dəyişdirildi: 2024-01-30 07:46

2015 -ci ildə, əyləncəli bir tələbə və ya hobbi layihəsi olaraq istifadə etmək üçün Sadə Dual Axis Tracker hazırladıq. Kiçik, səs -küylü, bir az mürəkkəb idi və bir çox həqiqətən qəribə cəmiyyət şərhlərinə səbəb oldu. Deyilənə görə, üç il yarım sonra hələ də dünyanın hər yerindən özlərini qurmaq istəyən insanlardan e -poçt və telefon zəngləri alırıq.

Orijinal layihə yazılarımızın, youtube videolarımızın və satdığımız dəstlərin müvəffəqiyyəti sayəsində geniş istifadəçilərdən geniş rəy aldıq. Əksəriyyəti yaxşıdır, bəziləri sinir bozucu və bir neçəsi "bu işin aparılması həqiqətən çətin məsələdir, buna görə də bunu başa düşmək üçün bizimlə telefonda bir saat vaxt keçirin." Bunu nəzərə alaraq, layihəni daha da asanlaşdırmaq və asanlaşdırmaq üçün bir neçə ay ərzində yenidən dizayn etdik.

Bu yazıda, təkmilləşdirmələrimiz, günəş izləyicilərinin necə işlədiyi, hissələr siyahısı, Açıq Mənbə aparatımıza bağlantılar, Açıq Mənbə kodu və bunların bir çoxunu satın ala biləcəyiniz bağlantılar haqqında məlumat tapa bilərsiniz.

Tam Açıqlama: Bu layihəni və bütün hissələrini bir təhsil dəsti olaraq satırıq. Bu layihəni həyata keçirmək üçün bizdən heç nə almağa ehtiyac yoxdur. Öz PCB -lərinizi düzəltmək, yerli Maker Space və ya Universitetində öz ağacınızı lazerlə kəsmək və ya hətta öz möhtəşəm yaradıcılığınızı yaratmaq üçün bir dəstə karton və isti yapışqan istifadə etmək üçün bütün mənbələrimizdən istifadə edə bilərsiniz. Bu, açıq mənbəli bir layihədir.

Away Give: 2019 -cu ildə yeni bir şey sınayırıq. Bəzi pulsuz hissələri qazanmaq şansı üçün bizi instruktorlar, facebook, Instagram və ya youtube -da izləyin (yalnız ABŞ sakinləri üçün). Bu layihə üçün göndərdiyimiz və videolarımızı bəyən və şərh et və önümüzdəki ay ərzində bir neçə qalib seçəcəyik. Bir neçə dəstə PCB və bir neçə dəst verəcəyik.

Addım 1: Niyə Günəş İzləyiciləri?

Günəş Panelləri hər yerdə var. Ucuzdurlar, hazırdır və istifadəsi çox asandır. Bütün youtube və DIY saytlarında tapılan on minlərlə kiçik miqyaslı günəş paneli layihələri var.

Günəş Qrupu Alımlarının yayılması və hökumət təşviqləri sayəsində əksər insanlar, ehtimal ki, qonşuluqlarında bir neçə böyük miqyaslı günəş qurğusuna sahibdirlər. Bu qurğuların böyük əksəriyyətində günəş panelləri 45 dərəcə cənuba işarə edən bir binanın damına bərkidilir (Şimal yarımkürəsində olduqda). Sabit günəş qurğuları bir evə və ya binaya enerji verməyin ən sadə yoludur, çünki çox az qulluq və baxım tələb edir. Bizimlə əlaqə saxlayan insanlara tez -tez deyirik ki, eviniz üçün günəş izləyicisi qurmamalısınız, əksinə sıranıza daha çox günəş paneli əlavə etməlisiniz.

Ancaq tək paneldən enerji toplamağın ən səmərəli yolu günəş izləyicisidir. Bu, günəş panelinin bütün gün ərzində optimal mövqedə olmasına imkan verir ki, bu da enerji istehsalını 20%-dən çox artırır. Bu cür sistem, çoxlu çatı boşluğu olmayan binalar və ya qurğular və ya günəş enerjisinin uyğun olmadığı vəziyyətlər üçün idealdır.

Həm X, həm də Y oxunda hərəkət edən Aktiv Günəş İzləyicisini nümayiş etdirəcəyik. Bu tip sistem günəş panelini düzgün vəziyyətdə saxlamaq üçün mikro nəzarətçi və ya yaxşı dizayn edilmiş analoq dövrə və sensorlar istifadə edir. Bu, bir sinifdə bir fənər istifadə edərək göstərə biləcəyiniz həqiqətən hamar bir demo yaratsa da, çox güc istifadə edir və bir çox hərəkətli hissəyə malikdir.

Tarixə əsaslanan Tracker və ya Planlaşdırılmış Tracker, günəşin hərəkəti 100% proqnozlaşdırıla bildiyindən hər gün müəyyən bir yolu izləmək üçün tarix və vaxt məlumatlarından istifadə edir. Bunun nümunələrindən biri, Instructable istifadəçisi pdaniel7 tərəfindən hazırlanan layihədir və günəşi çox səmərəli şəkildə izləmək üçün yeni dizaynda iki servo istifadə edir. Bu tip dizaynın açarı, proqramın dəqiq məkanınız üçün ən səmərəli şəkildə qurulduğundan əmin olmaqdır.

A Person Powered Tracker, insanlar tərəfindən dəstəklənən biridir. Günəş panellərinin bucağını ildə bir neçə dəfə dəyişən bir adam kimi hər şey sıfırlanan ağırlıqlı kasnağa bağlı fırlanan bir platforma bir panel qoymağa qədər sadə bir şey ola bilər. Məsələn, bildiyimiz yerli bir fermerin həyətində PVC borulara quraşdırılmış bir neçə günəş paneli var. Hər ay mövqeyini və bucağını bir az dəyişdi. Çox sadədir və sistemindən bir neçə amper daha enerji qazanmasına kömək edir.

Addım 2: Orijinal Dizayna yüksəltmələr

Orijinal versiyamız elektronikadan daha çox fiziki mexanika ilə əlaqəli idi və bunun ən böyük çöküşü olduğunu sübut etdi. Bu layihəni yenidən tərtib etməyə başladıqda, dinləyicilərimizin tələbə olmağa meylli olduğu üçün kabellərimizi "tel dəstəsi" yanaşmasından asan bir "tak və çalıştır" yanaşmasına dəyişmək qərarına gəldik.

Etdiyimiz ilk şey, servo və sensorları bağlamaq üçün xüsusi bir Arduino Shield yaratdı. Orijinal dizayn, Servolar üçün yaxşı işləyən, lakin Sensorlar üçün yaxşı olmayan ümumi bir Arduino Sensor Shield istifadə etdi. Qalxanımız ümumiyyətlə xüsusi bir şey deyil və dizaynın ən sadə tərəfi idi. (Bundan əlavə, sadə bir sensoru və servoyu bağlamağımız lazım olan digər layihələr üçün istifadə etdik.)

Sensorları yerində saxlamaq üçün taxta asanlıqla yıxıla bilən çox sadə bir sensor tutacağı hazırladıq. Bir sıra pin başlığı, sensor PCB -ni dişi atlayıcılarla qalxana bağlamağımıza imkan verdi. Bu quruluşu həll etmək problemi, orijinal "tel dəstimizdən" və ya çörək taxtasından daha asandır.

Nəhayət dizaynımızı araşdırdıq və çəkini azaltmaq üçün ağacın bir hissəsini dörddə bir düymdən səkkizinci düymə dəyişdirdik. İnsanların 9G Servosları ilə nə qədər az çəki yandırdıqları ilə əlaqədar problem yaşadıqları barədə heç bir məlumatımız olmasa da, hərəkət etdikləri bir o qədər yaxşıdır. Bu da bizim üçün xərcləri və göndərmə ağırlıqlarını azaldır, çünki beynəlxalq aləmə çoxlu dəst göndəririk.

Addım 3: Lazım olan hissələr

Bu layihəni qurmaq üçün aşağıdakı maddələrə ehtiyacınız olacaq:

Alətlər:

• Vida Sürücüləri
• Kompüter
• Parçaları özünüz kəsirsinizsə, Lazer Kesici və ya CNC Router

Elektronika:

• Arduino Uno
• Günəş İzləyicisi Qalxanı (Pin başlıqları və 10 000 ohm rezistorlar)
• Sensor Tutucu PCB (Pin Başlıqları və İşıq Algılama Rezistorları)
• Dişi -Dişi Jumper Kabelləri
• 2 x 9G Ölçülü Metal Ötürücü Servo

Avadanlıq:

• Lazer kəsmə və ya CNC taxta hissələri
• Təxminən 14-16 mm uzunluğunda 4 x M3 Vida + Fındıq
• 1/4 düym uzunluğunda 4 x Ölçü 2 Taxta Vida və ya oxşar uzunluqdakı bəzi M1 Vidalar
• 1/2 düym uzunluğunda 21 x 8-32 vintlər
• 1/4 düymlük 1 x 8-32
• 1 x 8-32 2,5 düym uzunluğunda vida və isteğe bağlı bir qoz
• 24 x 8-32 Fındıq
• 4 x Kauçuk Ayaq

İsteğe bağlı:

• Günəş Hüceyrəsi (6V 200mA istifadə etdiyimiz şeydir)
• LED Volt Ölçən
• İkisini bir -birinə bağlamaq üçün tel

Bu hissələrin çoxunu tapmaq olduqca asandır. Öz PCB -lərinizi hazırlamaq istəyirsinizsə, bunu OSHPark.com və ya digər PCB xidmətləri vasitəsi ilə edə bilərsiniz. Təmin etdikləri əlavə tork üçün Metal Gear 9G Servosunu aldığınızdan əmin olun.

Nəhayət, əslində bunun üçün hər şeyi ehtiva edən bir dəst hazırlayırıq və satırıq. Seçim üçün çoxlu müraciət aldığımız üçün yalnız taxta hissələri və yalnız elektronikanı satırıq. Kitlərimiz artıq lehimlənmişdir, bu layihəni qurmaq üçün lazım olan bütün hissələri ehtiva edir və müştəri dəstəyi veririk.

Aaaaaaaaaand insanlardan çox qəribə şərh almağa başlamazdan əvvəl bu 100% Açıq Mənbə layihəsidir. İstiqamətlərimizdən istifadə edərək özünüz hazırlaya bilərsiniz.

Addım 4: PCB -lərin hazırlanması

Kitlərimizi və ya hissələrimizi istifadə edirsinizsə, iki PCB artıq sizin üçün lehimlənəcəkdir.

Öz əlinizlə hazırlamaq istəyirsinizsə, PCB sənədlərimizi GitHub Repo -da tapa bilərsiniz və sonra bəzi PCB -ləri düzəltmək üçün OSHPark kimi bir xidmətdən istifadə edə bilərsiniz. Lövhələri doldurmaq üçün 10 000 Ohm rezistorlara, pin başlıqlarına və işıq aşkar edən rezistorlara da ehtiyacınız olacaq.

Ümumiyyətlə, çuxur lehimləmə ilə bu olduqca asandır. Uçunda uyğun bir ucu olan bir lehimləmə dəmiri istifadə etməyinizə əmin olun.

Qalxan Lehimləmə: Servo və Sensor Pin Başlıqlarını yuxarıya və Arduino birləşdirən pin başlıqlarını aşağıya doğru lehimləyin.

Sensor Lehimləmə: İşıq Algılama Rezistorları yuxarıya, Pin başlıqları aşağıya baxır.

Arduino Nano istifadə edən bir PCB də var, amma sınanmamışdır. Kimsə bunlardan birini edərsə, onu hərəkətdə görmək istərdik!

Addım 5: Taxta hissələrin hazırlanması

Bizim atelyedə hissələrin kəsilməsini çox asanlaşdıran həm lazer kəsici, həm də CNC yönləndiriciyə sahib olduğumuz üçün şanslıyıq. Əksər insanlar yerli Maker Space, Universitet və ya Kitabxanada bir maşın axtarmalı olacaqlar. İstənilən masa üstü lazer kəsici və ya CNC router istifadə etdiyimiz 1/8 və 1/4 düymlük ağacları idarə edə biləcək. Bir neçə tələbə qrupu bu layihəni əllə kəsilmiş köpük lövhəsi və ya kartonla uğurla qurduq.

İstifadə etməyi məsləhət görmədiyimiz bir şey Akrildir. İki Servosu aşa biləcək çox ağır və sıxdır.

Vektor xətləri olan PDF -ləri GitHub Repo -da asanlıqla tapa bilərsiniz. Bunları tercih etdiyiniz lazer kəsmə proqramına, inkscapeə və ya digər rəsm proqramına atın. Dosyalarımızda həm CUT xətləri, həm də ETCHING xətləri olduğunu unutmayın.

Bu layihəni sadələşdirmək istəsəniz, günəş batareyası platformasını idarə edən Y Servo -nu aradan qaldırmağa cəhd edə bilərsiniz və sonra Y eksenini əl ilə tənzimləyə bilərsiniz. Bu, olduqca yaraşıqlı Tek Axis İzləyicisinə çevriləcəkdir.

SADƏCƏ lazerlə kəsilmiş taxta hissələr üçün çoxlu müraciətlərimiz var. Veb saytımızda bir seçim olaraq satırıq və bütün uyğun vintləri də birlikdə göndərdiyinizə əmin olun.

Addım 6: X Servo, Ayaqları və Baza qoşun

Qeyd: Bu layihəni bir araya gətirməyin bir çox yolu var və onu necə qurduğunuzun əhəmiyyəti yoxdur. Bəzi xətt sənəti üslub istiqamətlərinə baxmaq istəyirsinizsə, bunu veb saytımızdakı təlimatlarla edə bilərsiniz.

İnşa edərkən ilk addım, servolardan birini Circle Servo Mount -a bağlamaqdır.

Servo ilə birlikdə gələn vintlərdən istifadə edin və taxta parçanın altına yapışdırın. Bunun üzərinə yazılmadan yan tərəfdir.

Sonra dörd ayağı bir 8-32 vida və qoz-fındıq ilə bağlayın. Onları heç bir yerə batırmayın, bir az tərpənmək üçün otaq buraxın.

Nəhayət, dörd ayağını dörd daha 8-32 Vida və Fındıq ilə böyük taxta Layihə Baza parçasına bağlayın. Təhlükəsiz olduqdan sonra, Dairə Servo Dağıdakı digər dörd vintini sıxın.

Vida ilə masanızın cızılmaması üçün Layihə Baza taxta parçanızın altına rezin ayaqları qoymaq da yaxşı bir vaxt olardı.

Addım 7: Y Servo -nu qoşun və Mərkəzi qurun

Mərkəz hissələrini qurmaq üçün yuxarıdakı diaqramdan istifadə edin.

Birlikdə olan vintlərdən istifadə edərək servoya yapışdırın. Taxta parçanın hansı tərəfini istifadə etməyinizin heç bir əhəmiyyəti yoxdur, sadəcə servo gövdənin içəriyə işarə edilməsidir.

Sonra, iki uzun Düzbucaqlı Parçanı və iki Uzun Vida Bələdçisini sərbəst şəkildə bağlayın.

Addım 8: Servo buynuzlarını bağlayın

Qeyd: Bu quruluşun ən əsəbi hissəsi budur. Bir servo buynuzu qırarsanız, narahat olmayın, bir səbəbiniz üçün əlavə pulunuz var.

Servanızla birlikdə gələn X şəkilli Servo Buynuzlarından birini böyük Center Circle parçasına yapışdırın. Alt tərəfə vidalayacaqsınız, bu da üzərinə həkk olunmadan yan tərəfdir. Bunu etmək üçün kiçik 2 nömrəli taxta vintlərdən ikisini istifadə edin.

Başqa bir Servo Horn istifadə edərək üçbucaq qanadlarından biri ilə eyni şeyi edin.

Addım 9: Bağlantı Mərkəzi və Baza, Ev X Servo

Bir buynuz bağladığınız Center Circle parçasını əvvəlcədən Y Servo Center parçaları ilə bağlayın. Parçaları birləşdirin və bir yerdə saxlamaq üçün dörd ədəd 8-32 Vida və qoz-fındıq istifadə edin.

Sonra, əlaqə nöqtəniz olaraq Servo buynuzunu istifadə edərək Baza üzərinə qoyun. Hələ yerinə vidalamayın.

X Servo Evi

İndi servoya qoşulmuş servo buynuzundan istifadə edərək servonu saat yönünün əksinə çevirin. (Bunun üçün də soldan birini Servo Horns -dan istifadə edə bilərsiniz.)

Mərkəzdən götürün və saat əqrəbinin əksinə ən uzaq olan yerə qoyun. Bir istinad nöqtəsi olaraq Layihə Bazasının küncündən istifadə edin.

Nəhayət buynuzu servoya vidalaşdırmaq üçün servo ilə birlikdə gələn çox kiçik vintdən istifadə edin. Mümkünsə, maqnit uclu bir tornavidaya kömək edir.

Addım 10: Üz qurma, Y Servo Evi və hər şeyi birləşdir

Birincisi, yarım düymlük (və ya 1/4 düym) 8-32 Fındıq və Vida istifadə edərək Sensor PCB-ni Üz Lövhəsinə vidalayın. Sonra daha çox 8-32 Vida istifadə edərək ətrafdakı iki ayırıcıyı bağlayın.

Sonra iki üçbucaq qanadını üz lövhəsinə vidalayın.

Y Ekseni Servo olduğunuz Servo Buynuzu olan Qanadın uyğun olduğundan əmin olun.

Servoya ev sahibliyi

Burada eyni şeyi edirik. Servo buynuzu istifadə edərək Servonu saat yönünün əksinə çevirin.

Ardından bütün üzlük lövhəsini yapışdırın ki, demək olar ki, şaquli olsun, ancaq digər taxta hissələrə dəyməsin.

Hər şeyi birləşdirmək

2,5 düymlük vida, üz lövhəsinin bir tərəfini böyük lazer kəsmə dəliyi vasitəsilə mərkəzə bağlayır.

Sonra buynuzu Y Axis Servo -ya vidalamaq üçün digər çox kiçik servo vintlərdən istifadə edin.

Addım 11: Arduino və Connect Wires qoşun

Nəhayət, M3 vintləri və qoz -fındıqlarından istifadə edərək Arduino -nu əsas lövhəyə vidalaşdırmalıyıq. Adətən yalnız iki vida istifadə edirik, lakin dörd üçün deşik əlavə etdik. Sonra Shield'i Arduinoya bağlayın.

Servoları Qalxana qoşun. Horizontal Servo -nu X Axis bağlantısına və Şaquli Servo Y Axis Bağlantısına bağladığınızdan əmin olun.

Sensor PCB və Shield arasındakı beş əlaqəni uyğunlaşdırın, hər ikisi də etiketlidir. Bütün dörd teli bağlayın.

Qeyd: Əgər problem yaşayacaqsınızsa, bunun səbəbi səhv bir şey bağladığınızdır. Şübhə yarandıqda, sensor tellərini iki dəfə yoxlayın və servolarınızın doğru yerdə olduğunu yoxlayın.

Addım 12: Kodu yükləyin

Kodumuz olduqca sadədir. Dörd İşıq Algılama Rezistorunun hər birinə dəyən işığı müqayisə edir və onları bərabərləşdirməyə çalışır. Bu da işlərin çox təsirsiz bir yoludur və heç bir halda bu, daha böyük layihələrə uyğun gəlmir. Bu kodun ən böyük üstünlüyü, izləməyin maraqlı olmasıdır. İzləyici bir fənəri çox asanlıqla izləyəcək. Ən böyük dezavantajı xüsusilə dəqiq olmamasıdır və bütün gün günəşdə buraxsanız çox da hərəkət etməz. Kodu daha həssas etmək üçün çimdikləyə bilərsiniz, amma bu çox sınaq və səhvdir.

Öz kodunuzu yazmaq və ya fərqli bir şey sınamaq istəyirsinizsə, zəhmli! Şərhlərdə bunun bir bağlantısını paylaşdığınızdan əmin olun.

Rəsmi Arduino proqramından istifadə edərək bu kodu Arduinoya yükləyin.

Servo və sensorlarınız takılıysa, 'Ev' mövqeyinə sarsıldığını görəcəksiniz, bir saniyə ara verin və sonra yenidən hərəkət edin.

Addım 13: Ümumi Suallar və Cavablar

İnsanların bizə müraciət etdiyi ümumi problemlər.

S1) Günəşdədir və işləmir! Nə yırtıq

A1) USB enerji mənbəyinə qoşulubmu? İzləyici öz -özünə işləmir və tamamilə Arduinoya gedən USB kabelindən işləyir.

S2) Baş şiddətlə digər hissələrə və ya bədənə çırpılır

A2) Servoları yenidən 'ev' etməlisiniz. Servo məhdudiyyətləri verməliyik. (Bu kodda da edilə bilər)

S3) Çox hərəkət etmir, bunu necə dəyişim?

A3) Zəif işıqlı otaqda fənərdən istifadə etməyə çalışın. Çöldə günəş işığı altında qala bilər.

S4) Arduino yükləməyəcək. Mən nə səhv edirəm?

A4) Arduino üçün sürücülərin quraşdırıldığından əmin olun, lövhələr siyahısından Arduino Uno seçdiyinizə əmin olun, düzgün ünsiyyət limanını seçdiyinizə əmin olun.

S4) Bu, ümumi bir qoparışdır! Bir dəst üçün bu qədər pul almağa necə cəsarət etdin! Uşaqlar zəhləm gedir

A4) Sual olmasa da, bu dərin şərhə görə təşəkkürlər, bura YouTube -dan gəldinizmi? Bəli, bir kit versiyası üçün pul alırıq, ancaq sizə lazım olan bütün komponentləri veririk və sizin üçün real, canlı müştəri dəstəyi veririk. Bizdən almaq istəmirsinizsə, Açıq Mənbə Dosyalarımız və bu təlimat bələdçisi ilə özünüz hazırlayın.

Addım 14: bəzəklər

Bu layihənin Kit versiyasını etdikdə 6V 200mA günəş batareyası və ucuz LED Volt Ölçən də daxil edirik. Bu kiçik günəş batareyası çox şey etməyəcək, ancaq bəzi məlumatları əldə edə bilərsiniz.

Günəş batareyasını ümumiyyətlə cırtdan və ya köpük lentdən istifadə edərək üzə bağlayırıq. Unutmayın ki, nəhəng bir günəş panelini bu layihəyə texniki olaraq bağlaya bilsəniz də, dərhal əzəcəksiniz. Çox böyük bir günəş batareyası da servolara əlavə yük verəcək. (Daha böyük izləyicilər dişli pilləli motor istifadə etmək istərdilər.)

Lazer kəsmə sənədlərimizdə, daha iki 8-32 Vida istifadə edərək Baza əlavə edilə bilən LED Volt Ölçən üçün sadə bir tutucu tapa bilərsiniz. Volt Metrini günəş batareyasına bağlamaq üçün tel qoz -fındıqdan istifadə edirik. Bu tip voltmetrlər mənbəyi, bu halda günəş batareyası ilə işləyir. Qara teldən Mənfiyə, Qırmızı və Ağdan Müsbətə.

Addım 15: Zövq alın

Ümid edirik ki, bu yeniləmə bir çox insana kömək edir və daha çox insanı masaüstü günəş izləyicisi yaratmaqla maraqlandırır. Suallarınız, şərhləriniz və ya özünüz yaratmaq istəyirsinizsə, aşağıda bir şərh yazın. İnsanların hansı əyləncəli varyasyonlarla qarşılaşdıqlarını görməyi sevirik.

Parçalarımızdan və ya təchizatlarımızdan hər hansı biri ilə maraqlanırsınızsa, onları BrownDogGadgets.com saytından götürün. Dəfələrlə dediyimiz kimi, bu açıq mənbə layihəsidir, buna görə də öz hissələrinizi və təchizatlarınızı istədiyiniz qədər istifadə etməkdən çəkinməyin.