Dual Axis Tracker V2.0: 15 Steps (Сүрөттөр менен)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Акыркы өзгөртүү: 2024-01-30 10:41

2015 -жылы, биз кызыктуу студент же хобби долбоору катары колдонуу үчүн Simple Dual Axis Tracker долбоорун иштеп чыкканбыз. Бул кичинекей, ызы -чуу, бир аз татаал жана коомчулуктун чындап кызыктай пикирлерин жаратты. Ушуну айткандан кийин, үч жарым жылдан кийин дагы эле бүткүл дүйнө жүзү боюнча өзүлөрүнүн электрондук почталарын жана телефон чалууларын алууну каалап жатабыз.

Оригиналдуу проектибиздин, youtube видеосунун жана биз саткан комплекттердин ийгилигине байланыштуу биз көптөгөн колдонуучулардын пикирлерин кабыл алдык. Мунун көбү жакшы, кээ бирлери тажатма, ал эми бир нечеси "бул нерсени туташтыруу чындап эле татаал, андыктан аны түшүнүү үчүн биз менен телефон аркылуу бир саат убакыт өткөрүңүз". Ушуну эске алып, биз бир нече ай бою долбоорду бир топ оңой жана оңой кылып кайра иштеп чыктык.

Бул жазууда сиз биздин жаңыртуулар, күн трекерлеринин кантип иштээри, бөлүктөрдүн тизмеси, биздин ачык булак жабдууларыбызга шилтемелер, ачык булак коду жана көптөгөн нерселерди сатып ала турган шилтемелер жөнүндө маалыматты таба аласыз.

Толук маалымат: Биз бул долбоорду жана анын бардык бөлүктөрүн окуу куралы катары сатабыз. Бул долбоорду жасоо үчүн бизден эч нерсе сатып алуунун кереги жок. Чындыгында, сиз өзүңүздүн жеке ПКБларыңызды жасоо үчүн, жергиликтүү Maker мейкиндигинде же университетинде лазер менен өзүңүздүн жыгачыңызды кесүү үчүн, же өзүңүздүн сонун жаратууңузду түзүү үчүн бир топ картонду жана ысык желимди колдонуу үчүн биздин бардык ресурстарды колдоно аласыз. Бул ачык булак долбоору жана аркылуу.

Бергиле: Биз 2019 -жылы жаңы нерселерди жасап жатабыз. Бизди акысыз бөлүктөрдү утуп алуу үчүн инструктаждарда, фейсбукта, инстаграмда жана youtube'да ээрчиңиз (АКШ тургундары үчүн гана). Жөн эле бул долбоор үчүн биздин жарыяларыбызды жана видеолорубузду комментарийлеп, кийинки айда бир нече жеңүүчүлөрдү тандайбыз. Биз ПКБлардын бир нече партиясын жана бир нече комплекттерди беребиз.

1 -кадам: Эмне үчүн күн трекерлери?

Күн панелдери бардык жерде. Алар арзан, жеткиликтүү жана колдонууга абдан оңой. Ютубда жана DIY вебсайттарында он миңдеген чакан масштабдуу күн батареяларынын долбоорлору бар.

Көпчүлүк адамдар, кыязы, Solar Group Сатып алууларынын жана өкмөттүн стимулдарынын кеңири чөйрөсүндө чоңураак күн орнотуулары бар. Бул орнотуулардын басымдуу бөлүгүндө күн батареялары түштүктү 45 градуска караган имараттын чатырына орнотулган (Түндүк жарым шарда болгондо). Күндүн туруктуу орнотуулары - бул үйдү же имаратты энергия менен камсыздоонун эң жөнөкөй жолу, анткени анча -мынча тейлөө жана техникалык тейлөө талап кылынбайт. Биз тез -тез биз менен байланышкан адамдарга үйүңүзгө күн трекерин курбоо, анын ордуна массивиңизге көбүрөөк күн батареяларын кошуу алда канча эффективдүү экенин айтабыз.

Бирок, энергияны бир панелден чогултуунун эң эффективдүү жолу - күн трекери. Бул күн панелинин күн бою оптималдуу абалда болушуна мүмкүндүк берет, бул энергия өндүрүүнү 20%дан ашык жогорулатат. Мындай система жалпак чатыры жок же күн энергиясы туура келбеген жагдайларга ээ болбогон имараттар же объекттер үчүн идеалдуу.

Биз X жана Y огунда кыймылдаган активдүү күн трекеринин демонстрациясына бара жатабыз. Мындай система күн панелин туура абалда кармоо үчүн микро контроллерди же жакшы иштелип чыккан аналогдук схеманы жана сенсорлорду колдонот. Бул класстын фонаригин колдонуп көрсөтө ала турган чындап эле жарашыктуу демо болсо да, ал көп күчтү колдонот жана көптөгөн кыймылдуу бөлүктөргө ээ.

Күнгө негизделген трекер же пландалган трекер күндүн кыймылы 100% болжолдуу болгондуктан күн сайын белгиленген жолго түшүү үчүн күн жана убакыт маалыматын колдонот. Мунун бир мисалы, Instructable колдонуучунун pdaniel7 долбоору жана ал күндү абдан эффективдүү көзөмөлдөө үчүн жаңы дизайндагы эки сервосун колдонот. Дизайндын бул түрүнүн ачкычы - бул сиздин так жайгашкан жериңиз үчүн эң эффективдүү программалык камсыздоонун орнотулгандыгын текшерүү.

Person Powered Tracker - бул адамдар тарабынан иштелип чыккан нерсе. Бул күн батареяларынын бурчун бир жылда эки жолу өзгөрткөн адам сыяктуу жөнөкөй нерседен баштап, ар бир эртең менен калыбына келтирилүүчү салмактуу чыгырыкка бекитилген айлануучу платформага панелди коюуга чейин жетиши мүмкүн. Мисалы, биз билген жергиликтүү фермердин короосунда ПВХ түтүктөрүнө орнотулган бир нече күн батареялары бар. Ай сайын алардын абалын жана бурчун бир аз өзгөртүп турчу. Бул абдан жөнөкөй жана анын системасынан дагы бир нече ампер энергия алууга жардам берет.

2 -кадам: Оригиналдуу Дизайнга жаңыртуулар

Биздин баштапкы версия электроникага караганда физикалык механикага көбүрөөк көңүл бурган жана бул анын эң чоң кулашы болуп чыкты. Биз бул долбоорду кайра иштеп чыгууну баштаганыбызда, зымдарыбызды "зымдардын түйүнү" ыкмасынан "кошуу жана ойнотуу" ыкмасына алмаштыруу чечимин кабыл алдык, анткени биздин аудитория студенттер.

Биринчи кылган нерсе, серверлерди жана сенсорлорду туташтыруу үчүн колдонуучунун Arduino Shieldин түзүү болду. Оригиналдуу дизайнда жалпы Arduino Sensor Shield колдонулган, ал серволор үчүн жакшы иштеген, бирок сенсорлор үчүн жакшы эмес. Биздин Shield жалпысынан өзгөчө эч нерсе эмес жана ал дизайн үчүн эң жөнөкөй аспекти болгон. (Биз аны башка проекттер үчүн да колдонгонбуз, анда биз жөнөкөй сенсор менен сервону туташтырышыбыз керек болчу.)

Сенсорлорду ордунда кармоо үчүн, биз жыгачка оңой бурула турган өтө жөнөкөй сенсор кармагычты ойлоп таптык. Пин төбөлөрдүн жыйындысы, анда бизге секирүүчү аялдар менен калканга сенсор ПХБ туташтырууга мүмкүндүк берди. Бул орнотууну чечүү көйгөйү биздин баштапкы "зым топтомуна" же нан табакка караганда алда канча оңой.

Акырында, биз өзүбүздүн дизайнды карап чыгып, жыгачтын бир аз бөлүгүн чейрек дюймдан сегизинчи дюймга чейин өзгөртүп, салмагыбызды кыскарттык. Адамдардын 9G Сервосу менен көйгөйлөрү жөнүндө эч качан кабарлаган жокпуз, алар азыраак салмакты күйгүзүшкөн сайын жакшыраак. Бул ошондой эле биз үчүн наркты жана жеткирүү салмагын кыскартат, анткени биз эл аралык деңгээлде көптөгөн комплекттерди жөнөтөбүз.

3 -кадам: Бөлүктөр керек

Бул долбоорду куруу үчүн сизге төмөнкү нерселер керек болот:

Куралдар:

• Бурама айдоочулар
• Компьютер
• Лазердик кескич же CNC роутер, эгер сиз бөлүктөрдү өзүңүз кесип жатсаңыз

Электроника:

• Arduino Uno
• Solar Tracker Shield (Pin Headers жана 10 000 Ом резисторлору)
• Sensor Holder PCB (Pin Headers жана Light Detecting Resistors)
• Аялдан Аялга секирүүчү кабелдер
• 2 x 9G өлчөмдүү металл редукторлору

Аппараттык:

• Лазердик кесүү же CNC жыгач бөлүктөрү
• Узундугу 14-16мм болгон 4 х M3 бурама + гайкалар
• 4 х Өлчөмү 2 жыгач бурамалары 1/4 дюйм узундукта же окшош узундуктагы M1 бурамалары
• 1/2 дюймдук 21 х 8-32 бурамалар
• 3/4 дюймда 1 x 8-32
• 1 х 8-32 Узундугу 2,5 дюйм болгон бурама жана кошумча гайка
• 24 x 8-32 гайкалар
• 4 x Резина буттары

Кошумча:

• Solar Cell (6V 200mA биз колдонгон нерсе)
• LED вольт эсептегич
• Экөөнү бириктирүүчү зым

Бул бөлүктөрдүн көпчүлүгүн табуу абдан оңой. Эгерде сиз өзүңүздүн ПХБларыңызды түзгүңүз келсе, муну OSHPark.com же башка ПКБ кызматтары аркылуу жасай аласыз. Metal Gear 9G Сервосун алар камсыз кылган кошумча торк үчүн ала тургандыгыңызды текшериңиз.

Акырында, биз чындыгында баарын камтыган комплект жасап, сатабыз. Биз ошондой эле жыгачтан жасалган тетиктерди жана жөн эле электрониканы сатабыз, анткени биз опцияга көп суроо -талап алдык. Биздин комплекттер эбак эле ширетилген, бул долбоорду куруу үчүн керек болгон бардык тетиктерди камтыйт жана биз кардарларды колдойбуз.

Ааааааааа жана биз адамдардын ачуулуу таң калыштуу комментарийлерин ала баштоодон мурун, бул 100% Ачык Булак долбоору. Биздин көрсөтмөлөрдү колдонуу менен өзүңүздү эркин сезиңиз.

4 -кадам: ПКБларды даярдоо

Эгерде сиз биздин комплекттерибизди же бөлүктөрүбүздү колдонуп жатсаңыз, анда эки ПХБ сиз үчүн эритип берилет.

Эгерде сиз өзүңүздүн жеке оюңузду жасоону кааласаңыз, анда биздин PCB файлдарыбызды GitHub Repoдон таап, анан кээ бир ПХБларды алуу үчүн OSHPark сыяктуу кызматты колдоно аласыз. Тактайларды толтуруу үчүн сизге 10 000 Ом резисторлору, пин баштары жана жарык аныктоочу резисторлор керек болот.

Жалпысынан алганда, бул тешик менен ширетүү аркылуу абдан оңой. Учунда тийиштүү учу бар ширетүүнү колдонууну унутпаңыз.

Калканды ширетүү: Серво жана сенсордук пин баштарын өйдө каратып, Arduino туташтыруучу пин баштарын ылдый каратыңыз.

Sensor Soldering: Жарыкты аныктоочу резисторлор өйдө карайт, пин баштары ылдый карайт.

Ошондой эле бизде Arduino Nano колдонулган ПХБ бар, бирок ал текшерилбеген. Эгерде кимдир бирөө булардын бирин жасаса, биз аны иш жүзүндө көрүүнү каалайбыз!

5 -кадам: жыгач бөлүктөрүн даярдоо

Биздин цехте лазер кесүүчү жана CNC роутер бар экенине биз бактылуубуз, бул биз үчүн бөлүктөрдү кесип салууну оңой кылат. Көпчүлүк адамдар жергиликтүү Maker мейкиндигинде, университетинде же китепканасында машинаны издеши керек болот. Ар кандай рабочий лазер кескич же CNC роутер биз колдонгон 1/8 жана 1/4 дюймдук жыгачты иштете алат. Бизде бир нече студенттик топтор бул долбоорду колго жасалган көбүк тактасы же картон менен ийгиликтүү курушкан.

Биз колдонууну сунуштабаган бир нерсе - акрил. Бул эки Сервону жеңе турган өтө оор жана тыгыз.

Вектордук линиялары бар PDF файлдарын биздин GitHub Repoдон оңой табууга болот. Буларды сиз каалаган лазер кескич программасына, inkscape же башка сүрөт тартуу программасына ыргытыңыз. Сураныч, биздин файлдарда CUT линиялары да, ETCHING линиялары да бар.

Эгерде сиз бул долбоорду жөнөкөйлөткүңүз келсе, анда күн батареясынын платформасын башкарган Y Servo'ду жок кылып, анан Y огун кол менен тууралоого аракет кылсаңыз болот. Бул аны абдан жарашыктуу Single Axis Trackerге айландырмак.

Бизде жөн гана лазердик жыгачтан жасалган тетиктерге суроо -талаптар көп. Биз аларды веб -сайтыбыздын бир варианты катары сатабыз жана бардык тиешелүү бурамаларды кошо жөнөтүңүз.

6 -кадам: X Servo, Legs жана Base тиркеңиз

Эскертүү: Бул долбоорду бириктирүүнүн көптөгөн жолдору бар жана аны куруунун тартиби чынында мааниге ээ эмес. Эгерде сиз линия көркөм стили боюнча кээ бир багыттарды көргүңүз келсе, биздин веб -сайттагы көрсөтмөлөрдү аткарсаңыз болот.

Биринчи кадамды курууда Серволордун бирин Circle Servo тоосуна тиркөө керек.

Сервоңуз менен келген бурамаларды колдонуңуз жана аны жыгач кесимдин түбүнө бекиңиз. Бул анын чийилген жери жок.

Андан кийин төрт Бутту бир 8-32 Бурамалар менен гайкалар менен бекиткиле. Аларды эч нерсеге аралаштырбаңыз, бир аз чайпалуу орун калтырыңыз.

Акырында, төрт бутун дагы 8-32 бурамалар жана гайкалар менен чоң жыгач долбоорунун базалык бөлүгүнө туташтырыңыз. Алар коопсуз болгондон кийин, Circle Servo тоосундагы калган төрт бураманы бекемдеңиз.

Бул ошондой эле сиздин бурчтар үстөлүңүздү чийип кетпеши үчүн, Project Base жыгач бөлүгүнүн түбүнө резина буттарын коюуга жакшы убакыт болмок.

7 -кадам: Y Servo тиркөө жана борборун куруу

Борбордун бөлүктөрүн куруу үчүн жогорудагы диаграмманы колдонуңуз.

Сервону аны менен кошо келген бурамалар аркылуу тиркеңиз. Жыгач бөлүктүн кайсы тарабын колдонгонуңуз маанилүү эмес, жөн гана серво корпусунун ичине багытталгандыгы.

Андан кийин, эки узун Тик бурчтукту жана эки Узун Бурамалуу Жетекчини туташтырыңыз.

8 -кадам: Servo Horns тиркөө

Эскертүү: Бул курулуштун эң тажатма бөлүгү. Серво мүйүзүн сындырсаңыз, кабатыр болбоңуз, сизде кошумча бар.

Серво мүйүзү менен келген X формасындагы Servo Horns бирин чоң Circle Circle бөлүгүнө бекиңиз. Сиз аны астынкы жагына бурап саласыз, бул анын үстүнө оюп түшүрбөгөн жагы. Бул үчүн кичинекей #2 жыгач бурамаларынын экөөнү колдонуңуз.

Ошол эле нерсени башка Triangle Wingsтин башка Серво мүйүзү менен жасаңыз.

9 -кадам: Борборду жана Базаны туташтыруу, Home X Servo

Жаңы эле мүйүз туташтырган Center Circle бөлүгүн туташтырыңыз жана аны Y Servo Centerдин мурунку бөлүктөрү менен туташтырыңыз. Бөлүктөрдү туташтырып, аны кармап туруу үчүн төрт 8-32 Бурамалар менен гайкаларды колдонуңуз.

Андан кийин, аны түйүн катары Servo мүйүзүн колдонуп, базага коюңуз. Аны азырынча ордуна койбоңуз.

X Сервого Homing

Серво мүйүзүн азыр колдонуп, сервону сааттын жебеси боюнча буруңуз. (Ошондой эле, бул үчүн сол тарабыңыздын бирин Серво Мүйүздөрүнөн да колдонсоңуз болот.)

Борборду алып, сааттын жебесине каршы эң алыс турган жерге коюңуз. Долбоор базасынын бурчун шилтеме катары колдонуңуз.

Акыры мүйүздү сервого буроо үчүн сервонуңуз менен келген кичинекей бураманы колдонуңуз. Колдон келсе магниттик учу бар бурагычтын болушуна жардам берет.

10 -кадам: Жүздү, Үйдү Y Servo куруу жана Баарын туташтыруу

Биринчиден, сенсордук ПКБны бир жарым дюймду (же 3/4 дюймду) 8-32 Гайка менен Бураманы колдонуп, Беттин Плитасына салыңыз. Андан кийин дагы 8-32 бурамаларды колдонуп, эки бөлгүчтү тиркелиңиз.

Андан кийин, эки үч бурчтук канатты бет плитасына сайыңыз.

Servo Horn бар Wing сиздин Y Axis Servo турган жерге дал келерин текшериңиз.

Сервого үй берүү

Биз бул жерде да ушундай кылып жатабыз. Серво мүйүзүн колдонуу менен Сервону сааттын жебеси боюнча буруңуз.

Андан кийин, бет капты толугу менен тигил, бирок башка жыгач бөлүктөргө урунбайт.

Баарын туташтыруу

2.5 дюймдук бурама чоң плазанын тешиги аркылуу бет плитасынын бир тарабын борбор менен байланыштырат.

Андан кийин мүйүздү Y Axis Servoго буроо үчүн башка кичинекей servo бурамасын колдонуңуз.

11 -кадам: Arduino жана Connect Wires тиркеңиз

Акыр -аягы, биз M3 бурамалары менен гайкаларын колдонуп, Arduino базалык табакка бурушубуз керек. Биз адатта эки бураманы гана колдонобуз, бирок төртөөнө тешик коштук. Андан кийин Shield'ды Arduinoго тиркеңиз.

Серваларды Калканга сайыңыз. Горизонталдык сервону X огунун туташуусуна жана V огунун туташуусуна вертикалдуу кызматты туташтырууну унутпаңыз.

Sensor PCB менен Shield ортосундагы беш байланышты дал келтиргиле, алар экөө тең белгиленген. Төрт зымдын баарын туташтырыңыз.

Эскертүү: Эгерде сизде көйгөйлөр жаралса, бул туура эмес нерсени туташтыргандыгыңыздан болот. Күмөн санаганда сенсордун зымдарын эки жолу текшериңиз жана сервопроводдоруңуз туура жерде экенин эки жолу текшериңиз.

12 -кадам: Кодду жүктөө

Биздин код абдан жөнөкөй. Бул жарыкты аныктоочу төрт резистордун ар бирине тийген жарыкты салыштырып, аларды бирдей кылууга аракет кылат. Бул ошондой эле иштерди жасоонун өтө эффективдүү эмес ыкмасы жана бул чоң долбоорлорго эч кандай жардам бербейт. Бул коддун эң чоң артыкчылыгы - көрүү үчүн кызыктуу. Трекер фонарикти абдан оңой ээрчийт. Эң чоң кемчилиги - бул так эмес жана эгер сиз күн бою күн астында калсаңыз, анда ал көп кыймылдабайт. Сиз кодду дагы сезимтал кылуу үчүн оңдой аласыз, бирок бул сыноо жана ката.

Эгерде сиз өзүңүздүн кодуңузду жазгыңыз келсе же башка нерсени сынап көргүңүз келсе, укмуш! Комментарийлерде ага шилтемени бөлүшүүнү унутпаңыз.

Расмий Arduino программасын колдонуу менен бул кодду Arduinoго жүктөңүз.

Эгер сервоприёмниктериңиз жана сенсорлоруңуз туташтырылган болсо, сиз аны "Үй" абалына келтиргенин көрөсүз, бир секундга тыныгып, анан кайра жылыңыз.

13 -кадам: Жалпы суроолор жана жооптор

Адамдар бизди чакырган жалпы көйгөйлөр.

Q1) Бул күн астында жана иштебейт! Кандай жыртык

A1) USB кубат булагына туташтырылганбы? Трекер өзүн -өзү иштетпейт жана толугу менен USB кабелинен Arduinoго өтөт.

Q2) Башы башка бөлүктөргө же денеге катуу тийип жатат

A2) Сиз кайра servo "үй" керек. Биз Servo чектерин беришибиз керек. (Бул коддо да жасалышы мүмкүн)

Q3) Бул анча кыймылдабайт, муну кантип өзгөртөм?

A3) Жарыгы аз бөлмөдө фонарь колдонуп көрүңүз. Сыртта күндүн нуру астында калганда басып кетиши мүмкүн.

Q4) Менин Arduino жүктөлбөйт. Мен эмнени туура эмес кылып жатам?

A4) Arduino үчүн драйверлериңиз бар экенин тактаңыз, такталар тизмесинен Arduino Uno тандаганыңызды текшериңиз, туура байланыш портун тандаганыңызды текшериңиз.

Q4) Бул таптакыр жок кылуу! Сиз комплект үчүн мынча көп акча төлөйсүз! Силер жигиттер

A4) Бул түшүнүксүз комментарий үчүн рахмат, бул суроо болбосо да, сиз бул жерге YouTubeдан келдиңизби? Ооба, биз комплект версиясы үчүн акча алабыз, бирок биз сизге керектүү бардык компоненттерди беребиз жана сиз үчүн реалдуу, жандуу, кардарларды колдоо менен камсыздайбыз. Эгер сиз аны бизден сатып алгыңыз келбесе, аны өзүбүздүн ачык булак файлдарыбыз жана бул нускаманын жардамы менен жасаңыз.

14 -кадам: жасалгалар

Биз бул долбоордун Kit версиясын аткарганда, биз 6V 200mA күн батареясын, ошондой эле арзан LED вольт метрин камтыйбыз. Бул кичинекей күн батареясы көп нерсени жасабайт, бирок сиз андан айрым маалыматтарды ала аласыз.

Биз көбүнчө күн батареясын бетке велкро же көбүк тасмасы менен жабыштырабыз. Эсиңизде болсун, эгер сиз бул долбоорго гигант күн панелин техникалык жактан тиркеп койсоңуз, аны заматта талкалап салмаксыз. Күн батареясынын өтө чоңдугу Серволорго кошумча күч келтирет. (Чоң трекерлер редукторлуу моторду колдонууну каалашат.)

Биздин лазердик кесилген файлдарда сиз LED вольт эсептегич үчүн жөнөкөй кармагычты таба аласыз, аны базага дагы 8-32 бурамалар менен тиркөөгө болот. Вольт эсептегичти күн батареясына туташтыруу үчүн зым жаңгактарды колдонобуз. Вольт эсептегичтердин бул түрлөрү булактан, бул учурда күн батареясынан иштейт. Кара зым терске, кызыл жана ак зым позитивге.

15 -кадам: ырахат алыңыз

Биз бул жаңыртуу көптөгөн адамдарга жардам берет деп үмүттөнөбүз жана андан да көбүрөөк адамдарды столунун күн трекерин түзүүгө кызыктырат. Эгерде сизде суроолор, комментарийлер же өзүңүздүн жеке оюңуз болсо, астына комментарий калтырыңыз. Биз адамдардын кандай кызыктуу вариациялары пайда болгонун көргөндү жакшы көрөбүз.

Эгер сиз биздин бөлүктөрүбүзгө же жабдууларыбызга кызыксаңыз, аларды BrownDogGadgets.com сайтынан алыңыз. Жана биз көп жолу айткандай, бул ачык булак долбоору, андыктан өзүңүздүн тетиктериңизди жана жабдууларыңызды каалагандай колдонуңуз.