Солнечный трекер

Это то, что мы с сыном использовали в качестве солнечного трекера. Основная идея заключается в том, что вы приклеиваете четыре датчика света (мы использовали фоторезисторы) в каждом квадранте, и когда свет смещается от центра, он отбрасывает тень на противоположную сторону. Таким образом, максимизация значения всех датчиков приведет к тому, что он укажет на самое яркое пятно.

В конструкции предусмотрены прорези для установки датчиков и вывода проводов сзади. В центре также есть отверстие, которое можно использовать для калибровки. (Свет, падающий через центральное отверстие, будет проецировать круг, если направить его прямо на источник света.)

Я построил его на разной высоте. Более высокий более чувствителен к малейшим изменениям угла, но может вызвать сильное «искание», тогда как более низкий более щадящий, но менее чувствительный. Черная нить лучше всего помогает избежать отражений.

Я также включил свой эскиз Arduino, который, возможно, немного наивен, но подходит для наших целей. (Этот эскиз и типичные фоторецепторы вызывают немало «поиска» оптимального значения...)

Вы можете проверить это, склеив вместе два сервопривода и датчик к верхнему, чтобы получился 2-осевой трекер, как показано на фотографии выше.

��бзор и предыстория

Это устройство укажет на солнце или любой яркий источник света. Это достигается за счет 4 датчиков освещенности, разделенных стенками, подключенных к микроконтроллеру. По мере движения солнца оно будет отбрасывать тень на датчик освещенности в противоположном направлении. Микроконтроллер определит, какой датчик имеет меньше света, и будет перемещать сервоприводы в этом направлении до тех пор, пока значения всех датчиков освещенности не будут максимальными. Полученные углы и есть положение солнца на небе.

План урока и мероприятия

Это несложная концепция, но из-за большого количества проводов (2x4+4 для каждого фоторецептора и 3x2 для каждого сервопривода) и деталей макета может оказаться сложной. Можно либо построить его заранее и использовать в качестве измерительного прибора (наука), либо построить его в классе и проверить его работоспособность ярким светом (инженерия). Рекомендуется преподавателям, имеющим знания Arduino и работы с макетами.

Необходимые материалы

1 Arduino 1 Макетная плата 14 проводов к устройству (рекомендуется «папа-гнездо») 6 проводов от макетной платы к Arduino (рекомендуется «папа-папа») 4 фоторезистора или фотоконденсатора 4 понижающих резистора (зависит от используемых датчиков освещенности)

Инструкции

Лучше всего печатать черной нитью, 1 оболочка, 100% заполнение. Подсоедините фотодетекторы согласно инструкциям к выбранным деталям. Загрузите Arduino с прилагаемым эскизом и откалибруйте выбранные детекторы.