Dual Axis Tracker V2.0: 15 qadam (rasmlar bilan)

2024 Muallif: John Day | [email protected]. Oxirgi o'zgartirilgan: 2024-01-30 13:26

2015 yilda biz o'quvchi yoki sevimli mashg'ulot loyihasi sifatida foydalanish uchun oddiy ikki o'qli kuzatuvchini ishlab chiqdik. Bu kichik, shovqinli, biroz murakkab va jamoatchilikning g'aroyib fikrlarini uyg'otdi. Aytgancha, uch yarim yildan keyin ham biz o'z elektron pochtamizni qurmoqchi bo'lgan odamlardan elektron pochta va telefon qo'ng'iroqlarini olamiz.

Dastlabki loyiha, youtube videosi va biz sotayotgan to'plamlarning muvaffaqiyati tufayli biz foydalanuvchilarning keng doirasidan fikr -mulohazalarni oldik. Ko'pchilik yaxshi, ba'zilari zerikarli va ko'pchilik "bu narsani ulash juda qiyin, shuning uchun biz bilan telefonda bir soat vaqt o'tkazing". Shuni inobatga olgan holda, biz bir necha oy davomida loyihani yanada takomillashtirdik va uni yanada soddalashtirdik.

Ushbu maqolada siz bizning yangilanishlarimiz, quyosh kuzatuvchilari qanday ishlashi, qismlar ro'yxati, bizning ochiq manba uskunamizga havolalar, ochiq manba kodlari va bularning ko'pini sotib olishingiz mumkin bo'lgan havolalar haqida ma'lumot topasiz.

To'liq oshkor qilish: Biz ushbu loyihani va uning barcha qismlarini o'quv to'plami sifatida sotamiz. Loyihani amalga oshirish uchun bizdan hech narsa sotib olishingiz shart emas. Haqiqatan ham, siz bizning shaxsiy resurslarimizdan foydalanib, o'zingizning shaxsiy PCB -laringizni yasashingiz, mahalliy maker yoki universitetda o'z yog'ochingizni lazer bilan kesishingiz yoki hatto o'zingizning ajoyib ijodingizni yaratish uchun karton va issiq elimdan foydalanishingiz mumkin. Bu ochiq manbali loyiha.

Away Give: 2019 yilda biz yangi narsalarni sinab ko'ramiz. Bepul qismlarni yutib olish uchun bizni instruksiyalar, facebook, Instagram yoki youtube orqali kuzatib boring (faqat AQSh aholisi uchun). Loyiha va videolarni yoqtirish va sharhlash, biz keyingi oyda g'oliblarni tanlaymiz. Biz bir nechta partiyali PCB va bir nechta to'plamni beramiz.

1 -qadam: Nima uchun quyosh kuzatuvchilari?

Quyosh panellari hamma joyda. Ular arzon, ulardan foydalanish juda oson. Butun youtube va DIY veb -saytlarida o'n minglab kichik hajmli quyosh panelli loyihalar mavjud.

Ko'pchilik, ehtimol, Quyosh guruhi xaridlarining ko'payishi va hukumat rag'batlari tufayli, o'z mahallalarida bir nechta kattaroq quyosh qurilmalariga ega. Aksariyat hollarda, quyosh panellari 45 daraja janubga qaragan bino tomiga o'rnatiladi (Shimoliy yarim sharda). Ruxsat etilgan quyosh qurilmalari - bu uyni yoki binoni elektr bilan ta'minlashning eng oddiy usuli, chunki juda kam parvarish va parvarish talab etiladi. Biz tez -tez biz bilan bog'lanayotgan odamlarga aytamizki, sizning uyingiz uchun quyosh kuzatgichini o'rnatmaslik ancha tejamli, aksincha sizning massivingizga ko'proq quyosh panellari qo'shiladi.

Biroq, bitta paneldagi energiyani to'plashning eng samarali usuli - quyosh kuzatuvchisi. Bu quyosh panelini kun bo'yi optimal holatda bo'lishiga imkon beradi, bu esa energiya ishlab chiqarishni 20%dan ortiq oshiradi. Bunday tizim tekis uyingizda ko'p bo'lmagan binolar yoki inshootlar uchun yoki quyosh energiyasi mos kelmaydigan holatlar uchun juda mos keladi.

Biz X va Y o'qlari bo'ylab harakatlanadigan faol quyosh kuzatuvchisini namoyish qilmoqchimiz. Bunday tizimda quyosh panelini to'g'ri holatda ushlab turish uchun mikro -kontroller yoki yaxshi mo'ljallangan analog sxemasi va datchiklari ishlatiladi. Garchi bu sizga sinfda chiroqni ishlatib ko'rsatishingiz mumkin bo'lgan chindan ham silliq demo bo'lsa -da, u juda ko'p kuch sarflaydi va ko'plab harakatlanuvchi qismlarga ega.

Sanaga asoslangan kuzatuvchi yoki rejalashtirilgan kuzatuvchi har kuni belgilangan yo'lni kuzatib borish uchun sana va vaqt ma'lumotidan foydalanadi, chunki quyosh harakati 100% bashorat qilinadi. Bunga misollardan biri Instructable user pdaniel7 loyihasi bo'lib, u quyoshni juda samarali kuzatish uchun yangi dizayndagi ikkita servodan foydalanadi. Ushbu turdagi dizaynning kaliti dasturiy ta'minot sizning aniq joylashuvingiz uchun eng samarali bo'lishi uchun sozlanganligiga ishonch hosil qilishdir.

Shaxs tomonidan boshqariladigan kuzatuvchi - bu odamlar tomonidan boshqariladigan vosita. Bu, masalan, quyosh panellarining burchagini yiliga ikki marta o'zgartiradigan, har kuni ertalab tiklanadigan, tortiladigan kasnaqqa biriktirilgan aylanuvchi platformaga panel qo'yishgacha. Masalan, biz biladigan mahalliy fermerning hovlisida PVX quvurlarga o'rnatilgan bir nechta quyosh panellari bor. U har oy ularning pozitsiyasini va burchagini biroz o'zgartirdi. Bu juda oddiy va uning tizimidan yana bir necha amperlik energiya olishiga yordam beradi.

2 -qadam: original dizaynni yangilash

Bizning asl versiyamiz elektronikaga qaraganda jismoniy mexanika bilan ko'proq bog'liq edi va bu uning eng katta halokati bo'ldi. Biz ushbu loyihani qayta loyihalashtirishni boshlaganimizda, biz simlarni "simlar to'plami" dan "ulang va o'ynating" yondashuviga o'zgartirishga qaror qildik, chunki tomoshabinlarimiz talabalar edi.

Biz qilgan birinchi narsa, servo va datchiklarni ulash uchun maxsus Arduino Shield yaratish edi. Asl dizaynda umumiy Arduino Sensor qalqoni ishlatilgan, u servolar uchun yaxshi ishlagan, lekin sensorlar uchun yaxshi emas. "Bizning qalqon" umuman o'ziga xos narsa emas va bu dizaynning eng oddiy jihati edi. (Biz uni boshqa sensorlar va servo tizimga ulashimiz kerak bo'lgan boshqa loyihalarda ham ishlatganmiz.)

Datchiklarni joyida ushlab turish uchun biz yog'ochga osongina burilib ketadigan juda oddiy sensor ushlagichini ishlab chiqdik. Keyin pinli sarlavhalar to'plami bizga sensorli PCBni qalqonga ayol o'tish moslamalari bilan ulash imkonini berdi. Ushbu sozlamani tuzatish muammosi asl "simlar to'plami" yoki non taxtasidan ko'ra osonroqdir.

Oxir -oqibat biz o'z dizaynimizni ko'rib chiqdik va og'irlikni kamaytirish uchun yog'ochning bir qismini chorak dyuymdan sakkizinchi dyuymga o'zgartirdik. Odamlar 9G Servolari kamroq vaznini yoqib yuborishi bilan bog'liq muammolar borligi haqida bizda hech qachon xabar bo'lmagan. Bu biz uchun xarajatlar va yuk tashish og'irligini kamaytiradi, chunki biz xalqaro miqyosda ko'plab to'plamlarni etkazib beramiz.

3 -qadam: kerakli qismlar

Ushbu loyihani yaratish uchun sizga quyidagi elementlar kerak bo'ladi.

Asboblar:

• Vintli haydovchilar
• Kompyuter
• Agar siz qismlarni o'zingiz kesib qo'ysangiz, lazerli kesuvchi yoki CNC router

Elektronika:

• Arduino Uno
• Quyosh kuzatuvchi qalqoni (pin sarlavhalari va 10 000 ohmli rezistorlar)
• Sensor ushlagichi PCB (pin sarlavhalari va nurni aniqlash rezistorlari)
• Ayol -ayol o'tish kabeli
• 2 x 9G o'lchamli metall tishli servo

Uskuna:

• Yog'ochdan yasalgan qismlar yoki lazerli kesish
• Taxminan 14-16 mm uzunlikdagi 4 x M3 vint + yong'oq
• 1/4 dyuym uzunlikdagi 4 ta o'lchamdagi 2 ta yog'och vint yoki shunga o'xshash uzunlikdagi M1 vintlar
• 1/2 dyuym uzunlikdagi 21 x 8-32 vintlar
• 1/4 dyuymda 1 x 8-32
• 1 x 8-32 Uzunligi 2,5 dyuymli vint va ixtiyoriy non
• 24 x 8-32 yong'oqlar
• 4 x kauchuk oyoq

Majburiy emas:

• Quyosh xujayrasi (6V 200mA biz foydalanadigan narsa)
• LED kuchlanish o'lchagich
• Ikkalasini bir -biriga ulash uchun sim

Bu qismlarning ko'pini topish juda oson. Agar siz o'zingizning shaxsiy kompyuteringizni yaratmoqchi bo'lsangiz, buni OSHPark.com yoki boshqa PCB xizmatlari orqali qilishingiz mumkin. Metal Gear 9G servosini ular taqdim etgan qo'shimcha torc uchun olganingizga ishonch hosil qiling.

Va nihoyat, biz hamma narsani o'z ichiga oladigan to'plam tayyorlaymiz va sotamiz. Shuningdek, biz faqat yog'ochdan yasalgan buyumlarni va faqat elektronikani sotamiz, chunki bizga ko'plab variantlar so'raldi. Bizning to'plamlarimiz allaqachon lehimlangan, bu loyihani amalga oshirish uchun kerak bo'ladigan barcha qismlarni o'z ichiga oladi va biz mijozlarni qo'llab -quvvatlaymiz.

Aaaaaaaaa va biz odamlardan g'azablangan g'aroyib fikrlarni qabul qilishdan oldin, bu 100% ochiq kodli loyihadir. Bizning ko'rsatmalarni ishlatib, o'z qo'llaringiz bilan tayyorlang.

4 -qadam: PCBlarni tayyorlash

Agar siz bizning to'plamlarimizdan yoki qismlardan foydalanayotgan bo'lsangiz, ikkita tenglikni sizga lehimlangan bo'ladi.

Agar siz o'zingiz tayyorlamoqchi bo'lsangiz, bizning PCB fayllarini GitHub Repo -da topishingiz mumkin, keyin ba'zi PCB -larni yig'ish uchun OSHPark kabi xizmatdan foydalanishingiz mumkin. Plitalarni to'ldirish uchun sizga 10 000 Ohm rezistorlar, pin sarlavhalari va nurni aniqlash rezistorlari kerak bo'ladi.

Umuman olganda, teshiklarni payvandlash orqali bu juda oson. Oxirida tegishli uchi bo'lgan lehim temiridan foydalanganingizga ishonch hosil qiling.

Qalqonni lehimlash: Servo va sensorli pin sarlavhalarini yuqoriga qarating va Arduino ulagichi boshlarini pastga qarating.

Sensorni lehimlash: nurni aniqlash rezistorlari yuqoriga, pin sarlavhalari pastga.

Bizda, shuningdek, Arduino Nano -ni ishlatadigan PCB ham bor, lekin u tekshirilmagan. Agar kimdir ulardan birini qilsa, biz uni amalda ko'rishni xohlaymiz!

5 -qadam: yog'och qismlarni tayyorlash

Bizning ustaxonamizda lazerni kesuvchi ham, CNC -router ham bor, bu biz uchun qismlarni kesishni osonlashtiradi. Aksariyat odamlar mahalliy Maker makonida, universitetda yoki kutubxonada mashinani qidirishlari kerak bo'ladi. Har qanday ish stoli lazer kesgichi yoki CNC yo'riqnoma biz foydalanayotgan 1/8 va 1/4 dyuymli yog'och bilan ishlay oladi. Bizda bir nechta talabalar guruhlari qo'l bilan kesilgan ko'pikli karton yoki karton yordamida ushbu loyihani muvaffaqiyatli qurdilar.

Biz foydalanishni tavsiya qilmaydigan narsalardan biri bu akril. Bu juda og'ir va zich, bu ikkita Servo ustidan g'alaba qozonishi mumkin.

Vektorli chiziqli PDF -fayllarni bizning GitHub Repo -da osongina topish mumkin. Bularni o'zingiz yoqtirgan lazerni kesish dasturiga, inkscape yoki boshqa chizish dasturiga kiriting. E'tibor bering, bizning fayllarimizda CUT va ETCHING chiziqlari mavjud.

Agar siz ushbu loyihani soddalashtirmoqchi bo'lsangiz, quyosh batareyasi platformasini boshqaruvchi Y Servo -ni yo'q qilib, keyin Y o'qini qo'lda sozlashingiz mumkin. Bu uni juda chiroyli yagona o'qli kuzatuvchiga aylantiradi.

Biz faqat yog'och qismlarni lazer bilan kesish uchun juda ko'p so'rovlarga egamiz. Biz ularni veb -saytimizda variant sifatida sotamiz va barcha kerakli vintlarni birga yuborganingizga ishonch hosil qiling.

6 -qadam: X Servo, oyoq va tayanchni ulang

Eslatma: Ushbu loyihani birlashtirishning ko'plab usullari mavjud va uni tuzish tartibi muhim emas. Agar siz chiziqli san'at uslubidagi ko'rsatmalarni ko'rishni xohlasangiz, buni bizning veb -saytimizdagi ko'rsatmalar bilan qilishingiz mumkin.

Birinchi qadam - servolardan birini Circle Servo Mount -ga ulash.

Servo bilan birga keladigan vintlarni ishlating va uni yog'och qismning pastki qismiga mahkamlang. Bu yonma -yon yozilmagan.

Keyin to'rtta oyoqni bitta 8-32 vint va yong'oq bilan mahkamlang. Ularni chalg'itmang, bir oz qimirlash uchun joy qoldiring.

Nihoyat, to'rtta oyog'ini yana 8-32 ta vint va yong'oq bilan yasalgan yog'ochdan yasalgan katta yog'och tayanch qismiga ulang. Ishonchli bo'lgandan so'ng, Servo tokchasidagi boshqa to'rtta vintni mahkamlang.

Vintlar stolingizni tirnab yubormasligi uchun, bu sizning loyiha bazasi yog'och bo'lagining tagiga kauchuk oyoqlarni qo'yish uchun yaxshi vaqt bo'ladi.

7 -qadam: Y Servo -ni ulang va markazni yarating

Markaziy qismlarni qurish uchun yuqoridagi diagrammadan foydalaning.

Servo bilan birga kelgan vintlar yordamida mahkamlang. Yog'och buyumning qaysi tomonidan foydalanish muhim emas, faqat servo korpus ichkariga ishora qilingan.

Keyin, ikkita uzun to'rtburchaklar bo'lakni va ikkita uzun vintli yo'riqchini mahkam bog'lang.

8 -qadam: Servo shoxlarini ulang

Eslatma: Bu qurilishning eng zerikarli qismi. Agar siz servo shoxini sindirib qo'ysangiz, xavotir olmang, buning sabablari bor.

Servo bilan kelgan X shaklidagi Servo shoxlaridan birini markaziy doiraning katta qismiga ulang. Siz uni pastki qismiga burab qo'yasiz, bu uning ustki qismiga tegmasdan. Buning uchun ikkita kichik №2 yog'och vintni ishlating.

Xuddi shu narsani boshqa uchburchak qanotlardan biri bilan boshqa Servo shoxidan foydalaning.

9 -qadam: Connect Center va Base, Home X Servo

Siz hozirgina shoxni bog'lab qo'ygan markaziy doirani ulang va uni avvaldan Y Servo Center qismlari bilan ulang. Parchalarni ulang va ularni ushlab turish uchun to'rtta 8-32 vint va yong'oqdan foydalaning.

Keyin, ulanish nuqtasi sifatida Servo shoxidan foydalanib, uni bazaga joylashtiring. Uni hali joyiga qo'ymang.

X Servo -ni qabul qilish

Endi servoga ulangan servo shoxidan foydalanib, servo soat yo'nalishi bo'yicha aylantiriladi. (Buning uchun siz chap qo'lingizdagi Servo shoxlarini ham ishlatishingiz mumkin.)

Markazni oling va soat sohasi farqli o'laroq, eng uzoqroq joyga qo'ying. Yo'naltiruvchi sifatida loyiha bazasining burchagidan foydalaning.

Nihoyat, servo bilan birga kelgan juda kichik vintni ishlatib, shoxni servoga burab qo'ying. Iloji bo'lsa, magnit uchli tornavida yordam beradi.

10 -qadam: Yuzni qurish, Y Servo -ni yaratish va hamma narsani ulang

Birinchidan, yarim dyuymli (yoki 1/4 dyuymli) 8-32 gaykani va vintni ishlatib, Sensor PCBni yuz plastinkasiga burab qo'ying. Keyin yana 8-32 ta vint yordamida ikkita ajratgichni mahkamlang.

Keyin ikkita uchburchak qanotni yuz plastinkasiga burab qo'ying.

Servo shoxli qanot sizning Y o'qi Servo joylashgan joyga mos kelishiga ishonch hosil qiling.

Servoga uy

Biz bu erda ham xuddi shunday qilamiz. Servo shoxidan foydalanib, Servo -ni soat yo'nalishi bo'yicha to'liq aylantiring.

Keyin butun yuz panelini deyarli vertikal qilib mahkamlang, lekin boshqa yog'och qismlarga tegmaydi.

Hamma narsani bog'lash

2,5 dyuymli vint yuz plastinkasining bir tomonini markaz bilan katta lazerli kesilgan teshik orqali bog'laydi.

Keyin shoxni Y o'qi servosiga burab qo'yish uchun boshqa juda kichik servo vintni ishlating.

11 -qadam: Arduino va Connect simlarini ulang

Nihoyat, biz Arduino -ni M3 vintlari va yong'oqlari yordamida asosiy plastinkaga burab qo'yishimiz kerak. Biz odatda faqat ikkita vintni ishlatamiz, lekin biz to'rttasi uchun teshik qo'shdik. Keyin qalqonni Arduino -ga ulang.

Servolarni qalqonga ulang. Gorizontal Servo X o'qi va vertikal Y Y o'qi ulanishiga ulanganligiga ishonch hosil qiling.

Sensor PCB va Shield o'rtasidagi beshta ulanishni moslashtiring, ikkalasi ham etiketlangan. Barcha to'rtta simni ulang.

Eslatma: Agar sizda muammolar bo'lsa, buning sababi siz noto'g'ri nimadir bog'laganingiz bo'ladi. Agar shubha tug'ilsa, sensor simlarini ikki marta tekshiring va servolaringiz to'g'ri joyida ekanligini ikki marta tekshiring.

12 -qadam: Kodni yuklash

Bizning kodimiz juda oddiy. U yorug'likni aniqlaydigan to'rtta rezistorning har biriga tushgan nurni taqqoslaydi va ularni tenglashtirishga harakat qiladi. Bu, shuningdek, ishlarni bajarishning juda samarasiz usuli va bu katta loyihalarga mos kelmaydi. Ushbu kodning eng katta afzalligi shundaki, uni tomosha qilish qiziq. Kuzatuvchi chiroqni juda oson kuzatadi. Eng katta kamchilik shundaki, bu aniq emas va agar siz kun bo'yi quyoshda qolsangiz, u tez -tez qimirlamaydi. Siz kodni yanada sezgir qilish uchun o'zgartirishingiz mumkin, lekin bu juda ko'p sinov va xato.

Agar siz o'z kodingizni yozmoqchi bo'lsangiz yoki boshqasini sinab ko'rmoqchi bo'lsangiz, ajoyib! Izohlarda unga havola ulashganingizga ishonch hosil qiling.

Rasmiy Arduino dasturidan foydalanib, ushbu kodni Arduino -ga yuklang.

Agar sizning servo va datchiklaringiz ulangan bo'lsa, siz uni "Uy" holatiga siljitganini ko'rasiz, bir soniya pauza qilib, keyin yana harakatlaning.

13 -qadam: Umumiy savollar va javoblar

Odamlar bizni chaqiradigan umumiy muammolar.

1 -savol) Quyoshda, ishlamayapti! Qanday uzilish

A1) U USB quvvat manbaiga ulanganmi? Kuzatuvchi o'z -o'zidan ishlamaydi va butunlay Arduino -ga ulanadigan USB kabelidan ishlaydi.

2 -savol) Bosh zo'ravonlik bilan boshqa qismlarga yoki tanaga uriladi

A2) Siz yana servolarni "uyga" qaytarishingiz kerak. Biz Servo chegaralarini berishimiz kerak. (Buni kodda ham qilish mumkin)

3 -savol) Bu unchalik harakatlanmayapti, buni qanday o'zgartirish mumkin?

A3) Yorug'ligi past xonada chiroqni ishlatishga harakat qiling. Tashqarida quyosh nuri tushganda uni bosib ketish mumkin.

4 -savol) Mening Arduino yuklamaydi. Men nima noto'g'ri qilyapman?

A4) Arduino drayverlari o'rnatilganligiga ishonch hosil qiling, taxtalar ro'yxatidan Arduino Uno -ni tanlaganingizga va to'g'ri aloqa portini tanlaganingizga ishonch hosil qiling.

4 -savol) Bu butunlay uzilish! To'plam uchun shuncha pul to'lashga qanday jur'at etasiz! Bolalar emish

A4) Savol bo'lmasa ham, tushunarli sharhingiz uchun tashakkur, siz bu erga YouTube -dan keldingizmi? Ha, biz komplekt versiyasi uchun pul olamiz, lekin biz sizga kerakli barcha komponentlarni beramiz va siz uchun haqiqiy, jonli, mijozlarni qo'llab -quvvatlaymiz. Agar siz uni bizdan sotib olishni xohlamasangiz, uni Ochiq kodli fayllar va ushbu qo'llanma yordamida o'zingiz tayyorlang.

14 -qadam: Bezaklar

Biz ushbu loyihaning Kit versiyasini bajarganimizda, bizda 6V 200mA quyosh batareyasi va arzon LED voltmetr ham bor. Bu kichik quyosh batareyasi ko'p ish qilmaydi, lekin siz undan ba'zi ma'lumotlarni olishingiz mumkin.

Biz odatda quyosh batareyasini yuzga velkro yoki ko'pikli lenta yordamida biriktiramiz. Shuni yodda tutingki, agar siz ushbu loyihaga ulkan quyosh panelini texnik jihatdan ulashingiz mumkin bo'lsa -da, siz uni zudlik bilan ezib tashlaysiz. Juda katta quyosh batareyasi ham servolarga qo'shimcha yuk beradi. (Kattaroq izdoshlar tishli pog'onali dvigateldan foydalanishni xohlashadi.)

Bizning lazerli kesilgan fayllarimizda siz LED voltmetr uchun oddiy ushlagichni topasiz, uni taglikka yana ikkita 8-32 vint yordamida ulash mumkin. Voltmetrni quyosh batareyasiga ulash uchun biz simli yong'oqlardan foydalanamiz. Bu turdagi voltmetrlarning manbai, bu holda quyosh batareyasi bilan quvvatlanadi. Qora sim salbiydan, qizil va oq sim ijobiydan.

15 -qadam: Xursand bo'ling

Umid qilamizki, bu yangilanish ko'pchilikka yordam beradi va undan ham ko'proq odamlarni ish stoli quyosh kuzatgichini yaratishga qiziqtiradi. Agar sizda savollar, sharhlar yoki o'zingiz yaratmoqchi bo'lsangiz, quyida izoh qoldiring. Biz odamlar qanday qiziqarli variantlarni o'ylab topishni yaxshi ko'ramiz.

Agar siz bizning qismlarimiz yoki materiallarimizga qiziqsangiz, ularni BrownDogGadgets.com saytidan oling. Va biz bir necha bor aytganimizdek, bu "Ochiq kodli" loyihadir, shuning uchun o'z qismlaringiz va materiallarini xohlaganingizcha ishlatishingiz mumkin.