Автоматический трекер солнца для поворота солнечной панели на основе измерения освещенности

Система установлена на солнечных батареях с механизмом вращения на основе двигателя постоянного тока. Предназначен для поворота солнечной панели в сторону более высокой освещенности для максимизации светового потока.

На панели расположены два датчика освещенности – под углом к сторонам вращения. Если освещенность на левом или правом датчике выше на определенную величину, панель повернется в этом направлении. Вручную регулируется только та разница освещенности, на которую будет реагировать система (чтобы не было постоянных подергиваний из-за небольших колебаний освещенности)

В крайних положениях поворота установлены концевые выключатели, блокирующие перемещение панели за пределы максимальных углов поворота

Параметры системы:

• Главный контроллер — Arduino Uno
• Процессор – 16 МГц, ATmega328P
• Память контроллера — 32 КБ Flash + 2 КБ SRAM + 1 КБ EEPROM.
• ИК-приемник – VS1838B
• Рабочая частота – 38 кгч (940 мкм)
• Контроллер двигателя – одиночный h-мост (L298N)
• Мощность двигателя — 450 Вт (30 А, 15 В)
• Датчик освещенности – BH1750
• Диапазон измерения – 0..65535 лк.
• Точность измерения – ±1 лк.
• Размеры

  • 60x90x30 мм (корпус устройства)
  • 2..5 м (длина кабеля двигателей и датчиков)

Компоненты

• Контроллер Arduino UNO
• Контроллер двигателя, 30 А, 15 В, одиночный мост (L298N)
• Двигатель постоянного тока для вращения панели с редуктором – 1шт.
• Датчик освещенности BH1750 – 2шт.
• Концевые выключатели – 2шт.
• Источник питания

  • 15 В, 30 А (двигатель)
  • 9 В 0,5 А (логика)

Схема подключения

Дальнейшее развитие системы

• Добавление элементов ручного управления (кнопки ручного наклона, индикаторы управления)

• Более мощный контроллер для более мощных двигателей.

• Добавление групп двигателей и переключателей (до 3 комплектов панелей на контроллер)

• Централизованное управление несколькими панелями с помощью центрального пульта управления (подключение к контроллерам панелей по протоколам I2C или RS485

  • Панель управления с сенсорным экраном
  • Веб-интерфейс
  • Мобильное приложение
  • СМС-информирование

• Сбор статистики по абсолютным значениям освещенности каждой панели для оптимизации компоновки панели

• Управление дополнительными параметрами:

  • Ток, напряжение и мощность каждой солнечной панели
  • Температура поверхности панели