Tracker Axis Tracker V2.0: 15 שלבים (עם תמונות)

2024 מְחַבֵּר: John Day | [email protected]. שונה לאחרונה: 2024-01-30 09:15

כבר בשנת 2015 תכננו גשש ציר כפול פשוט לשימוש כפרויקט כיף של סטודנט או תחביב. הוא היה קטן, רועש, קצת מסובך, ועורר הרבה הערות קהילתיות ממש מוזרות. עם זאת, שלוש וחצי שנים מאוחר יותר אנחנו עדיין מקבלים מיילים ושיחות טלפון מאנשים בכל רחבי העולם שרוצים לבנות משלהם.

בשל ההצלחה של פוסט הפרויקט המקורי שלנו, סרטון יוטיוב והערכות שמכרנו קיבלנו מגוון רחב של משובים ממגוון רחב של משתמשים. רובו טוב, חלקו מעצבן, ולא מעט שהיו בנוסח "חיווט הדבר הזה ממש מסובך, אז אנא הקדישו איתנו שעה לטלפון כדי להבין זאת". עם זאת בחשבון, הקדשנו מספר חודשים לעיצוב הפרויקט מהיסוד כדי להפוך אותו לפעולה הרבה יותר יעילה וקלה.

במאמר זה תמצא מידע אודות השדרוגים שלנו, אופן הפעולה של עוקבים סולאריים, רשימת חלקים, קישורים לחומרת הקוד הפתוח שלנו, קוד קוד פתוח וקישורים למקום שבו אתה יכול לקנות הרבה דברים אלה.

גילוי נאות: אנו אכן מוכרים את הפרויקט הזה ואת כל החלקים כערכה חינוכית. אתה לא צריך לקנות מאיתנו שום דבר כדי ליצור את הפרויקט הזה. למעשה אתה יכול להשתמש בכל המשאבים שלנו כדי להמציא מחשבי PCB משלך, לחתוך בעצמך לייזר בחלל מייקר או באוניברסיטה, או אפילו פשוט להשתמש בחבורה של קרטון ודבק חם כדי ליצור יצירה מדהימה משלך. זהו פרויקט קוד פתוח כל הזמן.

Give Aways: אנחנו מנסים משהו חדש בשנת 2019. עקוב אחרינו במדריכים, בפייסבוק, באינסטגרם או ב- youtube להזדמנות לזכות בחלקים בחינם (תושבי ארה ב בלבד). פשוט תעשו לייק ותגיבו על הפרסומים והסרטונים שלנו לפרויקט הזה ואנו נבחר כמה זוכים במהלך החודש הקרוב. אנו מחלקים כמה קבוצות PCB וכמה ערכות.

שלב 1: מדוע גששים סולאריים?

פאנלים סולאריים נמצאים בכל מקום. הם זולים, זמינים וקלים מאוד לשימוש. ישנם עשרות אלפי פרויקטים של פאנלים סולאריים בקנה מידה קטן הנמצאים בכל אתרי youtube ו- DIY.

לרוב האנשים יש כנראה כמה התקנות סולאריות בקנה מידה גדול יותר בשכונה שלהם הודות לריבוי הקניות של קבוצת השמש ותמריצים ממשלתיים. ברוב המכריע של המערכות הללו פאנלים סולאריים קבועים על גג בניין המצביע על 45 מעלות דרום (כאשר בחצי הכדור הצפוני). התקנות סולאריות קבועות הן ללא ספק הדרך הפשוטה ביותר להפעיל בית או בניין מכיוון שהן דורשות מעט מאוד תחזוקה ותחזוקה. לעתים קרובות אנו אומרים לאנשים הפונים אלינו שזה הרבה יותר משתלם לא לבנות גשש סולרי לבית שלך, אלא להוסיף יותר פאנלים סולאריים למערך שלך.

עם זאת, הדרך היעילה ביותר לאיסוף אנרגיה מלוח אחד היא באמצעות גשש סולארי. זה מאפשר לפאנל הסולארי להיות במצב האופטימלי לאורך כל היום מה שמגדיל את ייצור האנרגיה ביותר מ -20%. מערכת מסוג זה מושלמת למבנים או מתקנים שאין בהם הרבה שטח גג שטוח או מצבים בהם אנרגיה סולארית אינה עקבית.

אנו הולכים להדגים מעקב סולארי פעיל הנע הן על ציר X והן על ציר Y. מערכת מסוג זה משתמשת בבקר מיקרו, או במעגל אנלוגי מתוכנן היטב, וחיישנים כדי לשמור על פאנל סולארי במיקום הנכון. למרות שזה אכן מהווה הדגמה ממש חלקה שאפשר להתהדר בה באמצעות פנס בכיתה, היא גם משתמשת בכוח רב ויש לה חלקים נעים רבים.

עוקב מבוסס תאריכים או עוקב מתוזמן משתמש במידע על תאריך ושעה כדי לעקוב אחר נתיב קבוע מדי יום מכיוון שתנועת השמש ניתנת לחיזוי 100%. אחת הדוגמאות לכך היא הפרויקט של משתמש מדריך pdaniel7 והוא משתמש בשני סרוו בעיצוב חדש כדי לעקוב ביעילות רבה אחר השמש. המפתח לסוג זה של עיצוב הוא לוודא שהתוכנה מוגדרת ליעילה ביותר עבור המיקום המדויק שלך.

גשש המופעל על ידי אדם הוא גורם המופעל על ידי אנשים. זה יכול לנוע ממשהו פשוט כמו אדם שמשנה את הזווית של הפאנלים הסולאריים שלהם כמה פעמים בשנה ועד להנחת פנל על פלטפורמה מסתובבת המחוברת לגלגלת משוקללת שמתאפסת כל בוקר. למשל לחקלאי מקומי שאנו מכירים יש מספר פאנלים סולאריים המותקנים על צינורות PVC בחצר שלו. מדי חודש הוא שינה מעט את המיקום והזווית שלהם. זה פשוט מאוד ועוזר להוציא לו עוד כמה אמפר אנרגיה מהמערכת שלו.

שלב 2: שדרוגים לעיצוב המקורי

הגרסה המקורית שלנו עסקה יותר במכניקה הפיזית מאשר באלקטרוניקה וזו התגלתה כמפלה הגדולה ביותר שלה. כשהתחלנו לעצב מחדש את הפרויקט הזה קיבלנו את ההחלטה לשנות את החיווט שלנו מגישה של 'צרור חוטים' לגישה 'plug and play' קלה מכיוון שהקהל שלנו נוטה להיות סטודנטים.

הדבר הראשון שעשינו היה ליצור מגן ארדואינו מותאם אישית לחיבור השרווטים והחיישנים. העיצוב המקורי השתמש במגן חיישן ארדואינו כללי שעבד היטב עבור סרוווס אך לא טוב עבור החיישנים. המגן שלנו אינו דבר מיוחד בסך הכל וזה היה ללא ספק ההיבט הפשוט ביותר לעיצוב. (השתמשנו בו גם לפרויקטים אחרים בהם היינו צריכים לחבר חיישן פשוט וסרוו.)

כדי לשמור על החיישנים במקומם עיצבנו מחזיק חיישן פשוט מאוד שיכול להתברג בקלות לעץ. קבוצה של כותרות סיכות איפשרה לנו אז לחבר את הלוח החיישן למגן בעזרת מגשרים. הבעיות בפתרון ההתקנה הזו הרבה יותר קלות מאשר 'צרור החוטים' המקורי שלנו או לוח לחם.

לבסוף עברנו על העיצוב שלנו ושינינו לא מעט מן העץ מרבע סנטימטר לסנטימטר שמיני כדי לצמצם את המשקל. אף שמעולם לא היו לנו דיווחים על אנשים שנתקלו בבעיות כאשר ה- Servo 9G שלהם נשרף ככל שהם זזים במשקל, כך ייטב. זה גם מקטין את עלויות ומשקל המשלוחים עבורנו מכיוון שאנו נוטים לשלוח הרבה ערכות בינלאומיות.

שלב 3: דרושים חלקים

כדי לבנות את הפרויקט הזה תזדקק לפריטים הבאים:

כלים:

• מברגי ברגים
• מַחשֵׁב
• חותך לייזר או נתב CNC אם אתה חותך את החלקים בעצמך

מכשירי חשמל:

• ארדואינו אונו
• מגן גשש סולארי (כותרות סיכות ו -10,000 נגני אוהם)
• מחזיק חיישנים PCB (כותרות סיכות ונגדים לזיהוי אור)
• כבלי מגשר נקבה לנקבה
• 2 x 9G סרוו ציוד מתכת בגודל

חוּמרָה:

• חיתוך לייזר או חלקי עץ CNC
• 4 x ברגי M3 + אגוזים באורך 14-16 מ"מ בערך
• 4 x ברגי עץ בגודל 2 באורך 1/4 אינץ ', או כמה ברגי M1 באורך דומה
• 21 x 8-32 ברגים באורך 1/2 אינץ '
• 1 x 8-32 בגודל 3/4 אינץ '
• 1 x 8-32 בורג באורך 2.5 אינץ 'ואום אופציונלי
• 24 x 8-32 אגוזים
• 4 x רגליים גומי

אופציונאלי:

• תא סולארי (6V 200mA הוא מה שאנחנו משתמשים בו)
• מד וולט לד
• חוט לחיבור השניים יחד

את רוב החלקים האלה די קל למצוא. אם אתה רוצה להמציא PCB משלך תוכל לעשות זאת באמצעות OSHPark.com או שירותי PCB אחרים. וודא שאתה מקבל Metal Gear 9G סרווס עבור הטורק הנוסף שהם מספקים.

לבסוף, אנו למעשה מייצרים ומוכרים ערכה לכך הכוללת הכל. אנו מוכרים גם רק את חלקי העץ ורק את האלקטרוניקה מכיוון שקיבלנו הרבה בקשות לאופציה. הערכות שלנו כבר מולחמות, כוללות את כל החלקים הדרושים לך לבניית הפרויקט הזה, ואנו מספקים תמיכת לקוחות.

Aaaaaaaaaaand לפני שנתחיל לקבל הרבה הערות מוזרות זועמות מאנשים, זהו פרויקט קוד פתוח של 100%. אל תהסס להכין בעצמך באמצעות ההנחיות שלנו.

שלב 4: הכנת ה- PCB

אם אתה משתמש בערכות או בחלקים שלנו, שני ה- PCB כבר ימולחלו עבורך.

אם אתה רוצה להמציא בעצמך אתה יכול למצוא את קבצי ה- PCB שלנו ב- GitHub Repo שלנו ולאחר מכן להשתמש בשירות כגון OSHPark כדי להמציא כמה מחשבי PCB. תזדקק גם לכ -10,000 נגדים של אוהם, כותרות סיכות ומנגדים לאיתור אור כדי לאכלס את הלוחות.

באופן כללי זה די קל באמצעות הלחמת חורים. הקפד להשתמש במגהץ עם קצה מתאים בקצהו.

הלחמת מגן: הלחמת כותרות סיכות סרוו וחיישן כלפי מעלה וכותרות סיכות חיבור ארדואינו כלפי מטה.

הלחמת חיישן: נגדי זיהוי אור עם הפנים כלפי מעלה, כותרות סיכה כלפי מטה.

יש לנו גם תוכנת PCB שעושה שימוש ב- Arduino Nano, אך היא לא נבדקה. אם מישהו אכן מכין אחד כזה נשמח לראות אותו בפעולה!

שלב 5: הכנת חלקי העץ

יש לנו מזל שיש לנו גם חותך לייזר וגם נתב CNC בסדנה שלנו, מה שהופך את חיתוך החלקים לפשוט מאוד עבורנו. רוב האנשים יצטרכו לחפש מכונה בחלל היצרנים המקומי, באוניברסיטה או בספרייה. כל חותך לייזר שולחני או נתב CNC יוכל להתמודד עם העץ בגודל 1/8 ו -1/4 בו אנו משתמשים. היו לנו מספר קבוצות סטודנטים שבנו בהצלחה את הפרויקט הזה עם לוח קצף או קרטון בחיתוך ביד.

דבר אחד שאנו לא ממליצים להשתמש בו הוא אקריליק. הוא כבד וצפוף מאוד שעשוי להכריע את שני הסרווואים.

ניתן למצוא בקלות קובצי PDF עם קווי וקטור ב- GitHub Repo שלנו. זרוק אותם לתוכנת חיתוך הלייזר המועדפת עליך, inkscape או תוכנת ציור אחרת. שים לב שיש לנו גם קווי חיתוך ושורות חריטה בקבצים שלנו.

אם רצית לפשט את הפרויקט הזה אתה יכול לנסות לחסל את Y Servo השולט בפלטפורמת התאים הסולאריים ואז פשוט להתאים ידנית את ציר Y. זה יהפוך אותו למעקב די ציר יחיד.

יש לנו הרבה בקשות רק לחלקי העץ החתוכים בלייזר. אנו אכן מוכרים אותם כאופציה באתר שלנו ומקפידים לשלוח גם את כל הברגים המתאימים.

שלב 6: חבר את ה- X סרוו, הרגליים והבסיס

הערה: יש הרבה דרכים להרכיב את הפרויקט הזה והסדר שבו אתה בונה אותו לא ממש משנה. אם ברצונך לצפות בכמה כיוונים בסגנון אמנות קו, תוכל לעשות זאת באמצעות ההנחיות באתר שלנו.

כאשר בונים השלב הראשון הוא חיבור אחד הסרוויים להר סרוו מעגל.

השתמש בברגים המצורפים לסרוו שלך והצמד אותו לתחתית חתיכת העץ. זהו הצד ללא תחריט עליו.

לאחר מכן חבר את ארבע הרגליים עם ברגים ואומים 8-32. אל תדפוק אותם עד הסוף, תעזוב קצת מקום.

לבסוף חבר את ארבע הרגליים לחתיכת עץ הפרויקט הגדולה מעץ עם עוד ארבעה ברגים ואומים 8-32. ברגע שהם מאובטחים, הדקו את ארבעת הברגים האחרים בהר סרוו המעגל.

זה יהיה גם זמן טוב להניח רגלי גומי על החלק התחתון של פיסת העץ של Project Base שלך כך שהברגים לא יגרדו את השולחן שלך.

שלב 7: חבר את סרוו Y ובנה את המרכז

השתמש בתרשים לעיל כדי לבנות את חלקי המרכז.

חבר את הסרוו בעזרת הברגים שצורפו. לא משנה באיזה צד של חתיכת העץ אתה משתמש, רק שגוף הסרוו מכוון פנימה.

לאחר מכן, חבר באופן רופף את שתי חתיכות המלבן הארוכות ושתי חתיכות מדריך הבורג הארוך.

שלב 8: צרף קרני סרוו

הערה: זהו ללא ספק החלק המעצבן ביותר בבנייה זו. אם אתה שובר קרן סרוו אל תדאג, יש לך תוספת מסיבה.

חבר אחד מקרני סרוו בצורת X, שהגיע עם הסרוו שלך, לחלק הגדול של מעגל המרכז. אתה תבריג אותו לתוך החלק התחתון, שהוא הצד מבלי לחרוט עליו. לשם כך השתמש בשניים מברגי העץ הקטנים מס '2.

עשו את אותו הדבר עם אחת משתי כנפי המשולש באמצעות קרן סרוו נוספת.

שלב 9: חבר מרכז לבסיס, בית ה- X Servo

חבר את חתיכת מעגל המרכז שאליו חיברת קרן וחבר אותו עם חתיכות Y Servo Center מלפני. חבר את החלקים והשתמש בארבע 8-32 ברגים ואומים כדי להחזיק אותם יחד.

לאחר מכן, הנח אותו על הבסיס באמצעות קרן סרוו כנקודת החיבור שלך. אל תברג אותו למקומו עדיין.

הבית של ה- X Servo

בעזרת קרן הסרוו המחוברת כעת לסרוו שלך, סובב את הסרוו כל כיוון השעון. (אתה יכול גם להשתמש באחד משומני סרוו השמאלית שלך לשם כך.)

הרם את המרכז והנח אותו למטה במיקום הרחוק ביותר כנגד כיוון השעון. השתמש בפינת בסיס הפרויקט כנקודת התייחסות.

לבסוף השתמש בבורג הקטן מאוד שהגיע עם הסרוו שלך כדי להבריג את הצופר לתוך הסרוו. זה עוזר שיהיה מברג עם קצה מגנטי אם אתה יכול.

שלב 10: בניית הפנים, בית של סרוו Y וחבר הכל

ראשית, הברג את ה- PCB של החיישן ללוח הפנים באמצעות האגוז והברג 8-32 שלך (חצי אינץ '/4 אינץ'). לאחר מכן חבר את שני המחלקים סביבו באמצעות יותר 8-32 ברגים.

לאחר מכן, הברג את שני כנפי המשולש לתוך לוח הפנים.

וודא שהאגף בעל קרן סרוו תואם למקום בו סרוו Y Axis שלך נמצא.

בית הסרוו

אנחנו עושים את אותו הדבר כאן. סובב את הסרוו עד לכיוון השעון בעזרת קרן סרוו.

לאחר מכן חבר את כל לוח הפנים כך שהוא יהיה כמעט אנכי, אך עדיין לא דופק לחלקי עץ אחרים.

מחברים הכל

בורג 2.5 אינץ 'מחבר צד אחד של לוחית הפנים עם המרכז באמצעות חור הלייזר הגדול.

לאחר מכן השתמש בבורג הסרוו הקטן ביותר כדי להבריג את הצופר לתוך סרוו Y Axis Servo.

שלב 11: חבר את החוטים Arduino ו Connect

לבסוף עלינו לדפוק את הארדואינו לתוך לוח הבסיס באמצעות כמה מברגים ואומים M3. בדרך כלל אנו משתמשים רק בשני ברגים אך הוספנו חורים לארבעה. לאחר מכן חבר את המגן לארדואינו.

חבר את סרוווס למגן. הקפד לחבר את סרוו האופקי לחיבור ציר X ואת סרוו אנכי לחיבור ציר Y.

התאם את חמשת החיבורים בין הלוח החיישן למגן, שניהם מסומנים. חבר את כל ארבעת החוטים.

הערה: אם יהיו לך בעיות, זה יהיה בגלל שחיברת משהו לא תקין. במקרה של ספק בדוק שוב את חוטי החיישנים ובדוק שוב כי סרוואותיך נמצאות במקום הנכון.

שלב 12: העלאת קוד

הקוד שלנו די פשוט. הוא משווה את האור הפוגע בכל אחד מארבעת נגדי זיהוי האור ומנסה להפוך אותם לאחידים. זוהי גם דרך מאוד לא יעילה לעשות דברים ובשום אופן לא תתאים להיקפים אלה לפרויקטים גדולים יותר. היתרון הגדול ביותר של הקוד הזה הוא שהוא מעניין לצפייה. הגשש יעקוב אחר פנס בקלות רבה. החיסרון הגדול ביותר הוא שזה לא מדויק במיוחד ואם אתה עוזב בשמש כל היום זה לא יזוז לעתים קרובות. אתה יכול לשנות את הקוד כדי להפוך אותו לרגיש יותר, אבל זה הרבה ניסוי וטעייה.

אם אתה רוצה לכתוב קוד משלך, או לנסות משהו אחר, מדהים! הקפד לשתף קישור אליו בתגובות.

שימוש בתוכנת Arduino הרשמית העלה קוד זה ל- Arduino.

אם סרוו והחיישנים שלך מחוברים תראה אותו זוחל למצב 'בית', השהה לשנייה ולאחר מכן זז שוב.

שלב 13: שאלות ותשובות נפוצות

בעיות נפוצות שאנשים מתקשרים אלינו.

ש 1) זה בשמש ולא עובד! איזו קריעה

A1) האם הוא מחובר למקור מתח USB? הגשש אינו מפעיל את עצמו והוא מופעל כולו מכבל ה- USB הנכנס לתוך הארדואינו.

ש 2) הראש נחבט באלימות לחלקים אחרים או לגוף

A2) עליך 'הביתה' שוב את סרוווס. עלינו לתת את גבולות הסרוו. (ניתן לעשות זאת גם בקוד)

ש 3) זה לא זז במיוחד, איך אני משנה את זה?

A3) נסה להשתמש בפנס בחדר בתאורה חלשה. זה יכול להיות המום כאשר בחוץ באור השמש.

ש 4) הארדואינו שלי לא יעלה. מה אני עושה לא נכון?

A4) ודא שיש לך מנהלי התקנים עבור Arduino שלך מותקן, ודא שבחרת ב- Arduino Uno מרשימת הלוחות, ודא שבחרת ביציאת התקשורת הנכונה.

ש 4) זוהי הפרעה מוחלטת! איך אתה מעז לגבות כל כך הרבה עבור ערכה! אתם מבאסים

A4) תודה על ההערה המרתקת הזו למרות שזו לא שאלה, האם הגעת לכאן מיוטיוב? כן, אנו כן גובים כסף עבור גרסת ערכה אולם אנו נותנים לך את כל הרכיבים הדרושים לך ומספקים לך תמיכת לקוחות אמיתית וחיה. אם אינך רוצה לקנות אותו מאיתנו, עשה זאת בעצמך בעזרת קבצי הקוד הפתוח שלנו ומדריך הוראות זה.

שלב 14: קישוטים

כאשר אנו מבצעים את גרסת הקיט שלנו לפרויקט זה אנו כוללים גם תא סולארי של 6V 200mA וכן מד וולט LED זול. התא הסולארי הקטן הזה לא יעשה הרבה אבל אתה יכול להוציא ממנו כמה נתונים.

בדרך כלל אנו מחברים את התא הסולארי לפנים באמצעות סקוטש או סרט דבק. זכור כי בעוד שאתה יכול לצרף טכנית פאנל סולארי ענק לפרויקט זה, היית מוחץ אותו מיידית. תא סולארי גדול מדי גם יוסיף עומס נוסף לסרוווס. (עוקבים גדולים יותר ירצו להשתמש במנוע צעד מצויד.)

בקבצי חיתוך הלייזר שלנו תמצא מחזיק פשוט למד וולט LED שניתן לחבר אותו לבסיס באמצעות עוד שני ברגים 8-32. אנו משתמשים באומי תיל לחיבור מד וולט לתא הסולארי. סוגים אלה של מד וולט מופעלים על ידי המקור שלהם, במקרה זה התא הסולארי. חוט שחור לחוט שלילי, אדום ולבן לחיובי.

שלב 15: תהנה

אנו מקווים שעדכון זה עוזר להרבה אנשים ויגרום לאנשים נוספים להתעניין ביצירת גשש השולחני שלהם. אם יש לך שאלות, הערות או יצירת משלך אנא פרסם הערה למטה. אנחנו אוהבים לראות אילו וריאציות מהנות אנשים מוצאים.

אם אתה מעוניין בכל אחד מהחלפים או הציוד שלנו, קח אותם מ- BrownDogGadgets.com. וכפי שאמרנו פעמים רבות, זהו פרויקט קוד פתוח, אז אל תהסס להשתמש בחלקים ובאספקה משלך כמה שאתה רוצה.