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Arduino 1 Achsiger Solar Tracker
11.05.2016, 17:59
Beitrag #1
Arduino 1 Achsiger Solar Tracker
Hallo Arduino Pros Wink

Zu mir: Ich bin ein Bastler, allerdings nicht gerade fit in Sachen Mikroprozessoren. Mit einem Arduino Uno bekomme ich vielleicht mal eine LED zum Blinken durch Tastendruck mit delay, aber ab da hört es dann auch schon auf. Sad

Momentan baue ich gerade an einem 1-achsigen Solartracker. Der Holzprototyp ist schon fertig.

Es handelt sich um einen 5 Volt, 14 Watt Faltsolarpanel, das logischerweise nicht regenfest ist. Deswegen bekommt das Panel eine Art Dach. Der Solartracker sollte entweder zeitgesteuert oder mit Fotodioden/Widerstände arbeiten und einen Regensensor besitzen. Also sobald die Sonne aufgeht, soll der Tracker in sonnensammel Position fahren. Sobald es regnet, soll der Tracker sofort in die Park-Position fahren. Das wäre der Plan.

Momentan denke ich braucht man dafür dann z.B. einen Arduino Uno, einen Servo Motor oder evtl schritt Motor? und einen Regensensor, sowie ein Uhrenmodul für den Arduino.

Wer kann mir da bitte helfen, um einen Sketch zu schreiben und zu verkabeln/Pinbelegung? Das Ganze soll natürlich nicht unbelohnt bleiben.

Support via Forum oder Skype wäre super nett. Vielen Dank schon mal im Voraus. SmileHeart
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11.05.2016, 21:11
Beitrag #2
RE: Arduino 1 Achsiger Solar Tracker
Hallo Julian,

ein fertiges Programm wird dir vermutlich niemand liefern. Dafür ist der Zeitaufwand um dieses Projekt funktionsfähig fertig zu stellen wohl zu groß.
Du musst dich also wohl oder übel selbst in die Programmierung des Arduino einarbeiten.
Wenn es mal an einer Stelle klemmt, bekommst du hier Hilfe.

Die Nachführung ist vermutlich mit einem Modellbauservo einfacher zu lösen als mit einem Schrittmotor. Der Servo weiß wo er steht, beim Schrittmotor brauchst du zusätzliche Endschalter oder zumindest ein Signal an einer bekannten Position damit der Arduino einen 0-Punkt hat.

Die Nachführung mit Fotodioden/Widerständen ist immer dann problematisch wenn das Wetter mal etwas trübe ist oder eine Wolke vorbei zieht.

Die Nachführung nach Zeit ist softwaremäßig aufwändiger.
An der Stelle kann ich aber evtl. mit Code aushelfen.
Ich rechne auf einem Arduino Mega 2560 aus einer Uhrzeit die der Arduino per NTP-Server via Ethernet bekommt und festen Standortkoordinaten folgende Werte.

einmal Täglich:
Uhrzeit und Sonnenposition für den morgendlichen Beginn der Bürgerlichen Dämmerung
Uhrzeit und Sonnenposition für den Sonnenaufgang
Uhrzeit und Sonnenhöhe für den Wahren Mittag (Sonne genau im Süden)
Uhrzeit und Sonnenposition für den Sonnenuntergang
Uhrzeit und Sonnenposition für das abendliche Ende der Bürgerlichen Dämmerung

ständig alle 15 Sekunden
aktuelle Sonnenposition
aktuelle Sonnenhöhe

Datum und Uhrzeit für den Arduino kannst du aber auch per RTC, mit einem DCF77 oder einem GPS Modul bereit stellen.

Helfen können hier sicher einige, aber du solltest erst mal entscheiden ob du einen Servo oder Schrittmotor verwenden willst und ob du optisch oder nach Zeit nachführen willst.

Gruß
Arne

Gruß Arne
ExclamationMit zunehmender Anzahl qualifizierter Informationen bei einer Problemstellung, erhöht sich zwangsläufig die Gefahr auf eine zielführende Antwort.Exclamation
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06.03.2018, 00:16 (Dieser Beitrag wurde zuletzt bearbeitet: 06.03.2018 00:19 von mischu.)
Beitrag #3
RE: Arduino 1 Achsiger Solar Tracker
(11.05.2016 21:11)ardu_arne schrieb:  ...
Die Nachführung ist vermutlich mit einem Modellbauservo einfacher zu lösen als mit einem Schrittmotor. Der Servo weiß wo er steht, beim Schrittmotor brauchst du zusätzliche Endschalter oder zumindest ein Signal an einer bekannten Position damit der Arduino einen 0-Punkt hat.
...
Helfen können hier sicher einige, aber du solltest erst mal entscheiden ob du einen Servo oder Schrittmotor verwenden willst und ob du optisch oder nach Zeit nachführen willst.

Gruß
Arne


Hallo Julian,

über die Frage, ob Servo oder Schrittmotor für die Azimut-Nachführung, habe ich mir vor einiger Zeit auch den Kopf zerbrochen. Letztendlich habe ich mich für den Schrittmotor entschieden, weil ein Servo nur von 0 bis 180 Grad fahren kann, die Sonne aber im Juni im Nordosten (45 Grad) auf- und im Nordwesten (315 Grad) untergeht. Es gibt auch kontinuierlich drehende 360-Grad-Servos, damit habe ich auch herumexperimentiert, aber m.E. ist die Positionierung damit zu ungenau.
Wie ardu-arne oben schon schrieb, benötigt man bei der Schrittmotor-Lösung irgendeine Positionsrückmeldung des Solarpanels an den Arduino.
Ich habe dafür ein 10-Gang-Drehpotentiometer genommen, das 1:1 mit dem Solarpanel rotiert. Der Potentiometerwert liefert über einen Analogeingang des Arduinos und nach Umrechnung in Grad die momentane Azimutposition.
Mit Hilfe eines RTC-Zeitmoduls wird der astronomische Azimutwert (und die Sonnenhöhe, die das Servo für die Neigung direkt ansteuert) berechnet.
Der Schrittmotor wird nun so angesteuert, dass er dem berechneten Azimut nachläuft (das funktioniert so wie ein Regelkreis mit Ist- und Sollwert), so dass das Solarpanel bei Ist=Soll jederzeit sowohl horizontal (Schrittmotor) wie vertikal (Servo) in den richtigen Winkeln zur Sonne steht.
(s. dazu http://www.mi-schu.de/solartracker.htm )
Viel Erfolg beim Basteln, und mit bestem Gruss
mischu
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