Przedstawiam dziś kolejny sterownik mojego autorstwa do solar trackera (pierwszy z 2011 roku opisany jest tu: Sterownik obrotnicy paneli fotowoltaicznych). Tym razem ster zaprojektowany dla znajomego, który sam zrobił mechanikę opartą na starej trampolinie, a dokładniej jej obręczy ze wspawaną zębatką. Wszystko jest ustawione na stosunkowo płaskim dachu garażu zamocowane na szpilkach ze wzmocnieniami usztywniającymi. Na załączonych zdjęciach jeszcze ich nie ma (właściwie jest jedno, reszta się robi). Konstrukcja z panelami toczy się na rolkach, a podobne rolki są też od spodu aby wiatr nie porwał "żagla". Obrót mógłby być 360 stopni, ale z oczywistych względów jest zawężony do około 260-270. Gdyby jakimś cudem nie zadziałały krańcówki to po prostu skończy się zębatka i ruch się zatrzyma, a silnik wyłączy po niedługim czasie automatycznie (zadziała zabezpieczenie czasowe w programie). Sterownik jest jednoosiowy (tylko panorama) - takie były założenia.
Wydawało by się, że śledzenie słońca można by zrobić na jednym/dwóch komparatorach i sprawa załatwiona - nic bardziej mylnego. Jak moje doświadczenie pokazało dobry algorytm to bezawaryjna i owocna praca całości. Są dwie szkoły podążania za słońcem 1-śledzenie, 2-zegar. Ja obstawiam za opcją 1 i jeszcze nikt nie miał na tyle mocnych argumentów żeby mnie przekonać do opcji 2.
Co więc ma w sobie mój sterownik? Oparty jest na Atmega168 (smd), a program zajmuje około 8kb napisany w C (poprzednik jeszcze w BASCOM. Przede wszystkim wszelkie opcje ruchu, przycisków, itp. zabezpieczone są zwłoką czasową, np. nie ma prawa wystąpić jakiś nagły zwrot kierunku bez uprzedniego odczekania co najmniej 1-2s (w niektórych sytuacjach dłużej).
Sterownik zarządza dwoma przekaźnikami 24V załączając i zmieniając kierunek silnika trójfazowego (taki akurat znajomy posiadał i pasował mu do projektu). Gdyby nastąpił nagły zwrot bez zwłoki czasowej łatwo sobie wyobrazić, że nawet mocny bezpiecznik wywali.
Czujnik światła to dwa fototranzystory umieszczone z przegrodą w obudowie od kamery kopułkowej (poprawionej hermetycznie). Obudowa taka sprawdziła się w pierwszym projekcie więc po co drążyć.
Nie ma też żadnego dodatkowego fotorezystora co czasem spotyka się w innych tego typu sterownikach w celu ustalenia poziomu parkowania i dziwią mnie takie rozwiązania, bo jest to kompletnie bezsensowne mając już na pokładzie dwa fotoelementy, które przecież doskonale potrafią ocenić poziom światła. Samo użycie jako czujników kierunkowych fototranzystorów zamiast fotorezystorów też ma istotne znaczenie, bo nie da się wybudzić układu świecąc typową popularną nawet mocną latarką led na czujnik gdyby ktoś postronny chciał to zrobić z ciekawości lub złośliwości.
Na etapie uruchamiania i instalacji parę razy aktualizowałem soft poprawiając drobne błędy czy dodając ułatwienia, ale to normalny proces na żywym organiźmie, bo to że wszystko pięknie działa na biurku to tylko teoria, a praktyka szybko to zazwyczaj weryfikuje.
Obecnie pozycjoner fajnie sobie radzi ze słoneczkiem, wstaje i idzie spać kiedy przyjdzie na to pora, a pozycja spania to w tym (jak i w pierwszym moim trakerze) pozycja południowa. Jest to dla naszego regionu pozycja niemal idealna, bo wieje nam w 90% z zachodu czasem lekko z południowego zachodu i jest to jednocześnie doskonała pozycja antywiatrowa (panele bokiem do wiatru stawiają niewielki opór). Poza tym to najlepsza pozycja do rozpoczęcia śledzenia. Nie, nie wschodnia, nie zgadzam się z tym i nikt mnie nie przekona, że na wschód jest lepiej.
Główne cechy sterownika:
- śledzenie w obu kierunkach wschód - zachód,
- na żądanie programowanie progu śledzenia (poziomu jasności przy, którym rozpoczyna i kończy się praca) zapamiętywane w pamięci eeprom,
- interwał śledzenia minimum 10 minut (stały), czasem w zależności od nasłonecznienie lub jego braku po odliczeniu czasu jest oczekiwanie na mocniejsze światło,
- zabezpieczenie przed chwilowymi błyskami (czujnik musi być minimum 2s w jednoznacznym stanie oświetlenia),
- ręczne pozycjonowanie przyciskami trackera w obu kierunkach (np. w celach konserwacyjnych),
- zabezpieczenia czasowe przed nieosiągnięciem celu (śledzenie, parkowanie) i związane z tym personalizowane alarmy w celu szybkiego ustalenia przyczyny usterki,
- ręczne skracanie przyciskiem zwłok czasowych (interwał śledzenia, parkowanie na żądanie, wybudzanie) dla celów konserwacyjnych i testowych,
- każdy stan sterownika sygnalizowany jest indywidualną bardzo intuicyjną i jednoznaczną kombinacją czasową migania diody LED (9 stanów),
- pozycję parkowania ustala dodatkowa krańcówka (w tym przypadku południowa),
- wszystkie krańcówki dla bezpieczeństwa (np. indukowanie napięć w przewodach) są podłączane pod procesor poprzez transoptory.
Ster ma też przygotowane wejście antywiatrowe i jest ono po części oprogramowane (część wykonawcza czyli parkowanie na południowej krańcówce niezależnie z której strony krańcówki się znajduje) natomiast znajomy nie ma póki co żadnego czujnika i nie zna parametrów na jakie program miałby reagować więc póki co wejście jest niewykorzystane i nieaktywne.
Programu nie udostępniam. Niech powyższy opis będzie inspiracją dla kogoś kto chciałby taki ster wykonać, a nie wie w jakie funkcje by go wyposażyć.
I na koniec parę zdjęć.
Na filmie kawałek jazdy podczas kalibracji zaraz po włączeniu.
Fajne? Ranking DIY
Ta LED mówi WSZYSTKO co powinienem wiedzieć o pracy sterownika.
