太陽(yáng)能裝置通常使用固定太陽(yáng)能電池板，它們的位置可以產(chǎn)生盡可能多的電力。然而，這些最佳位置僅在太陽(yáng)處于特定位置時(shí)才是好的，并且如果太陽(yáng)落在該最佳位置之外，則面板不再有效地工作。這就是為什么有些裝置使用跟蹤太陽(yáng)能電池板，這使得電池板朝向太陽(yáng)，以確保它們始終以最佳性能運(yùn)行。在這個(gè)DIY Hacking項(xiàng)目中，我們將制作一個(gè)簡(jiǎn)單的太陽(yáng)能跟蹤器來(lái)做到這一點(diǎn)！

原理圖

太陽(yáng)能電池板跟蹤系統(tǒng)如何工作

太陽(yáng)能電池板跟蹤系統(tǒng)項(xiàng)目有兩個(gè)主要組成部分：

電路板

微控制器固件

電路本身非常簡(jiǎn)單，只有一些部分：伺服連接，微控制器，兩個(gè)LDR傳感器和一個(gè)簡(jiǎn)單的電源管理電路。兩個(gè)LDR并排放置在管中，安裝在太陽(yáng)能電池板上，并指向與太陽(yáng)能電池板相同的方向。 通過(guò)PIC16F819上的固件實(shí)現(xiàn)電路的功能，PIC16F819可處理傳感器讀數(shù)和電機(jī)調(diào)整。當(dāng)PIC導(dǎo)通時(shí)，它通過(guò)配置振蕩器，配置IO端口和設(shè)置ADC模塊來(lái)啟動(dòng)，因此所有PORTA都是具有左對(duì)齊結(jié)果的模擬輸入。

初始配置完成后，PIC啟動(dòng)主無(wú)限循環(huán)。微控制器的第一項(xiàng)任務(wù)是從兩個(gè)傳感器獲取讀數(shù)。這可以通過(guò)正確調(diào)整ADC通道選擇，啟動(dòng)ADC進(jìn)行測(cè)量，然后將結(jié)果放入適當(dāng)?shù)淖兞縼?lái)完成。

通過(guò)兩次測(cè)量，是時(shí)候確定移動(dòng)跟蹤器的方法了。如果左側(cè)傳感器檢測(cè)到的光線比右側(cè)傳感器多，則該裝置需要逆時(shí)針（向左）轉(zhuǎn)動(dòng)。如果右側(cè)傳感器檢測(cè)到左側(cè)傳感器的光線較多，則該裝置需要順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)（向右）。如果兩個(gè)傳感器相同，則設(shè)備處于最佳位置。一旦調(diào)整了請(qǐng)求的角度，就需要對(duì)其進(jìn)行消毒，這是通過(guò)范圍檢查完成的（低于0或大于60是TG9e伺服的無(wú)效角度）。最后要做的是將角度轉(zhuǎn)換為時(shí)間延遲。這是通過(guò)convertAngle（）完成的，并且此函數(shù)返回一個(gè)數(shù)字，當(dāng)輸入delay（）時(shí)，將導(dǎo)致伺服將正確響應(yīng)的時(shí)間延遲。

完成角度轉(zhuǎn)換后，可以將伺服轉(zhuǎn)到正確的位置。伺服系統(tǒng)的脈沖長(zhǎng)度在1ms到2ms之間變化。脈沖長(zhǎng)度1m是最小長(zhǎng)度并且代表0度，而2ms代表最大旋轉(zhuǎn)角度（對(duì)于我使用的伺服，它是60度）。第一個(gè)延遲開(kāi)啟伺服端口1ms（默認(rèn)值），第二個(gè)延遲使端口保持開(kāi)啟角度位置時(shí)間（angleTimeConversion）。

該項(xiàng)目中的電路可以使用許多不同的技術(shù)構(gòu)建，包括條形板，面包板，矩陣板和PCB。對(duì)于這個(gè)項(xiàng)目，我使用了PCB，因?yàn)樗扔芯€電路更容易構(gòu)建，因?yàn)槲椰F(xiàn)在使用SOT-89封裝的7805 IC。太陽(yáng)能跟蹤器本身可以使用許多不同的機(jī)械套件構(gòu)建，包括Lego和Knex，但這里使用的伺服具有足夠的扭矩，可以將太陽(yáng)能電池板直接安裝到面板上，然后安裝到伺服電機(jī)上。

主PCB

PCB的底面

太陽(yáng)能跟蹤器完成

伺服電機(jī)

LDR傳感器

可下載文件

太陽(yáng)能電池板跟蹤系統(tǒng)文件