太阳能跟踪器 V2.0：进阶 DIY 光伏自动追日系统

元件清单

Arduino UNO	×1
SG90 9g 舵机	×4	双轴：方位角 + 俯仰角，每轴双舵机增扭
定制 Arduino Shield（含舵机/传感器插座）	×1	即插即用，避免飞线
定制传感器支架 PCB（含 4 路光敏电阻）	×1	四分位光敏检测太阳位置
母对母杜邦线	×5	连接传感器支架与 Shield

所需工具

激光切割机（切割 3mm/1.5mm 胶合板）

V2.0 核心改进

模块化接线： 定制 Shield 替代传感器扩展板，舵机与光敏电阻均采用排针/杜邦线插拔，极大降低接错率，适合教学场景
结构轻量化： 将 6mm 板材改为 3mm，减轻舵机负载，降低成本与国际邮费
全开源： 所有 PCB（Shield、传感器支架、兼容 Nano 版）、激光切割图纸、固件托管于 GitHub，零门槛复现

硬件架构

Shield： 直接插在 UNO 上，提供 4 路舵机 3Pin 接口（电源/地/信号）+ 4 路光敏电阻信号接口（A0-A3）
传感器支架： 十字形安装 4 个光敏电阻（上/下/左/右），通过比较四象限光强差值计算太阳偏移
机械结构： 激光切割胶合板，双舵机推杆驱动方位轴，双舵机推杆驱动俯仰轴，结构紧凑

固件逻辑（GitHub 完整代码）


// 核心循环伪代码
void loop() {
  // 1. 读取四分位光敏值
  int tl = analogRead(A0); // 左上
  int tr = analogRead(A1); // 右上
  int bl = analogRead(A2); // 左下
  int br = analogRead(A3); // 右下

  // 2. 计算水平/垂直光强差
  int horzDiff = (tl + bl) - (tr + br); // 左右差
  int vertDiff = (tl + tr) - (bl + br); // 上下差

  // 3. 死区判断（避免抖动）
  if (abs(horzDiff) > THRESHOLD) adjustAzimuth(horzDiff > 0 ? LEFT : RIGHT);
  if (abs(vertDiff) > THRESHOLD) adjustElevation(vertDiff > 0 ? UP : DOWN);

  // 4. 舵机平滑移动（限幅保护）
  // 5. 夜间/阴天保护：光强均值过低则进入休眠/回零位
}

获取资源

所有文件托管于 GitHub：BrownDogGadgets/SolarTracker

PCB/：Shield、传感器支架、Nano 版原理图与 Gerber
LaserCut/：3mm/1.5mm 胶合板切割图（DXF/SVG），需 M3 螺丝、#2 木螺丝组装
Firmware/：Arduino 固件（含校准、死区、限位保护）
V1.0/：旧版文件存档

组装提示

舵机输出轴建议加金属舵盘，防止塑料齿轮剥离
光敏电阻引脚焊接后用热缩管绝缘，防止短路
户外长期运行建议：加装防水罩、光伏板+锂电池供电、看门狗复位

万圣节 PIR 人体感应惊悚音箱：声光联动恐怖道具制作蓝牙文本传送器：Arduino + Android 跨设备粘贴神器

制造工艺

3D打印

自动化控制系统

工业技术