DIY 双轴太阳能跟踪系统——基于 Arduino UNO

元器件与物料

• Arduino UNO ×1
• Analog Devices LDR 光敏传感器 ×4
• 全尺寸无焊面包板 ×1
• 太阳能电池板 ×1
• SG90 微型舵机 ×2
• 跳线（通用） ×1
• 1kΩ 电阻 ×4

应用与在线服务

• Arduino IDE

项目简介

如今太阳能电池板随处可见，从农村移动充电到人行道路灯。太阳能易用、易得、低成本。但日常见到的面板皆为固定安装，虽简单满足小型应用，却无法发挥最大发电潜力。

我们的跟踪器是双轴跟踪器，即同时在 X 轴（左右）和 Y 轴（上下）跟踪太阳。一旦设置好，无论太阳如何移动，跟踪器都会自动跟随，无需人工干预。

（原文包含多张组装照片）

代码

/* 
 * Author: Mayur Rabadiya
 * Email: mayurrabadiya994@gmail.com
 * Code: Sun tracking solar system
 */
#include <Servo.h>
Servo s;   // 垂直舵机
Servo sh;  // 水平舵机
int start1 = 90; // 初始角度 90°
int start2 = 90;
int L1 = A0; // LDR1
int L2 = A1; // LDR2
int L3 = A2; // LDR3
int L4 = A3; // LDR4
int a = 15;  // 灵敏度阈值

void setup() {
  s.attach(9);   // 垂直舵机接 D9
  sh.attach(10); // 水平舵机接 D10
  pinMode(L1, INPUT);
  pinMode(L2, INPUT);
  pinMode(L3, INPUT);
  pinMode(L4, INPUT);
  s.write(start1);
  sh.write(start2);
  delay(2000);
}

void loop() {
  int LDR1 = analogRead(L1);
  int LDR2 = analogRead(L2);
  int LDR3 = analogRead(L3);
  int LDR4 = analogRead(L4);
  int plus14 = (LDR1 + LDR4); // 对角和
  int plus23 = (LDR2 + LDR3);
  int plus12 = (LDR1 + LDR2); // 上下和
  int plus34 = (LDR3 + LDR4);
  int diff1 = abs(plus14 - plus23);
  int diff2 = abs(plus23 - plus14);
  int diff3 = abs(plus12 - plus34);
  int diff4 = abs(plus34 - plus12);

  // 垂直轴调整
  if ((diff1 <= a) || (diff2 <= a)) {
    // 差值小于阈值，不动作
  } else {
    if (plus14 > plus23) start2--; // 向小于90°方向
    if (plus14 < plus23) start2++; // 向大于90°方向
  }

  // 水平轴调整
  if (plus12 > plus34) start1--; // 向小于90°方向
  if (plus12 < plus34) start1++; // 向大于90°方向

  s.write(start1);
  sh.write(start2);
  delay(100);
}

原理图

（原文包含原理图图片）