ساخت یک کنترلر بهتر برای ردیاب های خورشیدی برند Eco-Worthy

اریک تیشر کنترلر سفارشی سازی شدۀ خود را برای ردیاب خورشیدی Eco-Worthy ساخت.

احتمالاً متوجه این موضوع شده باشید که چون خورشید در طول روز در آسمان حرکت می‌کند، پنل‌های خورشیدی ثابت بیشتر زمان خود را صرف تولید انرژی کم تر از توان خود می کنند. بنابراین، بسیاری از مردم به ردیاب های خورشیدی موتوری روی می آورند تا اطمینان حاصل شود که پنل خورشیدی همیشه در معرض نور خورشید قرار می گیرد. اریک تیشر برای این منظور یک ردیاب خورشیدی Eco-Worthy خریداری کرد، اما متوجه شد که کنترلر آن کارایی لازم را ندارد. بنابراین، او از یک برد توسعه میکروکنترلری برای ساخت یک کنترلر بهتر استفاده کرد.

کنترلری که همراه با ردیاب خورشیدی Eco-Worthy ارائه می شد، خیلی بد نبود، اماتیشر از کارایی کلی آن ناراضی بود. چند مشکل آزاردهنده وجود داشت، از جمله گیج شدن کنترلر در مورد موقعیت فعلی خورشید، که باعث شروع یک روال جستجوی جدید می‌شد. این مشکل به خصوص زمانی که صدای موتور بسیار بلند است، آزاردهنده تر می شد.

راه حل تیشر این بود که کنترلر خود را طراحی کرده و بسازد که به او امکان کنترل کامل سیستم، از جمله رفتار ردیابی را بدهد. او این کنترلر را حول یک برد توسعه مبتنی بر ESP32 با چند سنسور کلیدی ساخت. اول اینکه، دو سنسور نور در جهت شرق و غرب وجود دارد و با بررسی خوانش های نسبی آنها، کنترلر می تواند تعیین کند که آیا نور مطلوبی دارد یا باید حرکت کند. دوم اینکه یک سوئیچ شیب جیوه ای روی پنل خورشیدی نصب شد تا هنگامی که پنل در نهایت بازدهی قرار دارد، آن سوئیچ بسته می شود و کنترلر بداند که پنل در موقعیت درست خود قرار دارد.

*برد ESP32، موتور را از طریق یک ماژول رله ایزوله شده کنترل می کند و اطلاعات وضعیت را بر روی یک صفحه نمایش ال سی دی 4 در 20 کاراکتری نمایش می دهد. تمام این سخت افزارها در داخل یک جعبه اتصال ضد آب قرار دارند که روی پایه ردیاب خورشیدی نصب شده است.

(*برد ESP32: مجموعه‌ای از تراشه‌های میکروکنترلری روی یک تراشه ریزکنترل‌گر کم‌هزینه و کم‌مصرف با وای-فای و بلوتوث دوبانده است.)

نکته مهم در مورد این راه حل این است کهتیشر بر تمام جنبه های عملکرد ردیاب کنترل دارد. اگر او زمانی متوجه شود که کنترلر آنطور که می‌خواهد عمل نمی‌کند، رفع این مشکل به سادگی تغییر یک کد و به‌روزرسانی ساختمان‌ داده‌ای درون سخت‌افزار است. البته ساختمان‌ داده‌ای اولیۀ درون سخت‌افزار به خوبی در نظر گرفته شده و باید به خوبی کار کند، چراکه مسائل بالقوه (مانند پوشش ابر) و ماهیت قابل پیش بینی حرکت خورشید را در نظر می گیرد.

به هر حال، ردیاب خورشیدی Eco-Worthy تنها دارای یک محور موتوری است و این برای عملکرد در طول یک روز یا یک هفته خوب است، اما در طول یک سال زاویه خورشید نیز تغییر می کند. این ردیاب خورشیدی سفارشی که تیشر ساخته محور دومی دارد که به صورت دستی کار می کند، به همین دلیل، تیشرباید آن را یک بار یا بیشتر در ماه جابجا کند.

نویسنده: کامرون کووارد