Das ist etwas, das mein Sohn und ich als Sonnenverfolger verwendet haben. Die Grundidee ist, dass man vier Lichtsensoren (wir haben Foto-Widerstände verwendet) in jedem Quadranten mit Heißkleber befestigt, und wenn das Licht aus der Mitte rutscht, wirft es Schatten auf die gegenüberliegende Seite. Also wird die Maximierung des Wertes aller Sensoren dazu führen, dass es auf den hellsten Punkt zeigt.

Das Design beinhaltet Schlitze, um die Sensoren einzusetzen und zu ermöglichen, dass die Kabel hinten herauskommen. Es beinhaltet auch ein Loch in der Mitte, das zur Kalibrierung verwendet werden kann. (Das Licht, das durch das Loch in der Mitte kommt, projiziert einen Kreis, wenn es direkt auf das Licht gerichtet ist.)

Ich habe es in verschiedenen Höhen gebaut. Ein höheres ist empfindlicher gegenüber winzigen Winkeländerungen, kann aber zu viel "Suchen" führen, während ein kürzeres nachsichtiger, aber weniger empfindlich ist. Schwarzes Filament funktioniert am besten, um Reflexionen zu vermeiden.

Ich habe auch meinen Arduino-Sketch mit einbezogen, der vielleicht ein etwas naiver Ansatz ist, aber für unsere Zwecke funktioniert hat. (Dieser Sketch und typische Photorezeptoren verursachen ziemlich viel "Suchen" direkt um den optimalen Wert herum...)

Du kannst es testen, indem du zwei Servos zusammenklebst und den Sensor an den oberen anbringst, um einen 2-Achsen-Tracker zu erstellen, wie im obigen Foto zu sehen ist.

Überblick und Hintergrund

Dieses Gerät zeigt auf die Sonne oder jede helle Lichtquelle. Es tut dies, indem es 4 Lichtsensoren hat, die durch Wände getrennt und an einen Mikrocontroller angeschlossen sind. Wenn sich die Sonne bewegt, wirft sie Schatten auf einen Lichtsensor in der entgegengesetzten Richtung. Der Mikrocontroller erkennt, welcher Sensor weniger Licht hat, und bewegt die Servos in diese Richtung, bis der Wert aller Lichtsensoren maxim

Unterrichtsplan und Aktivität

Dies ist kein kompliziertes Konzept, aber aufgrund der großen Anzahl von Drähten (2x4+4 für jeden Fotorezeptor und 3x2 für jeden Servo) und Breadboard-Teilen kann es kompliziert werden. Man kann es entweder im Voraus bauen und als Messgerät verwenden (Wissenschaft), oder es im Unterricht bauen und seine Funktionalität mit einem hellen Licht überprüfen (Ingenieurwesen). Empfohlen für Lehr

Benötigte Materialien

1 Arduino 1 Breadboard 14 Drähte zum Gerät (männlich-weiblich empfohlen) 6 Drähte vom Breadboard zum Arduino (männlich-männlich empfohlen) 4 Fotoresistoren oder Fotokondensatoren 4 Pull-Down-Widerstände (abhängig von den verwendeten Lichtsensoren)

Anweisungen

Am besten, wenn es mit schwarzem Filament gedruckt wird, 1 Schale, 100% Füllung. Draht-Fotodetektoren gemäß den Anweisungen für die ausgewählten Teile. Laden Sie Arduino mit dem mitgelieferten Sketch und kalibrieren Sie für die ausgewählten Detektoren.