Arduino UNOで作る太陽追尾式ソーラー発電システム – デュアルアックス完全ガイド

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このプロジェクトについて

最近では通りを歩けばどこでもソーラーパネルを見かけます。田舎の携帯充電スタンドから歩道の小さな照明まで、太陽光発電は手軽で入手しやすく、安価です。

しかし、日常で見かけるパネルはすべて固定設置です。これは非常にシンプルで、小規模用途のニーズは満たしますが、最大限のエネルギーを生み出せていません。

今回製作するトラッカーはデュアルアックストラッカー、つまりX軸とY軸の両方で追尾します。簡単に言えば、左・右・上・下に動きます。一度セットアップすれば、太陽がどこへ動いても自動で追尾するため、一切の調整が不要になります。

コード

太陽追尾システム (Arduino)

/*
 * Author: Mayur Rabadiya
 * Email: mayurrabadiya994@gmail.com
 * Code: Sun tracking solar system
 */
#include  // サーボモーターライブラリ
Servo s;   // 垂直方向用サーボ
Servo sh;  // 水平方向用サーボ

int start1 = 90; // 初期角度 90度
int start2 = 90;
int L1 = A0; // LDR1 読み取り
int L2 = A1; // LDR2 読み取り
int L3 = A2; // LDR3 読み取り
int L4 = A3; // LDR4 読み取り
int a = 15;  // 閾値

void setup() {
  s.attach(9);   // 垂直サーボをピン9に接続
  sh.attach(10); // 水平サーボをピン10に接続
  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); // 対角LDRの平均
  int plus23 = (LDR2 + LDR3);
  int plus12 = (LDR1 + LDR2); // 上下ペア
  int plus34 = (LDR3 + LDR4);

  int diff1 = abs(plus14 - plus23);
  int diff2 = abs(plus23 - plus14);
  int diff3 = abs(plus12 - plus34);
  int diff4 = abs(plus34 - plus12);

  // 垂直方向の制御
  if((diff1 <= a) || (diff2 <= a)) {
    // 差が閾値以下なら何もしない
  } else {
    if(plus14 > plus23) {
      start2 = --start2; // 垂直サーボを90度未満へ
    }
    if(plus14 < plus23) {
      start2 = ++start2; // 垂直サーボを90度超へ
    }
  }

  // 水平方向の制御
  if(plus12 > plus34) {
    start1 = --start1; // 水平サーボを90度未満へ
  }
  if(plus12 < plus34) {
    start1 = ++start1; // 水平サーボを90度超へ
  }

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

回路図

回路図は添付画像を参照してください。4つのLDRを十字に配置し、対角・上下の光量差から太陽の方向を判定、2つのサーボでパネルを追尾させます。