Arduino/RPi na měření intenzity světla

Pavouk106

  • *****
  • 2 400
    • Zobrazit profil
    • Můj blog
    • E-mail
Arduino/RPi na měření intenzity světla
« kdy: 11. 03. 2013, 16:47:15 »
Ahoj,

ne úplně to sem patří, ale taky jsou tu bastlíři a hlavně lidi, co mají zkušenosti, tak to zkusím.

Chci si ubastlit solární panel (hračku, ne elektrárnu) otáčející se za světlem. Principielně bych to viděl tak, že dám na konec trubičky (kvůli omezení světla) fotorezistor, to samé udělám ještě jednou, mezi trubičkami udělám úhel a budu porovnávat do které trubičky jde více světla a tím směrem se otáčet. Na technice se dá kdykoliv zamakat, ale princip je jasný.

Protože o Arduinu i RPi vím takříkajíc prdlajs, ptám se rovnou zkušených - lze to udělat se zmíněnými zařízeními, aniž bych k tomu dodělával složitý vnější obvod? Mají vstupy na tohle použití? Arduino bych očekával, že zcela jistě, RPi spíš ne. Stejně tak potřebuju výstup na motor (na relé) doprava a doleva, případně i nahoru dolu (podle toho, jak moc se do toho vrhnu...)

RPi bych radši, protože je to pořád víc PC (je mi bližší), než deska na hraní. Pro Arduino u mě zase mluví téměř neomezené možnosti použití. Vidím to téměř jasně na Arduino...

Pokud bych měl sáhnout po Arduinu, tak jaký model by tohle obstaral? Tedy 4 analogové vstupy + 4 výstupy nebo 2 výstupy, kde lze přehodit polaritu (abych točil motor na druhou stranu). Kdybych chtěl z Arduina dolovat statistiku (jakým směrem je natočené, kolik světla chytají rezistory, jaká je voltáž na panelech, kolik žere Arduino pro sebe - bude to celé samonapájecí), lze to dělat po LAN? Musel bych si sám napsat program, který by po LAN komunikoval, nebo to je komunikace nějak obsažena v Arduinu?

Potřeboval bych poradit s hlavním kusem HW, co koupit. Programovat/nahrávat program budu (samozřejmě) v Linuxu, pokud to hraje roli kvůli kompatibilitě.

Připomínky/nápady k principu otáčení za světlem taky beru ;-)


3ugeene

Re:Arduino/RPi na měření intenzity světla
« Odpověď #1 kdy: 11. 03. 2013, 17:02:30 »
arduino bez problemu, kdysi jsem to delal jako malyho robutka - dej si hledat do google arduino sun follower....

3ugeene

Re:Arduino/RPi na měření intenzity světla
« Odpověď #2 kdy: 11. 03. 2013, 17:04:29 »
nebo arduino solar tracker


a jinak normalni nejlevnejsi uno/duemilanove (nebo jak se tomu nadava) to zvladne a stoji par stovek

helébek

Re:Arduino/RPi na měření intenzity světla
« Odpověď #3 kdy: 11. 03. 2013, 17:14:09 »
Zdravim,
arduino bude pro tohle práci asi lepší volbou. Napájí buď z usb nebo přes jack 7-12V. K počítači se připojuje přes usb kabel, ale hlásí se jako sériová linka, a přes tu probíhá komunikace. Základní verze neobsahuje Ethernet připojení, ale dá se dokoupit shield.

Tady jsou originální konfigurace, ale desek je mnohem víc. http://arduino.cc/en/Main/Products Musíš si vybrat typ podle toho jestli budeš pracovat jen na otáčení a nebo jestli bude arduino základem dalších experimentů. ;)

Programovat můžeš i v ide, a existuje spousta knihoven na cokoliv, takže si určitě vyhraješ.
Jo a pro inspiraci se můžeš mrknout sem tady to hawelson řešil jednoduchým obvodem http://hawelson.blog.cz/0704/solarni-natacec-za-sluncem

JardaP .

  • *****
  • 11 064
    • Zobrazit profil
    • E-mail
Re:Arduino/RPi na měření intenzity světla
« Odpověď #4 kdy: 11. 03. 2013, 17:42:44 »
Nejak nechapu, proc Arduino. To je, jako mixer se ctyrjadrem. Na tohle staci dva svetelne snimace, par tranzistoru, eventuelne operacni zesilovac a dve rele nebo dva vykonove tranzistory s ochrannou diodou na vystupu.

BTW, snimace bych necpal do trubicek, ale spis do matne vycernene krabicky s inteligentne navrzenym okenkem nebo mozna spis do krabicky s prepazkou, ktera bude vrhat stin na jeden ze snimacu, kdyz bude poloha nespravna. Prvni by se dalo pouzit s Arduinem, protoze tam by bylo nutne, aby napred zavrtelo panelem a naslo pozici Slunnce, druhe by fungovalo i s resenim s tranzistory.

Jinak, kdyz Arduino, tak by se take dalo mu rici, kolik je hodin a podle tabulky by vedelo, kde je spravna poloha. To by ale znamenalo pouzit krokovy motor a nejak zajistit nastaveni vychozi pozice pri inicializaci.


Olaf

Re:Arduino/RPi na měření intenzity světla
« Odpověď #5 kdy: 11. 03. 2013, 17:44:31 »
Jestli Vám primárně nejde o programování, požadovanou funkci Vám zajistí kromě zmíněných fotorezistorů jeden operační zesilovač jako komparátor s hysterezí plus dva tranzistory na výstupu (plus několik pasivních součástek). Samozřejmě záleží, co tím budete spínat.

Jako snímač Vám poradím velice šikovný (a hlavně ověřený) trik. Můžete snímat osvětlení protilehlých stran rovné destičky, která se bude HRANOU natáčet ke zdroji světla. Osa fotorezistorů ke kolmá k ploše destičky. Fotorezistory pak nemusíte ani nijak zvlášť stínit (trubičky klidně vynechte).

PS: Fázi různě stíněných fotorezistorů jsem si taky prodělal :)

Pavouk106

  • *****
  • 2 400
    • Zobrazit profil
    • Můj blog
    • E-mail
Re:Arduino/RPi na měření intenzity světla
« Odpověď #6 kdy: 11. 03. 2013, 17:57:47 »
Mně právě jde o programování, v elektru jsem úplně mimo. Ubastlim si stabilizátor napětí, případně dokážu obalit tranzistory součástkama, aby plnily základní funkce, ale s OZ jsem úplně mimo. Proto Arduino, chci docílit funkce pomocí programování a základních elektrosoučástek (snímačů).

Od panelů si slibuju dostatek elektriky pro napájení desky + motorů. Abych to prostě mohl kamkoliv přenést, postavit a nechat si hlídat vlastní napájení. Proto bych možná od určité intenzity při západu otočil panely co nejdál to půjde směrem na východ. Aby se to ráno chytlo a mohlo se dotočit úplně.

Krokový motory jsou skvělej nápad, na těch to budu muset postavit už z důvodu, že Arduino by podle nich vědělo, kterym směrem je otočený. Samozřejmě ne podle nich, ale podle sebe. Krokový motory by mi jen zařídily, že bude podle čeho počítat ;-) Zároveň by se vyzkoušením dalšího kroku přesně zjistilo, kde je zrovna teď zdroj světla (zda už udělat ten další krok nebo ne).

Docela se na to těším, zatím budu jen studovat, případně vyrábět konstrukci s panely. K narozeninám si pak nechám udělat radost a jde se na to...

Re:Arduino/RPi na měření intenzity světla
« Odpověď #7 kdy: 11. 03. 2013, 19:40:13 »
Jsem rád, že jdeš do Arduina. Umí to téměř všechno a stojí to pár kaček, resp. koupil jsem Arduino MEGA i s Ethernetem z Číny ani ne za 5 stovek.. Ty 2 relátka k motoru na PCB i s optočleny a šroubovací svorkou tam jsou taky pod 3$, pro příklad.  Řeším s tím právě domácí automatizaci. Jen mne mrzí, že u nás se na to každý dívá jako na podřadnou věc a moc se to nepoužívá a není o tom někde nějaké kloudné forum.. Jak někdo píše šlo by to vše dělat i jednodušeji a čistěji, než nějakou universální deskou, ale na experimentování se svým originálním zapojením a  PCB ad.  nemám momentálně absolutně čas. Místo toho se snažím pochopit javu, což zase je problém pro mne. A když si nakonec rozmyslíš, že to má fungovat úplně jinak, stačí přepsat program, u takhle primitivních věcí je to hned, jen pár dobře pochopitelných funkcí.  Místo servomotorku bych použil klasickej ss motor a na odečítání polohy nějakej potenciometr připojený k ose, pokud budeš potřebovat tu polohu snímat. Nevím jak velké mají být ty solární panely, ale nějakej větší servomotor je už za jinou cenu. Ale stačily by asi jen 2 pojistné dorazové spínače na začátku (východě) a na konci  (západě) trasy.

Pavouk106

  • *****
  • 2 400
    • Zobrazit profil
    • Můj blog
    • E-mail
Re:Arduino/RPi na měření intenzity světla
« Odpověď #8 kdy: 11. 03. 2013, 20:35:52 »
daew: Já Arduino viděl u kámoše a právě ta představa, že s tím jde v podstatě cokoliv, se mi líbila. On už má snad dvě nebo tři. Všechno na hraní :-)

Místo krokových dojde na klasický motorky, když jsem viděl ceny... Za to bych měl další Arduino. Bude to zatím jen hračka, takže dolární panely budou tak velký/silný, aby utáhly Arduino (kolik žere?) a ty motorky na otáčení. S dorazy východ/západ počítám, odečítání podle potenciometru mě vůbec nenapadlo :-)

Olaf

Re:Arduino/RPi na měření intenzity světla
« Odpověď #9 kdy: 11. 03. 2013, 21:34:51 »
... Stejně tak potřebuju výstup na motor (na relé) doprava a doleva, případně i nahoru dolu (podle toho, jak moc se do toho vrhnu...) ...

Pokud nakloníte osu, kolem které se bude panel otáčet, o 40° směrem k severu (tj. sklon 50°), bude Vám dopadat sluneční záření během rovnodenosti kolmo na panel, v létě pak shora a v zimě zdola. Pokud umožníte naklopení panelu o +-23,5° nahoru a dolů, staší s nastavením hnout cca 1 za měsíc a záření bude dopadat na panel prakticky kolmo (samozřejmě při otáčení kolem "vertikální" - tedy ukloněné - osy během dne).

Příliš mnoho energie navíc tím naklápěním o +- 23,5° ale nezískáte, jen tím snažím poukázat na víceméně zbyteční natáčení podle dvou os; "horizontální" natáčení (s nakloněnou osou) bohatě stačí (viz např. http://mapa.czrea.org/slunko.php - Interaktivní mapa obnovitelných zdrojů energie - Putování Slunce po obloze).

PS: Slunce jde v naší zeměpisné šířce (50°) nad obzorem v rozmezí zhruba 16,5° (zimní slunovrat - poledne) až 63,5° (letní slunovrat - poledne) nad obzorem. Během rovnodenosti to je 40°.

... Krokový motory jsou skvělej nápad, na těch to budu muset postavit už z důvodu, že Arduino by podle nich vědělo, kterym směrem je otočený. Samozřejmě ne podle nich, ale podle sebe. Krokový motory by mi jen zařídily, že bude podle čeho počítat ;-) Zároveň by se vyzkoušením dalšího kroku přesně zjistilo, kde je zrovna teď zdroj světla (zda už udělat ten další krok nebo ne). ...

Pokud nechcete řídit panely na sluneční farmě (tj. jedním smímačem X panelů), poloha panelu Vás nemusí vúbec zajímat a krokové motory ani snímání polohy panelu nepotřebujete. Pokud např. zapojíte fotorezistory plus další 2 rezistory do můstku, pouze měříte napětí. Nula znamená vyvážený můstek (správně natočený panel) a + nebo - směr otáčení. Z poloh jsou důležité pouze krajní polohy, protože v létě jde slunce o víc jak 180° a pokud se večer zastavíte na SZ, bude mít ranní sluníčko (SV) tendenci otáčet panelem doprava.

bagrista

Re:Arduino/RPi na měření intenzity světla
« Odpověď #10 kdy: 12. 03. 2013, 00:37:59 »
Urcite Arduino.
Kupte si asi UNO - zakladni model.
Pozor, vim,ze u verzi z DX (nejake to chinaduino) byl u prvni revize una problemovy stabilizator (7-12v), mozna uz je to opravene.

Byt vami, vykaslu se na motory a dam tam uplne obycejna modelarska serva - ridi se sirkou pulzu (na arduinu neskutecne jednoduche - jen poslete knihovne servo uhel a on se nastavi). Za nejake levnejsi date na DX cca 80 korun. Sily bude mit dost. Fotodpory zapojte s pevnym odporem jako delic, zapojte mezi zem a +5V, merte napeti mezi nimi, provase ucely je Wheatsoneuv mustek trochu zbytecny, chcete -li to jako programovaci etudu.

Mohu byt dost seredne mimo, ale takto bych to delal ja.

za chyby a absenci nabodenicek se omlouvam

Xjmeno363-megatroll

Re:Arduino/RPi na měření intenzity světla
« Odpověď #11 kdy: 12. 03. 2013, 09:24:55 »
Třeba by se ti mohlo hodit tohle:
http://dspace.upce.cz/handle/10195/34961

automaticky se to natáčí za sluníčkem

Pavouk106

  • *****
  • 2 400
    • Zobrazit profil
    • Můj blog
    • E-mail
Re:Arduino na otáčení solárních panelů
« Odpověď #12 kdy: 12. 03. 2013, 13:15:29 »
Olaf: Najespíš i tak udělám otáčení ve dvou směrech, aby to nejlépe stále drželo 90 stupňů k Slunci. To otáčení ze západu na východ (přes druhou stranu) vyřeší právě dorazy - dorazí najednu stranu, pochopí, že tudy nemůže, tak pojede k druhýmu dorazu :-)

Polohu panelu bych rád znal kvůli statistice (kdy a kam byl natočenej, případně si v budoucnu dělat grafy kam to koukalo a kolik šťávy to ždímalo).

bagrista: Vezmu Duemilanove. Je levnější. Vezmu k němu i step-up step-down měnič, když to bude napájený přímo z článku, lepší, než bastlit něco takovýho sám.

Serva vůbec nevím, jak fungujou. Pokud by uměly po stupních, tak by to bylo super. Nehodil bys mi sem odkaz na dx.com na nějaký vhodný? Pozor na napájení z článků = omezenej příkon. Nemusí bejt ani silní, celá otočná konstrukce bude lehounká...

Dělič ve smyslu foto - foto je dobrej nápad. Díky za něj. Jsem amatér nejhrubšího zrna :-D Zatím vlastně nejsem ani ten amatér... ;-)

Pokud by tohle vyšlo a byly prašule, dost možná by to skončilo nákupem velkých panelů... I v tomhle stavu by to ale mohla být třeba nabíječka mobilů apod. Zvlášť, když k tomu dobastlím nabíjecí baterii a bude to schopný nějakou tu energii uchovat.

Všechno se ale bude teprve konat a odvíjet. Až/pokud něco stvořím, podělím se. Pořád tu diskutujte, rád si počtu, každej nápad nebo rada se cení.

Pavouk106

  • *****
  • 2 400
    • Zobrazit profil
    • Můj blog
    • E-mail
Re:Arduino na otáčení solárních panelů
« Odpověď #13 kdy: 12. 03. 2013, 13:28:23 »
Ještě jednu věc bych se chtěl zeptat - Ethernet shield. Chtěl bych vidět výstup programu (když ho do něj vepíšu) na dálku, případně to rovnou sulcovat nějakym lepšim způsobem, třeba jako odpovědi na HTTP GET nebo SNMP. Je k tomuhle Ethernet shield určenej? Umí nějakej základ sám od sebe, nebo budu muset tvořit i pro komunikaci po síti všechno sám? Nerad bych to koupil, abych zjistil, že bez síťových znalostí se nepohnu...

Shieldy jsou dělaný tak, že je napíchnu na desku a stále můžu využívat všechny I/O na shieldu? Nebo mi nějaký sebere pro sebe?

3ugeene

Re:Arduino/RPi na měření intenzity světla
« Odpověď #14 kdy: 12. 03. 2013, 14:46:37 »
vsechno sam, umi jen "zakladni" komunikaci, mrkni se do ovladaciho softu arduina - sou tam na to ukazkovy priklady