Solar Tracker V2.0 – Fortgeschrittenes DIY-Solarnachführsystem
Komponenten und Zubehör
| Komponente | Menge | Hinweise |
|---|---|---|
| Custom Arduino Shield (OSH Park PCB) | 2 | 1× Shield für Servos/Sensoren, 1× Sensor-Halter-Platine |
| Arduino UNO | 1 | |
| SG90 Mikro-Servomotoren | 4 | 2 Achsen (Azimut + Elevation) × 2 Servos für mehr Drehmoment |
| Female/Female Jumper-Wires | 5 | Verbindung Sensor-PCB ↔ Shield |
| Lasergeschnittene Holzteile (3 mm & 6 mm Sperrholz) | 1 Satz | DXF-Dateien auf GitHub |
| Schrauben M4 (8-32), Muttern, Holzschrauben #2 | nach Bedarf |
Benötigte Werkzeuge
- Lasercutter (für Holzteile)
- Lötkolben (für Shield & Sensor-PCBs)
- Schraubendreher
Software
- Arduino IDE
- Code & Libraries auf GitHub: BrownDogGadgets/SolarTracker
Projektbeschreibung
Der ursprüngliche Solar Tracker (2015) war mechanisch komplex und fehleranfällig („Kabelsalat“). V2.0 setzt auf Plug-and-Play durch:
- Custom Arduino Shield: Steckplätze für 4 Servos + 4 Lichtsensoren (LDRs), keine lose Verkabelung.
- Sensor-Halter-PCBs: Vier kleine Platinen halten die LDRs im 90°-Kreuz (Oben/Unten/Links/Rechts), per Pin-Header mit Jumper-Wires am Shield angeschlossen.
- Gewichtsreduktion: Holzstärke von 6 mm auf 3 mm reduziert → weniger Last für 9g-Servos, günstigerer Versand.
Alle Dateien (PCB: KiCad/Eagle, DXF für Lasercutter, Firmware) sind Open Source auf GitHub. Ein Arduino-Nano-Shield-Design liegt ebenfalls vor, ist aber ungetestet.
Funktionsweise
- Vier LDRs messen Lichtintensität in vier Richtungen.
- Arduino vergleicht Oben vs. Unten (Elevation) und Links vs. Rechts (Azimut).
- Differenz > Schwellwert → entsprechender Servo schwenkt in Richtung helleren Sensors.
- Nachführintervall einstellbar (z. B. alle 30 s).
- Nachts (alle Sensoren dunkel) fährt Tracker in Parkposition (Ost) für nächsten Sonnenaufgang.
Code
Der vollständige, kommentierte Code liegt im GitHub-Repository: GitHub Repo. Kernfunktionen:
readSensors()– 4× Analog-Read, MittelwertbildungtrackSun()– Differenzberechnung, Servo-Steuerung mit HystereseparkAtNight()– RTC-oder LDR-basierte Parkposition- Kalibrierroutine über Serial Monitor
CAD-Dateien (Lasercutter)
DXF-Dateien für 3 mm & 6 mm Sperrholz auf GitHub. Benötigt: M4-Schrauben (meist 20 mm), eine 12 mm & eine 60 mm Schraube, 4× #2 Holzschrauben.
Schaltplan / PCB
KiCad/Eagle-Dateien für Shield & Sensor-Halter auf GitHub. Nano-Shield-Design vorhanden, aber ungetestet.
Hinweis
Der Anbieter (Brown Dog Gadgets) verkauft Kits, betont aber: 100 % Open Source, kein Kaufzwang.
Herstellungsprozess
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