IOT123 - SOLAR TRACKER - TILT / PAN, PANEL FRAME, LDR MOUNTS RIG: 9 etapas (com imagens)

2025 Autor: John Day | [email protected]. Última modificação: 2025-01-23 15:03

A maioria dos designs DIY para rastreadores solares de eixo duplo "lá fora" são baseados no 9G Micro Servo que realmente está subestimado para empurrar um par de células solares, o microcontrolador, a bateria e a caixa. Você pode projetar tendo a bateria e o microcontrolador separados, mas desta forma você tem a opção de o Solar Tracker, bateria, microcontrolador (es) e os sensores / atores serem incorporados em uma única montagem.

Este conjunto é construído especificamente para os servos MG995 / MG996R e 2 células solares de 69 mm x 110 mm. A Estrutura do Painel é modular e pode ser adaptada para células de outros tamanhos.

Um instrutível / item separado estará disponível para a bateria / microcontrolador, embora este conjunto seja visto como independente e se encaixe em sua própria solução.

Esses servos consomem mais corrente do que o 9G; uma programação de sono e dia / noite deve ser empregada com sua solução de rastreamento.

Recursos

• Design modular - fácil de personalizar para células de tamanhos diferentes.
• Matriz de sensor de proximidade do sol (LDRs) embutida na estrutura do painel
• Movimento servo forte
• Furos de fixação da base ocultos - aperte pela parte inferior.
• Cavidade de circuito amigável com zip-tie para bateria / eletrônicos

Variações Esperadas

• Tamanho e número de células solares
• Tipo e número de baterias
• O tamanho da cavidade do circuito
• A geometria do alcance de inclinação / panorâmica

HISTÓRIA

• 15 de dezembro de 2017

  Envio inicial

• 29 de janeiro de 2018

  Ajuste de altura

Etapa 1: Materiais e Ferramentas

Agora existe uma lista completa de Bill of Materials and Sources.

1. Peças impressas em 3D (veja a próxima etapa)
2. 2 células solares de 69 mm x 110 mm
3. 4 LDRs desligados (resistores dependentes de luz)
4. 2 servos MG995 / MG996R fora
5. 3 cabos DuPont Fio de conexão de fita fêmea para fêmea de 40 cm (corte ao meio)
6. Parafusos de cabeça panela auto-atarraxantes de aço inoxidável 4G x 6mm de ~ 20 off
7. ~ 10 parafusos de cabeça panela de aço inoxidável 4G x 9mm auto-roscantes
8. Braçadeiras de cabo com cerca de 2 mm de largura
9. Cola quente e pistola de cola quente
10. Selante de silicone
11. 2 pares de conectores JST à prova d'água
12. Solda e ferro

13. Fluxo de solda

Etapa 2: As peças a imprimir

Os nomes das partes estão relacionados aos nomes de arquivos STL no Thingiverse.

1. 2 fora do PAINEL SOLAR lado de 138 mm
2. 2 fora do PAINEL SOLAR lado 110 mm
3. 4 fora do canto do PAINEL SOLAR
4. 1 desligado PAINEL SOLAR ficar 110 mm
5. 1 tampa inferior do PAINEL SOLAR 138x110mm
6. 1 bloco de base TILT PAN MG995
7. 1 tampa da base do TILT PAN MG995
8. 1 canto TILT PAN MG995 fora
9. 1 braço vertical de TILT PAN MG995 desligado
10. 1 suporte vertical TILT PAN MG995

Etapa 3: montagem da caixa do painel

1. Fixe 2 cantos do PAINEL SOLAR no lado do PAINEL SOLAR de 138 mm com parafusos 4G x 6 mm.
2. Repita o ponto # 1.
3. Fixe o lado do PAINEL SOLAR 110 mm entre as peças montadas no ponto 1 e no ponto 2 com parafusos 4G x 6 mm.
4. Repita o ponto # 3.
5. Afixe o PAINEL SOLAR com 110 mm entre os 2 lados do PAINEL SOLAR de 138 mm na superfície superior com parafusos 4G x 6 mm.

6. Fixe a tampa inferior do PAINEL SOLAR 138x110mm entre os 2 lados do PAINEL SOLAR de 138mm na superfície inferior com parafusos 4G x 6mm.

Etapa 4: Adicionar LDRs e células solares

1. Passe os fios de um LDR nos dois pequenos orifícios em um canto do PAINEL SOLAR pelo lado de fora.
2. Dobre o LDR para que ele aponte para cima e prepare-o para que fique na pequena saliência.
3. Puxe o LDR para fora e levemente para cima, coloque um punhado de cola quente certificando-se de que sela os orifícios.
4. Empurre o LDR para sua posição final enquanto a cola esfria.
5. Repita os pontos # 1 a # 4 para os outros cantos.
6. Na parte interna de um canto, apare todos os cabos LDR, exceto 7 mm, saindo e estanhe.
7. Solde um cabo duplo fêmea de 20 cm (1/2 de um cabo fêmea de 40 cm) aos cabos LDR.
8. Adicione um pouco de cola quente como isolamento e alívio de tensão.
9. Repita os pontos 6 a 8 para os outros cantos.
10. Pré-ajuste 2 células solares na parte superior da estrutura do painel.
11. Vire sobre uma superfície plana e firme, garantindo que os painéis fiquem na ranhura superior.
12. Aplique um cordão de selante de silicone na borda das células expostas à ligação às peças impressas em 3D.
13. Limpe as bordas do suporte central de silicone, onde o suporte TILT PAN vert MG995 será afixado posteriormente.
14. Deixe secar.
15. Aplique agente de fluxo nas almofadas de saída das células solares,
16. Estanho os pads de saída
17. Solde conectores JST fêmeas para almofadas em células solares.
18. Encaminhe e fixe os cabos na tampa inferior do PAINEL SOLAR 138x110mm com abraçadeiras.

Etapa 5: montagem da base inferior do servo

1. Insira os ilhós de borracha nos orifícios de montagem do Servo.
2. Insira as buchas de latão nos ilhós de borracha pela parte inferior (flanges apontando para baixo).
3. Insira os parafusos fornecidos nas buchas de latão do lado inferior e fixe na tampa da base do TILT PAN MG995.
4. Afixe a tampa da base do TILT PAN MG995 com o servo montado no bloco da base do TILT PAN do MG995 pelo lado de baixo com 4 parafusos 4G x 6mm.
5. Fixe o chifre redondo no servo com o parafuso da máquina.

6. Giro central do Servo com eixo curto do canto do PAINEL SOLAR e afixar na Buzina Redonda com os parafusos fornecidos.

Etapa 6: montagem do servo braço superior

1. Insira os ilhós de borracha nos orifícios de montagem do Servo.
2. Insira as buchas de latão nos ilhós de borracha pela parte inferior (os flanges apontam para longe do eixo).
3. Insira os parafusos 4G x 9 mm nas buchas de latão do lado inferior e fixe no braço vertical do TILT PAN MG995.
4. Fixe o chifre redondo no servo com o parafuso da máquina.
5. Afixe o suporte vertical TILT PAN MG995 ao braço vertical TILT PAN MG995 com 2 parafusos 4G x 9mm

Etapa 7: Anexando os 3 conjuntos

1. Giro central do servo superior com eixo longo do canto do PAINEL SOLAR e afixe na buzina redonda com os parafusos fornecidos.
2. Com cortadores de extremidade ou serra, remova 1 mm - 1,5 mm de 2 parafusos 4G x 6 mm (irá bater nos painéis de outra forma)
3. Incline o servo superior em uma direção de modo a expor um orifício de parafuso no suporte vertical TILT PAN MG995
4. Alinhe e afixe o suporte vertical TILT PAN MG995 ao orifício no PAINEL SOLAR para o parafuso de 110 mm 4G x 6 mm
5. Repita os pontos 3 e 4, mas na outra direção.

Etapa 8: ajuste de altura e chave de alimentação externa

Um colar de ajuste de altura com facilidade para uma chave liga / desliga foi adicionado e é uma etapa opcional. Digamos que haja restrições de ambiente onde você instala seu equipamento (como uma cúpula) e deseja soltar os painéis; esta coleira ajuda. Embora estejamos mostrando a plataforma sendo instalada em nossa cúpula, a prática pode ser aplicada a outras situações.

1. Posicione a plataforma com a folga X / Y correta
2. Marque a superfície da base, com o contorno da caixa
3. Corte a superfície da base no contorno, com um corte para que os fios do servo passem
4. Coloque o colar inferior na parte inferior da superfície da base
5. Furos piloto usando os seis furos no colar inferior
6. Fixe o colar inferior à superfície da base com parafusos de cabeça panela 4G x 6mm
7. Na superfície superior, coloque o colar superior nos parafusos que estão espetados
8. Aperte os parafusos de modo que os colares superior e inferior apertem em torno da superfície da base

9. Para adicionar um interruptor

   1. faça os três furos na superfície da base por onde os fios passarão
   2. passe um par de fios através de 2 orifícios adjacentes
   3. Solde um switch PCB SPDT 2,54 mm pitch 3 fios nos fios
   4. Cole a parte inferior e lateral do interruptor na posição com o colarinho inferior com cola de cianoacrilato (fixando até firmar)
10. Coloque a base da plataforma no colar, posicionando na altura desejada
11. Através dos orifícios nas paredes do colar inferior, faça os orifícios-piloto na caixa inferior da plataforma
12. Aperte os parafusos de cabeça panela 4G x 6mm nos orifícios com firmeza
13. Verifique a nova altura

Etapa 9: Próximas etapas

• Experimente este carregador de bateria 18650.
• Abrigue a unidade nesta cúpula.
• Experimente este controlador.
• A estrutura do painel pode ser removida em qualquer estágio, desconectando as extremidades dos cabos não soldadas e revertendo os pontos da etapa anterior # 3, # 4, # 5.