Tracker solaire d’après la Latitude d’un lieu, la Date
et l’heure du jour.
Sur ce blog, vous verrez l'étude et la réalisation:
- D'un tracker solaire piloté par Arduino.
- L'amélioration de certaines pièces par Impression 3D.
- Le contrôle et le pilotage à distance avec une application Android et liaison série bluetooth.
DCEA, rien ne s’accomplit sans passion…
Le but :
- Se créer un nouveau projet... voir mes autres projets :
http://buzzcasoni.blogspot.fr/ https://www.youtube.com/watch?v=ffHxFfm3BbU

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Le Panneau solaire :
Charge, recharge et maintient en charge de tous types d'accus 12V cc
Tension de sortie nominale: 13,5V
Courant de sortie nominal: 350mA soit 0.35 A
Puissance maximale: 5W
Résiste aux intempéries IP61, montage possible à l'exterieur toute
l'année
LED bleue d'indication de charge
Dimensions: 352x338x16mm
Poids du panneau seul: 1,5kg
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Le Régulateur :
Régulation solaire 22Vcc à 14Vcc pour panneaux solaires photovoltaïques. Puissance maximale: 7A (100W en 14V). Entrée: 14 à 22 Vcc. Sortie: 13 Vcc
Tension
d'entrée max: 22V CC
Tension de
sortie vers la batterie: 13.0V CC ± 10%
Intensité de
sortie : 7A max. (Utilisation possible avec plusieurs panneaux solaire).
Protection
contre la décharge de la batterie si tension solaire inférieure à 10.5V CC
Protection
contre la surcharge si tension solaire supérieure à 14V CC
Type d'accu
recommandé: 12V de 10 à 40Ah scellé plomb-acide
Température de
travail: -10°C à +42°C, humidité < 80%
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Cahier des charges :
L’asservissement
du panneau sera alimenté par la batterie qu’il est sensé maintenir en charge, (!)
Il faudra limiter au maximum les déplacements lorsqu'il n’y pas, ou peu
de soleil, ou lors du passage du soleil
devant des obstacles naturels, (végétation, arbres…), ou immobiliers,
(bâtiments).
On devra pouvoir protéger le panneau l’été contre le rayonnement excessif du soleil, (chaleur), et contre les intempéries, (pluie, grêle).
On devra pouvoir protéger le panneau l’été contre le rayonnement excessif du soleil, (chaleur), et contre les intempéries, (pluie, grêle).
Etude, les
composants :
La base de cette étude porte sur le fait que la course du soleil est connue depuis des lustres et qu’à tout moment de la journée on connaît sa position pour un lieu donné.
Contrairement à ce que l’on trouve dans beaucoup de publications, on basera la poursuite du soleil non pas sur des capteurs de ‘lumière’, mais sur le ‘rapport’ entre Latitude d’un lieu, date et heure du jour.
L'avantage, c'est que le système pourra être mis en sommeil par temps nuageux ou de nuit. Les servos ne seront pas alimentés, principal défaut des systèmes à capteurs de lumière permanents du type photorésistances, (les servos "vibrent " constamment).
La taille du panneau étant relativement faible, 352x338x16mm, 1,5Kg, l’asservissement mécanique se fera par deux servos moteur, (assez puissants quand même), destinés au modélisme.
Pourquoi des servos moteur ? Ces moteurs fonctionnent en boucle dite 'fermée', c'est à dire qu'à tous moment, on connaît leur position, il est donc facile de les 'driver', (contrairement à des moteurs pas à pas fonctionnant en boucle 'ouverte').
Il faut les prévoir suffisamment dimensionnés pour, d'une part, vaincre les inerties et le poids du panneau, et d'autre part, pouvoir les débrayer électriquement pour qu'ils ne consomment aucun courant entre deux poursuites du soleil, (toutes les 30 mn, voir plus bas), tout en opposant une forte résistance mécanique, (due à leur forte démultiplication mécanique), au vent.
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MG996R Metal Gear Digital Torque Servo :
Specifications
Dimension : 40mm x
19mm x 43mm
Weight : 55g
Operating Speed :
0.17sec / 60 degrees (4.8V no load)
Operating Speed :
0.13sec / 60 degrees (6.0V no load)
Stall Torque : 13
kg-cm (180.5 oz-in) at 4.8V
Stall Torque : 15 kg-cm
(208.3 oz-in) at 6V
Operation Voltage :
4.8 - 7.2Volts
Gear Type: All Metal
Gears
Connector Wire:
Heavy Duty, 11.81" (300mm)
Running Current : 500mA - 900mA (6V). |
L’électronique
sera constituée par micro-contrôleur
Arduino Nano V3.0, assisté par un module RTC DS1307 gérant la date et
l’heure, et d’un module BH1750,
chargé de surveiller la luminosité.
Internet ‘fourmille’ d’exemples et de librairies
permettant facilement la mise au point du programme.
Arduino Nano V3.0
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RTC DS1307
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BH1750
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Arduino Nano V3 : http://arduino.cc/en/Main/arduinoBoardNano
Librairie et exemple RTC DS1307 : https://github.com/adafruit/RTClib
Librairie et exemple pour BH1750 : https://github.com/claws/BH1750
Position du soleil en fonction de la latitude d’un lieu, de la date et heure du moment.
Librairie et exemple RTC DS1307 : https://github.com/adafruit/RTClib
Librairie et exemple pour BH1750 : https://github.com/claws/BH1750
Position du soleil en fonction de la latitude d’un lieu, de la date et heure du moment.
Tous
les calculs se trouvent sur la toile, (merci aux créateurs et à tous ceux
qui l’enrichissent par leurs sujets et
leurs expériences), il faut juste faire le tri et trouver des sujets de ‘terrain’ pouvant servir…
Pour ma part, je me suis Inspiré de deux
publications, (encore merci aux auteurs) qui m’ont permis de réaliser un
simulateur avec un tableur bien connu.
Cela
permet de vérifier les calculs et de comparer les résultats
par rapport aux nombreux sites
donnant la position du soleil de façon
interactive, de préparer la transposition des formules au langage Arduino
et de vérifier après programmation,
la bonne exécution du programme.
On choisit : La
latitude, la date et l’heure.
On obtient :
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L’Azimut sur le plan horizontal et la hauteur par rapport à ce plan
de la position du soleil.
Les heures de lever et de coucher du soleil.
La durée d’insolation du jour.
Les hauteurs pour les solstices et équinoxe.
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
On limitera au maximum les déplacements :
Bâtiments à l’ouest, à l’est et arbre au Sud…
Vue de l’ouest…
Vue de l’Est…
On pourra, par exemple, limiter l'Azimut entre -55° et 55° l'hiver à cause des deux maisons à un étage à l'Est et à l'Ouest... Cette limitation se fera par programmation, l'Est et l'Ouest, la Hauteur mini et maxi seront bornées pour chaque mois de l'année....
On pourra, par exemple, limiter l'Azimut entre -55° et 55° l'hiver à cause des deux maisons à un étage à l'Est et à l'Ouest... Cette limitation se fera par programmation, l'Est et l'Ouest, la Hauteur mini et maxi seront bornées pour chaque mois de l'année....
1 - La course du servo chargé de l’Azimut sera limitée à l’Ouest et à l’Est
. En effet, on voit sur la photo que l’emplacement du panneau est entouré de bâtiments de 2 étages.
La course du servo chargé de la Hauteur sera limitée en bas à 10° et en haut à 55°, protection contre le fort rayonnement du soleil l’été risquant d’endommager le panneau solaire et où la récupération d’énergie est déjà suffisante à ce moment de l’année.
La course du servo chargé de la Hauteur sera limitée en bas à 10° et en haut à 55°, protection contre le fort rayonnement du soleil l’été risquant d’endommager le panneau solaire et où la récupération d’énergie est déjà suffisante à ce moment de l’année.
2 - Si la luminosité n’est pas suffisante, (nuages, matin ou fin de
soirée en hivers), la poursuite du
soleil sera arrêtée et le panneau
mis en sécurité à 35° permettant éventuellement à la pluie
de s’écouler, (et nettoyer le panneau), ou à
la grêle de ne pas percuter
perpendiculairement le panneau. Cette fonction sera dédiée au capteur BH1750.
3 - Les déplacements se feront à une fréquence permettant, d’un côté, l’économie d’énergie motrice, et de
l’autre, de maximiser l’orientation du panneau par rapport au soleil, sachant que par rapport à l'inclinaison optimale :
Un écart de 10° entraine une baisse de la production de moins de 2%.
Un écart de 20° entraine une baisse
d'environ 6%.
Un écart de 30° entraine une baisse
d'environ 14%.
Un écart de 40° entraine une baisse
de près de 25%.
Azimut : le
soleil fait 360° en 24 Heures soit 15°/Heure, 5°/20mn, ou 10°/40m.
Hauteur : la
vitesse verticale va dépendre des saisons, à Nîmes. A l’aide du simulateur, on détermine
que :
Solstice d'été,
on à 66° pour une durée d'insolation de 15.14 Heures, soit 70/(15.14/2), soit ~
9.3°/Heure ou 5°/32mn.
Equinoxes :
on à 46° pour une durée d'insolation de 12 Heures, soit 46/(12/2), soit ~
7.7°/Hr ou 5°/39mn.
Solstice
d'hivers, on à 23° pour une durée d'insolation de 8.43 Hrs, soit
23/(8.43/2), soit ~ 5.5°/Hr ou 5°/54mn.
En choisissant un suivi toutes
les 30 mn, on satisfait aux conditions :
Dépenser
le moins d'énergie, ne pas trop fatiguer les servos moteur, ne pas trop s'écarter
de la course du soleil pour capter le maximum d'énergie.
Fonctions supplémentaires :
1 - De façon à vérifier la bonne course, (absence de grippage), des servos, on aura un bouton permettant de faire effectuer : au servo Azimut un déplacement de -180 à +180°, et au servo Hauteur un déplacement de 10 à 70°, (le zéro étant le plan horizontal).
2 - Pour régler l’orientation, (et de vérifier), l’ensemble, on aura un bouton permettant de positionner le servo Azimut plein sud, le servo hauteur du jour à midi et de bloquer cette position pour réglage, (on arrête alors la
poursuite). Un nouvel appui sur ce bouton fera reprendre la poursuite.
3 - Si la tension de l'alimentation devenait trop faible, (Manque de soleil durant une très grande période), le panneau sera orienté Sud et la hauteur réglée à la valeur Equinoxe, (valeur moyenne pour un lieu donné par la latitude), en attendant que la batterie se recharge. Après quoi, la poursuite du soleil reprendra.
4 - Je n'ai pas encore décidé de l'emplacement de 'l'unité centrale', à l'abri dans le garage : les boutons de commandes seraient accessibles mais il faudrait relier les servos, (2 x 3 fils), relier le capteur de luminosité, (3 ou 4 fils selon que l'on associe la masse à la masse des servos). A noter que les fils trop longs commandant les servos induisent des perturbations électriques...
Autre solution : placer 'l'unité centrale' dans le tracker, et commander les fonctions 'boutons' par télécommande infra rouge, le tracker étant inaccessible de par sa position en hauteur... On aurait alors seulement 2 fils provenant du régulateur sens batterie unité centrale et 2 fils provenant du panneau et allant au régulateur... Solution éminemment élégante et pratique..
3 - Si la tension de l'alimentation devenait trop faible, (Manque de soleil durant une très grande période), le panneau sera orienté Sud et la hauteur réglée à la valeur Equinoxe, (valeur moyenne pour un lieu donné par la latitude), en attendant que la batterie se recharge. Après quoi, la poursuite du soleil reprendra.
4 - Je n'ai pas encore décidé de l'emplacement de 'l'unité centrale', à l'abri dans le garage : les boutons de commandes seraient accessibles mais il faudrait relier les servos, (2 x 3 fils), relier le capteur de luminosité, (3 ou 4 fils selon que l'on associe la masse à la masse des servos). A noter que les fils trop longs commandant les servos induisent des perturbations électriques...
Autre solution : placer 'l'unité centrale' dans le tracker, et commander les fonctions 'boutons' par télécommande infra rouge, le tracker étant inaccessible de par sa position en hauteur... On aurait alors seulement 2 fils provenant du régulateur sens batterie unité centrale et 2 fils provenant du panneau et allant au régulateur... Solution éminemment élégante et pratique..
5 - En prévision
d'une alimentation coupée, il faut
bien sortir la moto de temps en temps, et ou entretenir une autre batterie...
Une led préviendra 30 secondes avant
déplacement des servos de l’interdiction
de débrancher l’alimentation. On
laisse les servos agir et, surtout, on permet la sauvegarde, (enregistrement),
des valeurs Azimut et Hauteur dans l’EEPROM
de l’Arduino, (mémoire).
Led éteinte,
on peut débrancher la batterie à
maintenir, et rebrancher une autre
batterie pour maintenance. Les Hauteur et Azimut enregistrés seront lus en
mémoire et le panneau reprendra sa course.
Et hop ! On peut partir à moto,
batterie en pleine forme… Autres réalisations :
Réalisation d’une maquette :
Cela permet
de valider, (ou d’invalider), les choix, les calculs, la programmation
et les fonctions.
Maquette avec 2 servos miniatures indiquant l'Azimuth et la Hauteur et, avant de recevoir le capteur de lumière...
Puis, j’ai trouvé un support de caméra FPV,
(modélisme), tout équipé, (mini servo 9g), qui pourra faire l’affaire...
Pour plus de réalisme, une cellule solaire 2V 'simule' le panneau...
Le déplacement n'est pas très spectaculaire sur une courte vidéo, (15° par heure en Azimut), mais en appuyant sur le bouton 'Contrôle de rotation des servos', on comprend le principe :
Schéma Electrique de cette maquette :
Passons à l'étude des consommations :
( Câblage selon la maquette, sauf alimentation puissance servos par régulateur 12-6 Volts : L7806CV).Entre deux déplacements des servos, luminosité Ok, tension Ok : on mesure 42 mA (1).
Si la luminosité est faible, mis en sécurité du panneau, micro contrôleur mis en sommeil et réveil toutes les 8 secondes : 26 mA (2).
Si problème de tension, (batterie à moins de 80% de sa charge), micro contrôleur mis en sommeil : 0.287 mA (3).
Déplacement des servos, (1 à la fois), : 158 mA (4).
Décharge d'une batterie, la loi de Peukert modélise la
capacité d'une batterie en fonction du courant débité :
Cp = IPuissancek x t.
Batterie de démarrage pour Suzuki GSX 1400 : 12 A/h avec k = 1.1.
On calcule pour (1) : 12/(0.042Puissance1.1) = 392 heures avant décharge ou 16 jours.
Pour (2) : 665 heures ou 28 jours.
Pour (3) : 94 517 heures ou 3 938 jours...
Pour (4) : 91 heures ou 4 jours...
Ces calculs sont à apprécier en fonction de la durée des événements.
(1), le plus fréquent, (2), par mauvais temps, (3), normalement, cela ne doit pas se produire, (4), lors de la poursuite du soleil, toutes les 30 mn au mieux...
Et en face, nous avons un courant de charge de 350 mA, (voir description technique du panneau), lorsque le panneau 'capte' le soleil...
On est donc largement dans l'objectif fixé...
Concernant l'écriture dans l'EEPROM de l'arduino, les coordonnées Azimut et Hauteur sont sauvegardées toutes les 30 mn lorsque la luminosité et les bornes Azimut et Hauteur le permettent.
Le nombre conseillé d'écriture de l'EEPROM de l'arduino est de 100.000...
Si nous regardons la carte d'ensoleillement de la France :
On lit pour le Gard environ 2500 Heures d'ensoleillement par an.
Un rapide calcul : 2500/0.5 = 5000 écritures toutes les 30 mn par an.
soit 100.000/5000 = 20 ans...
En tenant compte que nous avons borné l'Azimut et la Hauteur pour éviter la poursuite lorsque le soleil est masqué par des obstacles naturels ou non, (végétation, bâtiment), ce chiffre est à prendre au minimum.
Donc pas de problème concernant la durée de vie de l'EEPROM de l'Arduino.
On est donc largement dans l'objectif fixé...
Concernant l'écriture dans l'EEPROM de l'arduino, les coordonnées Azimut et Hauteur sont sauvegardées toutes les 30 mn lorsque la luminosité et les bornes Azimut et Hauteur le permettent.
Le nombre conseillé d'écriture de l'EEPROM de l'arduino est de 100.000...
Si nous regardons la carte d'ensoleillement de la France :
On lit pour le Gard environ 2500 Heures d'ensoleillement par an.
Un rapide calcul : 2500/0.5 = 5000 écritures toutes les 30 mn par an.
soit 100.000/5000 = 20 ans...
En tenant compte que nous avons borné l'Azimut et la Hauteur pour éviter la poursuite lorsque le soleil est masqué par des obstacles naturels ou non, (végétation, bâtiment), ce chiffre est à prendre au minimum.
Donc pas de problème concernant la durée de vie de l'EEPROM de l'Arduino.
Il est temps de passer à la réalisation en vrai grandeur...
Commençons l'étude de l'axe principal, le but étant d'utiliser un maximum de composants du commerce et de se passer d'usinages demandant de gros moyens, (tour fraiseuse) :
Première idée :
Roulements, buttée à bille issus du modélisme.
Axe acier Inox, réalisation du taraudage facile, filière M8.
Ecrou, série plate + rondelle standard.
Seule la rondelle d'appui réclame un soudage, je pense à 4 points à l'arc...
Les joints en feutre sont facilement réalisables.
Le tube est en acier 22 mm x 25 mm se trouve facilement.
La 'fermeture' sera réalisée en PVC de 10mm.
Le servo Azimut viendra se fixer sur cette fermeture, je les attend pour continuer à dessiner .
Vue Arrière...
Vue de côté...
En position Hauteur mini...
Position Hauteur maxi, (volontairement limitée pour éviter de 'cramer' le panneau lors des forts rayonnements en été.
Débits PVC Blanc prévus pour commander sur le site ci dessous,
http://www.plastiquesurmesure.com/home
http://www.plastiquesurmesure.com/home
Remarque : Site très bien conçu, délai très correct, bonne qualité des pièces reçues, bonnes dimensions, rien à dire, ce site est top.
Prix : 84,16 €, port compris au 11 Mars 2015.
Les quatre points noirs de cette réalisation sont :
1 - Souder la rondelle dans le tube sur l'axe Azimut.
2 - Réaliser un parfait alignement du servo Azimut sur l'axe de rotation.
3 - Réaliser les logements, (alésages de 22mm), des roulements sur l'axe de la Hauteur.
4 - Réaliser l'alésage de 25mm au niveau de la semelle et de l'entretoise entourant le tube sur l'axe Azimut.
Et voilà les débits reçus...
Débits juste assemblés...
Il faut maintenant réaliser les usinages...
Voilà l'idée du bâti dessiné sur SketchUp en 3D...
Bâti avec la commande Azimut et Hauteur....
J'ai simplifié le guidage de l'axe, plus de rondelles et écrous.
J'ai simplifié le guidage de l'axe, plus de rondelles et écrous.
Sans le bâti, la commande de la Hauteur.
La commande Azimut...
La même commande sans la cage à roulements.
Éclaté de la commande Az.
Détails des Panneaux Avant et Arrière.
Détails de l'Axe Azimut.
Détails de l'Axe Hauteur.
Détails de la Palette de Commande de Hauteur.
Détails des Brides (x2).
Détail de la Cage à roulements axe Azimut.
Détails du flanc Droit.
Détails du flanc Gauche.
Détails de l'Intercalaire.
Détails de la rondelle soudée.
Détails de la Semelle.
Détails Support Pvc
Détails des Supports Servos.
Détails du Toit.
Détails des Bagues Pvc et Feutrines.
DCEA, rien ne s’accomplit sans passion…
Détails de la fermeture de la cage à roulements, Pvc.
Détails de la fermeture de la cage à roulements, Pvc.
L'usinage doit être simple, que des perçages, taraudages et découpes à la scie sauteuse. Les diamètres 22 et 25 seront réalisés à la scie cloche...
Les 'fenêtres' seront 'bouchées' par de la moustiquaire pour fenêtre collée ou 'soudée, (moustiquaire en 'plastique' et support Pvc, soudage possible par points au fer à soudé).
Elles serviront à aérer et à limiter l'accumulation d'humidité et ou de chaleur.
Remarque : J'ai modifié la largeur : 165 mm pour le Bâti.
Dans les débits Pvc, ( Plan TEC 002-0315 Ind A), cela donne :
Semelle : 1 x 165 x 67 x 10
Intercalaire : 1 x 145 x 67 x 10
Murs : 2 x 145 x 64 x 6
Toît : 1 x 145 x 67 x 6
Côtés : côtes inchangées.
Nouveau Schéma, pour le cas ou il n'y a pas de soleil du tout et que je sois obligé de débrancher la batterie moto pour m'en servir... Le temps que je rebranche une autre batterie, l'accu ou la pile, (2 versions possibles), prendront le relais. L'accu se rechargeant en permanence par un courant C/10, (12mA).
Un signal sonore signalera la baisse de tension, (de 12 à 9V), pendant 30 secondes avant de mettre le panneau en sécurité vers le sud. Il faudra alors 'reseter' le programme en appuyant sur un bouton après avoir rétabli l'alimentation 12V.
Coupe Générale sur l'axe Azimut et animation ci-dessous...
Sans la face arrière, animation sur Sketchup...
Tout est en place, maintenant, usinages et montage...
6 Juin 2015.
SUIVEUR
SOLAIRE, USINAGE & MONTAGE
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Ces
opérations sont à réaliser avec beaucoup de minutie.
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En préambule.
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Pour le montage, nous aurons besoin de
connaître la position électrique milieu des deux servos, (ci-après appelée
zéro). On peut réaliser cette opération avec seulement un Arduino et le
sketch exemple de la librairie servo de l’Ide Arduino.
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(1)
Côtés.
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Bien positionner les 2 débits des côtés,
juxtaposition aussi parfaite que possible.
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Percer les trous de liaison des faces
avant et arrière.
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Assembler les 2 côtés par ces trous à l’aide
vis et écrous appropriés.
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Percer les trous de liaison de
l'intercalaire (Ø 4.2 mm ) précision.
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Usiner les Ø 22 mm avec une scie trépan.
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Préparer l'axe hauteur et les 2
roulements à l'aide d'une toile émeri
|
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Les roulements doivent coulisser 'gras'
sur l'axe.
|
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Vérifier ces Ø 22 mm avec l'axe Hauteur
et les deux roulements…
|
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Percer les trous autour de ce diamètre
22 des caches roulements ( Ø de taraudage ).
|
|
Poursuivre les différents perçages et
finitions de ces 2 pièces. (Ø et fenêtres).
|
|
(2)
Intercalaire.
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Découper à la longueur de 145mm
à la scie à onglet.
|
Attention Perpendicularité et côte de la découpe
!!!!!
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Percer Ø liaison des côtés ( Ø de
taraudage ) Précision.
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Positionner l'intercalaire à 10 mm Précisément d'un bord de la semelle.
|
|
Aligner très précisément intercalaire et semelle.
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Percer 3 trous Ø 4.2 mm, (à l’intérieur
des contours des fenêtres de l'intercalaire), pour réunir ces deux pièces de
façon rigide.
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Assembler ces deux pièces très précisément.
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|
Usiner les Ø 25mm avec une scie trépan.
|
|
Vérifier que le tube de la cage à roulement Az se
monte 'gras'.
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|
Percer les Ø 10 mm des fenêtres. (la
semelle sera de ce côté, identique à l'intercalaire).
|
|
Poursuivre les différents perçages et
finitions de ces deux pièces.
|
|
(3)
Côtés.
|
Positionner et visser sans serrer
l'intercalaire avec les 2 côtés.
|
Positionner les deux roulements sur
l'axe Hauteur dans les Ø 22 mm.
|
|
(4)
Intercalaire.
|
Vérifier et Ajuster Perpendicularité
dans les deux plans X et Y.
|
Au besoin, agrandir les Ø 4.2 des côtés
pour pouvoir avoir une certaine mobilité
| |
Conseil : Percer des piges de centrages Ø 2mm, cela
permettra de retrouver ce réglage.
|
|
Si Ok, repérer par traçage le
positionnement de l'intercalaire à l'intérieur des côtés.
|
|
Démonter, puis déglacer les empreintes
sur les côtés et les 'bouts' de l'intercalaire.
|
|
Bien re-vérifier le positionnement.
|
|
Appliquer de la colle Pvc, remonter,
serrer.
|
|
(5) A ce
stade.
|
Les côtés sont usinés et finis.
|
L'intercalaire, usiné et fini, est fixé
aux côtés en bonne position.
|
|
L'axe hauteur peut, avec les roulements,
être déposé et reposé.
|
|
(6) Semelle.
|
Poursuivre les perçages et finitions.
|
Positionner le tube de la cage à
roulement Az.
|
|
Venir placer l'ensemble côtés et
intercalaire sur la semelle.
|
|
Régler le positionnement de ce nouvel
ensemble.
|
|
Si Ok, repérer par traçage les côté sur
la semelle.
|
|
Démonter et couper la semelle suivant
tracé, ~165mm.
|
|
Déglacer sur la semelle les empreintes
des côtés.
|
|
Vérifier
les équerrages du bâti.
Colle Pvc.
|
|
Remonter et après séchage.
|
|
Percer les taraudage dans les 2 côtés,
tarauder et monter les vis…( de renforts ).
|
|
(7) A ce
stade.
|
Le bâti est terminé et rigide.
|
L'axe Hauteur doit pouvoir être démonté
et monté facilement.
|
|
La cage Az elle aussi doit pouvoir être
montée librement.
|
|
Nota
: la semelle, finalement comporte les mêmes fenêtres que l'intercalaire.
|
|
(8)
Avant,
|
Vérifier précisément la côte entre les
côtés normalement 145mm.
|
Arrière
& Toit.
|
Découper à la scie à onglets ces trois
panneaux à la côte exacte.
|
Positionner les faces avant et arrière
et percer Ø taraudage en s'aidant des perçages effectués sur les côtés au
stade (1).
|
|
Monter ces deux faces.
|
|
Mettre en place le toit et percer Ø
taraudage de fixation sur les faces avant et arrière.
|
|
Ré-agrandir les Ø du toit, tarauder les
faces avant et arrière et remonter le tout.
|
|
(9) A ce
stade :
|
Châssis terminé.
|
On peut effectuer les finitions en
cassant les angles par exemple.
|
|
(10)
Moustiquaire.
|
A ce stade, on peut masquer les fenêtres
par de la moustiquaire, (moustiquaire à fenêtre de maison).
|
Cela évitera à insectes ou araignées de
venir coloniser le traker…
|
|
On découpe à la côte + 7mm de la
moustiquaire et on vient la 'coller' par des points de chauffe réalisés à
l'aide d'un fer à souder d'électronicien en faisant
|
|
fondre la moustiquaire et le Pvc.
|
|
Conseil : Faire d'abord des essais sur des chutes
de Pvc… (réglage température).
|
|
Autre solution : avec un pistolet à colle, déglacer
le Pvc et déposer un cordon de colle.
|
|
(11)
Palettes &
|
Réaliser conformément aux plans ces
trois pièces.
|
Bras
de levier.
|
Pas de difficultés notoires
|
Une fois réalisées, ces trois pièces
doivent se monter 'gras' sur l'axe Hauteur et se bloquer par le serrage des
vis M4.
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(12)
Supports Servos.
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Là encore, pas de difficultés, usinages
suivant plans.
Attention quand même à la découpe des
supports pour le servo Hauteur,
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perpendicularité soignée entre côté et supports…
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On viendra monter les supports Hauteur,
placer le servo hauteur pour repérage et traçage des Ø taraudés destinés à la
fixation du servo.
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Re-démonter pour taraudage et montage
servo hauteur + supports sur le côté correspondant.
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Conseil : On pourra coller les supports sur le
côté après avoir pris soin de déglacer les empreintes préalablement repérées.
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Pour l'Azimut, on fixera sous le toit
les supports après avoir posé les deux amortisseurs, (Epaisseur 4mm), sur
les supports et avoir 'coincé' le servo
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entre ces deux ensembles.
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Au besoin, agrandir les Ø correspondants
du toit, le servo doit coulisser 'gras', non serré.
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Conseil : On pourra coller les supports sous
le toit après avoir pris soin de déglacer les empreintes préalablement
repérées.
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(13)
Axe Az.
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Note : sur les plans, nous avons un écart de 2 mm entre la feutrine du haut et le
plan de l'intercalaire.
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Cet espace est inutile, mais il est prévu à l'origine pour prévoir un
'empilement' de hauteur variable en fonction des dimensions des pièces trouvées, ou
achetées…
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Le but est que la feutrine 'repose' sur
l'intercalaire.
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Conseil : prendre, pour l'instant un
axe Az de Ø 8 mm et 80mm de longueur, le fileter M8, et venir positionner
l'écrou 'série plate' en butée sur le filetage. Le 'braser' sur l'axe à l'aide d'une lampe à souder et de l'étain pour électronicien.
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Pour ceux qui en sont capables et équipés, réaliser une brasure normale au chalumeau.
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A ce stade, on prépare l'axe avec de la
toile émeri pour que les roulements et cage à billes coulissent 'gras'.
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On le laisse pour l'instant à la longueur
de 80 mm.
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(14)
Bagues,
Feutrines.
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Toutes les bagues seront réalisées en
Pvc, gaine pour électricien en grande surface ou tuyau ( Ø 22 ) de
canalisation.
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Les feutrines, on trouve ce matériau en
grande surface. Sinon, tout matériau souple à cellules fermées, (important
pour l’étanchéité) conviendra, épaisseur 2mm.
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(15)
Cage Az.
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Percer 4 trous en croix Ø 3mm à 10.6 mm
de la base de la cage
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Prendre une rondelle Ø 8.5 intérieur,
avec au mieux un Ø extérieur rentrant légèrement en force dans la cage, (Ø 22
mm).
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Autre solution, point de colle au
pistolet à colle entre les trous Ø 3, surtout pas au niveau de ces trous.
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Avec un poste à souder à l'arc, faire 4
points de soudure en soudant dans les 4 trous.
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Autre solution, effectuer une brasure au
niveau de ces trous avec une lampe à souder.
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Nettoyer les résidus de soudure.
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En posant la cage sur la butée à bille,
vérifier que celle-ci reste perpendiculaire au plan horizontal.
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Ajuster le Ø intérieur, (toile émeri),
pour que les roulements rentrent 'gras' dans la gage.
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(16)
A ce stade.
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On peut empiler sur l'axe Az, la
première feutrine, la butée à bille,
la cage Az, la première bague Pvc,
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un roulement, la deuxième bague Pvc, le
deuxième roulement et enfin la dernière bague.
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Vérifier que tous tourne librement sans à
coup.
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On peut alors, 'enfiler' le châssis
autour de la cage.
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(17)
Réglage longueur Axe
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Normalement, on constate que la cage Az
dépasse de 2 mm et l'axe de 6mm.
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et
Cage Az.
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On marque au raz du plan supérieur de
l'intercalaire la cage Az.
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On re-démonte et on ajuste la longueur
de la gage Az. Attention
à la permendicularité de la découpe, c'est important…
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On remonte la cage, et on s'occupe
maintenant de l'axe.
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On marque au raz de la cage l'axe Az.
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On re-démonte et on ajuste la longueur
de l'axe, là encore, attention
à la découpe qui doit être perpendiculaire au plan horizontal …
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On perce Ø taraudage M3.5 à 3 mm du haut
de l'axe.
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Nota :
le méplat sur le plan est facultatif, il sert en fait à pouvoir pointé et
percé plus facilement.
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On remonte le tout comme au stade (16).
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On place la deuxième feutrine.
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(18)
Fermeture de la cage Az.
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Pas de problème particulier, de plus, sa
forme peut être celle du plan mais peut prendre n'importe quelle forme, carré
par exemple.
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Bien repérer le centre de la pièce, cela nous servira à ajuster la
fixation de la liaison Axe/Servo.
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Nota :
La lumière oblongue de cette bague est là pour pouvoir régler la position du châssis
lorsque le servo est réglé électriquement à zéro.
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En effet, il arrive que selon la
réalisation du crantage de l'axe du servo
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et de celui de la liaison axe/servo, (je
l'ai constaté sur la maquette), nous ayons un léger décalage entre le zéro du
servo et la position du tracker.
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Mais ceci est juste d'ordre esthétique
et on peut très bien se passer de réglage et donc de cette lumière.
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Surtout, si, par exemple, on choisi un
support de l'ensemble rond…
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Il suffira de tourner l'axe sur le plan
horizontal par rapport au support prévu pour l'ensemble.
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Bref, on fixe la pièce sur l'axe Az.
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(19)
Blocage de la cage et du
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On a 10.6 mm entre : les faces de la
semelle et de l'intercalaire, et la
cage Az.
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Châssis.
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On réalise sur deux vis de longueur 13
mm, (entre dessous de la tête et l'extrémité de la vis), une pointe ouverte à
90° minimum
|
On visse ces deux vis et on repère la
marque laissée sur la cage.
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En théorie, on doit trouver 5 mm et 40 mm entre ces marques et la base de la cage Az.
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Conseil : On soulève
le châssis et on perce légèrement la cage au niveau de ces marques, on redescend le tout.
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On bloque sans forcer ces vis en rajoutant une
rondelle, et/ou avec du silicone entre semelle et intercalaire et les vis
pour qu’elles ne bougent plus.
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(20) Liaison
servo / axe.
|
On place cette liaison, (accessoire
vendu avec les servos), bien au centre
de la fermeture repéré au stade (18), le
plus soigneusement possible.
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On perce les quatre Ø taraudages, et on
taraude.
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On fixe la liaison au servo, (vis vendues
avec le servo), avec, si possible un point de colle ou de silicone, et on
fixe la liaison sur la fermeture de la cage.
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On peut monter la palette sur le servo
hauteur, (vis et palette vendues avec le servo).
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On peut faire un essai de montage du
toit
|
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Les deux amortisseurs ont pour fonction
principale de permettre un défaut d’alignement entre l’axe du servo et l’axe
Az, c’est
pourquoi le
servo ne doit pas être bloqué
par les supports et leur amortisseur mais doit coulisser ‘gras’.
|
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(21)
Fermetures axe Hauteur.
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4 rondelles Pvc Ø 34 épaisseur 3 mm.
2 d'entre elles ont un Ø 8.2 mm au
centre pour passage sur l'axe Hauteur.
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On monte ces deux rondelles sur l'axe
avec ses roulements.
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On les identifie droite et gauche au
crayon à papier.
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On repère, (avec une pointe style clou),
les quatre Ø réalisés au stade (1).
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|
On re-démonte l'axe Hauteur, et on perce
les rondelles intérieures
|
|
On juxtapose par jeu droite et gauche,
rondelles intérieures et extérieures et on contre perce les rondelles extérieures.
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On remonte le tout, axe, bras de levier,
palettes, fermetures intérieures, bagues intérieures, roulements, bagues
extérieures.
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Le tout ‘dans’ les deux côtés et on
ferme par les fermetures extérieures et 4 ensembles vis, rondelles et écrous.
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Conseil : Étanchéifier avec un léger cordon de silicone.
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(22)
Liaison Servo & palette.
|
On peut la réaliser avec un fil de Ø 1.2
mm en acier.
Soit acheter en grande surface ou dans un
magasin de modélisme.
|
On commence par former le fil sur la
palette du servo, on passe à travers le toit et on finit par former ce fil sur
le bras de levier de l'axe Hauteur.
|
|
En position zéro électrique du servo, il
se peut que la palette fixée au servo ne soit pas tout à fait horizontale.
(mêmes causes voir stade (18)).
|
|
L'important, c'est qu' il y ait
parallélisme entre les deux pièces, palette et bras de levier. Ce défaut sera
corrigé par le positionnement des deux palettes.
Au zéro électrique du servo, panneau
solaire vertical.
| |
A ce stade, le châssis est terminé. Il faut
maintenant l’équiper de l’électronique.
|
Petite vidéo retraçant les grandes étapes du montage....
Tracker solaire d’après la Latitude d’un lieu, la Date et l’heure du jour, le montage, pas à pas...
Intéressé depuis longtemps par l'impression 3D, je regarde ce qui se fait avec cette technique de réalisation. Il faut bien avoué que, pour l'instant, on voit surtout, (pour et par des particuliers), des pièces de décoration ou des figurines, (celles de star war par exemple).
Quelles sont les réelles possibilités, et que peut-on attendre de pièces réalisées en 3D et soumises à des contraintes mécaniques? Ce mode de réalisations est-il suffisamment au point :
Pour investir une machine à filament...
Peut on compter sur cette technologie pour des futurs projets ?
L'occasion est trop belle, je décide de faire réaliser la palette de commande de hauteur et les deux brides reliant l'axe hauteur et le panneau solaire.
Ces pièces n'ont pas 'besoin' d'une bonne géométrie, d'un bon aspect, les côtes doivent être bonnes mais pas d'une grande précision.
Les contraintes mécaniques seront : La bonne tenue des taraudages et la résistance au serrage sur l'axe hauteur et la 'tenue' du panneau solaire.
Pièces parfaites pour un test...
Les taraudages seront réalisés après impression. On fait quand même réaliser les Ø de perçage...
Je transmets donc mes fichiers Sketchup 3D, (.dae), sur le site :
Le site est bien fait, et permet même de simuler les contraintes d'épaisseur et de visualiser les 'faiblesses' de conception. Un bon point pour le site et son ergonomie. Très bien.
Je reçois aujourd'hui, 17 Juin 2015, les pièces commandées :
Prix : 34,54 € port compris, chacun se fera son idée... Pour ce prix :
Aspect : Grainé légèrement malgré l'option 'Poli' choisie. Correct.
Côtes : 1 à 3/10ém par rapport au plan Sketchup. Correct.
Géométrie : Fidélité Correct.
Usinage : A confirmer lors de la réalisation des taraudages...
Résistance mécanique : A confirmer au montage, et à l'usage...
Toutes ces réalisations peuvent être commandées sur le site Sculptéo:
rubrique IMPRESSION 3D 'boutiques', CATÉGORIES 'Mécanique', et dans la fenêtre RECHERCHER, tapez 'tracker solaire', ou suivez ce lien.
De prime abord, cela confirme ce que je pense :
L'impression 3D, telle qu'on l'entend, (pour particulier et technologie à filament fondu "FDM"), est réservée à des pièces de design, de décoration, n'ayant pas de contraintes de géométrie ou de cotation exigeantes.
Par contre, l'Impression 3D du type stéréolithographie, (un laser vient durcir par couche, soit une résine liquide SLA ou en poudre SLS), est bien meilleure... On peut déjà, par ce principe, imprimé du métal...
Ce procédé est d'ailleurs utilisé depuis de nombreuses année pour la fonderie à la cire perdue, impression en cire, dépôt de couches de céramique et remplissage de métaux venant prendre la place de l'empreinte en cire qui 's'évapore'...
Sauf que là, on ne parle plus de machine de quelque centaines d'Euros mais de milliers d'Euros, pour l'instant...
(Voir le site Formlabs.com).
A lire absolument : les différents procédés d'impression 3D.
Il faut donc intégrer ces données dès la conception pour ne pas être surpris. Pour l'heure, je n’investirais pas dans une imprimante du type filament fondu... On en parle beaucoup, (surtout nos journalistes spécialistes en tout et surtout en rien...), on pousse ce nouveau marché sans trop se préoccuper des résultats par rapport aux promesses, (bien que les précisions s'améliorent de plus en plus, vous avez dit consommation, et bien vous avez tout compris).
Il n'y qu'à regarder le nombre de machines à peine déballées à vendre sur le Bon Coin...
°°°°°
Poussant le vice un peu plus loin, l'impression 3D m'a donnée des idées, c'est là que ce moyen devient vite génial :
Intégrer les cales de chaque côté des roulements sur l'axe Hauteur et des joints toriques permettant de garantir l'étanchéité des 'cages à roulements'.
Repassons un peu de temps sur Sketchup...
Voilà pour les caches extérieurs.
Et pour les caches intérieurs avec les joints toriques....
Avec ce moyen, nous avons, étanchéifié nos 'cages' de roulements, bloqué nos roulement en évitant la réalisation des quatre cales de 1,5 mm prévues au départ, et réalisé nos quatre caches.
Remarque : le Ø des caches est pour le coup passé de 32 à 36 mm...
Toutes ces réalisations peuvent être commandées sur le site Sculptéo:
rubrique IMPRESSION 3D 'boutiques', CATÉGORIES 'Mécanique', et dans la fenêtre RECHERCHER, tapez 'tracker solaire', ou suivez ce lien.
06 Juillet 2015, réception des pièces commandées :
Vue des 2 faces, en haut, des 2 caches extérieurs, et en bas, des 2 caches intérieurs...
Les mêmes pièces équipées des joints torique.
DCEA, rien ne s’accomplit sans passion…
Elle est pas belle la vie du bricoleur...
Mon père me disait toujours : mais qu'est ce qu'on va faire de toi...
Il est vrai, Arduino, Sketchup, Internet et Impression 3D n’existaient pas...
Ça y est, (1er Septembre 2015), je m'y remets, entre temps, j'étais sur un autre projet, (voir le lien ci dessous), qui m'a obligé à me former sur un nouveau logiciel 3D, FreeCad et à découvrir un autre imprimeur 3D, ShapeWays.
Pourquoi ? voir à la fin de mon autre blog :
Je disais donc que :
Nouvelles pièces faisant office de palette et bride de commande sur l'axe Hauteur du panneau solaire dessinée sur FreeCad, elle sera imprimée par ShapeWays.
Palette et Bride seront solidaires de l'axe hauteur par des goupilles fendues Ø 2 mm.
Nouvelle entretoise permettant de se passer de la rondelle à souder dans la cage à roulement de l'axe Azimut, elle se met juste en bout de cette cage et s'appuie et enferme la cage à billes.
Dessinée sur SketChup et réalisée par ShapeWays.
Nouvelle fermeture de la cage à roulement de l'axe Azimut.
Dessinée sur SketChup et réalisée par ShapeWays.
Enfin, n'ayant pas trouvé de boitier aux dimensions voulues, je me suis résigné à dessiner de quoi enfermer l'électronique...
Côtes théoriques d'encombrement...
Des glissières permettent d'enficher 2 cartes, (ou circuit imprimé), et un logement de la pile ou accus est prévu. De ce boîtier ne doivent sortir que les alimentations des servos et la connexion au régulateur solaire. Le reste, (boutons, led, capteur de luminosité), seront placés de façon à pouvoir être vus ou manipulés à travers les fenêtres pratiquées dans les faces avant et arrières du bâti.
Dessin FreeCAd Septembre 2015,
Mais, 41,35 $ pour le boitier et 6,86 $ pour le couvercle + port chez ShapeWays,
et 58,87 € pour le boitier et 10,52 € pour le couvercle + port chez Sculptéo, Oups !!!!
et 58,87 € pour le boitier et 10,52 € pour le couvercle + port chez Sculptéo, Oups !!!!
Finalement,
autre solution plus économique :
Dis tonton, c'est bien l'Impression 3D, mais moi, je fais ça avec 3 bouts de plastique...Et avec un croquis. Pendant que tu dessines, moi j'ai fini mon boitier...
Mais tu as raison fiston :
Sur le site Plastique sur Mesure:
Pvc Blanc 2 mm.
2 x 59 x 52 mm.
2 x 50 x 59 mm.
2 x 54 x 52 mm.
17,30 € + 10,80 de port soit 28,10 €, ça va mieux !!!!.
Avec les chutes de 10 mm d'épaisseur restantes de la fabrication du bâti, on fabriquera des 'coins' pour un assemblage collé.
Avec les chutes de 10 mm d'épaisseur restantes de la fabrication du bâti, on fabriquera des 'coins' pour un assemblage collé.
Et puis, pépère, si tu veux absolument des arrondis, une lime, de l'huile de coude et hop...
Les bonnes vieilles méthodes apprises au LTE de Vierzon, (Section E, 1980) ?
Et voilà, y a pu qu'à !!!!!
Toutes ces pièces sont également disponibles, pour ceux qui se lanceraient dans l'aventure, à l'impression sur les sites Sculptéo et ShapeWays.
A noter également que ce tracker est tout à fait réalisable SANS les pièces imprimées en 3D, il suffit de suivre les plans détaillés, certaines nouvelles fonctions ou simplicité de réalisations seront différentes, mais cela n'empêchera pas le fonctionnement.
A droite, perçages de 10 mm 'reliés' avec des découpes à la scie sauteuse électrique, (lame de 10 mm de large). Le Ø 25 est obtenu avec une scie trépan de même diamètre.
A gauche, après passage d'une lime, ça devrait le faire....
27/09/2015
J'ai bien avancé sur l'usinage du bâti, à voir prochainement...
27/10/2015, voilà le résultat, pas de problèmes particuliers en suivant les plans...
Remarque : J'ai décidé de pratiquer les mêmes évidements sur la semelle que pour l'intercalaire de façon à ce que l'eau de pluie ne stagne pas sur celle ci.
Sur le flanc droit, la lumière pratiquée est différente du plan, et oui, je me suis planté, j'avais percé les quatre trous destinés à recevoir les vis de fixation des supports du servo Hauteur du mauvais côté !!!!!!
J'ai donc du réaliser une lumière prenant en compte ces trous, (autre solution possible, refaire entièrement le côté droit)... A part la fixation future de la 'moustiquaire', (pas trop de place pour le collage), cela ne devrait pas avoir de conséquence.
A venir, pilotage avec smartphone et application Android...
Et oui, j'étais embêté par le pilotage à distance, (du au positionnement en hauteur du tracker), j'ai essayé une télécommande infra-rouge, une autre utilisant le 433 MHz, mais ce n'était pas satisfaisant...
Et bien j'ai découvert que l'on pouvait piloter l'arduino avec un smartphone android, réaliser sa propre application et la télécharger sur son smartphone.
En fait, cela revient à faire tous ce que l'on peut réaliser avec la liaison série du moniteur série de l'Ide arduino sur son smartphone :
Lire des paramètres envoyés par l'arduino.
Modifier ces paramètres et les envoyer à l'Arduino.
Déclencher des actions à distance.
Le tout de son smartphone par liaison bluetooth, trop, trop bon...
Je suis donc en train de me former et de réaliser une application pour ce projet...
Exemples d'applications sur la toile réalisées :
Lien de l'atelier réalisation d'applications : http://appinventor.mit.edu/explore/
Plus de switch, modification des paramètres des limites de mon smartphone, (seuil de luminosité pour mise en sécurité, fréquence de poursuite, etc...). Et comme on peut lire des informations, je rajoute un capteur pour lecture de température et d'humidité, qui peut le plus, peut le moins.... On ajoutera une sécurité en cas de gel, en dessous de 3°C, mise en sécurité orienté sud et suspension de la poursuite...
Et puis, pour de futurs projets, c'est très excitant et formateur,
Module Bluetooth HC-05 Capteur Température + Humidité DHT22
Maquette définitive avant transformation pour application Android et liaison série Bluetooth, avec le Capteur de température et d'humidité DTH22.
19/11/2015, vue d'ensemble.
Schéma électrique définitif de cette maquette avant transformation pour application Android et liaison série Bluetooth.
Informations en temps réel obtenues avec la liaison série de l'IDE Arduino.
Bien entendu, tous ces paramètres sont ajustables, (ici, l'heure maximale de poursuite de 19H30 n'est pas réaliste mais uniquement pour les besoins d'essais)...
En vue d'une future application Android, la fréquence de poursuite, ici de 5mn, la luminosité minimum, et la fréquence angulaire, (temps entre chaque degré de déplacement des servos, dépend du type de servo), sont stockées en mémoire et relues à chaque utilisation.
De sorte que ces paramètres pourront être lus et modifiés à distance...Nous pourrons également lire sur le smartphone tous ce qui est affiché sur la liaison série de l'Ide Arduino. Et si la taille du programme le permet, (?), nous aurons les deux affichages possibles...
Régulateur de tension...
Ou l'utilité de toujours passer par une maquette...
Ou l'utilité de toujours passer par une maquette...
J'avais un problème lorsque je débranchais l'alimentation principale en allant jusqu'au bout des alertes lumineuse et sonore. Je n'arrivais pas à pointer au sud en azimut et à la hauteur de sécurité.
En fait, le programme ne semblait pas réagir à ma programmation !!!!
En cherchant, je me suis aperçu que la tension de secours n'étais pas bonne...
Pourtant, la tension de l'accu chargé était de 8,4 Volts, suffisante pour alimenter les servos l'un après l'autre, (8,4 V / 880 mA pour l'accu et 6 V / 500 à 900 mA pour un servo), quel était le problème ?
En étudiant les caractéristiques du régulateur 7806, la tension dite de déchet est de 3 Volts, ce qui veut dire qu'il faut 3 Volts de différence entre l'entrée et la sortie !!!
Donc pour un régulateur 7806, il faut au moins 9 Volts en entrée...
Or, non seulement nous n'avons que 8,4 volts à la sortie de l'accus, mais avec 2 diodes dans le circuit, (une évitant l'accident en cas d'inversion de polarité et l'autre évitant de déchargé l'accus dans la batterie à recharger), nous obtenons à l'entrée du régulateur : 8,4 - 3 - 2 x (0.2) = 5 Volts.
Au lieu des 9 Volts demandés, enquête rondement menée mon cher Watson...
09/12/2015
La solution : Utiliser un régulateur avec une faible tension de déchet, (0.5 Volts).
Type LM 2940.
Ce régulateur n’existe pas en 6 Volts, nous nous contenterons donc de 5 Volts.
A essayer, une diode rapide type 1N 4148 entre la masse et le point milieu du régulateur :
Seuil de conduction de cette diode 0.65 Volts qui s'ajoute à la tension de sortie :
5 + 0.65 = 5,65 Volts, pour 2 diodes en séries on pourrait avoir 5 + 2 x 0.65 = 6,3 Volts.
A confirmer par un essai...
(Voir l'article sur les régulateurs de tension)
Ce régulateur n’existe pas en 6 Volts, nous nous contenterons donc de 5 Volts.
A essayer, une diode rapide type 1N 4148 entre la masse et le point milieu du régulateur :
Seuil de conduction de cette diode 0.65 Volts qui s'ajoute à la tension de sortie :
5 + 0.65 = 5,65 Volts, pour 2 diodes en séries on pourrait avoir 5 + 2 x 0.65 = 6,3 Volts.
A confirmer par un essai...
(Voir l'article sur les régulateurs de tension)
Schéma modifié avec le régulateur LM 2940 et une ou deux diodes rapides 1N4148.
FERMETURE CAGE A ROULEMENTS AXE AZIMUT.
Comme je n'étais pas content de la fermeture de la cage à roulement, j'en ai imaginé une autre.
En effet, la précédente ne permettait pas d'exercer une pression correcte sur les roulements et la buttée à bille, les efforts de rotation étaient entièrement encaissés par la vis de ø 3 mm.
Sur la nouvelle, qui sera imprimée en 3D par Shapeways, (également imprimable chez Sculptéo), c'est un méplat qui prendra les efforts. Une vis M4 viendra plaquer cette pièce sur l'axe. Les roulements et la butée à bille, par l'intermédiaire des bagues, seront maintenus et le jeu contenu.
De plus, un centreur est réalisé pour faciliter la 'mise dans l'axe' du support servo et, par la même occasion, du servo. Des rainures sont pratiquées à la base pour créer des 'chambres de décompressions' entre la pièce et le feutre d'étanchéité.
Au centre, on ménage la place pour loger la vis M4 de maintien sur l'arbre et celle opposée permettant de fixer le servo sur sa palette de commande, (voir détail du plan 2D ci après).
Fermeture Cage V3, vue en coupe.
Détails 2D, (désiné avec AutoCad 14), du montage servo , fermeture cage V3 et axe Azimut.
12 Décembre 2015, fin de la COP21 à Paris... Je suis pile poil dedans avec mon tracker...
Commander les pièces 3D, cliquez ce lien : Sculptéo.
ou ce lien : Shapeways.
(Même les lettrages sont disponibles à l'impression...)

Fermeture Cage V3, Lettrages, supports panneau et palette de commande dernier cri...
21/12/2015
Réalisation : Cage à roulements axe Azimut terminée, avec la fermeture cage V2,
Axe Hauteur terminé, avec les protections étanches des 2 roulements, palette et supports panneau première version imprimée.
Axe Hauteur terminé, avec les protections étanches des 2 roulements, palette et supports panneau première version imprimée.
Boitier électronique en place, ça commence à avoir de la gueule, non !!!!!
Bon, faut que je vous laisse, cette période de fêtes ne me laisse pas beaucoup de temps pour ce projet. Pendant ce temps là, la maquette tourne à la maison, l'allumage et l'extinction de l'éclairage faisant office de 'soleil', (mini Lux réglé à 10 lux), Mina dit que c'est notre animal de compagnie, (baptisé Nestor), il se réveille le matin et s'endort pour la nuit en sonnant toutes les 10 mn avant la poursuite calculée...
Passez de bonnes fêtes et à l'année prochaine....
Passez de bonnes fêtes et à l'année prochaine....
Pendant ce temps là, vous pouvez regarder une autre de mes réalisations à base d'Arduino.
Salut les petits loups et Champagne pour ces fêtes...
20/01/2016 : Bonne année à tous les bricolos, je vous souhaite pleins de réalisations et d'essais...
(une bonne santé également, ça aide pour bricoler).
Quoi de neuf ?
Ne pouvant pas continuer la réalisation 'mécanique' du tracker, je ne pouvais que bosser le programme pendant de rares instants de calme.
Ne pouvant pas continuer la réalisation 'mécanique' du tracker, je ne pouvais que bosser le programme pendant de rares instants de calme.
J'ai donc pondu, par dessus le programme de poursuite du tracker, une liaison série qui me permet de piloter l'ensemble directement depuis l'écran série de l'Ide Arduino.
En effet, cette étape me semblait obligatoire avant l'intégration du Bluetooth qui est lui même une liaison série.
Voici les menus disponibles à ce jour :
On peut donc prendre la main à tous moment sur le tracker :
Positionner le panneau en Azimut,
Positionner le panneau en Hauteur.
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Régler la fréquence angulaire, vitesse des servos,
Régler la fréquence de poursuite,
Régler le seuil d'ensoleillement avant mise en sécurité,
Régler le seuil de charge batterie avant mise en sécurité,
Autoriser ou non l'avertisseur sonore avant poursuite.
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Déclencher le positionnement de l'ensemble au Zénith du jour,
Déclencher la rotation complete des servos pour contrôle de leurs bonnes courses ,
Revenir à la position de départ pour reprendre la poursuite normale.
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Enfin, on peut afficher tous les paramètres en temps réel, (voir plus haut).
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A noter au passage que les boutons poussoir ne sont plus nécessaires.
Avec ces commandes déportées, de nouvelles idées se font jour, utiliser le châssis pour pointer une parabole satellite, une antenne directive, un télescope, une caméra, un laser... and so on.
Ce programme constitue la dernière étape avant passage au Bluetooth, l'ordinateur sera remplacé par un Smartphone sous Android....
Ce programme constitue la dernière étape avant passage au Bluetooth, l'ordinateur sera remplacé par un Smartphone sous Android....
Au fait, pourquoi Bluetooth et non pas Wifi ?
Le Bluetooth consomme beaucoup moins que le Wifi sur smatphone...
12/02/2016
Et voilà la dernière version : Commande par Bluetooth et App Android,
Plus aucun switch...
Au passage, j'ai rajouté un capteur pour connaître la charge de l'accus.
C'est de la balle !!!!
L'application sous Android a été développée, en test avec la maquette...
En bas : Bouton connexion, Bip de poursuite ou non, son du smartphone ou non, (tous les ordres et réglages sont 'parlés' ou non).
Bouton Az : positionnement en Az du tracker.
Bouton Ht : positionnement en Ht du tracker.
Bouton F.Track : réglage de la fréquence de poursuite.
Bouton Lux : réglage du seuil minimum de luminosité.
Bouton F.Ang : réglage de la vitesse de déplacement des servos.
Bouton Bat : réglage du seuil minimum de charge de batterie.
( en appuyant sur les boutons avant saisie de chiffres, lecture dans la fenêtre d'avertissement des valeurs possibles).
En haut : Bouton rotation : pour effectuer une rotation complète des servos.
Bouton Origine : retour à la position de départ des servos et reprise de la poursuite.
Bouton Zénith : positionnement du tracker au zénith du jour.
Bouton lecture des paramètres.
Au milieu, fenêtre d'avertissements, boîte de saisie.
Exemple avec le bouton hauteur :
A gauche, avant saisie, bouton Ht activé, (en vert), lecture des valeurs admises, (possibles).
A droite, après la saisie d'une mauvaise valeur, (ici, 96), et pression sur le même bouton, lecture de la valeur saisie et rappel de l'intervalle possible.
Toutes ces valeurs sont 'parlées' si le son de l'application est en service, (bouton son).
Après appui sur le bouton paramètres :
Lecture : de la date et heure vrai solaire,
de la température et taux d'humidité,
de la tension de la batterie et son % de charge correspondant,
de la luminosité, de la fonction bip de poursuite ou non(*),
de la tension de charge de l'accu 9 V,
des seuils minimums de luminosité(*) et batterie(*),
des fréquences de track(*) et angulaire(*) servos,
de l'heure solaire de début et de fin de poursuite, (ici réglées pour le test),
de la position des servos en mémoire,
des positions du soleil et des servos en Azimut et Hauteur,
de la position minimale et maximale possible en hauteur.
Si les seuils(*) réglables ne sont pas atteints, le tracker se met en sécurité et la raison précise est affichée à la suite de cette liste...
De la même façon, l'arrêt de poursuite pour la nuit est affichée.
(remarquez le bouton en bas à droite qui est passé à l'état 'Déconnecter').
Cette application est développée avec le générateur d'application Mip Inventor 2.
28 Mars 2016
Voilà la dernière mouture définitive de l'électronique.
La sauvegarde par accus a été retenue.
Nous arrivons à la phase finale de ce projet, intégration de l'électronique dans le tracker et finalisation de la partie mécanique...
A moi de jouer, retour dès que le tout est terminé...
Avril 2016, déménagement, changement d'adresse, il me faut un peu de temps pour retrouver mes petits, ( mina dit que j'en ai beaucoup trop dans l'atelier...), dès la fin de l’emménagement, ( vous savez, tringles et luminaires à poser, cadres et photos à suspendre, rien à voir avec ce projet), je termine l'intégration de l'ensemble.
Carcans Plage, (06 Mars 2016),"Minaouet" avant le départ pour la méditerranée...
Joli attelage !!!!
Maintenant, vent à surveiller sur Port Camargue,
(WindGURU),
Tiens, de futurs projets Arduino ?
Station météo communicante par internet, alimentée par le tracker solaire ?
Où girouette électronique + Gps pour un pilote automatique ?
Afficheur position et tirant d'eau de la derive de l'Open 5.00 ?
Ho ho, c'est bon les idées.
22 Décembre 2016 :
J'ai rajouté la lecture de la durée d'insolation mensuelle sur l'application du smartphone...
Promis, dès Janvier, je termine ce projet...
A + ....
DCEA, rien ne s’accomplit sans passion…
A bientôt pour la suite de cette réalisation....
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Super projet que je suis avec intérêt.je vais opté pour le même panneau solaire(sol6n)pour mon futur projet(gestion automatique poulailler,potager,et arrosage jardin).parcontre je comprend pas pourquoi il faut un régulateur pour la batterie.j'ai cru comprendre qu'il était équipé d'un régulateur.
RépondreSupprimerDeux avantages à prendre le régulateur proposé :
RépondreSupprimer1 - Régulation jusqu'à 7 A, besoin ultérieur de plusieurs panneaux ou 1 panneau plus 'gros'.
2 - Il y a une sortie batterie qui permet l'exploitation de la 'charge' de nuit. Le régulateur commute la source d'énergie entre le panneau et la batterie.
Merci pour l'intérêt porté à ce projet.
Merci pour ce projet.
RépondreSupprimerAccepteriez-vous de partager le code pour Arduino et le code source de l'appli pour Android ?
D'avance Merci et Félicitations pour ce projet très bien ficelé.
Pierre
merci trés beau travail, clair et précis passionant
RépondreSupprimerRien ne s'accomplit sans passion...
RépondreSupprimerbonjour je travail actuellement à la réalisation d'une station MéTéO dont les capteurs seront disposés sur une colline située à environ 100 mètres de la maison pour un différentiel d'hauteur d'environ 15 mètres (petite colline HI).
RépondreSupprimerLA transmission des relevés se fera par Xbee couplé à un Arduino ATm2560. L'alimentation sera assurée par un panneau solaire. Votre projet de poursuite du soleil m'intéresse beaucoup, d'autant que dans ma jeunesse j'étais radio amateur et que j'ai fais du trafique satellites et mis au point une carte qui commandait en Site et azimute les antennes. Pouvez vous fournir votre code arduino et je pourrais fournir les éléments de mon projet ( actuellement en développement et mise au point).
Merci de votre aide.
A lire vos éléments de votre projet, deponge.c@gmail.com. Cordialement.
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