Solar Tracking Projesi

Solar Tracking Projesi’ ni önlisansta proje ödevi olarak bir kaç arkadaşımla birlikte yapmıştık. Projenin amacı güneş panelinden elektrik üreterek bunu depolamaktır. Fakat bu sistemde panel güneşi izleyerek güneşten maksimum verimi almaya dayanmaktadır.

Sistemin Amacı

Sistem temel olarak algılayıcılar, güneş paneli, motorlar, işlemci ve aküler olmak üzere 5 kısımdan oluşmaktadır. Gece ve gündüz olmak üzere iki durumlu çalışma konumuna sahiptir. Gündüz güneş panelinden alınan elektrik enerjisi 24 voltluk akülere şarj edilir. Sistem gece konumuna geçtiği zaman gündüz şarj edilmiş olan akülerdeki elektrik enerjisini aydınlatma sistemlerinde, çeşitli elektrikli cihazlarda v.b. gibi yerlerde kullanılmasını sağlar. Ayrıca elde edilmiş olan akülerdeki elektrik enerjisinden gündüz de adaptör çıkışı aracılığı ile faydalanılabilir.

Mekanik Yapı

Mekanik yapı temel olarak yatay ve dikey olmak üzere 2 eksenden oluşmaktadır.Her eksende birer adım motor bulunur ve her adım motor önünde birer dişli kutusu vardır.Seçilen adım motorlar 7,5 derecelik dönme açısına sahip olmalarına karşın önlerindeki dişli kutuları dönme açılarını yatay eksende 0,12 ve dikey eksende 0,06 dereceye çekmektedir. Bunun sonucunda sistemde güneşten en verimli şekilde yararlanmak mümkündür.

Panel, algılayıcı, iki adet rulman, rulmanlara bağlı mil, mile bağlı panel bacağı, adım motor ve dişli kutusundan oluşmaktadır.Ayrıca elektronik kartlar da bu kısım da bulunmaktadır.

Elektronik fırçalar, fırça iletim hatları ve göbek milinden oluşmaktadır. Göbek mili üst kısım ile alt kısmı birbirine bağlar ve yatay eksen hareketinin merkezini oluşturur.

Dişli kutusu, dişli kutusuna bağlı mil, adım motor ve üç adet aküden oluşmaktadır. Ayrıca gece durumunda yanacak lamba da bu kısımda bulunmaktadır.

Elektronik Yapı

Elektronik yapı şarj, algılayıcı, izleme, işlemci ve motor sürücüleri olmak üzere 4 kattan oluşmaktadır.

Şarj Katı: Güneş panelinden gelen elektrik enerjisi doğrultularak akülere şarj edilmektedir.

Algılayıcı Katı: Temel olarak 5 LDR’den oluşmaktadır.LDR’ler 1 adet gece gündüzü belirlemek, 4 adet x ve y ekseninde güneşi izlemek için kullanılmaktadır.

İzleme Katı: Temel olarak 5 işlemsel yükselteçten (opamp) oluşmaktadır.LDR’ler ile oluşturulmuş algılayıcıdan gelen sinyalleri işlemsel yükselteçlerde sayısal bilgiye dönüştürür ve işlemci katına iletir.

İşlemci Katı: İşlemci katı sistemin merkezi birimidir. Sistemin gece ve gündüz durumlarında çalışma şeklini belirler. Gündüz durumunda izleme katından ve y ekseni sınırlama anahtarlarından gelen bilgileri işler ve sistemin hareket etmesi için adım motorları sürücü katına gereken sinyalleri iletir. Gece durumunda ise izleme sistemini kapatarak, daha önce de bahsettiğimiz gibi gündüz şarj edilmiş olan akülerdeki elektrik enerjisini aydınlatma sistemlerinde, çeşitli elektrikli cihazlarda v.b. gibi yerlerde kullanılmasını sağlar.

Adım Motorları Sürücü Katı: Temel olarak transistörler ve dirençlerden oluşmaktadır. İşlemci katından gelen sinyaller transistörleri anahtarlayarak adım motorlarda istenilen potansiyel farkın oluşmasını sağlar.

Solar Tracking Devrenin Proglamanması

Program pic c dilinde yazılıp, CCS derleyicisi ile derlenmiştir.

#if defined (__PCM__)
#include <16F877A.h>
#use delay(clock=4000000)
#fuses XT,NOWDT,NOPROTECT,NOLVP,NOBROWNOUT
#endif

char x=0, y=0;
int dikey[4]={8,4,2,1};
int yatay[4]={128,64,32,16};

void main()
{
    while(TRUE)
    {
basla:
        //yatay
        if(input(PIN_C4)==1)
        {
            output_high(PIN_D7);
            goto basla;
        }
        else
        {
            output_low(PIN_D7);
        if(input(PIN_C3)==0)
        {
            if(x==4){x=0;}
            output_b(yatay[x]);
            x=x+1; // motor-y sağa
            delay_ms(10);
            goto basla;
        }
        if(input(PIN_C2)==0)
        {
            if(x==0){x=4;}
            x=x-1; // motor-y sola
            output_b(yatay[x]);
            delay_ms(10);
            goto basla;
        }
        //dikey
        if(input(PIN_C1)==0)
        {
            if(input(PIN_D2)==0)
            {
                if(y==4){y=0;}
                output_b(dikey[y]);
                y=y+1; // motor-d yukarı
                delay_ms(10);
                goto basla;
            }
            goto basla;
        }
        if(input(PIN_C0)==0)
        {
            if(input(PIN_D3)==0)
            {
                if(y==0){y=4;}
                y=y-1; // motor-d aşağı
                output_b(dikey[y]);
                delay_ms(10);
                goto basla;
            }
            goto basla;
        }       
    }
}