專題的動機來自於想將太陽能板的效能(產生的瓦數)發揮到最好.由於目前太陽能板的建置,採用固定的方式較多.而太陽 不是一直固定在一個位置,所以若是使用固定的方式,必定會造成效能的損失. 主要目標是完成能自動調整太陽能板可維持與太陽垂直.我們將以微控制器ATMEGA328當作開發平台,4個光敏電組,來偵測四個方向光的強度後,再利用兩個配有A4988馬達控制器的步進馬達,來移 動太陽能板的x軸y軸.

1. 提案人：趙俊翔
專題名稱：最佳光源的研究和實作

2. 摘要
專題的動機來自於想將太陽能板的效能(產生的瓦數)
發揮到最好.由於目前太陽能板的建置,採用固定的方式
較多.而太陽 不是一直固定在一個位置,所以若是使用
固定的方式,必定會造成效能的損失.
主要目標是完成能自動調整太陽能板可維持與太陽垂
直.我們將以微控制器ATMEGA328當作開發平台,4個光敏
電組,來偵測四個方向光的強度後,再利用兩個配有
A4988馬達控制器的步進馬達,來移 動太陽能板的x軸y
軸.

4. MCU ATMEGA328
MCU Nano130
Cloud
系統架構圖
18650鋰電池x18
MCU BCM2835

5. 追日系統
Light Sensor
Step Motor
ATMEGA328

6. 功能
Part 1
Part 2
移動太陽能板面向強光處.
記錄太陽能的電壓電流
Part 3
透過網路傳送資料到Server

7. Atmega328,Nano130KE3BN,
BCM2835,
ESP8266, ACS712, INA219.
關鍵字

8. Part1系統架構圖

9. Part 2 Part 3資料儲存與上傳系統流程

10. 硬體架構圖

11. 硬體前方視圖

12. 硬體右方視圖

13. 硬體上方視圖

14. Xxx 追日演算法
將以4個光敏電組及2步進馬達來控制太陽能板,每個軸
的兩邊有個光敏電組,可獲得x軸的光敏電組值 x_e,x_w
及y軸 的光敏電組值y_s,y_n. 假設誤差容許範圍為λ.
馬達移動的距離為h1,h2.關係式如下:
xw
ys
yn
xe

15. Part2軟體流程圖

16. Part2 Part3通訊協定

17. Part3 AP and Web Server 系統流程

18. 未來展望
比較有用此系統與沒用此系統,電池儲存效能
NANO130 MCU省電功能使用
將木頭及塑膠材質改為金屬

19. 問題
電流模組,測出的電流資料,可信度讓人懷疑,可能需要
再找精準度較高的電流模組.
NANO130KE3BN MCU在Keil內的RTOS套件,遇上sprintf就
會造成故障,可能需要找方法克服.

20. 總結
此專案雖然已可以控制太陽能板能夠向著光線較強的方
向移動,日後太陽能板更大時,將需要學會如何選擇適
當的齒輪比,馬達的扭力和鐵線的拉線方法和固定,如此
方能輕易的拉動板子.