Tournesol Arduino : Construisez un Tournesol Électronique Suiveur de Soleil

Composants et fournitures

• 1x Arduino UNO
• 1x Capteur de lumière RobotGeek
• 1x Potentiomètre rotatif (générique)
• 1x Shield Base Seeed V2

Applications et services en ligne

• Arduino IDE

À propos de ce projet

Un maker est toujours sensible aux choses nouvelles et amusantes. Un jour, j'ai regardé une vidéo où un tournesol bouge en suivant le soleil. J'ai eu une illumination soudaine. Pourquoi ne pas fabriquer un dispositif électronique imitant ce biomécanisme.

Dans les jours qui ont suivi, j'ai commencé mon projet de suiveur solaire. J'ai sélectionné le Crowtail comme carte microcontrôleur, et récupéré les composants et accessoires dans notre entrepôt. Puis j'ai assemblé ces pièces. Enfin, je l'ai testé avec la LED de mon téléphone. Devinez quoi, ça a fonctionné parfaitement.

J'étais si excité que j'ai posté la vidéo de démo sur les réseaux sociaux. J'ai été surpris que beaucoup de gens l'aiment et la partagent, et certains m'ont même envoyé des messages disant qu'ils voulaient faire ce projet aussi.

J'ai donc refait ce projet et réalisé un tutoriel spécifique pour aider plus de gens à le réaliser. C'est parti.

Étape 1 : Préparation

Les matériaux nécessaires sont listés ci-dessous.

• Carton x 2
• Plaque de polystyrène (styrofoam) x 1
• Bâtonnet (bâton de bois) x 1
• Câble Crowtail 3 broches x 6
• Potentiomètre linéaire Crowtail x 2
• Capteur de lumière Crowtail x 4
• Pan-Tilt Crowtail x 1
• Crowduino avec ATMega 328 V1.1 x 1
• Base Shield Crowtail pour Arduino x 1

Étape 2 : Fabriquer la Tête du Dispositif

Premièrement, nous devons découper deux pièces de carton comme le montrent les images, juste pour deux moitiés d'une pièce de carton. Ensuite, les pièces de carton peuvent être assemblées en forme de croix. Enfin, collez le bâtonnet sur la croix, il jouera le rôle de "tête", et pointera toujours vers le soleil. D'autre part, cela rend le dispositif beau et stable.

Étape 3 : Installer 4 Capteurs de Lumière

Percez 4 trous adaptés dans le polystyrène pour installer les 4 capteurs, puis creusez un trou central pour passer le bâtonnet. J'ai numéroté ces capteurs pour distinguer leurs différents emplacements.

Étape 4 : Connecter les Capteurs avec les Câbles

Utilisez le pistolet à colle pour fixer le bâtonnet à la mousse, puis branchez les câbles sur les capteurs.

Étape 5 : Fixer le Bâtonnet au Pan-Tilt

Nous fixons le bâtonnet au pan-tilt. Le support du capteur doit rester cohérent avec l'image. Le capteur "1" et le capteur "2" sont situés en bas.

Le pan-tilt est un dispositif assemblé avec des servos 9G. Il peut contrôler la rotation verticale et horizontale sur 180 degrés.

Enfin, fixez le panneau solaire sur la mousse. (Note : les deux panneaux solaires sont purement décoratifs, sans fonction d'alimentation.)

Étape 6 : Téléverser le Code

Sortez le Crowduino et le Base Shield Crowtail, puis empilez-les ensemble. Avant de connecter les câbles sur la carte de base, nous devons téléverser le code dans le Crowduino, un câble micro USB est nécessaire. Connectez le Crowduino à l'ordinateur, et ouvrez l'Arduino IDE.

Étape 7 : Connecter 4 Capteurs au Shield

Maintenant nous pouvons commencer les connexions. Premièrement, connectez les câbles des capteurs au shield, avec les numéros correspondant un-à-un comme le montre l'image ci-dessus.

Câbles 1-4 :

• Câble "1" sur A0
• Câble "2" sur A1
• Câble "4" sur A2
• Câble "3" sur A3

Étape 8 : Connecter les Potentiomètres au Shield

Connectez les deux potentiomètres aux connecteurs A4 et A5 du shield.

Il n'y a pas de différence entre les deux potentiomètres, mais vous devez savoir que celui connecté via le port A4 servira à contrôler le délai de temps de réaction, et A5 pour la vitesse de rotation des servos.

Étape 9 : Connecter le Pan-Tilt au Shield

Le servo du bas (mouvement horizontal) se connecte sur D9, et le servo du haut (mouvement vertical) se connecte sur D10.

Étape 10 : Comment l'Alimenter

Le Crowduino est la carte contrôleur principal de ce projet. Nous pouvons alimenter cette carte avec une power bank USB ou un adaptateur DC, cela dépend de vous si vous voulez un dispositif mobile ou fixe.

Étape 11 : Essayez-le !

Maintenant, fermez la boîte. On dirait qu'il ne peut pas attendre de chasser la lumière du soleil. OK, prends ton temps, bébé, faisons un test maintenant.

Je l'ai emmené dans une pièce sombre, puis allumé la lampe torche du téléphone, et WOW ! Regardez ce petit gars mignon !

Ça a l'air difficile mais c'est en fait assez simple, alors lancez-vous ! Et vous pouvez aider à le rendre plus puissant et cool !

Code

CODE POUR ARDUINO SUNFLOWER (Arduino)

#include <Servo.h> // inclut la bibliothèque Servo
Servo horizontal; // servo horizontal
int servoh = 90; // position initiale servo horizontal
Servo vertical; // servo vertical
int servov = 90; // position initiale servo vertical

// Connexions des capteurs LDR (photorésistances)
// nom = broche analogique;
int ldrrd = 0; // bas droite
int ldrld = 1; // bas gauche
int ldrlt = 2; // haut gauche
int ldrrt = 3; // haut droite

void setup() {
  Serial.begin(9600);
  // connexions servos
  // nom.attach(pin);
  horizontal.attach(9);
  vertical.attach(10);
}

void loop() {
  int lt = analogRead(ldrlt); // haut gauche
  int rt = analogRead(ldrrt); // haut droite
  int ld = analogRead(ldrld); // bas gauche
  int rd = analogRead(ldrrd); // bas droite

  int dtime = analogRead(4) / 20; // lecture potentiomètre délai
  int tol = analogRead(5) / 4;    // lecture potentiomètre tolérance

  int avt = (lt + rt) / 2; // valeur moyenne haut
  int avd = (ld + rd) / 2; // valeur moyenne bas
  int avl = (lt + ld) / 2; // valeur moyenne gauche
  int avr = (rt + rd) / 2; // valeur moyenne droite

  int dvert = avt - avd; // vérifie la différence haut/bas
  int dhoriz = avl - avr; // vérifie la différence gauche/droite

  if (-1 * tol > dvert || dvert > tol) // vérifie si la différence est dans la tolérance, sinon change l'angle vertical
  {
    if (avt > avd) {
      servov = ++servov;
      if (servov > 180) {
        servov = 180;
      }
    } else if (avt < avd) {
      servov = --servov;
      if (servov < 0) {
        servov = 0;
      }
    }
    vertical.write(servov);
  }

  if (-1 * tol > dhoriz || dhoriz > tol) // vérifie si la différence est dans la tolérance, sinon change l'angle horizontal
  {
    if (avl > avr) {
      servoh = --servoh;
      if (servoh < 0) {
        servoh = 0;
      }
    } else if (avl < avr) {
      servoh = ++servoh;
      if (servoh > 180) {
        servoh = 180;
      }
    } else if (avl == avr) {
      // rien
    }
    horizontal.write(servoh);
  }
  delay(dtime);
}

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