Suiveur solaire biaxe avec modes Auto/Manuel – Système de suivi solaire efficace

Composants et fournitures

Outils nécessaires

• Fer à souder

Applications et services en ligne

• Autodesk Tinkercad (simulation et programmation initiale)
• Arduino IDE

Description du projet

Projet pédagogique (club « Young Hackers », élèves école primaire) : un petit panneau solaire 5 V orientable sur deux axes pour maximiser la captation. Deux modes de fonctionnement :

• Mode Manuel (LED rouge allumée) : deux potentiomètres contrôlent directement l'azimut (servo 9) et l'élévation (servo 10).
• Mode Auto (LED bleue allumée) : quatre LDR disposés en carré (haut-gauche, haut-droit, bas-gauche, bas-droit) détectent la direction du soleil. Les moyennes gauche/droite et haut/bas déterminent le déplacement des servos par pas de 1° si la différence de luminosité dépasse 4 %.

Un bouton poussoir bascule entre les modes (avec anti-rebond logiciel). Le code a été développé et simulé dans Tinkercad avant montage réel. Les élèves ont participé en chaîne de production (soudure, isolation, vissage).

Code final (Rotating solar panel code)

#include <Servo.h>
int mode = 0, buttonState = 0, prevButtonState = 0;
// ... variables LDR, servos
void setup() {
  pinMode(7, INPUT); // bouton mode
  pinMode(12, OUTPUT); // LED rouge manuel
  pinMode(11, OUTPUT); // LED bleu auto
  pinMode(A0, INPUT); // potar azimut
  pinMode(A1, INPUT); // potar élévation
  pinMode(A2, INPUT); // LDR haut-gauche
  pinMode(A3, INPUT); // LDR haut-droit
  pinMode(A4, INPUT); // LDR bas-gauche
  pinMode(A5, INPUT); // LDR bas-droit
  servo_9.attach(9); servo_10.attach(10);
}
void loop() {
  buttonState = digitalRead(7);
  if (buttonState != prevButtonState) {
    if (buttonState == HIGH) {
      mode = (mode == 1) ? 0 : 1;
      digitalWrite(12, mode == 0); // rouge = manuel
      digitalWrite(11, mode == 1); // bleu = auto
    }
  }
  prevButtonState = buttonState; delay(50);
  if (mode == 0) { // manuel
    servo_9.write(map(analogRead(A0), 0, 1023, 0, 180));
    servo_10.write(map(analogRead(A1), 0, 1023, 0, 180));
  } else { // auto
    // lecture et mapping LDR (valeurs min/max à calibrer par capteur)
    int tl = map(analogRead(A2), 50, 980, 0, 100);
    int tr = map(analogRead(A3), 200, 990, 0, 100);
    int bl = map(analogRead(A4), 170, 970, 0, 100);
    int br = map(analogRead(A5), 250, 1000, 0, 100);
    int left = (tl + bl) / 2, right = (tr + br) / 2;
    int top = (tl + tr) / 2, bottom = (bl + br) / 2;
    if (abs(right - left) > 4) {
      if (right < left && servo_9.read() < 180) servo_9.write(servo_9.read() + 1);
      if (right > left && servo_9.read() > 0) servo_9.write(servo_9.read() - 1);
    }
    if (abs(top - bottom) > 4) {
      if (top < bottom && servo_10.read() < 180) servo_10.write(servo_10.read() - 1);
      if (top > bottom && servo_10.read() > 0) servo_10.write(servo_10.read() + 1);
    }
  }
}

Schéma de câblage

Schéma complet (image) : alimentation, servos, LDR en pont diviseur, potentiomètres, LEDs, bouton.