Ο ηλιακός ιχνηλάτης δύο αξόνων είναι μια κατασκευή με Arduino που επιτρέπει σε ένα μικρό φωτοβολταϊκό πάνελ να αλλάζει προσανατολισμό και να στρέφεται προς την κατεύθυνση από την οποία δέχεται περισσότερο φως.
Η κατασκευή μπορεί να περιστρέφεται σε δύο άξονες: δεξιά–αριστερά και πάνω–κάτω. Για την κίνησή της χρησιμοποιούνται δύο σερβοκινητήρες, οι οποίοι ελέγχουν τους αντίστοιχους μηχανισμούς περιστροφής.
Το σύστημα διαθέτει δύο διαφορετικούς τρόπους λειτουργίας.
Χειροκίνητος έλεγχος
Στη χειροκίνητη λειτουργία, ο χρήστης μετακινεί το πάνελ με τη βοήθεια δύο ποτενσιόμετρων. Το ένα ελέγχει την οριζόντια και το άλλο την κατακόρυφη κίνηση.
Το Arduino διαβάζει τη θέση κάθε ποτενσιόμετρου και τη μετατρέπει στην αντίστοιχη γωνία περιστροφής του σερβοκινητήρα. Έτσι, ο χρήστης μπορεί να επιλέξει με ακρίβεια τον προσανατολισμό του πάνελ.
Αυτόματη αναζήτηση του φωτός
Στην αυτόματη λειτουργία χρησιμοποιούνται τέσσερις αισθητήρες φωτός. Το Arduino συγκρίνει τις μετρήσεις τους και ενεργοποιεί τους κινητήρες, ώστε το πάνελ να στρέφεται σταδιακά προς την περιοχή με τον ισχυρότερο φωτισμό.
Όταν οι μετρήσεις των αισθητήρων πλησιάσουν μεταξύ τους, το σύστημα θεωρεί ότι έχει προσανατολιστεί προς την πηγή φωτός και σταματά την κίνηση. Αν η θέση της φωτεινής πηγής αλλάξει, οι αισθητήρες εντοπίζουν τη διαφορά και το πάνελ προσαρμόζει ξανά τον προσανατολισμό του.
Μέσα από το έργο, τα παιδιά διερεύνησαν πώς ένα σύστημα μπορεί να συλλέγει ταυτόχρονα δεδομένα από περισσότερους αισθητήρες, να συγκρίνει τις τιμές τους και να χρησιμοποιεί το αποτέλεσμα για να ελέγχει την κίνηση δύο διαφορετικών μηχανισμών.
Παράλληλα, γνώρισαν τη βασική ιδέα των συστημάτων ηλιακής ιχνηλάτησης: αντί ένα φωτοβολταϊκό πάνελ να παραμένει σταθερό, μπορεί να αλλάζει προσανατολισμό ώστε να ακολουθεί τη μεταβολή της θέσης της φωτεινής πηγής.
Τα τρισδιάστατα σχέδια του μηχανισμού βασίστηκαν στο έργο Dual Axis Solar Tracker του OpenSourceClassroom, το οποίο διατίθεται μέσω του Thingiverse.
