Всегда смотрит на солнце!!!

[Андрей Бедов]

...а ещё восьмиядерный ARM в утюг.

[Y.Y.]

Кстати!
"В отличие от звезд, чьё видимое суточное движение практически равномерно и обусловлено только вращением Земли вокруг своей оси, суточное движение Солнца не равномерно (!), так как обусловлено и вращением Земли вокруг своей оси, и вращением Земли вокруг Солнца, и наклоном земной оси к плоскости эклиптики."

"По причине того, что Земля движется вокруг Солнца по эллиптической орбите, и ось её вращения отклонена от перпендикуляра к плоскости орбиты, момент времени солнечного полдня изменяется в течение года в пределах приблизительно ±15 минут(!) от среднего значения."

Источник: Вики

[Андрей Бедов]

А у планеты Меркурий - ещё интереснее.
Календарь здесь безумный: день на Меркурии в два раза длиннее, чем его год.
День длится 176 земных дней, а год - лишь 88.

[Brigadir]

Дети же собирают роботов, которые на свет за фанариком двигаются.... Просто. Два фототранзистора...

А ночью...на Луну....

[Y.Y.]

Не.
Они ночью за автомобилями гоняются.

[СКАЗОЧНИК]

Ну а что, залез ночью грабитель с фонариком в сад, а тут какая-то статуя на него прямо поворачивается и смотрит....

Я бы обоср...ся.

[manowar]

2 фотодатчика в мост, выходы моста подать на вход мощного оу(157уд1, тда2030 итд), работающего с двухполярным питанием. двиг на выходе оу.

[Y.Y.]

Выдалось время - сделал некий прототип следилки на ШД.

Двигатель - простенький 28BYJ-48 со своим редуктором и драйвером. Рекомендован полушаг, 64 полушага на оборот, редуктор 63.68395:1.
(24часа*60минут*60секунд)/(64*63.68395)шагов=21.198сек на 1 шаг.

МК - ATMega168, от внутреннего RC 8MHz, программный делитель на 8, исполнение очередного полушага по прерыванию Timer1 каждые 21.198сек.
Кнопки "+" и "-" для быстрой начальной установки.



Кому интересно - файл Proteus, HEX и исходник прилагаются.

ИСПЫТАНИЯ ПОКАЗАЛИ:





т.е за 14 часов - отставание около 10-12 минут, заметно на глаз.

Возможные причины:
- встроенный RC таймер недостаточно точен;
- редуктор не 63.68395:1;
- пропуск шагов????

Будет время - займусь.

Вложения

SunFinder_v1.rar

(17.11 KiB) Скачиваний: 192

[const1105]

Редуктор - точно врут.
63, 68395 : 1 = 5*11*89*1301 /2^5*5^5
Передаточное число это всегда отношение целых чисел.
То-есть где-то должна быть шестеренка с числом зубьев 1301!
Врут, однозначно.
С другой стороны это не важно вообще.
Подстраивайте таймер до приемлемого результата.
У вас ошибка 11/14*60 ~ 1/76

[Y.Y.]

Редуктор - точно врут.

Ай, спасиб тебе добрый человек!

Я-то повелся - пишут:
"I popped off the face of a 28BYJ.... I highlighted the gear teeth with a red dot and show the teeth/gear. My gear ratio is:
(31*32*26*22)/(11*10*9*9) = 283712/4455 = 25792/405 = 63.68395..."
http://forum.arduino.cc/index.php?topic=71964.15

И, например, эти вторят:
"Однако, некоторые пытливые товарищи с форума Arduino разобрали редуктор и определили,
что, в действительности передаточное число равно 63.68395:1".
http://robotosha.ru/arduino/stepper-motor-28byj-uln2003-arduino.html

Я не поленился, для проверки делал либо 20*64*64=81920 полушагов (достаточно длинных, по 50ms),
либо 20*64*63.68395=81515 полушагов. Должно получиться точно 20 полных оборотов.

Для оценки результатов микрометр не нужен.

Не думаю, что у меня какой-то особый экземпляр моторчика, поэтому могу сказать:
ЛЮДИ! РЕДУКТОР 28BYJ - 64:1!

Вложения

SunMotor_reductor_test.rar

(1017 байт) Скачиваний: 184

Последний раз редактировалось Y.Y. Пт мар 17, 2017 10:09:25, всего редактировалось 1 раз.

[Андрей Бедов]

Отметки хорошие поставлены за большую проделанную практическую работу и изыскания.
Вы большой молодец.

[Y.Y.]

Отметки хорошие поставлены...

Спасибо.

После исправлений про редуктор все работает отлично.

Итак, есть стабильные 24-часовые часы. Это хорошо, HO нам-то нужно устройство, следующее за светилом!

Оказывается, с видимым движением звезды по имени Солнце все очень не просто:
"Суточное движение Солнца не равномерно (!)","Момент времени солнечного полдня изменяется в течение года в пределах приблизительно ±15 минут(!) от среднего значения."
Есть "истинное солнечное время (apparent time)"! "Уравнение времени (equation of time, EOT) — разница между средним солнечным временем и истинным солнечным временем".

Спойлер

В Excel'e посчитал EOT и приложил для Москвы:

со справочниками вполне совпадает.

Более того, угол на Солнце изменяется неравномерно в течение суток и зависит от даты и географических координат!

Спойлер

Легко видеть, что вблизи зенита Солнце "движется быстрее".

Спойлер

Удивительно! Если в течение года фотографировать Солнце в одно и то же время с одного и того же места, то увидим восьмерку (https://ru.wikipedia.org/wiki/Аналемма и др.):

Забавная GIF-ка:

Покопался в книжках - как все сложно в астрономии!!! Помогла книга:
"Gerro Prinsloo, Robert Dobson "Solar Tracking" (2015)"
Скачать, например, отсюда: https://www.researchgate.net/publication/263128579_Solar_Tracking_Sun_Tracking_Sun_Tracker_Solar_Tracker_Follow_Sun_Sun_Position.
Рекомендую посмотреть.
Через ссылки из этой книги удалось найти процедуру вычисления азимута на Солнце (и, кстати, его возвышения) и адаптировать.
Координаты места зашиты в программу, текущие дата и время - из DS1307.
Считает вполне достойно (сравнивал с уважаемой Stellarium).
В железе работает как задумано: установить 24 на север, кнопками "+", "-" стрелку выставить на 24, нажать START - устройство автоматически выставит стрелку на положение Солнца и далее будет отслеживать согласно расчетам.
Пока нет возможности определить фактическую точность слежения "в поле".
Прикладываю исходник и Proteus на сегодня as is.

Сейчас прототип выглядит как слияние часов "истинного солнечного времени" и некой фигурки-указателя на Солнце:

Потом сделаем разные.

Добавлено after 56 minutes 30 seconds:
P.S. А вот с корпусом - проблема. Пока нет благодатной идеи.
Смотрю в сторону маленьких шаровых аквариумов (горлом вниз).
А что, забавно, все видно и герметично...
Может кто что посоветует?

Вложения

SunFinder_v7.rar

(24.89 KiB) Скачиваний: 180

[manowar]

http://320volt.com/en/tlc27l2-mc34164-m ... p-sistemi/

[const1105]

посмотрите еще Хоровиц Хилл ( 2 том в 3х томнике)Привод звездного телескопа, аналогичная задача.

[Y.Y.]

посмотрите еще Хоровиц Хилл ( 2 том в 3х томнике)Привод звездного телескопа, аналогичная задача.

Посмотрел, спасибо. Интересно. Но идея применения "прецизионного формирователя сигнала переменного тока" для управления двигателем (см. вложение) (даже на новой элементной базе) не представляется актуальной. При всем глубоком уважении к авторам.
Напомню время изданий: "© Cambridge University Press, 1980, 1989, 2015". Все-таки 28 лет - это много.
В третьем издании (2015) (например, здесь: https://onedrive.live.com/?authkey=%21ALXp3ihPa1UPF7I&cid=BF9D6CD80152A9B8&id=BF9D6CD80152A9B8%21113&parId=root&o=OneUp) такого примера нет.

Вложения

Hill_privod_telescopa.rar

(350.05 KiB) Скачиваний: 188

[Igor3]

P.S. А вот с корпусом - проблема. Пока нет благодатной идеи.
Смотрю в сторону маленьких шаровых аквариумов (горлом вниз).
А что, забавно, все видно и герметично...
Может кто что посоветует?

Приятно видеть, как тема из фейковой выросла во вполне достойную!!! Настало время очередного витка – тема изначально как называлась?”Всегда смотрит на солнце!!!”
Т.е. кроме азимута, есть и склонение - тут-то и пригодится аквариум в форме шара, а петуха можно заменить на фигурку с вытянутой рукой...

[vacz]

Для определения позиции солнца, используются два фоторезистора. Мотор включен по схеме H-моста (H-bridge), который позволяет коммутировать ток до 500 мА при напряжении питания 6-15В. В темноте, устройство также работоспособно и будет поворачивать моторчик на наиболее яркий источник света.

1.png

(11.78 KiB) Скачиваний: 497

Cхема проста до безобразия и содержит микросхему операционного усилителя LM1458 (К140УД20), транзисторы BD139 (КТ815Г, КТ961А) и BD140 (КТ814Г,КТ626В), фоторезисторы, диоды 1N4004 (КД243Г), резисторы и подстроечные резисторы. Входной каскад состоит из двух ОУ (IC1) и фоторезисторов LDR и LDR'. Если количество света, попадающее на них одинаково, то сопротивления фоторезисторов также равны. Следовательно, если напряжение питания 12В, то в месте соединения фоторезисторов LDR LDR' будет напряжение в 6В. Если количество света попадающего на один фоторезистор будет больше, чем на другом фоторезисторе, то напряжение будет изменяться.
Ограничения (лимиты) от +V до 0V устанавливаются четырьмя последовательно соединенными резисторами и подстраивается 2-мя подстроечными резисторами. Если напряжение выйдет за пределы этих ограничений, то ОУ запустит мотор и он постоянно будет вращаться.
Подстроечный резистор 20K регулируют чувствительность, т.е. диапазон между лимитами. Подстроечник 100К регулирует то, насколько лимиты будут симметричны относительно +V/2 (точка баланса).
Настройка схемы:
1. Проверьте напряжение источника питания схемы
2. Подключите двигатель пост. тока
3. Установите фоторезисторы рядом, чтобы на них попадало одинаковое количество света.
4. Полностью выкрутите оба подстроечный резистора против часовой стрелки
5. Подайте питание на схему. Моторчик закрутиться
6. Вращайте подстроечник 100К по часовой стрелке до тех пор, пока он не остановится. Отметьте эту позицию.
7. Продолжайте вращать подстроечник 100К по часовой стрелке до тех пор, пока мотор не начнет вращаться в другую сторону. Отметьте эту позицию.
8. Разделите угол между двумя позициями пополам и установите там подстроечник (это будет точка баланса).
9. Теперь, вращайте подстроечник 20К по часовой стрелке до тех пор, пока мотор не начнет дергаться
10. Немного верните положение подстроечника назад (против часовой стрелки), чтобы мотор остановился (данный подстроечник отвечает за чувствительность)
11. Проверьте корректность работы схемы, поочередно заслоняя от света один и второй фоторезисторы.

[Y.Y.]

Для определения позиции солнца, используются два фоторезистора....

Благодарю за подробное сообщение, но мне не нравится идея просто следить за источником света.
Сейчас устройство показывает направление на Солнце, даже если его не видно (в т.ч. за горизонтом).
"Ты .... видишь? А он там есть!"(с).

Приятно видеть, как тема из фейковой выросла во вполне достойную!!!...

Более того, она становится все более научно-познавательной.

Не могу не поделиться.
Прототипчик лежал на столе - тестировался - я на него периодически поглядывал.
Да чтож такое! Я знаю, что солнечный полдень примерно в 12:30 MSK (т.е. разница ~30мин.) , а стрелка в течение суток показывает то большее, то меньшее отклонение.
И расчеты показали:

т.е. в течение суток солнечное время в моменте отстает от местного более чем на час (!), а затем (в моменте) опережает на 6 минут!
О как!

Побочные выводы об обычных солнечных часах (которые тень от гномона):
- шкала обычных солнечных часов существенно нелинейна;
- нелинейность зависит от даты;
- положение 12 часов (истинного полдня) отклоняется от среднего плюс-минус 15 минут в течение года.

P.S. А практическая проблема корпуса все еще не решена...

[Y.Y.]

P.S.S. Построил еще интересный график, охватывающий весь 2017 год:

А ведь сначала всё казалось так просто, как учили в школе:

Как бы Вы сделали конструкцию на 1 оборот за 24 часа?

[Y.Y.]

Выдалось несколько солнечных дней - удалось провести полевые испытания .
Схема устройства собрана из готовых блоков:
- штатный драйвер двигателя,
- платка с DS1307, кварцем и батарейкой,
- Evolution c ATMega328,
- питание от сети (USB) либо от power-bank 13000mAh:

Шкала нарисована в CorelDraw:


Все на разъемах, упаковано во временный (ну конечно, временный ) корпус - прозрачную коробку из-под CD-дисков:


Результаты испытаний:
1. Очень точно ( ) указывает на Солнце, отклонений за несколько суток не замечено, сигнал солнечного полдня весьма совпадает с уважаемой Stellarium.
Например:
(тень от стрелки там, точно под стрелкой...)
2. Применение power-bank себя не оправдало. Дело в том, что почти постоянно двигатель отключен, питание DS1307 отключено, ATMega в глубоком power-down. И только 4096 раз в сутки (шаг) устройство потребляет ~200mA в течение 10ms.
В этом режиме power-bank отключается и ждет нажатия своей кнопки включения.
Походу, придется переходить на батарейки...