L'éternel suiveur solaire à deux axe.

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Bonsoir tout le monde. Tout d'abord bonne année à tous.

J'ai pour projet (comme beaucoup avant moi) de construire un dispositif pour orienter une parabole face au soleil durant une journée entière.
Je compte utiliser la technologie de arduino pour m'aider dans mon projet. ( arduino uno)
Pour cela, je ne sais pas d’où partir pour le code de la carte. Je sais que parmi vous, ils y a des gens qui savent le faire et qui pourrait me donner le code tout fait avec le schéma électrique qui va bien.
Mais je sais que vois êtes ici pour aider les gens et pas leur faire le travail à leur place.

Alors commençons par le vif du sujet.
Avant de me jeter dans les lignes de codes, il faut que je pense à un système pour suivre le soleil.
J'avais pensé à 3 photodiodes D1,D2, D3 positionné en forme de cornière avec D1 Et D2 pour l'azimut et D1 D3 pour l'autre angle.
pour l'azimut, le programme chercherait à trouver la position qui permet d'avoir D1=D2 puis ensuite D1=D3 .Ceci permet de justifier que l'on est face au soleil.

Avant de continuer, que pensez vous de ce système? Vaut il la peine d’être codé où y a t'il plus efficace?
Merci de votre aide.

PS Selon vous , quel est la difficulté de ce projet en terme de programmation?

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As tu envisagé les jours où les nuages cachent le soleil toute la journée ?
Il faudra prévoir une solution de secours.

  • blocage sur Midi au soleil
  • usage d'éphémérides
  • ? ? ? ? ?

La programmation ne me paraît pas être le point le plus difficile.
Si c'est pour augmenter la puissance reçue ce serait ballot de tout perdre dans la commande du positionnement de la parabole.

Je vois déjà un point d'étude sur la surface maximale du capteur solaire qu'il est possible de placer sur la parabole. Si le capteur ne peut pas faire plus de 5 cm2 je ne dis pas que c'est nul je dis qu'il faudra approfondir le gain apporté (vérification manuelle capteur dans et hors parabole).
A ce sujet il sera préférable de voir ou de revoir la définition géométrique de la parabole.

Ensuite ensemble mécanique avec frottement minimaux, moteur à faible consommation.
Pour le choix des moteurs la parabole sera-t-elle protégée du vent ?
Et bien d'autres points a voir.

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Bonsoir,
la parabole n'a pas pour but de capter un signal (le satellite) mais de concentrer les rayon du soleil en un point pour faire augmenter la température et faire fondre de l'aluminium.
J'esclue déjà le problème du vent. (je ne le prends pas en compte)

Je corrige quelques uns de mes propos.
Il serait mieux d'utiliser 3 photo-résistances placé sur un cadran, séparé par une parois en forme de croix pour faire un semblant d'ombre projeté: Tant qu'il y a de l'ombre, la parabole n'est pas bien orienté?
Quand dites vous?

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Ok c'est un four solaire.

Une solution : Deux capteurs placé sur les faces inclinées d'un prisme.
Quand la surface qui reçoit la base du prisme est pile perpendiculaire au soleil chaque capteur délivre la même quantité.
Si le soleil bouge un capteur recevra plus que l'autre, c'est là que l'asservissement intervient pour changer l'inclinaison du support et rétablir l'égalité entre les deux capteurs.
Il faut un couple de capteur pour l'azimut et l'autre pour la hauteur.

Cas particulier du soleil :
Sa trajectoire est parfaitement connue il existe des formules pour calculer sa position quasiment au degré prés ce qui sera bien plus précis que tout asservissement qui dépend des conditions météo et de capteurs dont on connait mal les caractéristiques et notamment la sensibilité.

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Uzuma a déjà traité de ce sujet (suivre le soleil avec les équations de position du soleil) mais cela me semble très compliqué. Il me semble qu'avec des photo_résistances c'est plus simple.

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Bonsoir,
Pour le calcul de la trajectoire de la terre par rapport au soleil (plus juste dans ce sens), rien de plus facile.
Ces calculs sont intégrés dans time.h de avr-libc 2.0.0 (inclus dans l'IDE Arduino 1.8.0).
@+

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Bon d'accord alors si on choisi d'utiliser la librairie time.h et non plus des capteurs photo-résistance,alors il va falloir que je dise:
toute les 1minute (par exemple) tourner le moteur 1 (moteur de l'azimut) de 3 tours (par exemple) et tourner le moteur 2 (moteur pour le site) de 2 tours (par exemple)

En utilisant des moteurs à courants continu,je ne vois pas comment coder ça.
De plus, il faudra trouver un moyen pour augmenter le courant délivré par la carte pur pouvoir faire tourner les moteur. Non?

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alors il va falloir que je dise:
toute les 1minute (par exemple) tourner le moteur 1 (moteur de l'azimut) de 3 tours (par exemple) et tourner le moteur 2 (moteur pour le site) de 2 tours (par exemple)

Je ne le vois pas comme cela.
L'inconvénient c'est que je peux l'expliquer avec une surface plane mais je suis beaucoup moins à l'aise avec une parabole qui est un cas plus complexe.

Prenons le cas de la surface plane .
Pour être pleinement efficace elle doit être parfaitement perpendiculaire aux rayons du soleil.
Si ce n'est pas le cas la surface "effective" sera égale à la surface "physique" multipliée par le cosinus de l'angle d'écart par rapport à la perpendiculaire parfaite.
Quelques exemples :
cos (1°) = 0,9998 --> perte max de 0,02 %
cos(5°) = 0,996 --> perte max de 0,4 %
cos(10°) = 0,985 --> perte max de 1,5 %
Avec ces chiffres on peut considérer qu'un repositionnement tous les 10 degrés est acceptable.
La vitesse de montée et de descente du soleil n'est pas constante. Les 10 degrés d'écart seront atteints en moins de temps vers le lever ou le coucher qu'aux alentours de midi au soleil (soit 13h en hiver et 14 h en été).
AMHA il faut faire les calculs en permanence et ne repositionner que quand un certain angle d'erreur est atteint.

Cas de la parabole :
Petit rappel propriété géométrique :


Source : Parabole — Wikipédia

La parabole est le lieu des points tel que la distance AH est toujours égale à la distance AF. Le point F est appelé le foyer. Tous les rayons qui frappent la parabole parallèlement à son axe sont concentrés sur le foyer

Comment cela se passe avec une parabole ?
A vrai dire je n'ai pas de réponse béton. J'ai l'intuition, mais ce n'est qu'une intuition, que c'est pareil qu'avec une surface plane et qu'il faut considérer que la puissance lumineuse captée sera à multiplier par le cosinus du même angle que précédemment.

Complément :
Il existe deux types de rayonnement solaire : le direct et le diffus.
Le rayonnement diffus provient de réflexions diverses : les nuages, les gouttes d'eau en suspensions dans l'atmosphère, les obstacles, le sol, etc...
Le suiveur solaire aura une action positive sur le rayonnement direct mais sera sans effet sur le rayonnement diffus qui n'a aucune direction privilégiée.

Je précise ce point car si tu essaye de quantifier l'amélioration entre une parabole parfaitement pointée sur le soleil et la même décalée de 20 degrés par exemple, du fait des propriétés du rayonnement diffus, il sera normal que tu trouve un rapport inférieur à cos(20°) .
AMHA c'est une raison de plus pour se contenter de repositionner tous les 10°, mais c'est toi qui vois.

Précision importante : tout le monde ne pense pas comme moi.

Dernier point ULTRA IMPORTANT :
Tu n'as pas écrit au bon endroit ICI c'est expliquer ce qu'on a TERMINE.
voir :Faire un Nouveau Sujet ou le corriger avec les Balises... - Français - Arduino Forum
Utilise le lien "report to moderator" pour demander à faire déplacer le sujet au bon endroit.

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d'accord merci. je ne savais pas que c'était la rubriques des projets finis (pourtant c'était bien écrit!)
Il est vraie que la parabole peut être vu comme un panneau plat pour savoir tout les combien de temps il faut le bouger (connaissant les pertes du au mouvement du soleil).

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Bonjour,

gloups13:
(connaissant les pertes du au mouvement du soleil).

Attention : un peu de précision, ce n'est pas le soleil qui bouge mais la terre (côté ronchon)
:smiling_imp:

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Tout à fait.
avant de me pencher sur l'étude de la fonction ""time.h"", j'ai une petite question:

Pour commander mes moteurs à courant continu, voila mon programme:

const int enable=3;
const int marcheAvant=2;
const int marcheArriere=4;


void setup() {
  pinMode(enable, OUTPUT);
  pinMode(marcheAvant, OUTPUT);
  pinMode(marcheArriere, OUTPUT);
  Serial.begin(9600);
  
  analogWrite(enable,50); 
  digitalWrite(marcheAvant, LOW);
  digitalWrite(marcheArriere, HIGH);
 

}

void loop() {
  
            
}

et le schéma éléctrique:

Avec un moteur DC plus gros que celui de la simulation, si je laisse les mêmes branchements, la carte ne va elle pas griller?

image moteur.PNG
image moteur.PNG833×517 55.9 KB

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Ce n'est pas la carte qui va griller puisque tu as fait les choses correctement et que tu as intercalé une interface de puissance --> si quelque chose grille ce sera le L293D.

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ok merci pour la réponse.

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Je n'ai pas eu le courage de tout lire... :slight_smile:
Ma première idée était de penser que l'on pourrait monter des photodiodes de part et d'autre du point focal de la parabole. Mais si le but est de faire fondre de l'aluminium, il y a de la chance que cela fasse fondre aussi les photodiodes!
Est-ce qu'on ne peut pas imaginer faire une petite matrice de photodiodes (3x3 par exemple) cachée dans une boîte opaque avec une fenêtre centrée sur celle du milieu? Comme ça on mesure chacune des valeurs lues par les diodes et on peut en déduire l'orientation de la parabole dans les deux directions.

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Mouais.....

A partir du moment où gloups13 à répondu qu'il n'y avait pas de problème de tenue au vent un asservissement matériel est inutile, d'autant qu'il n'est pas du tout évident à mettre en place. Un stupide calcul de la hauteur du soleil et de l'azimut est suffisant.

Juste un point sur la stupidité : ne fais pas comme moi la première fois que j'ai fait ce calcul. J'ai voulu gérer dans ma tête les formules en radians et en divers degrés ( minute horaire ou minute d'angle, minute de grades des cartes IGN).
--> catastrophe prévisible et réalisée.
La seule unité d'angle en mathématiques c'est les radians, toutes les autres sont impropres aux calculs.
Les fonctions trigonométriques du compilateur GCC ne connaissent que les radians.

Converti dès le départ tous les angles géométrique en radians, tous les temps en secondes (horaires) et tout se passera bien.
Tu pourra toujours repasser en degré (géométriques) quand les calculs mathématiques seront effectués.

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Et bien merci beaucoup. Je continu sur l'option d'enregistrer la position de la Terre par rapport au Soleil.
Je vais donc commencer à déchiffrer la fonction ""time.h"".

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Je continu sur l'option d'enregistrer la position de la Terre par rapport au Soleil.

Je ne suis pas d'accord :grin: . La Terre tourne bien autour du soleil mais dans le cadre restreint du projet le référentiel est fixé sur la Terre c'est donc bien le soleil qui tourne autour du référentiel.

Le soleil lui même tourne dans sa galaxie qui elle même tourne dans l'Univers qui lui même est en expansion.
Bon j'arrète de dire des bétises, bonne nuit à tous.

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