Autonome Solarstation - Versionsgeschichte

Kevin Hinze: /* Umsetzung (HW/SW) */

2022-01-11T08:40:01Z

Umsetzung (HW/SW)

← Nächstältere Version		Version vom 11. Januar 2022, 10:40 Uhr
Zeile 142:		Zeile 142:
	Die Software ist mit dieser Kammerkonstruktion denkbar einfach: Vier Sensoren, vier Richtungen. Von den jeweils gegenüberliegenden Sensoren werden Mittelwerte berechnet, wenn diese größer sind als ein bestimmter Toleranzwert, werden die Servo-Motoren bewegt. Zuerst haben werden links und rechts miteinander verglichen, der große kontinuierlich drehende Servo-Motor bewegt sich so lange in die Richtung in der der Wert niedriger ist, bis diese ermittelten Mittelwerte wieder im Toleranzbereich liegen. Mit dem kleinen Servo-Motor ist der Vorgang ähnlich, nur das hier bequem die Gradzahl an den Servo-Motor übergeben werden kann. Es wird also eine Variable solange erhöht, bis sich die Mittelwerte von Oben und Unten wieder im Toleranzbereich befinden.		Die Software ist mit dieser Kammerkonstruktion denkbar einfach: Vier Sensoren, vier Richtungen. Von den jeweils gegenüberliegenden Sensoren werden Mittelwerte berechnet, wenn diese größer sind als ein bestimmter Toleranzwert, werden die Servo-Motoren bewegt. Zuerst haben werden links und rechts miteinander verglichen, der große kontinuierlich drehende Servo-Motor bewegt sich so lange in die Richtung in der der Wert niedriger ist, bis diese ermittelten Mittelwerte wieder im Toleranzbereich liegen. Mit dem kleinen Servo-Motor ist der Vorgang ähnlich, nur das hier bequem die Gradzahl an den Servo-Motor übergeben werden kann. Es wird also eine Variable solange erhöht, bis sich die Mittelwerte von Oben und Unten wieder im Toleranzbereich befinden.
	Dieser Bewegungsvorgang wird in einer Schleife ausgeführt, damit die Anzeige der Solar Panel Spannung nur jede Sekunde aktualisiert wird, da diese sonst schwieriger zu lesen ist.		Dieser Bewegungsvorgang wird in einer Schleife ausgeführt, damit die Anzeige der Solar Panel Spannung nur jede Sekunde aktualisiert wird, da diese sonst schwieriger zu lesen ist.
			<br>
			<br>
			<br>
			<br>
			<br>
			<br>
			<br>
			<br>

	==Komponententest==		==Komponententest==

Kevin Hinze: /* Umsetzung (HW/SW) */

2022-01-11T08:39:38Z

Umsetzung (HW/SW)

← Nächstältere Version		Version vom 11. Januar 2022, 10:39 Uhr
Zeile 132:		Zeile 132:
	[[Datei:Autonome_Solarstation_render_back.jpg\|rechts\|mini\|300px\|Abb. 3: Rückseite mit Blick auf Motoren und mechanischen Aufbau, gerendert mit SOLIDWORKS Visualize 2021]]		[[Datei:Autonome_Solarstation_render_back.jpg\|rechts\|mini\|300px\|Abb. 3: Rückseite mit Blick auf Motoren und mechanischen Aufbau, gerendert mit SOLIDWORKS Visualize 2021]]
	[[Datei:Regelkreis Solarstation.jpeg\|rechts\|mini\|300px\|Abb. 4: Regelkreis der Autonomen Solarstation]]		[[Datei:Regelkreis Solarstation.jpeg\|rechts\|mini\|300px\|Abb. 4: Regelkreis der Autonomen Solarstation]]







	Der Aufbau der Solarstation ist in zwei wesentliche Komponenten aufgeteilt. Zum einen die Grundplatte mit dem stärkerem Servomotor, welcher das Gewicht des gesamten weiteren Aufbaus trägt, und den elektronischen Bauteilen. Zum anderen die Drehvorrichtung mit dem kleinen Servomotor, welcher das Solar Panel mit den Fotowiderständen hält.		Der Aufbau der Solarstation ist in zwei wesentliche Komponenten aufgeteilt. Zum einen die Grundplatte mit dem stärkerem Servomotor, welcher das Gewicht des gesamten weiteren Aufbaus trägt, und den elektronischen Bauteilen. Zum anderen die Drehvorrichtung mit dem kleinen Servomotor, welcher das Solar Panel mit den Fotowiderständen hält.

Kevin Hinze: /* Umsetzung (HW/SW) */

2022-01-11T08:39:29Z

Umsetzung (HW/SW)

← Nächstältere Version		Version vom 11. Januar 2022, 10:39 Uhr
Zeile 132:		Zeile 132:
	[[Datei:Autonome_Solarstation_render_back.jpg\|rechts\|mini\|300px\|Abb. 3: Rückseite mit Blick auf Motoren und mechanischen Aufbau, gerendert mit SOLIDWORKS Visualize 2021]]		[[Datei:Autonome_Solarstation_render_back.jpg\|rechts\|mini\|300px\|Abb. 3: Rückseite mit Blick auf Motoren und mechanischen Aufbau, gerendert mit SOLIDWORKS Visualize 2021]]
	[[Datei:Regelkreis Solarstation.jpeg\|rechts\|mini\|300px\|Abb. 4: Regelkreis der Autonomen Solarstation]]		[[Datei:Regelkreis Solarstation.jpeg\|rechts\|mini\|300px\|Abb. 4: Regelkreis der Autonomen Solarstation]]







	Der Aufbau der Solarstation ist in zwei wesentliche Komponenten aufgeteilt. Zum einen die Grundplatte mit dem stärkerem Servomotor, welcher das Gewicht des gesamten weiteren Aufbaus trägt, und den elektronischen Bauteilen. Zum anderen die Drehvorrichtung mit dem kleinen Servomotor, welcher das Solar Panel mit den Fotowiderständen hält.		Der Aufbau der Solarstation ist in zwei wesentliche Komponenten aufgeteilt. Zum einen die Grundplatte mit dem stärkerem Servomotor, welcher das Gewicht des gesamten weiteren Aufbaus trägt, und den elektronischen Bauteilen. Zum anderen die Drehvorrichtung mit dem kleinen Servomotor, welcher das Solar Panel mit den Fotowiderständen hält.

Kevin Hinze: /* Umsetzung (HW/SW) */

2022-01-11T08:38:40Z

Umsetzung (HW/SW)

← Nächstältere Version		Version vom 11. Januar 2022, 10:38 Uhr
Zeile 131:		Zeile 131:

	[[Datei:Autonome_Solarstation_render_back.jpg\|rechts\|mini\|300px\|Abb. 3: Rückseite mit Blick auf Motoren und mechanischen Aufbau, gerendert mit SOLIDWORKS Visualize 2021]]		[[Datei:Autonome_Solarstation_render_back.jpg\|rechts\|mini\|300px\|Abb. 3: Rückseite mit Blick auf Motoren und mechanischen Aufbau, gerendert mit SOLIDWORKS Visualize 2021]]
			[[Datei:Regelkreis Solarstation.jpeg\|rechts\|mini\|300px\|Abb. 4: Regelkreis der Autonomen Solarstation]]

	Der Aufbau der Solarstation ist in zwei wesentliche Komponenten aufgeteilt. Zum einen die Grundplatte mit dem stärkerem Servomotor, welcher das Gewicht des gesamten weiteren Aufbaus trägt, und den elektronischen Bauteilen. Zum anderen die Drehvorrichtung mit dem kleinen Servomotor, welcher das Solar Panel mit den Fotowiderständen hält.		Der Aufbau der Solarstation ist in zwei wesentliche Komponenten aufgeteilt. Zum einen die Grundplatte mit dem stärkerem Servomotor, welcher das Gewicht des gesamten weiteren Aufbaus trägt, und den elektronischen Bauteilen. Zum anderen die Drehvorrichtung mit dem kleinen Servomotor, welcher das Solar Panel mit den Fotowiderständen hält.

Tim-Jannik Schonlau: /* Lessons Learned */

2022-01-10T20:32:26Z

Lessons Learned

← Nächstältere Version		Version vom 10. Januar 2022, 22:32 Uhr
Zeile 168:		Zeile 168:
	* Zeit und Aufwand/Qualität der elektronischen Verbindungen. Die Kabel die zum Arduino-Set gehören sind nur bedingt praktikabel und erfordern die Installation des Breadboards.		* Zeit und Aufwand/Qualität der elektronischen Verbindungen. Die Kabel die zum Arduino-Set gehören sind nur bedingt praktikabel und erfordern die Installation des Breadboards.
	* Beim Programmieren und Testen ist beim kleinen Servo-Motor (SG90) ein Zahn des Zahnrads abgebrochen. Nur durch ein Auseinanderschrauben und Drehen des kaputten Zahnrads konnte der Servo-Motor noch seine Aufgabe erfüllen.		* Beim Programmieren und Testen ist beim kleinen Servo-Motor (SG90) ein Zahn des Zahnrads abgebrochen. Nur durch ein Auseinanderschrauben und Drehen des kaputten Zahnrads konnte der Servo-Motor noch seine Aufgabe erfüllen.
	* Vorkenntnisse mit Arduino-Projekten wären sehr hilfreich gewesen		* Vorkenntnisse mit Arduino-Projekten wären sehr hilfreich gewesen, speziell die eine Übersicht über alle Erweiterungsboards die für Arduino erhältich sind

	Kompetenzen die erlernt wurden:		Kompetenzen die erlernt wurden:

Tim-Jannik Schonlau: /* Komponentenspezifikation */

2022-01-10T20:27:38Z

Komponentenspezifikation

← Nächstältere Version		Version vom 10. Januar 2022, 22:27 Uhr
Zeile 116:		Zeile 116:
	\|-		\|-
	\|Fotowiderstand		\|Fotowiderstand
	\|Verbaut wurden vier Fotowiderstände mit einer maximalen Leistung von 90mW und einer maximalen Spannung von 150V DC		\|Verbaut wurden vier Fotowiderstände mit einer maximalen Leistung von 90mW und einer maximalen Spannung von 150V DC (In Verbindung mit 1000 Ohm Widerständen)
	\|[[Datei:Fotowiderstand_Arduino.jpeg\|200px\|thumb\|left\|Fotowiderstand]]		\|[[Datei:Fotowiderstand_Arduino.jpeg\|200px\|thumb\|left\|Fotowiderstand]]
	\|-		\|-

Tim-Jannik Schonlau: /* Umsetzung (HW/SW) */

2022-01-10T20:26:50Z

Umsetzung (HW/SW)

← Nächstältere Version		Version vom 10. Januar 2022, 22:26 Uhr
Zeile 132:		Zeile 132:
	[[Datei:Autonome_Solarstation_render_back.jpg\|rechts\|mini\|300px\|Abb. 3: Rückseite mit Blick auf Motoren und mechanischen Aufbau, gerendert mit SOLIDWORKS Visualize 2021]]		[[Datei:Autonome_Solarstation_render_back.jpg\|rechts\|mini\|300px\|Abb. 3: Rückseite mit Blick auf Motoren und mechanischen Aufbau, gerendert mit SOLIDWORKS Visualize 2021]]

	Der Aufbau der Solarstation ist in zwei wesentliche Komponenten aufgeteilt. Zum einen die Grundplatte mit dem stärkerem Servomotor, welcher das Gewicht des gesamten weiteren Aufbaus trägt, und den elektronischen Bauteilen. Zum anderen die Drehvorrichtung mit dem kleinen Servomotor, welcher ~~die Solarplatte~~ mit den Fotowiderständen hält.		Der Aufbau der Solarstation ist in zwei wesentliche Komponenten aufgeteilt. Zum einen die Grundplatte mit dem stärkerem Servomotor, welcher das Gewicht des gesamten weiteren Aufbaus trägt, und den elektronischen Bauteilen. Zum anderen die Drehvorrichtung mit dem kleinen Servomotor, welcher das Solar Panel mit den Fotowiderständen hält.
	Diese Vorrichtung wurde zuvor in SolidWorks konstruiert und bildet die wichtigste Verbindungsstelle in der Konstruktion. Die Grundplatte und der Halter des Solarpanels sind aus Holz gefertigt.		Diese Vorrichtung wurde zuvor in SolidWorks konstruiert und bildet die wichtigste Verbindungsstelle in der Konstruktion. Die Grundplatte und der Halter des Solarpanels sind aus Holz gefertigt.

Tim-Jannik Schonlau: /* Komponentenspezifikation */

2022-01-10T20:26:19Z

Komponentenspezifikation

← Nächstältere Version		Version vom 10. Januar 2022, 22:26 Uhr
Zeile 119:		Zeile 119:
	\|[[Datei:Fotowiderstand_Arduino.jpeg\|200px\|thumb\|left\|Fotowiderstand]]		\|[[Datei:Fotowiderstand_Arduino.jpeg\|200px\|thumb\|left\|Fotowiderstand]]
	\|-		\|-
	\|~~Solarmodul~~		\|Solar Panel
	\|Verwendet wurde eine Solarzelle mit dem Maße: 145x145mm, einer Leistung von 3W und einer Stromstärke von 0-0.25A		\|Verwendet wurde eine Solarzelle mit dem Maße: 145x145mm, einer Leistung von 3W und einer Stromstärke von 0-0.25A
	\|[[Datei:Solarmodul.jpg\|200px\|thumb\|left\|~~Solarmodul~~]]		\|[[Datei:Solarmodul.jpg\|200px\|thumb\|left\|Solar Panel]]
	\|-		\|-
	\|Digitalanzeige		\|Digitalanzeige

Tim-Jannik Schonlau: /* Funktionaler Systementwurf/Technischer Systementwurf */

2022-01-10T20:25:41Z

Funktionaler Systementwurf/Technischer Systementwurf

← Nächstältere Version		Version vom 10. Januar 2022, 22:25 Uhr
Zeile 84:		Zeile 84:
	[[Datei:Autonome_Solarstation_Systementwurf01.png\|500px\|thumb\|left\|Autonome Solarstation Systementwurf <ref> Eigenes Dokument </ref>]]		[[Datei:Autonome_Solarstation_Systementwurf01.png\|500px\|thumb\|left\|Autonome Solarstation Systementwurf <ref> Eigenes Dokument </ref>]]
	Um die Effizienz der Solarmodule zu erhöhen und damit den gesamten Sonnenzyklus abdecken zu können, wird die X-Achse (Tilt) und die Y-Achse (Pan) von einem Servomotor angetrieben. Diese werden in der Säule der Solarstation integriert. Der Fuß bietet zudem Platz für den Akkumulator, Arduino Uno, USB Port und einer digitaler Anzeige. So soll eine möglichst kompakte Bauweise realisiert werden. <br/>		Um die Effizienz der Solarmodule zu erhöhen und damit den gesamten Sonnenzyklus abdecken zu können, wird die X-Achse (Tilt) und die Y-Achse (Pan) von einem Servomotor angetrieben. Diese werden in der Säule der Solarstation integriert. Der Fuß bietet zudem Platz für den Akkumulator, Arduino Uno, USB Port und einer digitaler Anzeige. So soll eine möglichst kompakte Bauweise realisiert werden. <br/>
	Die Lichtsensoren werden ~~am Rand der Solarmodule~~ installiert. Die Strom-&Spannungssensoren werden nahe des Arduinos angebracht, um lange Kabelwege zu vermeiden. Diese werden mit einem Relais in einen Schaltkreis integriert, um den Aufladevorgang der Akkumulatoren unabhängig vom Arduino schalten zu können.		Die Lichtsensoren werden über dem Solar Panel installiert. Die Strom-&Spannungssensoren werden nahe des Arduinos angebracht, um lange Kabelwege zu vermeiden. Diese werden mit einem Relais in einen Schaltkreis integriert, um den Aufladevorgang der Akkumulatoren unabhängig vom Arduino schalten zu können.

	<br>		<br>

Tim-Jannik Schonlau: /* Ergebnis */

2022-01-10T20:25:05Z

Ergebnis

← Nächstältere Version		Version vom 10. Januar 2022, 22:25 Uhr
Zeile 157:		Zeile 157:
	Zusätzliche Bauteile waren ein Servomotor, Fotowiderstände, ein Solarmodul und die Digitalanzeige, sowie einige kleineren Bauteile wie Lüsterklemme, Kabelhalter und (Ethernet-)Kabel.		Zusätzliche Bauteile waren ein Servomotor, Fotowiderstände, ein Solarmodul und die Digitalanzeige, sowie einige kleineren Bauteile wie Lüsterklemme, Kabelhalter und (Ethernet-)Kabel.
	Die Motorhalterung wurde in eine CAD-Programm erstellt und bei einem Zulieferer bestellt.		Die Motorhalterung wurde in eine CAD-Programm erstellt und bei einem Zulieferer bestellt.
	Bei der restlichen Konstruktion (Bodenplatte, Halterung ~~Solarmodul~~) konnte auf vorhandene Materialien zurückgegriffen und selbstständig gefertigt werden.		Bei der restlichen Konstruktion (Bodenplatte, Halterung Solar Panel) konnte auf vorhandene Materialien zurückgegriffen und selbstständig gefertigt werden.
	Erweiterungen wie z.B. eine Ausgabe der Daten über eine Drahtlosverbindung oder Aufladen verschiedener Endgeräte wäre denkbar.		Erweiterungen wie z.B. eine Ausgabe der Daten über eine Drahtlosverbindung oder Aufladen verschiedener Endgeräte wäre denkbar.