Plataforma de paneles solares con seguimiento de luz y servocontrolados

Código

• código Q2

Código Q2 Arduino

 // Scott Mangiacotti // Tucson, Arizona USA // Mayo 2018 // Q2 // Versión 2.0 # include  // Constantsint const GIVE_BACK_TIME =125; // Constantes para inputint const I_RED_BUTTON_PIN =4; int const I_GREEN_BUTTON_PIN =2; int const I_LDR1_PIN =A3; // arriba izquierda const I_LDR2_PIN =A2; // arriba a la derecha const I_LDR3_PIN =A1; // abajo a la izquierda const I_LDR4_PIN =A0; // abajo a la derecha // Constantes para las salidasint const O_RED_LED_PIN =9; int const O_GREEN_LED_PIN =11; int const O_BLUE_LED_PIN =10; int const O_TWIST_SERVO_PIN =5; int const O_TILT_SERVO_PinningPIN =false golR golR variables;; bool gVerboseDiagMode =false; Servo gServoTwist; int gServoTwistPositionCommand; // comando positionbool gServoTwistMoveIP; // movimiento en progresoServo gServoTilt; bool gServoTiltMoveIP; // movimiento en progresoint gServoTiltPositionCommand; // posición ordenadaint gLDR1; int gLDR2; int gLDR3; int gLDR4; // Se ejecuta una vezvoid setup () {// Abre un puerto serie Serial.begin (9600); // Configurar entradas digitales pinMode (I_RED_BUTTON_PIN, INPUT); pinMode (I_GREEN_BUTTON_PIN, ENTRADA); // Configurar salidas digitales pinMode (O_RED_LED_PIN, OUTPUT); pinMode (O_GREEN_LED_PIN, SALIDA); pinMode (O_BLUE_LED_PIN, SALIDA); // Ejecuta la rutina de inicio startup ();} // Ejecuta continuamentevoid loop () {// Procesamiento de recepción de mensajes de puerto serie if (Serial.available ()> 0) {int iControlCode; iControlCode =Serial.parseInt (); processSerialMessage (iControlCode); } // Leer el botón verde int iGreenButton; iGreenButton =digitalRead (I_GREEN_BUTTON_PIN); if (iGreenButton ==HIGH &&gRunning ==false) {enableTracking (); gTrackToLightEnabled =true; } // Leer el botón rojo int iRedButton; iRedButton =digitalRead (I_RED_BUTTON_PIN); if (iRedButton ==HIGH &&gRunning ==true) {disableTracking (); } // Leer toda la instrumentación en variables globales readPhotoResistors (); averageTopTwoSensors (); averageBottomTwoSensors (); // Ajusta las posiciones de los servos de acuerdo con la luz de los fotoresistores if (gRunning ==true) {if (gTrackToLightEnabled ==true) {// Haz pequeños movimientos de los servos basados ​​en los niveles de luz de los fotorresistores trackToLightSensors (); } else {// Realiza pequeños movimientos basados ​​en los comandos del usuario en el puerto serie. Evita movimientos de alta velocidad en el mecanismo smoothMoveTwist (); smoothMoveTilt (); }} // Dar un poco de tiempo de retraso (GIVE_BACK_TIME);} // Activar el seguimiento del servovoid enableTracking () {// Establecer variables globales para que otras partes del programa sepan que los motores están listos para funcionar gRunning =true; // Adjuntar a los servomotores gServoTwist.attach (O_TWIST_SERVO_PIN); gServoTilt.attach (O_TILT_SERVO_PIN); // Enciende el LED verde y apaga el LED rojo digitalWrite (O_GREEN_LED_PIN, HIGH); digitalWrite (O_RED_LED_PIN, BAJO); // Publicar los resultados Serial.println ("servos habilitados");} // Desactivar el seguimiento del servovoid disableTracking () {gRunning =false; gTrackToLightEnabled =false; // Desconectar de los servomotores gServoTwist.detach (); gServoTilt.detach (); // Limpiar comando mover y mover variables en proceso (IP) gServoTwistPositionCommand =gServoTwist.read (); gServoTwistMoveIP =falso; // Limpiar comando mover y mover variables en proceso (IP) gServoTiltPositionCommand =gServoTilt.read (); gServoTiltMoveIP =falso; // Enciende el LED rojo, apaga el LED verde digitalWrite (O_RED_LED_PIN, HIGH); digitalWrite (O_GREEN_LED_PIN, BAJO); // Publicar resultados Serial.println ("servos desactivados");} // Seguimiento a la luz según los valores del fotosensorvoid trackToLightSensors () {float fTop; float fBottom; float fLeft; flotar fRight; int iTwistMoveCommand; int iTiltMoveCommand; int iMoveAmount; // Inicializar // La siguiente variable determina cuántos grados de movimiento potencial para ambos servos // por escaneo del programa. Este número en combinación con la constante global // denominada 'GIVE_BACK_TIME' determina qué tan agresivos serán los movimientos. iMoveAmount =5; // Obtener las posiciones actuales de los servos iTwistMoveCommand =gServoTwist.read (); iTiltMoveCommand =gServoTilt.read (); // Obtener promedios fTop =averageTopTwoSensors (); fBottom =averageBottomTwoSensors (); fLeft =averageLeftTwoSensors (); fRight =averageRightTwoSensors (); // Calcula el movimiento giratorio if (fLeft> fRight) {// Move positivo iTwistMoveCommand + =iMoveAmount; } else if (fRight> fLeft) {// Mover iTwistMoveCommand negativo - =iMoveAmount; } else {// Igual. no se mueva} // Calcular el movimiento de inclinación si (fTop>
 fBottom) {// Mover iTiltMoveCommand positivo + =iMoveAmount; } else if (fBottom> fTop) {// Mover iTiltMoveCommand negativo - =iMoveAmount; } else {// Igual. don't move} // Control de límites giro comando mover servo if (iTwistMoveCommand <0) {iTwistMoveCommand =0; } si (iTwistMoveCommand> 179) {iTwistMoveCommand =179; } // Control de límites comando de movimiento del servo de inclinación if (iTiltMoveCommand <45) {iTiltMoveCommand =45; } si (iTiltMoveCommand> 135) {iTiltMoveCommand =135; } // Realizar movimientos gServoTwist.write (iTwistMoveCommand); gServoTilt.write (iTiltMoveCommand); // Publicar resultados if (gVerboseDiagMode ==true) {Serial.println ("tl, tr, bl, br, top avg, bottom avg, left avg, right avg, twist move, tilt move:"); Serial.print (gLDR1); Serial.print (","); Serial.print (gLDR2); Serial.print (","); Serial.print (gLDR3); Serial.print (","); Serial.print (gLDR4); Serial.print (","); Serial.print (fTop); Serial.print (","); Serial.print (fBottom); Serial.print (","); Serial.print (fLeft); Serial.print (","); Serial.print (derecho); Serial.print (","); Serial.print (iTwistMoveCommand); Serial.print (","); Serial.println (iTiltMoveCommand); }} // leer valores de fotoresistores en variables globalesvoid readPhotoResistors () {// Los valores vienen escalados 0-1024 gLDR1 =analogRead (I_LDR1_PIN); gLDR2 =analogRead (I_LDR2_PIN); gLDR3 =analogRead (I_LDR3_PIN); gLDR4 =analogRead (I_LDR4_PIN);} // Cuando se ordena a los servos a una posición, se mueven a una velocidad rápida .// Demasiado rápido afectará potencialmente la estructura mecánica que sostiene y mueve // ​​el panel solar y la plataforma del sensor de luz. Esta rutina toma un "comando de movimiento" // y hace pequeños movimientos incrementales hasta que el servo está en la posición deseada .// Esta rutina es para el servo motor de torsión montado en la base smoothMoveTwist () {int iCurrentPos; int iMoveAmountPerScan; int iNewMoveCommand; // Establecer la cantidad de movimiento por escaneo en grados. // La combinación de esta variable y la constante global 'GIVE_BACK_TIME' determina la velocidad de movimiento general iMoveAmountPerScan =1; // Determinar la posición actual iCurrentPos =gServoTwist.read (); // ¿Estamos en posición? if (iCurrentPos ==gServoTwistPositionCommand) {gServoTwistMoveIP =false; regreso; } else {gServoTwistMoveIP =true; } // Empezar donde estamos actualmente en iNewMoveCommand =iCurrentPos; // Determinar la cantidad de movimiento si (iCurrentPos  179) {iNewMoveCommand =179; } // Mover gServoTwist.write (iNewMoveCommand); // Publicar los resultados if (gVerboseDiagMode ==true) {// todo:Serial.print ("Girar el movimiento del servo (este movimiento, total):"); Serial.print (iNewMoveCommand); Serial.print (","); Serial.println (gServoTwistPositionCommand); }} // Cuando se ordena a los servos a una posición, se mueven a gran velocidad. // Demasiado rápido afectará potencialmente la estructura mecánica que sostiene y mueve // ​​el panel solar y la plataforma del sensor de luz. Esta rutina toma un "comando de movimiento" // y hace pequeños movimientos incrementales hasta que el servo está en la posición deseada .// Esta rutina es para el servo motor de inclinación montado en el soporte smoothMoveTilt () {int iCurrentPos; int iMoveAmountPerScan; int iNewMoveCommand; // Establecer la cantidad de movimiento por escaneo en grados. // La combinación de esta variable y la constante global 'GIVE_BACK_TIME' determina la velocidad de movimiento general iMoveAmountPerScan =1; // Determinar la posición actual iCurrentPos =gServoTilt.read (); // ¿Estamos en posición? if (iCurrentPos ==gServoTiltPositionCommand) {gServoTiltMoveIP =false; regreso; } else {gServoTiltMoveIP =true; } // Empezar donde estamos actualmente en iNewMoveCommand =iCurrentPos; // Determinar la cantidad de movimiento si (iCurrentPos  179) {iNewMoveCommand =179; } // Mover gServoTilt.write (iNewMoveCommand); // Publicar resultados if (gVerboseDiagMode ==true) {// todo:Serial.print ("Movimiento del servo de inclinación (este movimiento, total):"); Serial.print (iNewMoveCommand); Serial.print (","); Serial.println (gServoTiltPositionCommand); }} // Tome el promedio matemático de los dos LDR en la parte superior de panelfloat averageTopTwoSensors () {float fAvg; // Math fAvg =(gLDR1 + gLDR2) / 2.0; return fAvg;} // Toma el promedio matemático de los dos LDR en la parte inferior de panelfloat averageBottomTwoSensors () {float fAvg; // Math fAvg =(gLDR3 + gLDR4) / 2.0; return fAvg;} // Toma el promedio matemático de los dos LDR a la izquierda de panelfloat averageLeftTwoSensors () {float fAvg; // Math fAvg =(gLDR1 + gLDR3) / 2.0; return fAvg;} // Toma el promedio matemático de los dos LDR a la derecha de panelfloat averageRightTwoSensors () {float fAvg; // Math fAvg =(gLDR2 + gLDR4) / 2.0; return fAvg;} // Procesar los mensajes recibidos desde la interfaz del puerto serie // El parámetro de entrada iControlCode es el valor recibido desde el puerto serie para ser procesado // Los primeros dos dígitos son el comando de control, los tres restantes son el valor para procesar void processSerialMessage (int iControlCode) {int iControlCommand; int iControlValue; // Calcular comando y valor iControlCommand =iControlCode / 1000; iControlValue =iControlCode% 1000; // Informe de comando y valor Serial.print ("código de control:"); Serial.println (iControlCode); Serial.print ("comando de control:"); Serial.println (iControlCommand); Serial.print ("valor de control:"); Serial.println (iControlValue); // Categoría de comando misceláneo if (iControlCommand ==10) {if (iControlValue ==0) {gVerboseDiagMode =true; digitalWrite (O_BLUE_LED_PIN, HIGH); Serial.println ("modo de diagnóstico iniciado"); } más si (iControlValue ==1) {gVerboseDiagMode =falso; digitalWrite (O_BLUE_LED_PIN, BAJO); Serial.println ("modo de diagnóstico detenido"); } más si (iControlValue ==2) {reportProductInfo (); } else if (iControlValue ==3) {// LED rojo en digitalWrite (O_RED_LED_PIN, HIGH); Serial.println ("led rojo encendido"); } else if (iControlValue ==4) {// LED rojo apagado digitalWrite (O_RED_LED_PIN, LOW); Serial.println ("led rojo apagado"); } else if (iControlValue ==5) {// LED verde en digitalWrite (O_GREEN_LED_PIN, HIGH); Serial.println ("led verde encendido"); } else if (iControlValue ==6) {// LED verde apagado digitalWrite (O_GREEN_LED_PIN, LOW); Serial.println ("led verde apagado"); } else if (iControlValue ==7) {// LED azul en digitalWrite (O_BLUE_LED_PIN, HIGH); Serial.println ("led azul encendido"); } else if (iControlValue ==8) {// LED azul apagado digitalWrite (O_BLUE_LED_PIN, LOW); Serial.println ("led azul apagado"); } else if (iControlValue ==9) {// Muestra el valor LDR1 Serial.print ("Valor LDR1:"); Serial.println (gLDR1); } else if (iControlValue ==10) {// Muestra el valor LDR2 Serial.print ("Valor LDR2:"); Serial.println (gLDR2); } else if (iControlValue ==11) {// Muestra el valor LDR3 Serial.print ("Valor LDR3:"); Serial.println (gLDR3); } else if (iControlValue ==12) {// Muestra el valor LDR4 Serial.print ("Valor LDR4:"); Serial.println (gLDR4); } else if (iControlValue ==13) {// Activar el modo de seguimiento enableTracking (); } else if (iControlValue ==14) {// Desactiva el modo de seguimiento disableTracking (); } else if (iControlValue ==19) {if (gRunning ==true &&gServoTwistMoveIP ==false &&gServoTiltMoveIP ==false) {gServoTwistPositionCommand =90; gServoTiltPositionCommand =90; Serial.println ("giro e inclinación de los servos comandados a 90 grados"); }} else if (iControlValue ==21) {if (gRunning ==true) {gTrackToLightEnabled =true; Serial.println ("Seguimiento a fuente de luz habilitado"); }} else if (iControlValue ==22) {gTrackToLightEnabled =false; Serial.println ("Pista a fuente de luz deshabilitada"); } else {Serial.print ("valor de control no válido:"); Serial.println (iControlValue); }} // Categoría de comando Servo1 (giro) if (iControlCommand ==11) {if (iControlValue> =0 &&iControlValue <=179) {// Mover el servo1 a la posición if (gRunning ==true &&gServoTwistMoveIP ==false) { gServoTwistPositionCommand =iControlValue; gServoTwistMoveIP =true; Serial.print ("Move twist servo command:"); Serial.println (gServoTwistPositionCommand); }} else {Serial.print ("valor de control no válido:"); Serial.println (iControlValue); }} // Categoría de comando Servo2 (inclinación) if (iControlCommand ==12) {if (iControlValue> =0 &&iControlValue <=179) {// Mover el servo2 a la posición // Mover el servo1 a la posición if (gRunning ==true &&gServoTiltMoveIP ==falso) {gServoTiltPositionCommand =iControlValue; gServoTiltMoveIP =true; Serial.print ("Mover comando de servo de inclinación:"); Serial.println (gServoTiltPositionCommand); } else {Serial.print ("el servo de inclinación no está habilitado o se está moviendo en curso"); Serial.print (gRunning); Serial.print (","); Serial.println (gServoTiltMoveIP); }} else {Serial.print ("valor de control no válido:"); Serial.println (iControlValue); }} // Fin de la cadena de solicitud Serial.println ("-----");} // Ejecutar una secuencia de pasos para las funciones de autoprueba, habilitar los servos y entrar en el modo de seguimiento de luz void startup () {int iDelay; // Inicializar iDelay =500; // Mostrar información de la aplicación reportProductInfo (); retraso (iDelay); // Enciende el LED rojo processSerialMessage (10003); retraso (iDelay); // Apague el LED rojo, encienda el LED verde processSerialMessage (10004); processSerialMessage (10005); retraso (iDelay); // Apague el LED verde, encienda el LED azul processSerialMessage (10006); processSerialMessage (10007); retraso (iDelay); // Apaga el LED azul, muestra los valores de la fotorresistencia (los cuatro) processSerialMessage (10008); processSerialMessage (10009); processSerialMessage (10010); processSerialMessage (10011); processSerialMessage (10012); retraso (iDelay); // Habilitar servos enableTracking (); retraso (iDelay); // Mueve los servos a la posición inicial processSerialMessage (10019); retraso (iDelay); // Deshabilitar servos disableTracking (); // Diga adiós Serial.println ("secuencia de inicio completada");} // Envíe la información del producto al puerto serialvoid reportProductInfo () {// Informe del producto y otra información al puerto serial Serial.println ("q versión 2" ); Serial.println ("Tucson, Arizona, EE. UU."); Serial.println ("mayo de 2018"); Serial.print ("suma de comprobación"); Serial.println ("58BA-D969-2F82-08FD-2078-2777-396D-E1AA");}