Servogestuurd, lichtvolgend zonnepaneelplatform

Code

• Q2-code

Q2-codeArduino

//Scott Mangiacotti//Tucson, Arizona VS//mei 2018//Q2//Version 2.0#include //Constantsint const GIVE_BACK_TIME =125;//Constanten voor inputsint const I_RED_BUTTON_PIN =4;int const I_GREEN_BUTTON_PIN =2;int const I_LDR1_PIN =A3; //linksboven const I_LDR2_PIN =A2; // rechtsboven const I_LDR3_PIN =A1; //linksonder const I_LDR4_PIN =A0; //rechtsonder//Constanten voor outputsint 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_PIN =6;//GlobalLightning variables =Tbool;bool gVerboseDiagMode =false;Servo gServoTwist;int gServoTwistPositionCommand; // opdracht positionbool gServoTwistMoveIP; //move in progressServo gServoTilt;bool gServoTiltMoveIP; //move in progressint gServoTiltPositionCommand; //commanded positionint gLDR1;int gLDR2;int gLDR3;int gLDR4;//Runs oncevoid setup() {//Open een seriële poort Serial.begin (9600); //Setup digitale ingangen pinMode (I_RED_BUTTON_PIN, INPUT); pinMode (I_GREEN_BUTTON_PIN, INPUT); //Setup digitale uitgangen pinMode (O_RED_LED_PIN, OUTPUT); pinMode (O_GREEN_LED_PIN, UITGANG); pinMode (O_BLUE_LED_PIN, UITGANG); //Run de opstartroutine startup();}//Runs continuousvoid loop(){ //Serial port message ontvangstverwerking if (Serial.available()> 0) {int iControlCode; iControlCode =Serial.parseInt(); processSerialMessage (iControlCode); } //Lees groene knop in iGreenButton; iGreenButton =digitalRead (I_GREEN_BUTTON_PIN); if (iGreenButton ==HOOG &&gRunning ==false) { enableTracking(); gTrackToLightEnabled =waar; } // Lees rode knop in iRedButton; iRedButton =digitalRead (I_RED_BUTTON_PIN); if (iRedButton ==HOOG &&gRunning ==waar) { disableTracking(); } // Lees alle instrumentatie in globale variabelen readPhotoResistors(); gemiddeldeTopTwoSensors(); gemiddeldeBottomTwoSensors(); // Pas servoposities aan volgens licht op fotoweerstanden if (gRunning ==true) {if (gTrackToLightEnabled ==true) { // Maak kleine bewegingen van servo's op basis van lichtniveaus van fotoweerstand trackToLightSensors (); } else { //Maak kleine bewegingen op basis van gebruikerscommando's op de seriële poort. Vermijdt bewegingen met hoge snelheid op het mechanisme smoothMoveTwist(); smoothMoveTilt(); } } //Geef wat tijd terug vertraging (GIVE_BACK_TIME);}//Zet servo trackingvoid enableTracking() aan {//Stel globale variabelen in zodat andere delen van het programma weten dat motoren klaar zijn om te draaien gRunning =true; // Bevestig aan de servomotoren gServoTwist.attach (O_TWIST_SERVO_PIN); gServoTilt.attach(O_TILT_SERVO_PIN); // Zet groene LED aan en zet rode LED digitalWrite uit (O_GREEN_LED_PIN, HIGH); digitalWrite (O_RED_LED_PIN, LAAG); //Post resultaten Serial.println("servo's ingeschakeld");}//Zet servo trackingvoid disableTracking(){gRunning =false; gTrackToLightEnabled =false; // Loskoppelen van servomotoren gServoTwist.detach (); gServoTilt.detach(); //Opschonen move commando en verplaatsen in-process (IP) variabelen gServoTwistPositionCommand =gServoTwist.read(); gServoTwistMoveIP =onwaar; //Opschonen move commando en verplaatsen in-process (IP) variabelen gServoTiltPositionCommand =gServoTilt.read(); gServoTiltMoveIP =onwaar; // Zet rode LED aan, zet groene LED digitalWrite uit (O_RED_LED_PIN, HIGH); digitalWrite (O_GREEN_LED_PIN, LAAG); //Post resultaten Serial.println("servo's uitgeschakeld");}//Track to light op basis van fotosensor valuesvoid trackToLightSensors(){ float fTop; vlotter onder; vlotter links; drijven fRechts; int iTwistMoveCommand; int iTiltMoveCommand; int iMoveAmount; //Initialiseren //De onderstaande variabele bepaalt hoeveel graden van potentiële beweging voor beide servo's //per scan van het programma. Dit getal in combinatie met de globale constante // genaamd 'GIVE_BACK_TIME' bepaalt hoe agressief de zetten zullen zijn. iMoveAmount =5; // Krijg huidige servoposities iTwistMoveCommand =gServoTwist.read (); iTiltMoveCommand =gServoTilt.read(); //Gemiddelden ophalen fTop =gemiddeldeTopTwoSensors(); fBottom =gemiddeldeBottomTwoSensors(); fLeft =gemiddeldeLeftTwoSensors(); fRight =gemiddeldeRightTwoSensors(); //Bereken de draaibeweging als (fLeft> fRight) {//Move positive iTwistMoveCommand +=iMoveAmount; } else if (fRight> fLeft) {//Verplaats negatieve iTwistMoveCommand -=iMoveAmount; } anders { // Hetzelfde. niet bewegen} //Bereken kantelbeweging als (fTop>
 fBottom) { //Move positive iTiltMoveCommand +=iMoveAmount; } else if (fBottom> fTop) {//Move negative iTiltMoveCommand -=iMoveAmount; } anders { // Hetzelfde. niet bewegen} //Bounds check twist servo move commando if (iTwistMoveCommand <0) { iTwistMoveCommand =0; } if (iTwistMoveCommand> 179) { iTwistMoveCommand =179; } //Bounds check tilt servo move commando if (iTiltMoveCommand <45) { iTiltMoveCommand =45; } if (iTiltMoveCommand> 135) { iTiltMoveCommand =135; } //Voer bewegingen uit gServoTwist.write (iTwistMoveCommand); gServoTilt.write(iTiltMoveCommand); // Post resultaten if (gVerboseDiagMode ==true) { Serial.println("tl, tr, bl, br, top avg, bottom avg, left avg, right avg, twist move, tilt move:"); Seriële.afdruk (gLDR1); Serieel.print(", "); Seriële.afdruk (gLDR2); Serieel.print(", "); Seriële.afdruk (gLDR3); Serieel.print(", "); Seriële.afdruk (gLDR4); Serieel.print(", "); Serial.print(fTop); Serieel.print(", "); Serial.print(fBottom); Serieel.print(", "); Serial.print(fLinks); Serieel.print(", "); Serial.print(fRight); Serieel.print(", "); Serial.print(iTwistMoveCommand); Serieel.print(", "); Serial.println(iTiltMoveCommand); } }//lees fotoresistorwaarden in globale variabelenvoid readPhotoResistors(){ //Waarden zijn geschaald van 0-1024 gLDR1 =analogRead(I_LDR1_PIN); gLDR2 =analoog lezen (I_LDR2_PIN); gLDR3 =analoog lezen (I_LDR3_PIN); gLDR4 =analogRead(I_LDR4_PIN);}//Wanneer de servo's naar een positie worden gestuurd, bewegen ze met hoge snelheid.//Te snel heeft mogelijk invloed op de mechanische structuur die het zonnepaneel en het lichtsensorplatform vasthoudt en beweegt. Deze routine neemt een "verplaatsingsopdracht"// en maakt kleine incrementele bewegingen totdat de servo op die gewenste positie is.//Deze routine is voor de op de basis gemonteerde draaiende servomotor leeg smoothMoveTwist(){ int iCurrentPos; int iMoveAmountPerScan; int iNewMoveCommand; //Stel het verplaatsingsbedrag per scan in graden in. // Combinatie van deze variabele en globale const 'GIVE_BACK_TIME' bepalen de algehele bewegingssnelheid iMoveAmountPerScan =1; // Bepaal de huidige positie iCurrentPos =gServoTwist.read (); // Zijn we op positie? if (iCurrentPos ==gServoTwistPositionCommand) { gServoTwistMoveIP =false; opbrengst; } else { gServoTwistMoveIP =waar; } //Begin waar we ons momenteel bevinden bij iNewMoveCommand =iCurrentPos; // Bepaal het verplaatsingsbedrag als (iCurrentPos  179) { iNewMoveCommand =179; } //Verplaats gServoTwist.write (iNewMoveCommand); // Post resultaten if (gVerboseDiagMode ==true) { //todo:Serial.print ("Twist servo move (this move, total):"); Serial.print(iNewMoveCommand); Serieel.print(", "); Serial.println(gServoTwistPositionCommand); }}//Als de servo's naar een positie worden gestuurd, bewegen ze met hoge snelheid.//Te snel heeft mogelijk invloed op de mechanische structuur die het zonnepaneel en het lichtsensorplatform vasthoudt en beweegt. Deze routine neemt een "bewegingscommando"// en maakt kleine incrementele bewegingen totdat de servo zich op die gewenste positie bevindt.//Deze routine is voor de op een beugel gemonteerde kantelservomotorvoid smoothMoveTilt(){ int iCurrentPos; int iMoveAmountPerScan; int iNewMoveCommand; //Stel het verplaatsingsbedrag per scan in graden in. // Combinatie van deze variabele en globale const 'GIVE_BACK_TIME' bepalen de algehele bewegingssnelheid iMoveAmountPerScan =1; // Bepaal de huidige positie iCurrentPos =gServoTilt.read (); // Zijn we op positie? if (iCurrentPos ==gServoTiltPositionCommand) { gServoTiltMoveIP =false; opbrengst; } else { gServoTiltMoveIP =waar; } //Begin waar we ons momenteel bevinden bij iNewMoveCommand =iCurrentPos; // Bepaal het verplaatsingsbedrag als (iCurrentPos  179) { iNewMoveCommand =179; } //Verplaats gServoTilt.write (iNewMoveCommand); // Post resultaten if (gVerboseDiagMode ==true) {//todo:Serial.print ("Tilt servo move (this move, total):"); Serial.print(iNewMoveCommand); Serieel.print(", "); Serial.println(gServoTiltPositionCommand); }}//Neem het wiskundige gemiddelde van de twee LDR's bovenaan panelfloat averageTopTwoSensors(){ float fAvg; //Math fAvg =(gLDR1 + gLDR2) / 2.0; return fAvg;}//Neem het wiskundige gemiddelde van de twee LDR's onderaan panelfloat averageBottomTwoSensors(){ float fAvg; //Math fAvg =(gLDR3 + gLDR4) / 2.0; return fAvg;}//Neem het wiskundige gemiddelde van de twee LDR's links van panelfloat averageLeftTwoSensors(){ float fAvg; //Math fAvg =(gLDR1 + gLDR3) / 2.0; return fAvg;}//Neem het wiskundige gemiddelde van de twee LDR's rechts van panelfloat averageRightTwoSensors(){ float fAvg; //Math fAvg =(gLDR2 + gLDR4) / 2.0; return fAvg;}//Verwerk ontvangen berichten van de seriële poortinterface//Invoerparameter iControlCode is de waarde die is ontvangen van de seriële poort die moet worden verwerkt//Eerste twee cijfers zijn het besturingscommando, de resterende drie zijn de waarde die moet worden verwerktvoid processSerialMessage(int iControlCode){ int iControlCommand; int iControlValue; // Bereken opdracht en waarde iControlCommand =iControlCode / 1000; iControlValue =iControlCode % 1000; // Rapporteer opdracht en waarde Serial.print ("controlecode:"); Serial.println(iControlCode); Serial.print("besturingsopdracht:"); Serial.println(iControlCommand); Serial.print("controlewaarde:"); Serial.println(iControlValue); // Diverse opdrachtcategorie if (iControlCommand ==10) {if (iControlValue ==0) { gVerboseDiagMode =true; digitalWrite (O_BLUE_LED_PIN, HOOG); Serial.println("diagnosemodus gestart"); } else if (iControlValue ==1) { gVerboseDiagMode =false; digitalWrite (O_BLUE_LED_PIN, LAAG); Serial.println ("diagnosemodus gestopt"); } else if (iControlValue ==2) { reportProductInfo(); } else if (iControlValue ==3) {// Rode LED op digitalWrite (O_RED_LED_PIN, HIGH); Serial.println ("rode led aan"); } else if (iControlValue ==4) {// Rode LED uit digitalWrite (O_RED_LED_PIN, LOW); Serial.println ("rode led uit"); } else if (iControlValue ==5) {//Groene LED op digitalWrite (O_GREEN_LED_PIN, HIGH); Serial.println ("groene led aan"); } else if (iControlValue ==6) {// Groene LED uit digitalWrite (O_GREEN_LED_PIN, LOW); Serial.println ("groene led uit"); } else if (iControlValue ==7) {// Blauwe LED op digitalWrite (O_BLUE_LED_PIN, HIGH); Serial.println ("blauwe led aan"); } else if (iControlValue ==8) {// Blauwe LED uit digitalWrite (O_BLUE_LED_PIN, LOW); Serial.println ("blauwe led uit"); } else if (iControlValue ==9) { //LDR1-waarde Serial.print weergeven ("LDR1-waarde:"); Seriële.println(gLDR1); } else if (iControlValue ==10) { //LDR2-waarde Serial.print weergeven ("LDR2-waarde:"); Seriële.println(gLDR2); } else if (iControlValue ==11) { //LDR3-waarde Serial.print weergeven ("LDR3-waarde:"); Seriële.println(gLDR3); } else if (iControlValue ==12) { //LDR4-waarde Serial.print weergeven ("LDR4-waarde:"); Seriële.println(gLDR4); } else if (iControlValue ==13) { // Zet de volgmodus aan enableTracking (); } else if (iControlValue ==14) {//Schakel de trackingmodus uit disableTracking(); } else if (iControlValue ==19) { if (gRunning ==true &&gServoTwistMoveIP ==false &&gServoTiltMoveIP ==false) { gServoTwistPositionCommand =90; gServoTiltPositionCommand =90; Serial.println("draai- en kantelservo's tot 90 graden bevolen"); } } else if (iControlValue ==21) { if (gRunning ==true) { gTrackToLightEnabled =true; Serial.println("Track naar lichtbron ingeschakeld"); } } else if (iControlValue ==22) { gTrackToLightEnabled =false; Serial.println("Track naar lichtbron uitgeschakeld"); } else { Serial.print("ongeldige controlewaarde:"); Serial.println(iControlValue); } } //Servo1 (twist) opdrachtcategorie if (iControlCommand ==11) {if (iControlValue>=0 &&iControlValue <=179) { //Verplaats servo1 naar positie if (gRunning ==true &&gServoTwistMoveIP ==false) { gServoTwistPositionCommand =iControlValue; gServoTwistMoveIP =waar; Serial.print("Verplaats de draaiservo-opdracht:"); Serial.println(gServoTwistPositionCommand); } } else { Serial.print("ongeldige controlewaarde:"); Serial.println(iControlValue); } } //Servo2 (tilt) commando categorie if (iControlCommand ==12) { if (iControlValue>=0 &&iControlValue <=179) { //Verplaats servo2 naar positie //Verplaats servo1 naar positie if (gRunning ==true &&gServoTiltMoveIP ==false) { gServoTiltPositionCommand =iControlValue; gServoTiltMoveIP =waar; Serial.print ("Verplaats tilt servo-opdracht:"); Serial.println(gServoTiltPositionCommand); } else { Serial.print("kantelservo niet ingeschakeld of bezig met bewegen, "); Serial.print(gRunning); Serieel.print(", "); Serial.println(gServoTiltMoveIP); } } else { Serial.print("ongeldige controlewaarde:"); Serial.println(iControlValue); } } //Einde van verzoekreeks Serial.println("-----");}//Voer een reeks stappen uit om functies zelf te testen, servo's in te schakelen en naar de lichtvolgmodus te gaanvoid startup(){ int iDelay; // Initialiseer iDelay =500; //Toon app-info reportProductInfo(); vertraging (iDelay); // Schakel rode LED processSerialMessage (1003) in; vertraging (iDelay); // Schakel rode LED uit, zet groene LED aan processSerialMessage(10004); processSerialMessage(10005); vertraging (iDelay); // Zet groene LED uit, zet blauwe LED aan processSerialMessage (10006); processSerialMessage(10007); vertraging (iDelay); // Schakel blauwe LED uit, toon fotoweerstandswaarden (alle vier) processSerialMessage (10008); processSerialMessage(10009); processSerialMessage (10010); processSerialMessage(10011); processSerialMessage(10012); vertraging (iDelay); //Schakel servo's inschakelenTracking in (); vertraging (iDelay); // Verplaats servo's naar startpositie processSerialMessage (10019); vertraging (iDelay); // Schakel servo's uit disableTracking (); //Zeg vaarwel Serial.println("opstartvolgorde voltooid");}//Stuur productinformatie naar het seriële poortvoid reportProductInfo(){ //Rapport product en andere informatie naar seriële poort Serial.println("q versie 2" ); Serial.println("tucson, arizona usa"); Serial.println("mei 2018"); Serial.print("checksum"); Serial.println("58BA-D969-2F82-08FD-2078-2777-396D-E1AA");}