Система слежения за солнцем на ESP32

Давно смотрел на схему со слежением за источником света, на операционных усилителях. Но паять и крутить подстроечные резисторы, было лень. Особо ничего нового не изобрел, но может кому, что-то и пригодится.

После экспериментов на esp8266, я просто забил на аналоговый вход, т.к. там такой мусор был в показаниях. Может модуль мне попался не качественный, еще и напряжение надо было ограничивать в 1V.

Вот дошло дело до ESP32. Естественно код писать, тоже лень, хотелось у себя в интерфейсе это делать, с возможностью без перепрошивки менять параметры. Ради статьи и чтоб не пинали, скетч тоже сделал.


Как заливать прошивку, есть много статей. Поэтому этот момент не описываю.

Опишу 2 варианта, оба работают прекрасно.

Первый способ.

Самый простой, что можно купить и сразу спаять.
Нам понадобится
1 блок питания на 5v 700mA ~110руб ссылка
2 стабилизатор напряжения 3.3v ~100руб. ссылка
3 модуль ESP32-WROOM 32 или что-то подобное, на практике выяснилось 16Мб самый раз модули прошивку можно большую грузить и для файлов место останется от 200 до 300 руб.
4 сервопривод ~110руб ссылка
5.2шт. сопротивления 10Ком, выпаял со старых блоков питания
6 2шт. фоторезистора, у меня под рукой были GL5549 (10lux 45~140K 25C), думаю фоторезисторы могут подойти любые. ~80руб за партию ссылка
7 для прошивки понадобится кабель ссылка
и провода. Я решил не спаивать все и навесным монтажом все подключил т.к. плата уже давно была спаяна.

Схема проста как барабан

//

int posX = 1; // множитель
int pos = 90; // начальное положение
int sens1 = 32; // вывод для первого светочувствительного резистора
int sens2 = 33; // вывод для второго светочувствительного резистора
int tolerance = 400;
int port_out = 16;
const int freq = 50;//50Гц
int resolution = 16;

void set_pos() {
  ledcWrite(port_out, 1638 + 6226/180*(pos/posX));// устанавливаем положение сервомотора
}

void setup() {
  pinMode(sens1, INPUT);
  pinMode(sens2, INPUT);                                   \

  if (ledcAttach(port_out, freq, resolution)) {
    set_pos();
  }
}

void loop() {
  int val1 = analogRead(sens1); // считываем значение первого датчика
  int val2 = analogRead(sens2); // считываем значение второго датчика
     
  if(val1 - val2 > tolerance)
    pos = --pos;
  if(val2 - val1 > tolerance)
    pos = ++pos;
     
  if(pos > 180*posX) { pos = 180*posX; } // устанавливаем на 180, если больше этого значения
  if(pos < 0) { pos = 0; } // устанавливаем в 0, если меньше этого значения
  set_pos();
  delay(50);
}

Так повелось давно, использование библиотек, не всегда удобно, они в большинстве своем не рассчитаны на динамическую и параллельную работу. По этому все делаю вручную и код не захламляется и не завишу не от кого. Свои грабли найти проще чем чужие.

Второй способ.

Естественно я с него и начал. Печатные платы заказаны в Китае. Сборка естественно ручная.
На модулях учтены нюансы и добавлены свои хотелки. Т.к. каждый контакт на счету приходится вертеться.
Это сменный модуль.
Заказывал модуль 4Мб флэш, думал в esp8266 хватает и в esp32 хватит. Оказалось маловато т.к. прошивка 1400Мб, а нужно обновление прошивки не по кабелю и файлы хранить где-то. Первым делом впаял 8Мб, но когда расширил возможности и доработал интерфейс, оказалось маловато места для файлов. И при перезаписи файлов начались глюки. В результате впаял 16Мб и забыл про глюки при нехватке места.

Заранее извиняюсь за следующее фото. Плата работает в тестовом режиме и отключать проводки не хочется. А камера фокус на провода все пытается навести.
Это вид сверху, собранной платы.
На борту
— 16ШИМ выходов внешних,
— 16 вход/выход внешних,
— 8 аналоговых
— 16 контактов esp32
— разъемы шин OneWire и i2c
— чип времени ds3231sn
— 4 канала MOSFET
— 3 для симисторов (не распевал, пока нужды не было)

Цель была с минимальными затратами и без создания прошивки сделать радар слежения за светом.

Нужно всего лишь добавить 3 порта и настроить их работу.
Потом добавить обработку сигналов для увеличения и уменьшения значений.

Картинки не вижу смысла делать, проще не большое видео, мышью насколько возможно, показываю какие поля заполнял.



Не большое разъяснение по цифрам при 50Гц, сервопривод в положении 0 на значении ШИМ 1638, положение 180 сервопривода соответствует значению ШИМ 8164, получается 8164-1638=6226 это шагов который может делать сервопривод.
Таким образом формула 1638+6226/180*(v/10) дает нам с точностью до 0.1 градуса поворачивать сервопривод, при желании точность можно увеличить еще в 3 раза вместо 10 написав 30 и получим точность 0.033 градуса.

Напряжение на портах 32 и 33 представлено 4096 значениями 12бит. Но я не вдавался в перевод значений в напряжение, значение 400 подобрал методом тыка, это если интересно 3.3/4096*400=0.3V

Ну и напоследок тест работы


если видео не видно, то ссылка

PS. Единственное что в esp32 не удалось побороть сеть жнет память безбожно и интерфейс начинает тормозить