DIY Smart Dual-Axis Solar Tracker with Arduino & 4 LDR Sensors
আরডুইনো দিয়ে দ্বি-অক্ষ সূর্যমুখী সোলার ট্র্যাকার বিজ্ঞান প্রকল্প ও ভিডিও গাইড
লেখক: Engr. Shakil Hossain (Robotics & Renewable Energy Specialist) | টেক ল্যাব: Electrobaz Workshop
Build an award-winning dual-axis solar tracking science invention using Arduino Uno, 4 LDR sensors, and 2 SG90 servos. Boost solar panel efficiency up to 40% with automated sun-tracking intelligence.
🛠️ প্রয়োজনীয় হার্ডওয়্যার ও কম্পোনেন্ট তালিকা (Required Components):
- Arduino Uno R3 Microcontroller Board (৳79 BDT) — অনলাইনে অর্ডার করুন
- 2x SG90 Micro Servo Motors (Horizontal Azimuth & Vertical Altitude) (৳49 BDT) — অনলাইনে অর্ডার করুন
- 4x LDR Light Dependent Resistor Sensors (Top-Left, Top-Right, Bottom-Left, Bottom-Right) (৳2320 BDT) — অনলাইনে অর্ডার করুন
- 4x 10kΩ Carbon Film Resistors (Voltage Divider Network) (৳2320 BDT) — অনলাইনে অর্ডার করুন
- Mini 5V 1W Photovoltaic Solar Panel Module (৳1560 BDT) — অনলাইনে অর্ডার করুন
- Custom 3D-Printed / Acrylic Baffled Dual-Axis Pan-Tilt Mechanism (৳2800 BDT) — অনলাইনে অর্ডার করুন
- 830-point Breadboard & Jumper Wire Set (৳79 BDT) — অনলাইনে অর্ডার করুন
- External 5V 2A DC Power Supply Module (৳49 BDT) — অনলাইনে অর্ডার করুন
💡 সবগুলো কম্পোনেন্ট একসাথে কিট আকারে পেতে সরাসরি আমাদের হোয়াটসঅ্যাপে (01721-820184) নক দিন।
⚡ কাজের মূল নীতি ও সার্কিট কার্যপদ্ধতি (Working Principle):
The dual-axis solar tracker mimics natural heliotropism. Four LDR sensors are arranged in a 2x2 grid separated by an opaque cross baffle. When sunlight arrives at an angle, the baffle casts a shadow over the opposite sensors, creating a differential voltage read by Arduino pins A0-A3. Arduino computes average light levels (Top vs Bottom, Left vs Right) and incrementally drives horizontal and vertical servos toward maximum perpendicular irradiance, increasing energy yield by up to 40%.
ভূমিকা ও সৌরশক্তি উদ্ভাবন: সাধারণ ফিক্সড সোলার প্যানেল শুধুমাত্র দুপুরের খাড়া রোদে সর্বোচ্চ বিদ্যুৎ উৎপাদন করে, কিন্তু সকাল ও বিকেলে সূর্যের কৌণিক দূরত্বের কারণে প্রায় ৩০% থেকে ৪০% সৌরশক্তি অপচয় হয়। এই প্রকল্পের মাধ্যমে সোলার প্যানেলটি সূর্যমুখী ফুলের মতো স্বয়ংক্রিয়ভাবে সারাদিন পূর্ব থেকে পশ্চিম এবং ঋতু পরিবর্তনের সাথে সাথে উত্তর-দক্ষিণে হেলে সর্বোচ্চ সূর্যের আলো গ্রহণ করে।
প্রয়োজনীয় কম্পোনেন্ট ও হার্ডওয়্যার লিস্ট: (১) আর্ডুইনো উনো; (২) ২টি SG90 সার্ভো মোটর — একটি আনুভূমিক (Azimuth) ও অন্যটি উলম্ব (Elevation) চলাচলের জন্য; (৩) ৪টি LDR সেন্সর ও ৪টি ১০kΩ রেজিস্টর; (৪) ছোট ৫V সোলার প্যানেল; (৫) ক্রস-ডিভাইডার ফ্রেম; (৬) আলাদা ৫V পাওয়ার সাপ্লাই।
সার্কিট কানেকশন ও পিন ডায়াগ্রাম: (১) LDR টপ-লেফট -> Pin A0; (২) LDR টপ-রাইট -> Pin A1; (৩) LDR বটম-লেফট -> Pin A2; (৪) LDR বটম-রাইট -> Pin A3; (৫) অনুভূমিক সার্ভো সিগন্যাল -> Pin 9; (৬) উলম্ব সার্ভো সিগন্যাল -> Pin 10; (৭) সকল LDR এর এক প্রান্ত ৫V এ এবং অন্য প্রান্ত ১০kΩ রেজিস্টর হয়ে গ্রাউন্ডে যুক্ত থাকবে।
হেলিওট্রপিক অ্যালগরিদম ও লাইট ব্যালেন্সিং: আর্ডুইনো প্রতি ৫০ms এ ওপরের দুই সেন্সরের গড় (avgTop) ও নিচের দুই সেন্সরের গড় (avgBottom) তুলনা করে। যদি ওপরের দিকে আলো বেশি থাকে, উলম্ব সার্ভো ১ ডিগ্রি ওপরে ওঠে। একইভাবে ডান ও বামের গড় মান তুলনা করে অনুভূমিক সার্ভো সূর্যের মুখোমুখি অবস্থান গ্রহণ করে।
ধাপে ধাপে অ্যাসেম্বলি ও ক্যালিব্রেশন: ধাপ ১: ক্রস পার্টিশনের চার কোণায় ৪টি LDR গ্লু দিয়ে আটকান। ধাপ ২: অনুভূমিক সার্ভোটিকে নিচের বেসে শক্ত করে বসান এবং তার মাথার ওপর উলম্ব সার্ভোটি মাউন্ট করুন। ধাপ ৩: ওপরের ফ্রেমের ওপর সোলার প্যানেলটি বসিয়ে মোবাইল টর্চলাইট দিয়ে চারপাশ থেকে আলো ফেলে ট্র্যাকিং পরীক্ষা করুন।
বাংলাদেশি শিক্ষার্থীদের জন্য কমন ট্রাবলশুটিং: সমস্যা ১:
— সমাধান: কোডে টলারেন্স বা ডেডব্যান্ড ভ্যালু (যেমন tol = 15) বৃদ্ধি করুন যাতে পরিবেষ্টিত আলোর ক্ষুদ্র তারতম্যে সার্ভো বারবার মুভ না করে। সমস্যা ২:
— সমাধান: কোডে LDR পিন অ্যাসাইনমেন্ট চেক করুন বা সার্ভোর ইনক্রিমেন্ট/ডিক্রিমেন্ট সাইন উল্টে দিন।
বিজ্ঞান মেলা প্রেজেন্টেশন ও বিচারকদের প্রশ্নোত্তর: মেলায় বিচারকদের সামনে মোবাইল ফোনের ফ্ল্যাশলাইট ঘুরিয়ে দেখালে সাথে সাথে প্যানেলটিও ফ্ল্যাশলাইটের দিকে ঘুরে তাকাবে। বিচারক প্রশ্ন করবেন:
উত্তর: কোডে একটি থ্রেশহোল্ড সেট করা আছে; যদি সবকটি LDR এর আলো খুব কম থাকে (রাত), তবে সিস্টেমটি পূর্ব দিকে মূল হোম পজিশনে (Sunrise position) ফিরে গিয়ে স্লিপ মোডে অপেক্ষা করে।
📚 আরও সম্পর্কিত বিজ্ঞান মেলা প্রজেক্ট ও টিউটোরিয়াল (Related Guides):
Wireless Live View FPV Camera Robot with ESP32-CAM
Build a real-time First Person View (FPV) video streaming robot car powered by ESP32-CAM a...
টিউটোরিয়াল পড়ুন →Hand Gesture Controlled Robotic Wheelchair for Mobility Assistance
Empowering individuals with mobility impairments: an intelligent assistive wheelchair cont...
টিউটোরিয়াল পড়ুন →Footstep Piezoelectric Power Generator: Harvesting Kinetic Energy
Transform footsteps into clean electricity: harness piezoelectric ceramic transducers unde...
টিউটোরিয়াল পড়ুন →