การสร้างระบบติดตามดวงอาทิตย์ เกี่ยวข้องกับการออกแบบกลไกที่ปรับตำแหน่งของแผงโซลาร์เซลล์เพื่อติดตามการเคลื่อนที่ของดวงอาทิตย์ ทำให้สามารถดักจับพลังงานได้สูงสุด นี่คือคู่มือทีละขั้นตอนในการสร้าง **ตัวติดตามดวงอาทิตย์แบบสองแกน** (ซึ่งติดตามทั้งมุมราบและมุมเงย):

ส่วนประกอบที่จำเป็น
1. แผงโซลาร์เซลล์ (1 แผงขึ้นไป) – โมดูลโฟโตโวลตาอิกที่จะติดตาม
2. ไมโครคอนโทรลเลอร์ (Arduino, Raspberry Pi, ESP32, ฯลฯ) – สำหรับประมวลผลข้อมูลเซ็นเซอร์และควบคุมมอเตอร์
3. ตัวต้านทานที่ไวต่อแสง (LDR) หรือโฟโตไดโอด (4x) – เพื่อตรวจจับทิศทางของแสงอาทิตย์
4. ชุดขับเคลื่อนแบบหมุนพร้อมมอเตอร์เกียร์ 24V (2x) หรือสเต็ปเปอร์มอเตอร์ + ไดรเวอร์ – สำหรับปรับตำแหน่งแผง (หนึ่งตัวสำหรับการเคลื่อนที่ในแนวนอน หนึ่งตัวสำหรับการเคลื่อนที่ในแนวตั้ง หรือหนึ่งตัวสำหรับทั้งแนวตั้งและแนวนอน)
5. โครงสร้างการติดตั้ง – โครงที่แข็งแรงพร้อมข้อต่อแบบหมุน
6. ตัวควบคุมแรงดันไฟฟ้า (ถ้าจำเป็น) – เพื่อจ่ายไฟให้กับไมโครคอนโทรลเลอร์และเซ็นเซอร์
7. ตัวต้านทาน (สำหรับวงจรแบ่งแรงดันไฟฟ้า LDR)
8. แบตเตอรี่ (อุปกรณ์เสริม) – สำหรับจ่ายไฟให้กับระบบเมื่อไม่มีไฟจากกริด
9. สายจัมเปอร์ & Breadboard/PCB – สำหรับการเชื่อมต่อวงจร

ขั้นตอนที่ 1: การประกอบเชิงกล
1. สร้างเฟรม
- สร้างฐานที่หมุนได้ 360° ในแนวนอน (การติดตามมุมราบ)
- ติดกลไกการเอียงสำหรับการปรับแนวตั้ง (การติดตามมุมเงย)
- ตรวจสอบให้แน่ใจว่าโครงสร้างมีความแข็งแรงและทนต่อสภาพอากาศ (ใช้อะลูมิเนียมหรือสแตนเลส)

2. ติดตั้งแผงโซลาร์เซลล์
- ยึดแผงเข้ากับเฟรมโดยใช้ขายึด
- ตรวจสอบให้แน่ใจว่าแผงสามารถหมุนได้อย่างราบรื่นโดยไม่มีสิ่งกีดขวาง

ขั้นตอนที่ 2: การตั้งค่าเซ็นเซอร์ (การตรวจจับแสงอาทิตย์)
1. วาง LDR 4 ตัวในรูปแบบกากบาท (เหนือ ใต้ ตะวันออก ตะวันตก) ที่ขอบแผง
- ครอบคลุมด้วยท่อขนาดเล็กเพื่อปรับปรุงความไวในการรับทิศทาง
2. ต่อสาย LDR ในวงจรแบ่งแรงดันไฟฟ้า:
- LDR แต่ละตัวเชื่อมต่อกับตัวต้านทาน (เช่น 10kΩ) เพื่อสร้างตัวแบ่ง
- เอาต์พุตไปยังพินอะนาล็อกของไมโครคอนโทรลเลอร์

ขั้นตอนที่ 3: การควบคุมมอเตอร์
1. มอเตอร์แนวนอน (มุมราบ) – เซอร์โวมอเตอร์หรือสเต็ปเปอร์มอเตอร์หมุนฐานไปทางซ้าย/ขวา
2. มอเตอร์แนวตั้ง (มุมเงย) – เซอร์โวอีกตัวปรับมุมเอียงของแผง
3. เชื่อมต่อมอเตอร์กับไมโครคอนโทรลเลอร์
- เซอร์โว: ใช้พิน PWM (เช่น Arduino `D9`, `D10`)
- สเต็ปเปอร์: ใช้ไดรเวอร์มอเตอร์ (เช่น A4988, ULN2003)

ขั้นตอนที่ 4: การเขียนโปรแกรมไมโครคอนโทรลเลอร์
1. อ่านค่า LDR
- เปรียบเทียบค่าที่อ่านได้เพื่อกำหนดตำแหน่งของดวงอาทิตย์

2. ปรับตำแหน่งแผง
- ขยับมอเตอร์เพื่อปรับสมดุลค่าที่อ่านได้จาก LDR (แสงเท่ากันบนเซ็นเซอร์ทั้งหมด)

3. เพิ่มการติดตามตามเวลา (อุปกรณ์เสริม)
- ใช้โมดูล RTC (Real-Time Clock) สำหรับตำแหน่งดวงอาทิตย์ที่คำนวณไว้ล่วงหน้า

ขั้นตอนที่ 5: แหล่งจ่ายไฟ
- ใช้แบตเตอรี่ขนาดเล็ก (12V) หรือแบตเตอรี่ที่ชาร์จด้วยพลังงานแสงอาทิตย์ เพื่อจ่ายไฟให้กับระบบ
- หากใช้แผงโซลาร์เซลล์ที่ติดตามเอง ให้ตรวจสอบให้แน่ใจว่ามีการควบคุมแรงดันไฟฟ้าเพื่อหลีกเลี่ยงความเสียหายต่อไมโครคอนโทรลเลอร์

ขั้นตอนที่ 6: การทดสอบและการสอบเทียบ
1. ทดสอบในแสงแดดและปรับความเร็วของมอเตอร์/เกณฑ์ LDR
2. ตรวจสอบให้แน่ใจว่าการเคลื่อนที่ราบรื่นโดยไม่มีการสั่นสะเทือน
3. ป้องกันอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์จากสภาพอากาศ (ใช้กล่อง)

ทางเลือก: ตัวติดตามแกนเดียว (ง่ายกว่า)
- ติดตามเฉพาะการเคลื่อนที่ในแนวตะวันออก-ตะวันตก (แนวนอน)
- ต้องใช้มอเตอร์ 1 ตัว และ LDR 2 ตัว

ตัวเลือกขั้นสูง
- GPS + อัลกอริธึมทางดาราศาสตร์ – สำหรับตำแหน่งดวงอาทิตย์ที่แม่นยำโดยไม่ต้องใช้ LDR
- การเรียนรู้ของเครื่อง – ทำนายการเคลื่อนที่ของเมฆเพื่อการติดตามที่ดีที่สุด