Bou 'n outomatiese sonopsporing met Arduino UNO: 8 stappe

2024 Outeur: John Day | [email protected]. Laas verander: 2024-01-30 07:26

Sonenergie kom wêreldwyd meer en meer voor. Tans word baie metodes ondersoek om sonpanele meer energie te lewer, wat ons afhanklikheid van fossielbrandstowwe en steenkool verminder. Een manier om dit te doen, is deur die panele te laat beweeg terwyl hulle altyd na die son in die lug kyk. Dit maak optimale insameling van energie moontlik, wat sonpanele doeltreffender maak.

Hierdie instruksie sal kyk na hoe sonopsporers werk en so 'n metode implementeer in 'n prototipe van sonopsporing met behulp van 'n Arduino UNO.

Stap 1: Hoe Solar Trackers werk

Daar is drie hoofmetodes wat gebruik word om 'n sonopsporing te beheer. Die eerste is 'n passiewe beheerstelsel, en die ander twee is aktiewe beheerstelsels. Die passief beheerde sonopsporing bevat geen sensors of aandrywers nie, maar verander sy posisie op grond van die hitte van die son. Deur gas te gebruik met 'n lae kookpunt in 'n houer gemonteer op skarniere in die middel, soortgelyk aan 'n wipplank, kan die sonpaneel sy posisie verander op grond van die hitte rigting van die son.

Die aktiewe stelsels is 'n bietjie anders. Beide benodig 'n verwerkingstelsel, sowel as aandrywers om die panele te skuif. Een manier om sonpanele aktief te beheer, is deur die son se posisie na die panele oor te dra. Die panele oriënteer hulself dan na hierdie posisie in die lug. 'N Ander metode is om sensors te gebruik om die posisie van die son op te spoor. Deur ligafhanklike weerstande (LDR's) te gebruik, is dit moontlik om verskillende ligvlakke op te spoor. Hierdie sensors word dan gebruik om te bepaal waar die son in die lug is, sodat die paneel behoorlik kan oriënteer.

In hierdie instruksies gebruik ons die sensorgebaseerde aktiewe beheerstelsel.

Stap 2: Stelseldiagram/komponentoorsig

Hoe die stelsel werk, word op die foto's hierbo getoon. Daar sal 1 ligafhanklike weerstand aan elke kant van 'n verdeler wees. Hierdie verdeler sal 'n skaduwee werp op die sensor aan die een kant van die paneel, wat 'n drastiese verskil tussen die twee sensorlesings skep. Dit sal die stelsel aanmoedig om na die helderder kant te beweeg om sensorlesings gelyk te maak en die posisie van die sonpaneel te optimaliseer. In die geval van 'n 2 -as sonopsporing kan dieselfde beginsel gebruik word, met 3 sensors in plaas van twee (1 links, 1 regs, 1 onder). Die linker en regter sensors kan gemiddeld gemaak word, en hierdie lesing kan vergelyk word met die onderste sensor om te bepaal hoeveel die paneel op of af moet beweeg.

Oorsig van die belangrikste komponente

Arduino UNO: Dit is die mikrobeheerder vir hierdie projek. Dit lees sensordata en bepaal hoeveel en in watter rigting die servo's moet draai.

Servo: Dit is die aandrywers wat vir hierdie projek gebruik word. Hulle is maklik om te beheer en baie presies, wat dit perfek maak vir hierdie projek.

Ligafhanklike weerstande (LDR's): Dit is veranderlike weerstande wat ligvlakke opspoor. Dit word gebruik om die posisie van die son in die lug te bepaal.

Stap 3: Materiaal/toerusting

Die materiaal wat gebruik word om hierdie projek te bou, is:

1. Arduino UNO
2. 2 servo's
3. 3 ligafhanklike weerstande (LDR's)
4. 3 10k Ohm weerstande
5. Popsicle stokke
6. Karton

Die gereedskap wat gebruik word om hierdie projek te bou, is:

1. Soldeerbout
2. Band
3. Skêr
4. Knipmes
5. Warm gom geweer

Stap 4: Kringskema

Hierbo is die skema wat gebruik word om die sonopsporing saam te dra.

Speldverbindings:

Links fotoresistor

Speld 1 - 3.3V

Speld 2 - A0, GND (10k ohm weerstand tussen pen 2 en GND)

Regte fotoresistor

Speld 1 - 3.3V

Speld 2 - A1, GND (10k ohm weerstand tussen pen 2 en GND)

Onderste fotoresistor

Speld 1 - 3.3V

Speld 2 - A2, GND (10k ohm weerstand tussen pen 2 en GND)

LR Servo

Sein - 2

Grond - GND

VCC - 6 V battery

TB servo

Sein - 3

Grond - GND

VCC - 6 V battery

Arduino krag

VIN - 6 V battery

GND - 6 V Battery Pack GND

Stap 5: Montering

Nadat u die kring op 'n perfekbord gesoldeer het (gebruik eerder 'n broodbord), is dit tyd om die toestel te monteer. Ek het karton en 'n styrofoamblok gebruik om 'n voetstuk en paneelhouer vir die spoorsnyer te skep, sowel as 'n verdelermuur vir die sensors met behulp van popsicle sticks. Hierdie stap is aan jou. Probeer om te eksperimenteer met verskillende lengtes, hoogtes en vorms van die verdeler, sowel as sensorplasing, om te sien hoe dit die opsporingsvermoë van die toestel beïnvloed.

Stap 6: sagteware

Noudat die samestelling voltooi is, is dit tyd om sagteware vir die toestel te skep. Die Arduino -skets is hieronder aangeheg.

Stap 7: sagteware vloeidiagram

Hier is 'n vloeidiagram van hoe die toestel werk.

Stap 8: Gevolgtrekking

As u die toestel aanskakel en 'n helder lig op die paneel skyn, oriënteer die spoorsnyer om die lig direk in die gesig te staar. Ek het 'n toetsvideo van die projek hieronder aangeheg. Ek hoop dat u van hierdie projek gehou het! Stel gerus enige vrae in die kommentaar afdeling, en ek sal probeer om dit te beantwoord. Dankie!