DIY Arduino Solar Tracker (для уменьшения глобального потепления): 3 шага

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последнее изменение: 2024-01-30 11:48

Всем привет, в этом уроке я покажу вам, как сделать солнечный трекер с помощью микроконтроллера Arduino. В современном мире мы сталкиваемся с рядом проблем. Один из них - изменение климата и глобальное потепление. Сейчас как никогда потребность в более чистых и экологически чистых источниках энергии. Одним из таких экологически чистых источников топлива является солнечная энергия. Хотя он широко используется в различных секторах по всему миру, одним из его недостатков является низкая эффективность. Есть много причин того, почему они настолько неэффективны, одна из них заключается в том, что они не получают максимальной интенсивности света, которую солнце может предложить в течение дня. Это связано с тем, что солнце движется в течение дня и светит на солнечную панель под разными углами в течение дня. Если мы найдем способ сделать так, чтобы панель всегда была направлена на самый яркий солнечный свет, мы, по крайней мере, сможем максимально использовать то, что могут предложить эти солнечные элементы. Сегодня я пытаюсь решить эту проблему с помощью небольшой модели. Мое решение простое и очень простое, мягко говоря, то, что я пытался сделать, это то, что я пытался перемещать солнечную панель вместе с движением солнца. Это гарантирует, что лучи, падающие на панель, более или менее перпендикулярны ее поверхности. Это обеспечивает максимальную отдачу от нашей нынешней технологии. Вы также можете подумать: «Почему бы просто не повернуть его с помощью таймера!». Что ж, мы не можем делать это везде, потому что продолжительность дня сильно различается по всему земному шару, а также погода и климат. Зимние дни короче, чем летом, поэтому таймер не работает должным образом. Однако конструкция одноосного солнечного трекера позволяет преодолеть эти недостатки. Вы также можете подумать….. «Почему бы тогда не использовать 2-х осевой солнечный трекер?». 2-осевой солнечный трекер - это круто для школьного проекта, но это практически невозможно для солнечных ферм размером с футбольное поле. 1 ось - гораздо более жизнеспособное и практичное решение для такого применения. Этот проект займет менее 1 часа. построить, и вы можете иметь свой собственный солнечный трекер, готовый к использованию. Также код предоставляется в конце инструкции для загрузки. Однако я все еще буду объяснять, как работает код и проект в целом. Я также внес этот проект в конкурс роботов по инструкциям, если он вам нравится, проголосуйте:).

Без лишних слов, давайте сделаем это.

Запасы

Все, что вам понадобится для этого проекта, перечислено ниже. Если они у вас есть под рукой, это круто. Но если у вас их нет с собой, я дам ссылку для каждого из них.:

1. Arduino UNO R3: (Индия, международный)

2. Микро сервопривод 9g: (flipkart, Amazon.com)

3. LDR: (флипкарт, Amazon.com)

4. перемычки и макетная плата: (Flipkart, Amazon)

5. IDE Arduino: arduino.cc

Шаг 1: Настройка:

Теперь, когда у нас есть все аппаратное и программное обеспечение, необходимое для создания нашего собственного замечательного робота слежения за солнечными лучами, давайте соберем установку. На картинке выше я представил полную схему установки устройства.

=> Настройка LDR:

Прежде всего, нам нужно понять, как наш источник света будет двигаться в течение дня. Солнце обычно идет с востока на запад, поэтому нам нужно расположить LDR в одну линию с достаточным интервалом между ними. Для более эффективного солнечного слежения я бы посоветовал вам разместить LDR под некоторым углом между ними. Например, я использовал 3 LDR, поэтому мне пришлось бы расположить их так, чтобы угол 180 градусов между ними был разделен на 3 равные части, это поможет мне получить более точное представление о направлении источника света.

Принцип действия LDR заключается в том, что это, по сути, резистор, в корпусе которого находится полупроводниковый материал. Поэтому, когда на него падает свет, полупроводник высвобождает дополнительные электроны, что приводит к падению его сопротивления.

Мы будем отображать напряжение на переходе, если LDR и резистор будут видеть рост и падение напряжения в этой точке. Если напряжение падает, это означает, что интенсивность света на этом конкретном резисторе уменьшилась. Итак, мы будем противодействовать этому, переместившись из этого положения в положение, где интенсивность света выше (напряжение на стыке выше).

=> Настройка серводвигателя:

В основном серводвигатель - это двигатель, которому вы можете задать угол. Теперь при настройке сервопривода вам нужно иметь в виду фактор, вам необходимо выровнять рупор сервопривода так, чтобы положение 90 градусов соответствовало его параллельности плоскости, на которой он держится.

=> Подключение:

Подключите установку в соответствии со схемой, приведенной выше.

Шаг 2: Написание кода:

Подключите Arduino к компьютеру с помощью USB-кабеля и откройте IDE Arduino.

Откройте код, представленный в этом руководстве.

Перейдите в меню "Инструменты" и выберите используемую доску, например, UNO.

Выберите порт, к которому подключен ваш Arduino.

Загрузите программу на плату Arduino.

ПРИМЕЧАНИЕ: Вы должны помнить, что я откалибровал показания для условий в моей комнате. Ваш может отличаться от моего. Так что не паникуйте и откройте монитор последовательного порта, который отображается в правом верхнем углу экрана IDE. Вам будет показано несколько значений, которые прокручиваются на экране, выбирают набор из 3 последовательных значений и калибруют показания в соответствии с ними.

Шаг 3. Тестирование

Теперь со всеми усилиями, которые вы вложили в этот наш маленький проект. Пришло время проверить это.

Идите вперед и покажите всем, что вы сделали и что вам нравится.

Если у вас есть какие-либо сомнения / предложения относительно этого проекта, не стесняйтесь связаться со мной на моем веб-сайте