Трекер интенсивности солнечного света: 3 шага

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последнее изменение: 2024-01-30 11:49

Есть много проектов, которые полагаются на солнечное тепло или свет. Например. сушка фруктов и овощей. Однако интенсивность солнечного света не всегда постоянна и меняется в течение дня.

Этот проект пытается составить карту интенсивности солнца в течение дня, около 8 часов, и определить, были ли какие-либо длительные периоды времени, когда солнце исчезало под густыми облаками. Это оказывается очень важным для некоторых проектов, которые зависят от времени, которое объект проводит на улице, например высыхание. Это может помочь подтвердить значения, которые вы найдете в основном проекте.

Используя функцию логгера в приложении Arduino, вы сможете получить график интенсивности солнечной активности в течение дня (времени). Кроме того, по истечении 8 часов вы получите список времен, в течение которых интенсивность солнечного света была ниже определенного порога, который вы можете установить.

Эта информация может оказаться очень полезной для различных проектов, таких как отслеживание солнечной активности или управление фотоэлектрическими системами. Кроме того, из-за простоты настройки его можно включить практически в любой другой проект. Все, что требуется, - это Arduino, миниатюрная солнечная панель и два резистора. Большая часть обработки и тяжелой работы выполняется кодом.

Запасы

1) 1 x Arduino Uno / Nano (ссылка)

2) 1 х маленькая солнечная панель (ссылка)

3) 2 резистора по 330 Ом

Шаг 1: построение схемы

Поскольку большую часть обработки выполняет Arduino, схема очень проста.

Вам понадобятся два резистора с одинаковым номиналом. Было бы лучше, если бы сопротивление было ниже, около 300 Ом или меньше. Это будет использоваться для создания потенциального делителя.

Вы можете следовать схеме, показанной на изображении выше. Зеленая печатная плата представляет собой солнечный элемент. Пересечение между двумя резисторами будет подключено к выводу Analog 0 Arduino. Красный провод - это положительный вывод солнечного элемента / панели, а черный провод - отрицательный вывод солнечного элемента / панели.

Шаг 2: объяснение схемы

Напряжение, создаваемое солнечной панелью, пропорционально солнечной интенсивности. Таким образом, на самом деле напряжение солнечной панели составляется с течением времени, чтобы помочь определить интенсивность света.

Однако при ярком солнечном свете напряжение холостого хода некоторых солнечных панелей превышает предел 5 В на аналоговом выводе Arduino Uno. Таким образом, вы должны использовать делитель потенциала, чтобы уменьшить напряжение вдвое, чтобы оно оставалось в пределах диапазона Arduino.

Это не повлияет на график или тенденцию с течением времени. Кроме того, он по-прежнему сможет улавливать любые длительные периоды облачности или недостатка солнечного света.

Шаг 3: Код

Код измеряет напряжение солнечной панели каждые 5 минут в течение 8 часов. Однако продолжительность и частоту можно изменить при необходимости. Каждая точка данных, измеряемая каждые 5 минут, отображается на графике в зависимости от времени. Это можно сделать, используя функцию последовательного плоттера в программе Arduino.

В конце 8-часового периода код просматривает все предыдущие точки данных и вычисляет среднее значение. Затем код запускается, чтобы проверить, есть ли 2 последовательные точки (10 мин), которые меньше 60% от среднего напряжения. Опять же, это пороговое значение можно легко изменить.

Наконец, если он обнаруживает 10 минут последовательного низкого напряжения солнечной интенсивности, он записывает время, в которое это происходит, и выводит массив со всеми случаями низкого солнечного света.

Вот ссылка на код в папке на Google Диске: