Dispozitiv Solar Tracker: 25 de pași

2024 Autor: John Day | [email protected]. Modificat ultima dată: 2024-01-30 11:45

Urmând acești pași, veți putea crea și implementa un panou solar care își reglează poziționarea pentru a urma soarele. Acest lucru permite cantitatea maximă de energie captată pe parcursul zilei. Dispozitivul este capabil să simtă puterea luminii pe care o primește folosind două foto-rezistențe și folosește aceste informații pentru a decide în ce direcție ar trebui să se confrunte.

obiective de invatare

• Aflați despre cablarea unei plăci de calcul
• Aflați cum să efectuați funcții de bază (încărcați / inițializați codul) pe Arduino
• Aflați despre diferite componente electrice
• Aflați despre cum poate fi îmbunătățită producția de energie alternativă

Deoarece acesta este un proiect pentru clasă, căutăm să abordăm unele dintre standardele pentru alfabetizare tehnologică (STL) de către ITEEA. Ceea ce vrem să învețe studenții din acest proiect este:

Standardul 16: Tehnologii energetice și energetice

Este responsabilitatea tuturor cetățenilor să conserve resursele energetice pentru a se asigura că generațiile viitoare vor avea acces la aceste resurse naturale. Pentru a decide ce resurse energetice ar trebui dezvoltate în continuare, oamenii trebuie să evalueze critic impactul pozitiv și negativ al utilizării diferitelor resurse energetice asupra mediului.

Gradele 6-8 Sistemele de alimentare sunt utilizate pentru a conduce și a oferi propulsie altor sisteme tehnologice O mare parte din energia utilizată în mediul nostru nu este utilizată eficient.

Clasele 9-12 Energia poate fi grupată în forme majore: termice, radiante, electrice, mecanice, chimice, nucleare și altele Resursele energetice pot fi regenerabile sau nerenovabile Sistemele de energie trebuie să aibă o sursă de energie, un proces și sarcini

Estimarea costurilor este pentru setul de panouri solare (50 USD), kitul Arduino (40 USD) și piese Lego asortate (25 USD) pentru un total de 115 USD pentru toate piesele, noi.

Pasul 1: Baza de asistență

Luați patru dintre aceste cărămizi lego 1x16 (15 găuri) și puneți-le împreună ca în imaginea a doua

Pasul 2: Suport pivotant

Două dintre aceste componente vor fi fabricate, deci dublați componentele necesare și inversați-le pentru cealaltă parte.

Luați una dintre aceste piese gri, un conector negru „H” și un singur știft de conectare cu un știft plus pe o parte și un știft rotund pe cealaltă.

Construiți componenta așa cum se arată în imaginea a doua și construiți-o pe a doua într-un mod inversat pentru partea opusă.

Pasul 3: Combinați pașii 1 și 2

Asamblați baza și atașamentele anterioare așa cum se arată în imagine

Pasul 4: baza panoului solar

Duplicați aceste cantități și inversați construcția pentru partea opusă.

Apucați o tijă de conector 11x1, două piese unghiulare și 8 piese de legătură rotunde.

Asamblați așa cum se arată în a doua imagine.

Pasul 5: slot pentru panoul solar

Construcție duplicat.

Utilizați patru conectori de 90 de grade, două tije de legătură 15x1 și două tije de legătură 9x1 și asamblați așa cum se arată în a doua imagine

Pasul 6: Conectori de stabilitate

Construcție duplicat.

Luați doi conectori de 90 de grade și o tijă de conector de 13x1 și fixați-i împreună așa cum se arată în a doua imagine.

Pasul 7: Ansamblul de fixare a panoului solar

Luați piesele construite anterior și asamblați.

Pasul 8: Arme ale panoului solar

Atașați conectorul H și conectorul L așa cum se arată în a doua imagine.

Pasul 9: Arma panoului solar Cont

Folosind un conector L diferit și două știfturi simple, atașați-le așa cum se arată.

Pasul 10: Arma panoului solar Cont

Apoi, ar trebui să luați un alt conector L, unul cu o bază mai scurtă și încă două știfturi și să le conectați, de asemenea.

Pasul 11: Arma panoului solar Cont

Acum veți adăuga o piesă dreaptă și încă două cârlige la ansamblu așa cum se arată.

Pasul 12: Arma panoului solar Cont

Pentru ultimul pas în asamblarea brațului, adăugați o bucată finală în L așa cum se arată. Această piesă va fi cu fața în sus pentru a ajuta la menținerea panoului solar.

Pasul 13: Adăugați o parte la asamblare

Conectați partea pe care tocmai ați creat-o la ansamblu așa cum se arată în imagini. Apoi, creați altul exact ca acesta și adăugați-l la cealaltă parte.

Pasul 14: baza

Folosind piesele prezentate în imagini, veți asambla la fel piese care vor servi ca bază pentru urmăritorul solar. Odată asamblate, atașați-le așa cum se arată.

Pasul 15: Rotirea ansamblului

Pentru a permite rotirea ansamblului, trebuie să atașăm o altă piesă la fundul care va face acest lucru. Construiți pătratul folosind 4 piese așa cum se arată mai sus în instructabil și atașați conectorii așa cum se arată.

Pasul 16: Introducerea panoului solar

Pentru a introduce panoul solar, poate fi necesar să scoateți unul dintre brațe. Pur și simplu scoateți unul, glisați în panou și reatașați-l.

Pasul 17: Atașarea servomotorului

Folosind piesele așezate, construiți ansamblul așa cum se arată.

Pasul 18:

Ar trebui să atașați următoarea piesă folosind un fir sau ceva similar pentru a o asigura.

Pasul 19:

Atașați ansamblul nou format la ansamblul general așa cum se arată. Acest lucru va ajuta la amplasarea servomotorului.

Pasul 20: Conectați foto-rezistoarele la fire

Conectați capetele fiecărei rezistențe foto la fire așa cum se arată.

Pasul 21: Atașați rezistențe foto la asamblare

Folosind bandă sau alt adeziv, atașați foto-rezistențele la fiecare capăt al ansamblului așa cum se arată.

Pasul 22: Adunați piese electronice

Asigurați-vă că aveți toate piesele afișate sau echivalentul acestora înainte de a începe asamblarea electrică.

-Arduino: placa de control Uno R3

-9x fire jumper

-4 x fire Dupont de la femeie la mascul

-1x baterie de 9V

-1x Clemă pentru conectare cu baterie

-2x Rezistențe 1K Ohm

-2x foto-rezistor (fotocelula)

-1x Servomotor (SG90)

Toate componentele sunt disponibile cu ușurință în kitul Starter Super Elegoo

Pasul 23: Atașați servomotorul

Conectați servomotorul în panou și în Arduino așa cum se arată. Firul maro este negativ, firul roșu este pozitiv, iar firul galben este controlul pentru servo.

Pasul 24: Sârmă foto-rezistoare

Conectați foto-rezistențele în panou, așa cum se arată. Apoi, așezați ansamblul electric în bază așa cum se arată.

Pasul 25: Încărcați codul

O copie PDF a codului, precum și fișierul programului Arduino au fost incluse pentru utilizare. Biblioteca Servo a fost inclusă și va trebui salvată pe computer înainte de a compila codul.

O copie text a codului nostru este mai jos; pare urât din cauza lipsei de formatare când a fost lipită, dar ar trebui să fie compilată.

// Solar Tracker // NC State University // TDE 331 // Taylor Blankenship, Preston McMillan, Taylor Ussery // 3 decembrie 2018 / * * Acest program este scris pentru a controla un tracker solar cu o singură axă. * Programul măsoară rezistența variabilă de la două foto-rezistențe, unul de fiecare parte a panoului solar. * În lumea reală, cele două rezistențe ar stabili ce modalitate de a întoarce panoul solar, la est sau la vest, în funcție de poziția soarelui, pentru a maximiza producția alternativă de energie electrică. * / // Va trebui să includeți pachetul servo atașat, astfel încât Arduino să știe cum să-și controleze funcțiile #include // creați un obiect servo pentru a controla un servo Servo myservo; // variabilă pentru a stoca poziția servo int pos = 90; // listează pinii pentru rezistențele fotocelulei din est = 0; int vest = 1; // valorile fotocelulei să fie comparate în eastRead; int vest Citiți; // pe ce cale ar trebui să se întoarcă panoul solar? int busolă = -1; void setup () {// atașează servo pe pinul 9 la obiectul servo myservo.attach (9); // Inițializează servo la 90 de grade, la mijlocul intervalului său myservo.write (90); // Permite utilizatorului să plaseze servo pe suport în termen de 5000 ms sau 5 sec. Întârziere (5000);

// Pornește monitorul Serial pentru testare Serial.begin (9600); } void loop () {// Determină valorile din rezistoarele fotocelulei eastRead = analogRead (est); westRead = analogRead (vest); // Este nevoie ca panoul solar să se întoarcă spre est? if (eastRead> westRead) {Serial.println ("Est"); // Setează variabila pentru a întoarce servo către busola estică = 0; } // Este nevoie ca panoul solar să se întoarcă spre Occident? if (westRead> eastRead) {Serial.println ("Vest"); // Setează variabila pentru a transforma servo către busola de Vest = 1;

} // Sub grupul if (busola == 0) {gradul de toleranță if (5 <= pos && pos <= 175) {// Scade 1 din variabila "pos" și suprascrie numărul întreg pos - = 1; // Setează poziția servo myservo.write (pos); } Serial.println (pos); } // Sub grupul de coduri se întoarce panoul solar spre Vest dacă (busola == 1)

codul transformă panoul solar în poziția Est, este între 5 și 175 // 0 și 180 sunt valorile maxime ale servo-ului și acesta are un 5

// Dacă servo

{// Dacă poziția servo este între 5 și 175 // 0 și 180 sunt valorile maxime ale servo și aceasta are o toleranță de 5 grade dacă (5