Uređaj za praćenje sunca: 25 koraka

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja promjena: 2024-01-30 09:36

Slijedeći ove korake, moći ćete stvoriti i implementirati solarnu ploču koja prilagođava svoj položaj prema suncu. To omogućuje maksimalnu količinu energije prikupljenu tijekom dana. Uređaj može osjetiti jačinu svjetlosti koju prima pomoću dva fotootpornika i koristi te informacije za odlučivanje u kojem smjeru bi trebao biti okrenut.

ciljevi učenja

• Saznajte više o ožičenju ploče
• Naučite kako provoditi osnovne funkcije (upload/inicijalizacija koda) na Arduinu
• Saznajte više o različitim električnim komponentama
• Saznajte o tome kako se može povećati proizvodnja alternativne energije

Budući da se radi o razrednom projektu, nastojimo se pozabaviti nekim od Standarda za tehnološku pismenost (STL) ITEEA -e. Ono što želimo da učenici nauče iz ovog projekta je:

Standard 16: Energija i energetske tehnologije

Očuvanje energetskih izvora odgovornost je svih građana kako bi se budućim generacijama omogućilo pristup tim prirodnim resursima. Da bi odlučili koje energetske izvore treba dalje razvijati, ljudi moraju kritički procijeniti pozitivne i negativne učinke korištenja različitih energetskih izvora na okoliš.

6-8. Stupnjevi napajanja Sustavi napajanja koriste se za pogon i osiguravaju pogon drugim tehnološkim sustavima Velik dio energije koja se koristi u našem okolišu ne koristi se učinkovito.

9-12 stupnjevi Energija se može grupirati u glavne oblike: toplinsku, zračeću, električnu, mehaničku, kemijsku, nuklearnu i druge. Energetski izvori mogu biti obnovljivi ili neobnovljivi. Energetski sustavi moraju imati izvor energije, proces i opterećenja

Procjena troškova odnosi se na komplete solarnih panela (50 USD), Arduino kit (40 USD) i razne Lego dijelove (25 USD) za ukupno 115 USD za sve dijelove, potpuno nove.

Korak 1: Baza podrške

Zgrabite četiri od ovih 1x16 (15 rupa) lego kockica i spojite ih kao na drugoj slici

Korak 2: Okretni nosač

Bit će napravljene dvije od ovih komponenti, pa udvostručite potrebne komponente i obrnite ih za drugu stranu.

Uzmite jedan od ovih sivih komada, jedan crni "H" konektor i jedan spojni klin s plusom s jedne strane i okruglim klinom s druge strane.

Izgradite komponentu kao što je prikazano na drugoj slici, a drugu sastavite obrnuto za suprotnu stranu.

Korak 3: Kombinirajte korake 1 i 2

Sastavite bazu i prethodne dodatke kao što je prikazano na slici

Korak 4: Baza solarne ploče

Udvostručite ove količine i obrnite konstrukciju za suprotnu stranu.

Uhvatite jednu spojnu šipku 11x1, dva ukošena komada i 8 okruglih spojnih komada.

Sastavite kako je prikazano na drugoj slici.

Korak 5: Utor za solarnu ploču

Dvostruka konstrukcija.

Upotrijebite četiri spojnice od 90 stupnjeva, dvije spojne šipke 15x1 i dvije spojne šipke 9x1 i sastavite ih kao što je prikazano na drugoj slici

Korak 6: Konektori za stabilnost

Dvostruka konstrukcija.

Uzmite dva konektora od 90 stupnjeva i spojnu šipku 13x1 i spojite ih kao što je prikazano na drugoj slici.

Korak 7: Sklop za držanje solarne ploče

Uzmite prethodno izgrađene dijelove i sastavite.

Korak 8: Ruke za solarnu ploču

Priključite H konektor i L konektor kao što je prikazano na drugoj slici.

Korak 9: Armature solarne ploče Nastavak

Pomoću drugog L priključka i dva pojedinačna klina pričvrstite ih kao što je prikazano.

Korak 10: Armature solarne ploče Nastavak

Zatim biste trebali uhvatiti još jedan L konektor, jedan s kraćom bazom i još dva klina, te ih spojiti.

Korak 11: Armature solarne ploče Nastavak

Sada ćete u sklop dodati ravni komad i još dva klina kao što je prikazano.

Korak 12: Armature solarne ploče Nastavak

Za posljednji korak u sastavljanju ruke dodajte posljednji L komad kao što je prikazano. Ovaj komad okrenut je prema gore kako bi pomogao u držanju solarne ploče.

Korak 13: Dodajte dio u sklop

Spojite dio koji ste upravo stvorili sa sklopom kako je prikazano na slikama. Zatim stvorite još jedan točno takav i dodajte ga na drugu stranu.

Korak 14: Baza

Koristeći dijelove prikazane na slikama, sastavit ćete iste dijelove koji će poslužiti kao baza za solarni tragač. Nakon sastavljanja pričvrstite ih kako je prikazano.

Korak 15: Rotiranje sklopa

Da bismo omogućili rotiranje sklopa, moramo na dno pričvrstiti još jedan dio koji će to učiniti. Izgradite kvadrat pomoću 4 dijela kako je prikazano ranije u uputama, te spojite konektore kao što je prikazano.

Korak 16: Umetanje solarne ploče

Da biste umetnuli solarnu ploču, možda ćete morati ukloniti jedan krak. Jednostavno skinite jednu, gurnite ploču i ponovno je pričvrstite.

Korak 17: Priključivanje servo motora

Koristeći položene komade, sastavite sklop kako je prikazano.

Korak 18:

Ovaj biste sljedeći komad trebali pričvrstiti žicom ili nečim sličnim da biste ga učvrstili.

Korak 19:

Pričvrstite novonastali sklop na cjelokupni sklop kako je prikazano. To će pomoći pri postavljanju servo motora.

Korak 20: Spojite fotootpornike na žice

Spojite krajeve svakog foto-otpornika na žice kako je prikazano.

Korak 21: Pričvrstite fotootpornike na sklop

Pomoću trake ili drugog ljepila pričvrstite fotootpornike na svaki kraj sklopa kako je prikazano.

Korak 22: Skupite elektroničke dijelove

Prije početka električnog sastavljanja provjerite jesu li prikazani svi dijelovi ili njihovi ekvivalenti.

-Arduino: Uno R3 upravljačka ploča

-9x Žice za preskakanje

-4x Dupont žice za žene

-1x 9V baterija

-1x kopča za priključak za bateriju

-2x 1K ohmski otpornici

-2x fotootpornik (fotoćelija)

-1x servo motor (SG90)

Sve komponente dostupne su u Elegoo Super Starter Kit -u

Korak 23: Priključite servo motor

Spojite servo motor u matičnu ploču i Arduino kao što je prikazano. Smeđa žica je negativna, crvena žica je pozitivna, a žuta žica je kontrola za servo.

Korak 24: Ožičite fotootpornike

Spojite fotootpornike u ploču kao što je prikazano. Zatim postavite električni sklop u bazu kao što je prikazano.

Korak 25: Učitajte kôd

PDF kopija koda, kao i stvarna programska datoteka Arduino uključeni su u upotrebu. Servo knjižnica je uključena i bit će potrebno spremiti je na računalo prije sastavljanja koda.

Tekstualna kopija našeg koda nalazi se ispod; izgleda gadno zbog nedostatka oblikovanja kada je zalijepljeno, ali trebalo bi se kompajlirati.

// Solar Tracker // NC State University // TDE 331 // Taylor Blankenship, Preston McMillan, Taylor Ussery // 3. prosinca 2018./ * * Ovaj je program napisan za upravljanje jednostavnim jednoosnim solarnim tragačem. * Program mjeri promjenjivi otpor dva foto-otpornika, jednog s obje strane solarne ploče. * U stvarnom svijetu, dva otpornika će odrediti na koji način će se solarni panel okrenuti, na istok ili zapad, ovisno o položaju sunca kako bi se povećala proizvodnja električne energije iz alternativnih izvora energije. */// Morat ćete uključiti priloženi servo paket kako bi Arduino znao kontrolirati svoje funkcije #include // stvoriti servo objekt za upravljanje servo Servo myservo; // varijabla za spremanje položaja serva int pos = 90; // popis pinova za otpornike fotoćelija int east = 0; int zapad = 1; // vrijednosti fotoćelija za usporedbu int eastRead; int westRead; // u kojem smjeru bi se solarna ploča trebala okrenuti? int kompas = -1; void setup () {// priključuje servo na pin 9 na servo objekt myservo.attach (9); // Pokreće servo na 90 stupnjeva, u sredini njegova raspona myservo.write (90); // Omogućuje korisniku postavljanje servo uređaja na nosač unutar 5000 ms ili 5 sekundi odgode (5000);

// Pokreće serijski monitor u svrhu testiranja Serial.begin (9600); } void loop () {// Određuje vrijednosti iz otpornika fotoćelije eastRead = analogRead (istok); westRead = analogRead (zapad); // Treba li solarna ploča okrenuti prema istoku? if (eastRead> westRead) {Serial.println ("East"); // Postavlja varijablu da okrene servo prema istočnom kompasu = 0; } // Treba li solarna ploča okrenuti prema zapadu? if (westRead> eastRead) {Serial.println ("Zapad"); // Postavlja varijablu za okretanje serva prema zapadnom kompasu = 1;

} // Ispod skupine if (kompas == 0) {tolerancija stupnja if (5 <= pos && pos <= 175) {// Oduzima "1" od varijable "pos" i prepisuje cijeli broj poz -= 1; // Postavlja položaj serva myservo.write (pos); } Serial.println (pos); } // Ispod grupe koda okreće solarni panel prema zapadu ako (kompas == 1)

kôd okreće solarni panel prema istoku položaj je između 5 i 175 // 0 i 180 su maksimalne vrijednosti servoa, a to ima 5

// Ako je servo

{// Ako je položaj servo između 5 i 175 // 0 i 180 su maksimalne vrijednosti servoa i to ima toleranciju od 5 stupnjeva ako (5