Zapisovač rýchlosti vetra a slnečného žiarenia: 3 kroky (s obrázkami)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy zmenené: 2024-01-30 11:55

Potrebujem zaznamenať rýchlosť vetra a silu slnečného žiarenia (ožarovanie), aby som vyhodnotil, koľko energie by bolo možné získať pomocou veternej turbíny a/alebo solárnych panelov.

Budem merať jeden rok, analyzovať údaje a potom navrhnúť off grid systém s dobrými komponentmi podľa mojich potrieb.

Tento systém každú minútu napíše, koľko otáčok vykonal anemometer a hodnotu vrátenú snímačom slnečného žiarenia na SD kartu. Je poháňaný malým solárnym článkom, takže môže fungovať, pokiaľ je slnko. (Pamäťová karta nie je obmedzujúcim faktorom, pretože môže obsahovať stovky rokov údajov). Existuje 2 500 mAh 3, 7V liPo batéria, takže môže fungovať niekoľko dní bez svetla.

Krok 1: Nástroje a materiál

Náradie:

Nie je potrebných toľko nástrojov. Všetko závisí od toho, čo si kúpite a čo vyrobíte. Rozhodol som sa kúpiť elektroniku na adafruit, takže nebolo potrebné žiadne spájkovanie. Mal som tiež tento vodotesný kryt a svorky, takže nebolo potrebné žiadne špeciálne náradie. Práve som odrezal drevenú časť, aby držala elektroniku vo vnútri škatule, a v hliníkovej doske som urobil niekoľko otvorov na zaistenie solárneho článku a anemometra.

Materiál:

Rozhodol som sa vytvoriť si vlastný 3D tlačený anemometer (https://www.instructables.com/id/3d-Printed-Anemometer-Under-5/), ale môžete si ho vyrobiť aj sami pomocou pingpongových loptičiek a zmrzlinových tyčiniek. Nemám 3D tlačiareň.

Mal som možnosť získať tento super presný snímač slnečného žiarenia (vantage pro 2, davis intruments), ale môj prvý nápad bolo zmerať jednoduchou fotodiódou. Myslím, že ak nie ste metrológ, ktorý potrebuje super presné výsledky, fotodióda by mala byť v poriadku. V mojom prípade chcem len vedieť, koľko času svietilo slnko a koľko bolo zamračené. Tieto údaje použijem aj na počítanie dní, pretože nemám hodiny reálneho času. Oscilátor mikroovládača nie je presný, takže ho nemožno použiť ako referenciu na dlhé vzdialenosti.

Tu je elektronika, ktorú som kúpil na adafruit:

• Super jasná biela 5 mm LED
• Malý 6V 1W solárny panel
• Lítium -iónová polymérová batéria - 3,7 V, 2500 mAh
• USB / DC / solárna lítium -iónová / polymérová nabíjačka
• Adaptérový kábel DC Jack 3,5 / 1,3 mm alebo 3,8 / 1,1 mm až 5,5 / 2,1 mm
• Snímač Hallovho efektu - US5881LUA (pre anemometer)
• Pamäťová karta SD/MicroSD (8 GB SDHC)
• Adafruit Feather 32u4 Adalogger
• Súprava záhlavia s perím-12-kolíková a 16-pólová súprava záhlavia

Krok 2: Naprogramujte si ovládač

Pripojte USB a vložte tento kód do arduino IDE. Priradenie pinov je v kóde označené ako komentár.

Zakaždým, keď južný pól magnetu prejde pred Hallov senzor, spustí prerušenie, ktoré zvýši počítadlo.

Každú minútu sa hodnota počítadla uloží na kartu SD (rovnako ako na rádiový snímač) a počítadlo sa vynuluje.

Vyskúšajte, či všetko funguje správne.

Krok 3: Balenie

Vložte svoju elektroniku do vodotesného boxu. Na zatvorenie otvorov pre drôty som použil horúce lepidlo. Malými skrutkami zo starých hračiek som dosky zaistil na kus dreva. Pre batériu som vyrobil rám a uzamkol ho kúskom peny.

Aby bolo možné ovládať, či je systém aktívny, LED dióda bliká vždy, keď sú údaje uložené na kartu. Na krabici, ktorú používam, je malé okno, takže som pred ňu opatrne umiestnil LED diódu. Ak máte priehľadný box, bude to jednoduchšie.

To je všetko! Zatvorte políčko a nainštalujte svoj systém v blízkosti vášho budúceho domu mimo siete.