2025 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy zmenené: 2025-01-13 06:58
Zdravím všetkých, v tomto návode vám ukážem, ako si vyrobiť solárny sledovač pomocou mikrokontroléra arduino. V dnešnom svete trpíme mnohými problémami, ktoré sa ich týkajú. Jednou z nich je zmena klímy a globálne otepľovanie. Potreba čistších a ekologickejších zdrojov energie je v súčasnosti viac ako kedykoľvek predtým. Jedným z takýchto zelených zdrojov paliva je slnečná energia. Napriek tomu, že sa široko používa v rôznych sektoroch po celom svete, jednou z jeho nevýhod je nízka účinnosť. Existuje mnoho dôvodov, prečo sú také neúčinné, jednou z nich je, že počas celého dňa nedostávajú maximálnu intenzitu svetla, aké môže slnko ponúkať. Slnko sa totiž počas dňa pohybuje a počas celého dňa svieti na solárny panel v rôznych uhloch. Ak vymyslíme spôsob, ako zaistiť, aby panel vždy pôsobil na to najjasnejšie svetlo, aké slnko ponúka, dokážeme aspoň maximálne využiť to, čo tieto solárne články ponúkajú. Tento problém sa dnes pokúšam vyriešiť malým modelom. Moje riešenie je prinajmenšom jednoduché a veľmi základné. Snažil som sa urobiť to, že som sa pokúsil pohnúť solárnym panelom spolu s pohybom slnka. To zaisťuje, že lúče dopadajúce na panel sú viac -menej kolmé na jeho povrch. To poskytuje maximálny výkon z našej súčasnej technológie. Môžete si tiež myslieť „prečo to jednoducho neotočiť pomocou časovača!“. Nemôžeme to robiť všade, pretože trvanie dňa sa na celom svete líši, rovnako ako počasie a podnebie. Dni v zime sú kratšie ako v lete, čo spôsobuje, že časovač nefunguje dobre. Jednoosý solárny sledovač však umožňuje tieto nedostatky prekonať. Môžete si tiež myslieť ….. „prečo nie 2 -osý solárny sledovač?“. 2 -osý solárny sledovač je vhodný pre školský projekt, ale pre solárne farmy je veľkosť futbalových ihrísk prakticky nemožná. 1 os je oveľa životaschopnejšie a praktickejšie riešenie pre takúto aplikáciu. Tento projekt bude trvať menej ako 1 hodinu stavajte a môžete mať svoj vlastný solárny sledovač pripravený na použitie. Kód je tiež poskytnutý na konci pokynu na stiahnutie. Stále však budem vysvetľovať, ako funguje kód a celkový projekt. Tento projekt som prihlásil aj do súťaže Robot o pokynoch, ak sa vám páči, hlasujte:).
Bez ďalších okolkov to zvládneme.
Zásoby
Čo budete potrebovať pre tento projekt, je uvedené nižšie. Ak ich máte poruke, je to v pohode. Ale ak ich nemáte pri sebe, dám odkaz pre každého z nich.:
1. Arduino UNO R3: (India, medzinárodná)
2. Mikro servo 9g: (flipkart, Amazon.com)
3. LDR: (flipkart, Amazon.com)
4. Prepojovacie káble a nepájivá doska: (Flipkart, Amazon)
5. Arduino IDE: arduino.cc
Krok 1: Nastavenie:
Teraz, keď máme všetok hardvér a softvér potrebný na výrobu vlastného úžasného robota na sledovanie slnečnej energie, zostavme nastavenie. Na vyššie uvedenom obrázku som poskytol úplnú schému nastavenia zariadenia.
=> Nastavenie LDR:
V prvom rade musíme pochopiť, ako sa bude náš svetelný zdroj vyvíjať po celý deň. Slnko zvyčajne ide z východu na západ, takže musíme LDR usporiadať do jedného riadku s primeranými rozstupmi medzi nimi. Pre efektívnejší solárny sledovač by som navrhol, aby ste LDR umiestnili pod určitým uhlom. Napríklad som použil 3 LDR, takže by som ich musel usporiadať tak, aby uhol 180 stupňov medzi nimi bol rozdelený na 3 rovnaké sekcie, čo mi pomôže získať presnejší pocit zo smeru zdroja svetla.
Ako LDR funguje, je to v podstate odpor, ktorého telo má v sebe polovodičový materiál. Preto keď naň dopadá svetlo, polovodič uvoľní ďalšie elektróny, čo v skutočnosti spôsobí pokles jeho odporu.
Budeme mapovať napätie na križovatke, ak LDR a odpor, aby sme videli nárast a pokles napätia v tomto bode. Ak napätie klesne, znamená to, že sa intenzita svetla v tomto konkrétnom odpore znížila. Zabránime tomu tým, že sa presunieme z tejto polohy do polohy, kde je intenzita svetla vyššia (napätie, ktorého spoj je vyšší).
=> Nastavenie servomotora:
Servomotor je v zásade motor, ktorému môžete priradiť uhol. Teraz pri nastavovaní serva musíte mať na pamäti jeden faktor, musíte zarovnať klaksón serva tak, aby poloha 90 stupňov zodpovedala jeho rovnobežnosti s rovinou, na ktorej sa drží.
=> Zapojenie:
Zapojte zariadenie podľa schematického diagramu uvedeného vyššie.
Krok 2: Napíšte kód:
Pripojte arduino k počítaču pomocou kábla USB a otvorte arduino IDE.
Otvorte kód uvedený v tomto návode.
Prejdite do ponuky Nástroje a vyberte dosku, ktorú používate, t.j. UNO
Vyberte port, ku ktorému je pripojené vaše arduino.
Nahrajte program na dosku Arduino.
POZNÁMKA: Musíte si uvedomiť, že hodnoty som kalibroval na podmienky v mojej miestnosti. Ten tvoj môže byť iný ako môj. Neprepadajte panike a otvorte sériový monitor, ktorý sa zobrazuje v pravom hornom rohu obrazovky IDE. Na obrazovke sa vám zobrazí rolovanie viacerých hodnôt, ktoré urobia sadu 3 po sebe idúcich hodnôt a podľa nich kalibrujú údaje.
Krok 3: Testovanie
Teraz so všetkým úsilím, ktoré ste vynaložili na tento náš malý projekt. Je načase to vyskúšať.
Neváhajte a ukážte všetkým, čo ste urobili, a tešte sa z toho.
Ak máte akékoľvek pochybnosti/návrhy týkajúce sa tohto projektu, neváhajte sa so mnou spojiť na mojej webovej stránke