DIY Arduino Solar Tracker (ke snížení globálního oteplování): 3 kroky

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy změněno: 2024-01-30 08:19

Ahoj všichni, v tomto tutoriálu vám ukážu, jak vyrobit solární tracker pomocí mikrokontroléru arduino. V dnešním světě trpíme řadou souvisejících problémů. Jedním z nich je změna klimatu a globální oteplování. Potřeba čistších a ekologičtějších zdrojů energie je nyní více než kdy dříve. Jedním z takových zelených zdrojů paliva je sluneční energie. Ačkoli je široce používán v různých odvětvích po celém světě, jednou z jeho nevýhod je nízká účinnost. Existuje mnoho příčin, proč jsou tak neefektivní, jednou z nich je, že nedostávají maximální intenzitu světla, které může slunce po celý den nabídnout. Je to proto, že Slunce se během dne pohybuje a svítí v různých úhlech na solární panel po celý den. Pokud vymyslíme způsob, jak zajistit, aby panel vždy směřoval k nejjasnějšímu světlu, které slunce může nabídnout, můžeme alespoň maximálně využít to, co tyto solární články mohou nabídnout. Tento problém se dnes snažím vyřešit malým modelem. Moje řešení je jednoduché a přinejmenším velmi základní, to, co jsem se pokusil udělat, je, že jsem se pokusil pohybovat solárním panelem společně s pohybem slunce. Tím je zajištěno, že paprsky dopadající na panel jsou více či méně kolmé k jeho povrchu. To poskytuje maximální výkon naší současné technologie. Také by vás mohlo napadnout „proč to prostě neotočit pomocí časovače!“. Nemůžeme to dělat všude, protože délka dne se na celém světě velmi liší, stejně jako počasí a klima. Dny v zimě jsou kratší než v létě, což způsobuje, že časovač nefunguje tak dobře. Jednoosý design solárního trackeru však umožňuje tyto nedostatky překonat. Můžete si také myslet ….. „proč ne 2osý solární tracker?“. 2osý solární tracker je skvělý pro školní projekt, ale není to prakticky možné pro solární farmy o velikosti fotbalových hřišť. 1 osa je mnohem životaschopnější a praktičtější řešení pro takovou aplikaci. Tento projekt bude trvat méně než 1 hodinu stavět a můžete mít svůj vlastní solární tracker připraven k použití. Kód je také poskytnut na konci instrukcí, které si můžete stáhnout. Stále však budu vysvětlovat, jak kód a celkový projekt funguje. Také jsem tento projekt zařadil do soutěže Robot o instruktážích, pokud se vám líbí, hlasujte:).

Bez dalších okolků to zvládneme.

Zásoby

Co budete pro tento projekt potřebovat, je uvedeno níže, pokud je máte po ruce, je to skvělé. Ale pokud je nemáte u sebe, dám odkaz pro každého z nich.:

1. Arduino UNO R3: (Indie, mezinárodní)

2. Micro servo 9g: (flipkart, Amazon.com)

3. LDR: (flipkart, Amazon.com)

4. Propojovací vodiče a prkénko: (Flipkart, Amazon)

5. Arduino IDE: arduino.cc

Krok 1: Nastavení:

Nyní, když máme veškerý hardware a software potřebný k výrobě našeho vlastního nádherného solárního sledovacího robota, sestavme nastavení. Na výše uvedeném obrázku jsem poskytl kompletní schéma pro nastavení zařízení.

=> Nastavení LDR:

Nejprve musíme pochopit, jak se náš světelný zdroj bude vyvíjet po celý den. Slunce obvykle vychází z východu na západ, takže musíme LDR uspořádat do jedné linie s adekvátními mezerami mezi nimi. Pro efektivnější solární tracker bych doporučil umístit LDR s určitým úhlem mezi nimi. Například jsem použil 3 LDR, takže bych je musel uspořádat tak, aby úhel 180 stupňů mezi nimi byl rozdělen na 3 stejné části, což mi pomůže získat přesnější představu o směru světelného zdroje.

Jak LDR funguje, je, že je to v podstatě odpor, jehož tělo má v sobě polovodičový materiál. Proto když na něj dopadá světlo, polovodič uvolní další elektrony, což efektivně způsobí pokles jeho odporu.

Budeme mapovat napětí na křižovatce, pokud LDR a odpor uvidíme vzestup a pokles napětí v tomto bodě. Pokud napětí klesne, znamená to, že se intenzita světla na daném rezistoru snížila. Budeme tomu čelit tím, že se přesuneme z této polohy do polohy, kde je intenzita světla vyšší (napětí, jehož křižovatka je vyšší).

=> Nastavení servomotoru:

Servomotor je v zásadě motor, kterému můžete přiřadit úhel. Nyní při nastavování serva musíte mít na paměti faktor, musíte zarovnat servo roh tak, aby poloha 90 stupňů odpovídala tomu, že je rovnoběžná s rovinou, na které je udržován.

=> Zapojení:

Zapojte nastavení podle výše uvedeného schematického diagramu.

Krok 2: Psaní kódu:

Připojte arduino k počítači pomocí kabelu USB a otevřete arduino IDE.

Otevřete kód uvedený v tomto pokynu.

Přejděte do nabídky Nástroje a vyberte desku, kterou používáte, tj. UNO

Vyberte port, ke kterému je připojeno vaše arduino.

Nahrajte program na arduino desku.

POZNÁMKA: Musíte si pamatovat, že jsem kalibroval hodnoty na podmínky v mém pokoji. Tvůj může být jiný než můj. Nepanikařte a otevřete sériový monitor, který se zobrazuje v pravém horním rohu obrazovky IDE. Zobrazí se vám, jak se na obrazovce posouvá více hodnot, vezměte sadu 3 po sobě jdoucích hodnot a podle nich zkalibrujte hodnoty.

Krok 3: Testování

Nyní se vším úsilím, které jste do tohoto našeho malého projektu vložili. Je na čase to vyzkoušet.

Neváhejte a ukažte všem, co jste vyrobili, a užívejte si to.

Pokud máte nějaké pochybnosti/návrhy týkající se tohoto projektu, neváhejte se se mnou spojit na mých webových stránkách