Καταγραφέας ταχύτητας ανέμου και ηλιακής ακτινοβολίας: 3 βήματα (με εικόνες)

2024 Συγγραφέας: John Day | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2024-01-30 08:31

Πρέπει να καταγράψω την ταχύτητα του ανέμου και την ηλιακή ακτινοβολία (ακτινοβολία) για να αξιολογήσω πόση ενέργεια θα μπορούσε να εξαχθεί με ανεμογεννήτρια και/ή ηλιακά πάνελ.

Θα μετρήσω για ένα χρόνο, θα αναλύσω τα δεδομένα και στη συνέχεια θα σχεδιάσω ένα σύστημα εκτός δικτύου με τα καλά εξαρτήματα σύμφωνα με τις ανάγκες μου.

Αυτό το σύστημα γράφει κάθε λεπτό πόσες στροφές έχει κάνει το ανεμόμετρο και την τιμή που επιστρέφει ο αισθητήρας ηλιακής ακτινοβολίας σε μια κάρτα SD. Τροφοδοτείται από ένα μικρό ηλιακό κύτταρο, ώστε να μπορεί να λειτουργεί όσο υπάρχει ήλιος. (Η κάρτα μνήμης δεν είναι περιοριστικός παράγοντας καθώς μπορεί να κρατήσει δεδομένα εκατοντάδων ετών). Υπάρχει μπαταρία 2500 mAh 3, 7V liPo, ώστε να μπορεί να λειτουργεί αρκετές ημέρες χωρίς φως.

Βήμα 1: Εργαλεία και υλικό

Εργαλεία:

Δεν απαιτούνται τόσα πολλά εργαλεία. Όλα εξαρτώνται από το τι αγοράζετε και τι φτιάχνετε. Αποφάσισα να αγοράσω το ηλεκτρονικό στο adafruit, οπότε δεν απαιτείται συγκόλληση. Είχα επίσης αυτό το αδιάβροχο περίβλημα και σφιγκτήρες, οπότε δεν χρειάζονταν ειδικά εργαλεία. Μόλις έκοψα το ξύλινο μέρος για να κρατήσω το ηλεκτρονικό μέσα στο κουτί και έκανα μερικές τρύπες στην πλάκα αλουμινίου για να ασφαλίσω το ηλιακό κύτταρο και το ανεμόμετρο.

Υλικό:

Αποφάσισα να φτιάξω το δικό μου τρισδιάστατο εκτυπωμένο ανεμόμετρο (https://www.instructables.com/id/3d-Printed-Anemometer-Under-5/), αλλά μπορείτε να το φτιάξετε με μπάλες πινγκ πονγκ και μπαστούνια παγωτού αν δεν το κάνετε δεν έχω 3d εκτυπωτή.

Είχα την ευκαιρία να πάρω αυτόν τον εξαιρετικά ακριβή αισθητήρα ηλιακής ακτινοβολίας (vantage pro 2, davis intruments) αλλά η πρώτη μου ιδέα ήταν να μετρήσω με μια απλή φωτοδίοδο. Υποθέτω ότι εάν δεν είστε μετρολόγος που χρειάζεται εξαιρετικά ακριβή αποτελέσματα, μια φωτοδίοδος πρέπει να είναι εντάξει. Στην περίπτωσή μου, απλώς θέλω να μάθω πόση ώρα έλαμπε ο ήλιος και πόσο είχε συννεφιά. Θα χρησιμοποιήσω επίσης αυτά τα δεδομένα για να μετρήσω τις ημέρες επειδή δεν έχω ρολόι πραγματικού χρόνου. Ο ταλαντωτής μικροελεγκτή δεν είναι ακριβής, επομένως δεν μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως αναφορά σε μεγάλη εμβέλεια.

Εδώ είναι το ηλεκτρονικό που αγόρασα στο adafruit:

• Super Bright White 5mm LED
• Μικρό ηλιακό πάνελ 6V 1W
• Μπαταρία ιόντων λιθίου πολυμερούς - 3,7v 2500mAh
• USB / DC / Ηλιακός φορτιστής ιόντων λιθίου / πολυμερούς
• 3.5 / 1.3mm ή 3.8 / 1.1mm έως 5.5 / 2.1mm Καλώδιο προσαρμογέα Jack Jack
• Αισθητήρας εφέ Hall - US5881LUA (για το ανεμόμετρο)
• Κάρτα μνήμης SD/MicroSD (8 GB SDHC)
• Adafruit Feather 32u4 Adalogger
• Σετ κεφαλίδας με φτερά-Σετ γυναικείας κεφαλίδας 12 ακίδων και 16 ακίδων

Βήμα 2: Προγραμματίστε τον ελεγκτή σας

Συνδέστε το USB και φορτώστε αυτόν τον κωδικό με το arduino IDE. Η ανάθεση καρφιτσών υποδεικνύεται ως σχόλιο στον κώδικα.

Κάθε φορά που ο νότιος πόλος του μαγνήτη περνά μπροστά από τον αισθητήρα Hall, ενεργοποιεί μια διακοπή η οποία αυξάνει έναν μετρητή.

Κάθε λεπτό, η τιμή του μετρητή αποθηκεύεται στην κάρτα SD (καθώς και στον αισθητήρα ραδιοφώνου) και ο μετρητής μηδενίζεται.

Δοκιμάστε αν όλα λειτουργούν σωστά.

Βήμα 3: Συσκευασία

Βάλτε το ηλεκτρονικό σας σε αδιάβροχο κουτί. Χρησιμοποίησα κάποια θερμή κόλλα για να κλείσω τις οπές των καλωδίων. Με μικρές βίδες από παλιά παιχνίδια, στερέωσα τις σανίδες σε ένα ξύλο. Για την μπαταρία έφτιαξα ένα πλαίσιο και το κλείδωσα με ένα κομμάτι αφρού.

Για να μπορείτε να ελέγχετε αν το σύστημα είναι ζωντανό, ένα LED αναβοσβήνει κάθε φορά που αποθηκεύονται τα δεδομένα στην κάρτα. Στο κουτί που χρησιμοποιώ, υπάρχει ένα μικρό παράθυρο, οπότε τοποθέτησα προσεκτικά το LED μπροστά του. Εάν έχετε ένα διαφανές κουτί, θα είναι ευκολότερο.

Αυτό είναι! Κλείστε το κουτί και εγκαταστήστε το σύστημά σας κοντά στο μελλοντικό σας μικροσκοπικό σπίτι.