DIY Arduino Solar Tracker (Για μείωση της υπερθέρμανσης του πλανήτη): 3 βήματα

2024 Συγγραφέας: John Day | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2024-01-30 08:32

Γεια σε όλους, σε αυτό το σεμινάριο θα σας δείξω πώς να φτιάξετε έναν ηλιακό ιχνηλάτη χρησιμοποιώντας τον μικροελεγκτή arduino. Στον σημερινό κόσμο υποφέρουμε από μια σειρά ανησυχητικών θεμάτων. Ένα από αυτά είναι η κλιματική αλλαγή και η υπερθέρμανση του πλανήτη. Η ανάγκη για καθαρότερες και πιο πράσινες πηγές ενέργειας είναι περισσότερο από ποτέ. Μια τέτοια πράσινη πηγή καυσίμου είναι η ηλιακή ενέργεια. Αν και χρησιμοποιείται ευρέως σε διάφορους τομείς σε όλο τον κόσμο, ένα από τα μειονεκτήματά του είναι η χαμηλή αποδοτικότητά του. Υπάρχουν πολλοί λόγοι για τους οποίους είναι τόσο αναποτελεσματικοί, ένας από αυτούς είναι ότι δεν λαμβάνουν τη μέγιστη ένταση φωτός που έχει να προσφέρει ο ήλιος καθ 'όλη τη διάρκεια της ημέρας. Αυτό συμβαίνει επειδή ο ήλιος κινείται καθώς η μέρα περνά και λάμπει σε διαφορετικές γωνίες προς τον ηλιακό πίνακα καθ 'όλη τη διάρκεια της ημέρας. Αν βρούμε έναν τρόπο να κάνουμε το πάνελ να βλέπει πάντα το πιο λαμπρό φως που έχει να προσφέρει ο ήλιος, μπορούμε τουλάχιστον να αξιοποιήσουμε στο έπακρο αυτό που έχουν να προσφέρουν αυτά τα ηλιακά κύτταρα. Προσπαθώ να λύσω αυτό το πρόβλημα σήμερα με ένα μοντέλο μικρής κλίμακας. Η λύση μου είναι απλή και πολύ βασική στο ελάχιστο, αυτό που προσπάθησα να κάνω είναι ότι προσπάθησα να μετακινήσω το ηλιακό πάνελ μαζί με την κίνηση του ήλιου. Αυτό διασφαλίζει ότι οι ακτίνες που προσκρούουν στον πίνακα είναι λίγο πολύ κάθετες στην επιφάνειά του. Αυτό παρέχει μέγιστη απόδοση από την τρέχουσα τεχνολογία μας. Μπορείτε επίσης να σκεφτείτε "γιατί όχι να το περιστρέψετε χρησιμοποιώντας ένα χρονόμετρο!". Λοιπόν, δεν μπορούμε να το κάνουμε αυτό παντού, διότι η διάρκεια της ημέρας ποικίλλει σε μεγάλο βαθμό σε ολόκληρο τον κόσμο και το ίδιο και ο καιρός και το κλίμα. Οι μέρες του χειμώνα είναι μικρότερες από αυτές του καλοκαιριού, κάτι που κάνει το χρονόμετρο να μην λειτουργεί αρκετά καλά. Ωστόσο, ο σχεδιασμός ηλιακού ιχνηλάτη ενιαίου άξονα επιτρέπει την αντιμετώπιση αυτών των ελλείψεων. Μπορεί επίσης να σκεφτείτε….. "γιατί όχι τότε ηλιακός ιχνηλάτης 2 αξόνων;". Ένας ηλιακός ιχνηλάτης 2 αξόνων είναι ιδανικός για ένα σχολικό έργο, αλλά δεν είναι πρακτικά δυνατό για ηλιακά αγροκτήματα σε μέγεθος γηπέδων ποδοσφαίρου. Ο 1 άξονας είναι μια πολύ πιο βιώσιμη και πρακτική λύση για μια τέτοια εφαρμογή. Αυτό το έργο θα διαρκέσει λιγότερο από 1 ώρα για να κατασκευή και μπορείτε να έχετε το δικό σας ηλιακό tracker έτοιμο για χρήση. Επίσης, ο κωδικός παρέχεται στο τέλος του οδηγού για λήψη. Ωστόσο, θα εξηγήσω πώς λειτουργεί ο κώδικας και το συνολικό έργο. Έχω επίσης συμμετάσχει σε αυτό το έργο στο διαγωνισμό Robot για οδηγίες, αν σας αρέσει ψηφίστε:).

Χωρίς άλλη παραμύθι, ας τα καταφέρουμε.

Προμήθειες

Αυτό που θα χρειαστείτε για αυτό το έργο παρατίθεται παρακάτω, αν τα έχετε διαθέσιμα είναι δροσερό. Αλλά αν δεν τα έχετε μαζί σας, θα σας δώσω έναν σύνδεσμο για καθένα από αυτά.:

1. Arduino UNO R3: (Ινδία, Διεθνές)

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

3. LDR: (flipkart, Amazon.com)

4. Μπλουζάκια και φρυγανιές: (Flipkart, Amazon)

5. Arduino IDE: arduino.cc

Βήμα 1: Ρύθμιση:

Τώρα που έχουμε όλο το υλικό και το λογισμικό που απαιτείται για να φτιάξουμε το δικό μας υπέροχο ηλιακό ρομπότ παρακολούθησης, ας συναρμολογήσουμε τη ρύθμιση. Στην παραπάνω εικόνα έχω παράσχει το πλήρες σχήμα για τη ρύθμιση της συσκευής.

=> Ρύθμιση των LDR:

Πρώτα απ 'όλα, πρέπει να καταλάβουμε πώς η πηγή φωτός μας θα συνεχίσει την πορεία της όλη την ημέρα. Ο ήλιος συνήθως πηγαίνει από τα ανατολικά προς τα δυτικά, οπότε πρέπει να τακτοποιήσουμε τα LDR σε μια ενιαία γραμμή με επαρκή απόσταση μεταξύ τους. Για έναν πιο αποτελεσματικό ηλιακό ιχνηλάτη θα πρότεινα να τοποθετήσετε τα LDR με κάποια γωνία μεταξύ τους. Για παράδειγμα, έχω χρησιμοποιήσει 3 LDR, οπότε θα έπρεπε να τα κανονίσω έτσι ώστε η γωνία 180 μοιρών μεταξύ τους να χωρίζεται σε 3 ίσα τμήματα, αυτό θα με βοηθήσει να αποκτήσω μια πιο ακριβή αίσθηση της κατεύθυνσης της πηγής φωτός.

Πώς λειτουργεί το LDR είναι ότι είναι βασικά ένας αντιστάτης του οποίου το σώμα έχει υλικό ημιαγωγών μέσα του. Επομένως, όταν πέφτει φως πάνω του, απελευθερώνονται επιπλέον ηλεκτρόνια από τον ημιαγωγό, πράγμα που οδηγεί αποτελεσματικά σε μια πτώση της αντίστασής του.

Θα χαρτογραφήσουμε την τάση στη διασταύρωση εάν το LDR και η αντίσταση για να δούμε την άνοδο και την πτώση της τάσης σε εκείνο το σημείο. Εάν η τάση πέσει, σημαίνει ότι η ένταση του φωτός έχει μειωθεί στη συγκεκριμένη αντίσταση. Έτσι, θα το αντισταθμίσουμε, απομακρυνόμενοι από τη θέση αυτή στη θέση όπου η ένταση του φωτός είναι μεγαλύτερη (η τάση της διασταύρωσης των οποίων είναι μεγαλύτερη).

=> Ρύθμιση του σερβοκινητήρα:

Βασικά ο σερβοκινητήρας είναι ένας κινητήρας στον οποίο μπορείτε να αντιστοιχίσετε μια γωνία. Τώρα, όταν ρυθμίζετε το σερβο, πρέπει να έχετε κατά νου έναν παράγοντα, πρέπει να ευθυγραμμίσετε το σερβοκόρνα έτσι ώστε η θέση 90 μοιρών να αντιστοιχεί ότι είναι παράλληλη με το επίπεδο στο οποίο διατηρείται.

=> Καλωδίωση:

Συνδέστε τη ρύθμιση σύμφωνα με το σχηματικό διάγραμμα που παρέχεται παραπάνω.

Βήμα 2: Γράφοντας τον Κώδικα:

Συνδέστε το arduino στον υπολογιστή χρησιμοποιώντας το καλώδιο USB και ανοίξτε το arduino IDE.

Ανοίξτε τον κωδικό που παρέχεται σε αυτό το οδηγό.

Μεταβείτε στο μενού Εργαλεία και επιλέξτε τον πίνακα που χρησιμοποιείτε, δηλαδή το UNO

Επιλέξτε τη θύρα στην οποία είναι συνδεδεμένο το arduino σας.

Ανεβάστε το πρόγραμμα στον πίνακα arduino.

ΣΗΜΕΙΩΣΗ: Πρέπει να θυμάστε ότι έχω ρυθμίσει τις ενδείξεις στις συνθήκες μέσα στο δωμάτιό μου. Το δικό σας μπορεί να είναι διαφορετικό από το δικό μου. Μην πανικοβάλλεστε λοιπόν και ανοίξτε τη σειριακή οθόνη που εμφανίζεται στην επάνω δεξιά γωνία της οθόνης IDE. Θα εμφανιστούν πολλαπλές τιμές με κύλιση στην οθόνη να λάβουν ένα σύνολο 3 διαδοχικών τιμών και να βαθμονομήσουν τις ενδείξεις σύμφωνα με αυτό.

Βήμα 3: Δοκιμάστε το

Τώρα με όλες τις προσπάθειες που καταβάλατε σε αυτό το μικρό έργο μας. It'sρθε η ώρα να το δοκιμάσετε.

Προχωρήστε και δείξτε σε όλους τι φτιάξατε και απολαύστε.

Εάν έχετε οποιεσδήποτε αμφιβολίες/προτάσεις σχετικά με αυτό το έργο, μη διστάσετε να συνδεθείτε μαζί μου στον ιστότοπό μου