Изграждане на автоматичен соларен тракер с Arduino UNO: 8 стъпки

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последно модифициран: 2024-01-30 07:52

Слънчевата енергия става все по -разпространена в целия свят. В момента се изследват много методи, за да накарат слънчевите панели да произвеждат повече енергия, намалявайки нашата зависимост от изкопаеми горива и въглища. Един от начините да направите това е панелите да се движат, винаги обърнати към слънцето в небето. Това позволява оптимално събиране на енергия, което прави слънчевите панели по -ефективни.

Този Instructable ще разгледа как работят слънчевите тракери и ще внедри такъв метод в прототип на соларен тракер, използвайки Arduino UNO.

Стъпка 1: Как работят слънчевите тракери

Има 3 основни метода, които се използват за управление на соларен тракер. Първият е пасивна система за управление, а другите две са активни системи за управление. Пасивно управляваният слънчев тракер не съдържа сензори или задвижващи механизми, но променя позицията си въз основа на топлината от Слънцето. Използвайки газ с ниска точка на кипене в контейнер, монтиран на пантите в средата му, подобно на трион, слънчевият панел може да промени позицията си в зависимост от посоката на топлината от Слънцето.

Активните системи са малко по -различни. И двете изискват система за обработка, както и задвижващи механизми за преместване на панелите. Един от начините за активно управление на слънчевите панели е да предадете позицията на Слънцето към панелите. След това панелите се ориентират към тази позиция в небето. Друг метод е чрез използване на сензори за откриване на положението на слънцето. С помощта на светлозависими резистори (LDR) е възможно да се открият различни нива на осветеност. След това тези сензори се използват за определяне на мястото на слънцето в небето, което позволява на панела да се ориентира по подходящ начин.

В тази инструкция ще използваме сензорна система за активно управление.

Стъпка 2: Системна диаграма/Общ преглед на компонентите

Как работи тази система е показано на снимките по -горе. От всяка страна на разделителя ще има 1 резистор, зависим от светлината. Този разделител ще хвърли сянка върху сензора от едната страна на панела, създавайки драстична разлика между двете показания на сензора. Това ще подтикне системата да се придвижи към по -светлата страна, за да изравни показанията на сензора, оптимизирайки позицията на слънчевия панел. В случай на двуосен соларен тракер, същият принцип може да се използва, с 3 сензора вместо два (1 отляво, 1 отдясно, 1 отдолу). Левият и десният сензор могат да бъдат осреднени и това отчитане може да се сравни с долния сензор, за да се определи колко панелът трябва да се движи нагоре или надолу.

Общ преглед на основните компоненти

Arduino UNO: Това е микроконтролерът за този проект. Той отчита данните от сензора и определя колко и в каква посока трябва да се обърнат сервомоторите.

Серво: Това са задвижванията, използвани за този проект. Те са лесни за управление и много прецизни, което го прави идеален за този проект.

Резистори, зависими от светлина (LDR): Това са променливи резистори, които откриват нивата на светлина. Те се използват за определяне на положението на слънцето в небето.

Стъпка 3: Материали/оборудване

Материалите, използвани за изграждането на този проект, са:

1. Arduino UNO
2. 2 сервомотора
3. 3 светлинно зависими резистора (LDR)
4. 3 10k Ohm резистора
5. Елементни пръчици
6. Картон

Инструментите, използвани за изграждането на този проект, са:

1. Поялник
2. Лента
3. Ножици
4. Помощен нож
5. Пистолет за горещо лепило

Стъпка 4: Схема на веригата

По -горе е схемата, използвана за свързване на слънчевия тракер заедно.

Пин връзки:

Ляв фоторезистор

ПИН 1 - 3.3V

Pin 2 - A0, GND (10k ohm резистор между Pin 2 и GND)

Десен фоторезистор

ПИН 1 - 3.3V

Pin 2 - A1, GND (10k ohm резистор между Pin 2 и GND)

Долен фоторезистор

ПИН 1 - 3.3V

Pin 2 - A2, GND (10k ohm резистор между Pin 2 и GND)

LR серво

Сигнал - 2

Земя - GND

VCC - 6 V батерия

TB Servo

Сигнал - 3

Земя - GND

VCC - 6 V батерия

Arduino Power

VIN - 6 V батерия

GND - 6 V батерия GND

Стъпка 5: Монтаж

След запояване заедно на веригата на перф дъска (не се колебайте да използвате вместо това макет), време е да сглобите устройството. Използвах картон и блок от стиропор, за да създам основа и държач за панел за тракера, както и разделителна стена за сензорите с помощта на пръчици за сладкиши. Тази стъпка зависи от вас. Опитайте да експериментирате с различни дължини, височини и форми на разделителната стена, както и разположението на сензора, за да видите как това влияе върху способността за проследяване на устройството.

Стъпка 6: Софтуер

Сега, когато сглобяването приключи, е време да създадете софтуер за устройството. Скицата на Arduino е приложена по -долу.

Стъпка 7: Софтуерна диаграма

Ето блок -схема на това как работи устройството.

Стъпка 8: Заключение

Ако включите устройството и осветявате ярка светлина върху панела, тракерът ще се ориентира директно към светлината. По -долу съм приложил тестово видео на проекта. Надявам се този проект да ви е харесал! Чувствайте се свободни да зададете всеки въпрос в секцията за коментари и аз ще се опитам да отговоря на тях. Благодаря!