Устройство за слънчево проследяване: 25 стъпки

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последно модифициран: 2024-01-30 07:53

Следвайки тези стъпки, ще можете да създадете и внедрите слънчев панел, който регулира позиционирането си, за да следва слънцето. Това позволява максимално количество енергия, уловена през деня. Устройството е в състояние да усети силата на светлината, която получава, като използва два фоторезистора и използва тази информация, за да реши в каква посока трябва да бъде обърната.

Цели на обучението

• Научете за окабеляването на макет
• Научете как да изпълнявате основни функции (качване/инициализиране на код) в Arduino
• Научете за различни електрически компоненти
• Научете как може да се подобри производството на алтернативна енергия

Тъй като това е проект за клас, ние се стремим да разгледаме някои от стандартите за технологична грамотност (STL) на ITEEA. Това, което искаме учениците да научат от този проект, е:

Стандарт 16: Енергия и енергийни технологии

Отговорността на всички граждани е да съхраняват енергийни ресурси, за да гарантират, че бъдещите поколения ще имат достъп до тези природни ресурси. За да решат какви енергийни ресурси трябва да бъдат доразвити, хората трябва критично да оценят положителните и отрицателните въздействия от използването на различни енергийни ресурси върху околната среда.

6-8 клас Електрическите системи се използват за задвижване и задвижване на други технологични системи Голяма част от енергията, използвана в нашата среда, не се използва ефективно.

9-12 клас Енергията може да бъде групирана в основни форми: топлинна, излъчваща, електрическа, механична, химическа, ядрена и др. Енергийните ресурси могат да бъдат възобновяеми или невъзобновяеми Електрическите системи трябва да имат източник на енергия, процес и натоварвания

Оценката на разходите е за комплект за слънчеви панели ($ 50), Arduino Kit ($ 40) и различни Lego части ($ 25) за общо $ 115 за всички части, чисто нови.

Стъпка 1: База за поддръжка

Вземете четири от тези 1x16 (15 дупки) лего тухли и ги сглобете както на втората снимка

Стъпка 2: Въртящ се монтаж

Ще бъдат направени два от тези компоненти, така че удвоете необходимите компоненти и ги обърнете за другата страна.

Вземете едно от тези сиви парчета, един черен "H" конектор и единичен свързващ кол с плюсен кол от едната страна и кръгъл кол от другата.

Изградете компонента, както е показано на втората картина, и изградете втория по обратен начин за противоположната страна.

Стъпка 3: Комбинирайте стъпки 1 и 2

Сглобете основата и предишните приставки, както е показано на снимката

Стъпка 4: Основа на слънчевия панел

Дублирайте тези количества и обърнете конструкцията за противоположната страна.

Хванете един съединителен прът 11x1, две ъглови части и 8 всички кръгли свързващи части.

Сглобете, както е показано на втората снимка.

Стъпка 5: Слот за слънчев панел

Дублирана конструкция.

Използвайте четири 90 -градусови съединителя, два съединителни пръта 15x1 и два съединителни пръта 9x1 и сглобете, както е показано на втората снимка

Стъпка 6: Съединители за стабилност

Дублирана конструкция.

Вземете два 90 -градусови съединителя и съединителен прът 13x1 и ги свържете заедно, както е показано на втората снимка.

Стъпка 7: Монтаж на слънчеви панели

Вземете предварително изградените части и сглобете.

Стъпка 8: Оръжия на слънчевия панел

Прикрепете съединителя H и конектора L, както е показано на втората снимка.

Стъпка 9: Оръжия на слънчевия панел Продължи

Използвайки различен L конектор и два единични колчета, ги прикрепете, както е показано.

Стъпка 10: Оръжия на слънчевия панел Продължи

След това трябва да вземете друг L конектор, един с по -къса основа и още два колчета и да ги свържете също.

Стъпка 11: Оръжия на слънчевия панел Продължи

Сега ще добавите право парче и още два колчета към монтажа, както е показано.

Стъпка 12: Оръжия на слънчевия панел Продължи

За последната стъпка при сглобяването на рамото добавете последно L парче, както е показано. Това парче ще бъде обърнато нагоре, за да помогне за задържането на слънчевия панел.

Стъпка 13: Добавете част към монтажа

Свържете току -що създадената част към монтажа, както е показано на изображенията. След това създайте друг точно като него и го добавете от другата страна.

Стъпка 14: Базата

Използвайки фигурите, показани на снимките, ще сглобите еднакви парчета, които ще служат като основа за слънчевия тракер. След като бъдат сглобени, прикрепете ги, както е показано.

Стъпка 15: Завъртане на монтажа

За да позволим на монтажа да се върти, трябва да прикрепим друго парче към дъното, което ще направи това. Изградете квадрата, като използвате 4 части, както е показано по -рано в инструкциите, и прикрепете съединителите, както е показано.

Стъпка 16: Поставяне на слънчевия панел

За да поставите слънчевия панел, може да се наложи да премахнете едното рамо. Просто свалете един, плъзнете панела и го поставете отново.

Стъпка 17: Прикрепване на серво мотора

Използвайки изложените парчета, изградете монтажа, както е показано.

Стъпка 18:

Трябва да прикрепите следващото парче с помощта на тел или нещо подобно, за да го закрепите.

Стъпка 19:

Прикрепете новообразувания монтаж към цялостния монтаж, както е показано. Това ще помогне при поставянето на серво мотора.

Стъпка 20: Свържете фоторезистори към проводници

Свържете краищата на всеки фоторезистор към проводници, както е показано.

Стъпка 21: Прикрепете фоторезистори към монтажа

С помощта на лента или друго лепило, прикрепете фоторезисторите към всеки край на монтажа, както е показано.

Стъпка 22: Съберете електронни части

Уверете се, че всички части са показани или техните еквиваленти, преди да започнете електрическия монтаж.

-Arduino: Контролна платка Uno R3

-9x джъмперни проводници

-4x кабели Dupont от женски към мъжки

-1x 9V батерия

-1x Щипка на конектора за захващане на батерията

-2x 1K Ohm резистори

-2x фоторезистор (Photocell)

-1x серво мотор (SG90)

Всички компоненти се предлагат лесно в комплекта Elegoo Super Starter Kit

Стъпка 23: Прикрепете серво мотора

Свържете серво мотора към платката и Arduino, както е показано. Кафявият проводник е отрицателен, червеният проводник е положителен, а жълтият проводник е контролът за серво.

Стъпка 24: Жични фоторезистори

Свържете фоторезисторите към основната платка, както е показано. След това поставете електрическия блок в основата, както е показано.

Стъпка 25: Заредете код

PDF копие на кода, както и действителният програмен файл на Arduino са включени за използване. Библиотеката Servo е включена и ще трябва да бъде записана на компютъра, преди да компилирате кода.

Текстово копие на нашия код е по -долу; изглежда гадно поради липсата на форматиране при поставяне, но трябва да се компилира.

// Solar Tracker // NC State University // TDE 331 // Taylor Blankenship, Preston McMillan, Taylor Ussery // 3 декември 2018 г./ * * Тази програма е написана за управление на прост едноосен слънчев тракер. * Програмата измерва променливо съпротивление от два фоторезистора, един от двете страни на слънчевия панел. * В реалния свят двата резистора ще определят по какъв начин да завъртят слънчевия панел, на изток или на запад, в зависимост от позицията на слънцето, за да се увеличи максимално производството на електроенергия от алтернативна енергия. */// Ще трябва да включите прикачения серво пакет, така че Arduino да знае как да контролира функциите си #include // създава серво обект за управление на серво Servo myservo; // променлива за съхраняване на позицията на серво int pos = 90; // списък на щифтове за резистори на фотоклетки int east = 0; int запад = 1; // стойности на фотоклетки за сравнение int eastRead; int westRead; // по какъв начин трябва да се обърне слънчевият панел? int компас = -1; void setup () {// прикрепя серво на щифт 9 към серво обекта myservo.attach (9); // Инициализира серво на 90 градуса, в средата на неговия диапазон myservo.write (90); // Позволява на потребителя да поставя серво на монтиране в рамките на 5000ms или 5 сек закъснение (5000);

// Стартира сериен монитор за тестване Serial.begin (9600); } void loop () {// Определя стойности от резистори на Photocell eastRead = analogRead (изток); westRead = analogRead (запад); // Трябва ли слънчевият панел да се обърне на изток? if (eastRead> westRead) {Serial.println ("Изток"); // Задава променлива за завъртане на серво към източния компас = 0; } // Трябва ли слънчевият панел да се обърне на запад? if (westRead> eastRead) {Serial.println ("West"); // Задава променлива за завъртане на серво към западния компас = 1;

} // Под групата на if (компас == 0) {степен на толерантност if (5 <= pos && pos <= 175) {// Изважда 1 от променливата "pos" и презаписва цяло число pos -= 1; // Задава позицията на серво myservo.write (pos); } Serial.println (pos); } // Под групата от кодове обръща слънчевия панел на запад, ако (компас == 1)

кодът насочва слънчевия панел към източната позиция е между 5 и 175 // 0 и 180 са максималните стойности на серво и това има 5

// Ако серво

{// Ако позицията на серво е между 5 и 175 // 0 и 180 са максималните стойности на серво и това има толеранс от 5 градуса, ако (5