- Az Arduino Solar Tracker szükséges alkatrészei:
- Hogyan működik az egytengelyes szolárkövető?
- Hogyan építsünk forgó napelemet Arduino segítségével:
- Áramkör és magyarázat:
- Egytengelyes napkövető Arduino kóddal:
Ebben a cikkben egy napkövető napelemet készítünk az Arduino segítségével, amelyben két LDR-t (fényfüggő ellenállás) fogunk használni a fény érzékeléséhez, és egy szervomotort használunk a napelem automatikus forgatásához a napfény irányába.. Ennek a projektnek az az előnye, hogy a napelemek mindig követik a napfényt, mindig a nap felé néznek, hogy folyamatosan töltődjenek, és a maximális energiát biztosíthatják. A prototípust nagyon könnyű megépíteni. Az alábbiakban megtalálja a működés és a prototípus elkészítésének teljes leírását.
Az Arduino Solar Tracker szükséges alkatrészei:
A következőkben meg kell adni egy napkövető rendszert az Arduino használatával. A legtöbb alkatrésznek elérhetőnek kell lennie a helyi boltban.
- Szervomotor (sg90)
- Napelem
- Arduino Uno
- LDR X 2 (fényfüggő ellenállás)
- 10K ellenállások X 2
- Akkumulátor (6–12 V)
Hogyan működik az egytengelyes szolárkövető?
Ebben a projektben az LDR-ek fényérzékelőként működnek. Mielőtt részleteznénk, meg kell értenünk az LDR működését. A fényérzékeny eszköz az LDR ( fényfüggő ellenállás), más néven fotóellenállás. Ellenállása csökken, amikor a fény rá esik, és ezért használják gyakran a Sötét vagy Fényérzékelő áramkörben. Itt ellenőrizheti a különböző áramköröket az LDR alapján.
A két LDR a napelem két oldalán van elhelyezve, és a szervomotort használják a napelem forgatására. A szervo elmozdítja a napelemet az LDR felé, amelynek ellenállása alacsony lesz, vagyis az LDR felé, amelyre a fény esik, így folyamatosan követi a fényt. És ha valamilyen mennyiségű fény esik az LDR-re, akkor a szervo nem forog. A szervo megpróbálja elmozdítani a napelemet abban a helyzetben, ahol mindkét LDR-nek azonos az ellenállása, vagyis ahol azonos mennyiségű fény esik mindkét ellenállásra, és ha az egyik LDR ellenállása megváltozik, akkor az alacsonyabb ellenállás felé forog. LDR. Ellenőrizze a bemutató videót a cikk végén.
Hogyan építsünk forgó napelemet Arduino segítségével:
A prototípus elkészítéséhez kövesse az alábbi lépéseket:
1. lépés:
Először vegyen egy kis darab kartonpapírt, és készítsen lyukat az egyik végén. A későbbiekben behelyezzük a csavart, hogy rögzítsük a szervóval.
2. lépés:
Rögzítsen két kis darab kartont egymással V alakban ragasztó vagy forró pisztoly segítségével, és tegye rá a napelemet.
3. lépés:
Ezután rögzítse a V alak alsó oldalát a kis kartonlap másik végéhez, amelyben az első lépésben lyukat készített.
4. lépés:
Most helyezze be a csavart a kártyalapon készített lyukba, és helyezze a furaton keresztül a szervóba. A csavar a szervomotorhoz tartozik, amikor megveszi.
5. lépés:
Most helyezze a szervót egy másik kartonlapra. A karton méretének elég nagyobbnak kell lennie ahhoz, hogy Arduino Uno-t, kenyérlapot és akkumulátort helyezzen el rajta.
6. lépés:
Ragasztó segítségével rögzítse az LDR-eket a napelem két oldalára. Győződjön meg arról, hogy az LDR-ek lábaival forrasztotta-e a vezetékeket. Később ezeket össze kell kapcsolni az ellenállásokkal.
7. lépés:
Most helyezze az Arduino-t, az akkumulátort és a kenyérlemezt a kartonra, és csatlakoztassa az alábbi kapcsolási rajz és magyarázat részben leírtak szerint. A végleges prototípust az alábbiakban mutatjuk be.
Áramkör és magyarázat:
Az alábbiakban a szolárkövető arduino projekt teljes kapcsolási rajza látható. Mint látható, az áramkör nagyon egyszerű, és könnyen felépíthető egy kis kenyérlap segítségével.
Ebben az Arduino Solar Panel Trackerben az Arduino a 9 V-os akkumulátort, az összes többi alkatrészt pedig az Arduino hajtja. Az Arduino ajánlott bemeneti feszültsége 7 és 12 volt között van, de a határt a 20 és 20 volt közötti tartományba kapcsolhatja. Próbálja meg az ajánlott bemeneti feszültségen belül táplálni. Tehát csatlakoztassa az akkumulátor pozitív vezetékét az Arduino Vin-jéhez, az akkumulátor negatív vezetékét pedig az Arduino földjéhez.
Ezután csatlakoztassa a szervót az Arduino-hoz. Csatlakoztassa a szervo pozitív vezetékét az Arduino 5 V-hoz, a földelő vezetéket pedig az Arduino földjéhez, majd csatlakoztassa a Servo jelvezetékét az Arduino 9-es digitális érintkezőjéhez. A szervo segít a napelem mozgatásában.
Most csatlakoztassa az LDR-eket az Arduino-hoz. Csatlakoztassa az LDR egyik végét a 10k-os ellenállás egyik végéhez, ezt a végét pedig az Arduino A0-jához, majd az ellenállás másik végét a földhöz, és az LDR másik végét az 5V-hoz. Hasonlóképpen csatlakoztassa a második LDR egyik végét a másik 10k-os ellenállás egyik végéhez, és ezt a végét is csatlakoztassa az Arduino A1-hez, és csatlakoztassa az ellenállás másik végét a földhöz, és csatlakoztassa az LDR másik végét az 5V-hoz Arduino.
Egytengelyes napkövető Arduino kóddal:
Ennek az Arduino-alapú Napelemkövetőnek a kódja egyszerű és jól megmagyarázható megjegyzésekkel. Először is be fogjuk vonni a szervomotor könyvtárát. Ezután inicializáljuk a váltót a szervomotor kezdeti helyzetéhez. Ezt követően inicializáljuk az LDR szenzorokból és a Servo-ból kiolvasandó változókat.
#include
Az sg90.atach (servopin) parancs kiolvassa a szervót az Arduino 9. tűjéből . Ezután az LDR csapokat állítjuk be bemeneti csapokká, hogy kiolvashassuk az érzékelők értékeit, és ennek megfelelően mozgathassuk a napelemet. Ezután a szervomotort 90 fokosra állítjuk, amely a szervo kiindulási helyzete.
void setup () {sg90.attach (servopin); // csatolja a szervót a 9. tűre pinMode (LDR1, INPUT); // Az LDR csap létrehozása bemeneti pinMode módként (LDR2, INPUT); sg90.write (kezdeti_pozíció); // Szervó mozgatása 90 fokos késéssel (2000); // 2 másodperces késést adva}
Ezután kiolvassuk az értékeket az LDR-ekből, és mentünk az R1 és R2 fájlokban. Ezután különbséget teszünk a két LDR között, hogy ennek megfelelően mozgassuk a szervót. Ha a különbség nulla lesz, az azt jelenti, hogy ugyanannyi fény esik mindkét LDR-re, így a napelem nem mozog. Használtunk egy hibának nevezett változót, amelynek értéke 5, ennek a változónak az a célja, hogy ha a két LDR közötti különbség 5 alatt lesz, akkor a szervo nem mozog. Ha ezt nem tesszük meg, akkor a szervo folyamatosan forog. És ha a különbség nagyobb, mint az (5) hibaérték, akkor a szervo elmozdítja a napelemet az LDR irányába, amelyre a fény hull. Ellenőrizze az alábbi teljes kódot és bemutató videót.
int R1 = analóg olvasás (LDR1); // érték olvasása az LDR-ből 1 int R2 = analogRead (LDR2); // leolvasási érték az LDR 2-ből int diff1 = abs (R1 - R2); // Az LDR int diff2 = abs (R2 - R1) közötti különbség kiszámítása; if ((diff1 <= hiba) - (diff2 <= hiba)) {// ha a különbség a hiba alatt van, akkor ne tegyen semmit} mást {if (R1> R2) {kezdeti_pozíció = - kezdeti_pozíció; // Mozgassa a szervót 0 fok felé} if (R1 <R2) {kezdeti_pozíció = ++ kezdeti_pozíció; // Mozgassa a szervót 180 fok felé}}
Így építhet egy egyszerű napelemkövetőt, amely automatikusan a fény felé mozog, mint egy napraforgó. Itt az alacsony teljesítményű napelemet használtuk a súly csökkentésére, ha nagy teljesítményű vagy nehéz napelemet tervez használni, akkor ennek megfelelően kell kiválasztania a szervomotort.