Rilevatore di intensità della luce solare: 3 passaggi

2024 Autore: John Day | [email protected]. Ultima modifica: 2024-01-30 10:01

Ci sono molti progetti là fuori che si basano sul calore o sulla luce del sole. Per esempio. l'essiccazione di frutta e verdura. Tuttavia, l'intensità della luce solare non è sempre costante e cambia nel corso della giornata.

Questo progetto tenta di mappare l'intensità del sole durante il giorno, circa 8 ore, e di determinare se ci sono stati periodi di tempo prolungati in cui il sole è scomparso sotto spesse nuvole. Ciò si rivela molto cruciale per alcuni progetti che dipendono dal tempo che un oggetto trascorre all'esterno, ad es. essiccazione. Questo può aiutare a corroborare i valori che trovi con il progetto principale.

Utilizzando la funzione logger sull'app Arduino, sarai in grado di ottenere un grafico dell'intensità solare nel corso del giorno (ora). Inoltre, al termine delle 8 ore, riceverai un elenco degli orari per i quali l'intensità della luce solare è stata inferiore a una certa soglia, che puoi impostare.

Queste informazioni possono rivelarsi molto utili per una varietà di progetti come l'inseguimento solare o la gestione dei sistemi fotovoltaici. Inoltre, grazie alla semplicità della configurazione, può essere integrato con quasi tutti gli altri progetti. Tutto ciò che serve è un Arduino, un mini pannello solare e due resistenze. La maggior parte dell'elaborazione e del sollevamento di carichi pesanti viene eseguita dal codice.

Forniture

1) 1 x Arduino Uno/Nano (collegamento)

2) 1 x Piccolo pannello solare (link)

3) 2 resistenze da 330 ohm

Passaggio 1: costruire il circuito

Poiché Arduino esegue la maggior parte dell'elaborazione, il circuito è molto semplice.

Hai bisogno di due resistori con lo stesso valore. Sarebbe meglio se la resistenza fosse inferiore, intorno ai 300 ohm o meno. Questo verrà utilizzato per creare il potenziale divisore.

Puoi seguire lo schema dettagliato nell'immagine sopra. Il PCB verde rappresenta la cella solare. L'intersezione tra i due resistori sarà collegata al pin Analog 0 dell'Arduino. Il filo rosso è il terminale positivo della cella/pannello solare mentre il filo nero è il terminale negativo della cella/pannello solare.

Passaggio 2: spiegazione dei circuiti

La tensione prodotta dal pannello solare è proporzionale all'intensità solare. Quindi in realtà la tensione del pannello solare viene tracciata nel tempo per aiutare a determinare l'intensità della luce.

Tuttavia, in piena luce solare, la tensione a circuito aperto di alcuni pannelli solari supera il limite di 5 V sul pin analogico Arduino Uno. Quindi devi usare un potenziale divisore per tagliare la tensione a metà in modo che sia ancora all'interno della gamma di Arduino.

Ciò non influirà sul grafico o sull'andamento nel tempo. Inoltre, sarà comunque in grado di rilevare eventuali lunghi periodi di nuvolosità o mancanza di luce solare.

Passaggio 3: il codice

Il codice misura la tensione del pannello solare ogni 5 minuti per 8 ore. La durata e la frequenza, tuttavia, possono essere modificate se necessario. Ogni punto dati, misurato ogni 5 minuti, viene tracciato su un grafico rispetto al tempo. Questo può essere fatto utilizzando la funzione plotter seriale sul programma Arduino.

Alla fine della durata di 8 ore, il codice scorre tutti i punti dati precedenti e calcola una media. Quindi il codice viene eseguito per verificare se ci sono 2 punti consecutivi (10 min) che sono inferiori al 60% della tensione media. Anche in questo caso questo valore di soglia può essere modificato facilmente.

Infine, se rileva 10 minuti consecutivi di bassa tensione solare, registra l'ora in cui si verifica ed emette un array con tutte le occorrenze di scarsa luce solare.

Ecco un link al codice in una cartella di Google Drive: