Dispositivo inseguitore solare: 25 passaggi

2024 Autore: John Day | [email protected]. Ultima modifica: 2024-01-30 10:03

Seguendo questi passaggi, sarai in grado di creare e implementare un pannello solare che regola il suo posizionamento per seguire il sole. Ciò consente la massima quantità di energia catturata durante il giorno. Il dispositivo è in grado di percepire la forza della luce che sta ricevendo utilizzando due fotoresistenze e utilizza queste informazioni per decidere in quale direzione dovrebbe essere rivolto.

obiettivi formativi

• Informazioni sul cablaggio di una breadboard
• Scopri come eseguire le funzioni di base (caricare/inizializzare il codice) su Arduino
• Scopri i diversi componenti elettrici
• Scopri come migliorare la produzione di energia alternativa

Poiché si tratta di un progetto per la classe, stiamo cercando di affrontare alcuni degli standard per l'alfabetizzazione tecnologica (STL) di ITEEA. Quello che vogliamo che gli studenti imparino da questo progetto è:

Standard 16: Tecnologie per l'energia e l'energia

È responsabilità di tutti i cittadini conservare le risorse energetiche per garantire che le generazioni future abbiano accesso a queste risorse naturali. Per decidere quali risorse energetiche dovrebbero essere ulteriormente sviluppate, le persone devono valutare criticamente gli impatti positivi e negativi dell'uso di varie risorse energetiche sull'ambiente.

Gradi 6-8 I sistemi di alimentazione sono utilizzati per guidare e fornire propulsione ad altri sistemi tecnologici Gran parte dell'energia utilizzata nel nostro ambiente non viene utilizzata in modo efficiente.

Gradi 9-12 L'energia può essere raggruppata in forme principali: termica, radiante, elettrica, meccanica, chimica, nucleare e altre Le risorse energetiche possono essere rinnovabili o non rinnovabili I sistemi di alimentazione devono avere una fonte di energia, un processo e carichi

La stima dei costi è per il kit del pannello solare ($ 50), il kit Arduino ($ 40) e le parti Lego assortite ($ 25) per un totale di $ 115 per tutte le parti, nuove di zecca.

Passaggio 1: base di supporto

Prendi quattro di questi mattoncini lego 1x16 (15 fori) e mettili insieme come nella seconda immagine

Passaggio 2: supporto girevole

Verranno realizzati due di questi componenti, quindi raddoppia i componenti necessari e invertili per l'altro lato.

Prendi uno di questi pezzi grigi, un connettore a "H" nero e un singolo piolo di collegamento con un piolo positivo da un lato e un piolo rotondo dall'altro.

Costruisci il componente come mostrato nella seconda immagine e costruisci il secondo in modo inverso per il lato opposto.

Passaggio 3: combinare i passaggi 1 e 2

Assemblare la base e gli attacchi precedenti come mostrato in foto

Passaggio 4: base del pannello solare

Duplica queste quantità e inverti la costruzione per il lato opposto.

Prendi un'asta di collegamento 11x1, due pezzi angolati e 8 pezzi di collegamento rotondi.

Assemblare come mostrato nella seconda immagine.

Passaggio 5: slot per pannello solare

Costruzione duplicata.

Utilizzare quattro connettori a 90 gradi, due bielle 15x1 e due bielle 9x1 e assemblare come mostrato nella seconda immagine

Passaggio 6: connettori di stabilità

Costruzione duplicata.

Prendi due connettori a 90 gradi e un'asta di connessione 13x1 e agganciali insieme come mostrato nella seconda immagine.

Passaggio 7: gruppo di supporto del pannello solare

Prendi le parti precedentemente costruite e montale.

Passaggio 8: bracci del pannello solare

Collegare il connettore H e il connettore L come mostrato nella seconda immagine.

Passaggio 9: Bracci del pannello solare Cont

Utilizzando un connettore a L diverso e due pioli singoli, fissarli come mostrato.

Passaggio 10: Bracci del pannello solare Cont

Successivamente, dovresti prendere un altro connettore a L, uno con una base più corta e altri due pioli, e collegarli anche loro.

Passaggio 11: Bracci del pannello solare Cont

Ora aggiungerai un pezzo dritto e altri due pioli all'assieme come mostrato.

Passaggio 12: Bracci del pannello solare Cont

Per il passaggio finale nell'assemblaggio del braccio, aggiungi un pezzo finale a L come mostrato. Questo pezzo sarà rivolto verso l'alto per aiutare a tenere il pannello solare.

Passaggio 13: aggiungere una parte all'assieme

Collegare la parte appena creata all'assieme come mostrato nelle immagini. Quindi, creane un altro esattamente uguale e aggiungilo all'altro lato.

Passaggio 14: la base

Usando i pezzi mostrati nelle immagini, assemblerai pezzi uguali che serviranno da base per l'inseguitore solare. Una volta assemblati, attaccali come mostrato.

Passaggio 15: rotazione dell'assieme

Per consentire all'assieme di ruotare, dobbiamo attaccare un altro pezzo al fondo che lo farà. Costruisci il quadrato usando 4 pezzi come mostrato in precedenza nelle istruzioni e collega i connettori come mostrato.

Passaggio 16: inserimento del pannello solare

Per inserire il pannello solare, potrebbe essere necessario rimuovere uno dei bracci. Basta toglierne uno, far scorrere il pannello e riattaccarlo.

Passaggio 17: collegamento del servomotore

Usando i pezzi disposti, costruisci l'assieme come mostrato.

Passaggio 18:

Dovresti attaccare questo pezzo successivo usando un filo o qualcosa di simile per fissarlo.

Passaggio 19:

Fissare l'assieme appena formato all'assieme complessivo come mostrato. Questo aiuterà con il posizionamento del servomotore.

Passaggio 20: collegare le foto-resistenze ai cavi

Collegare le estremità di ogni fotoresistenza ai fili come mostrato.

Passaggio 21: collegare le foto-resistenze all'assieme

Usando nastro o altro adesivo, attaccare i fotoresistori a ciascuna estremità del gruppo come mostrato.

Passaggio 22: raccogliere le parti elettroniche

Assicurati di avere tutte le parti visualizzate, o il loro equivalente, prima di iniziare l'assemblaggio elettrico.

-Arduino: Scheda controller Uno R3

-9x cavi per ponticelli

-4x cavi Dupont da femmina a maschio

-1x batteria da 9 V

-1x Clip connettore a scatto per batteria

-2x resistori da 1K Ohm

-2x fotoresistenza (fotocellula)

-1x servomotore (SG90)

Tutti i componenti sono prontamente disponibili nell'Elegoo Super Starter Kit

Passaggio 23: collegare il servomotore

Collega il servomotore alla breadboard e ad Arduino come mostrato. Il filo marrone è negativo, il filo rosso è positivo e il filo giallo è il controllo per il servo.

Passaggio 24: foto-resistenze a filo

Collega le foto-resistenze alla breadboard come mostrato. Quindi, posizionare il gruppo elettrico nella base come mostrato.

Passaggio 25: caricare il codice

Una copia PDF del codice, così come il file del programma Arduino effettivo, è stata inclusa per l'uso. La libreria Servo è stata inclusa e dovrà essere salvata sul computer prima di compilare il codice.

Di seguito è riportata una copia testuale del nostro codice; sembra brutto a causa della mancanza di formattazione quando è stato incollato, ma dovrebbe essere compilato.

//Solar Tracker//NC State University //TDE 331 //Taylor Blankenship, Preston McMillan, Taylor Ussery //3 dicembre 2018 /* * Questo programma è scritto per controllare un semplice inseguitore solare a un asse. * Il programma misura la resistenza variabile di due fotoresistenze, una su ciascun lato del pannello solare. * Nel mondo reale, le due resistenze determinerebbero in che modo girare il pannello solare, est o ovest, a seconda della posizione del sole per massimizzare la produzione di energia alternativa dell'elettricità. */ //Dovrai includere il pacchetto servo allegato in modo che Arduino sappia come controllare le sue funzioni #include // crea un oggetto servo per controllare un servo Servo myservo; // variabile per memorizzare la posizione del servo int pos = 90; // elenca i pin per i resistori delle fotocellule int east = 0; int ovest = 1; // valori delle fotocellule da confrontare int eastRead; int westLeggi; // da che parte dovrebbe girare il pannello solare? int bussola = -1; void setup() { // collega il servo sul pin 9 all'oggetto servo myservo.attach(9); // Inizializza il servo a 90 gradi, la metà del suo intervallo myservo.write(90); // Consente all'utente di posizionare il servo sul supporto entro 5000 ms o 5 secondi di ritardo (5000);

//Avvia Serial monitor a scopo di test Serial.begin(9600); } void loop() { // Determina i valori dai resistori della fotocellula eastRead = analogRead(east); westRead = analogRead(ovest); //Il pannello solare deve girare verso est? if(eastRead > westRead) { Serial.println("Est"); //Imposta la variabile per girare il servo verso la bussola Est = 0; } //Il pannello solare deve girare verso Ovest? if(westRead > eastRead) { Serial.println("West"); //Imposta la variabile per girare il servo verso la bussola Ovest = 1;

} //Sotto il gruppo di if(bussola == 0) { degree tolerance if(5 <= pos && pos <= 175) { //Sottrae 1 dalla variabile "pos" e sovrascrive l'intero pos -= 1; //Imposta la posizione del servo myservo.write(pos); } Serial.println(pos); } //Sotto il gruppo di codice gira il pannello solare verso Ovest if(bussola == 1)

il codice gira il pannello solare verso Est la posizione è tra 5 e 175 //0 e 180 sono i valori massimi del servo e questo ha un 5

//Se il servo

{ //Se la posizione del servo è tra 5 e 175 //0 e 180 sono i valori massimi del servo e questo ha una tolleranza di 5 gradi if(5