מעקב אחר שמש פאנל סולארי באמצעות ארדואינו

במאמר זה אנו הולכים להכין פאנל סולארי למעקב אחר שמש באמצעות ארדואינו, בו נשתמש בשני LDR (נגד תלוי אור) כדי לחוש את האור ומנוע סרוו כדי לסובב אוטומטית את הפאנל הסולארי לכיוון אור השמש.. היתרון של פרויקט זה הוא שהפאנלים הסולאריים תמיד יעקבו אחר אור השמש תמיד יעמדו מול השמש כדי לקבל טעינה כל הזמן ויכולים לספק את הספק המרבי. אב הטיפוס קל מאוד לבנייה. להלן תאר את התיאור המלא של אופן פעולתו וכיצד מיוצר אב הטיפוס.

רכיבים נדרשים עבור Arduino Solar Tracker:

להלן הרכיב דורש לבנות מערכת מעקב סולארית באמצעות Arduino, רוב הרכיבים צריכים להיות זמינים בחנות המקומית שלך.

• מנוע סרוו (sg90)
• פנל סולארי
• ארדואינו אונו
• LDR של X 2 (נגד תלוי אור)
• נגדים 10K X 2
• סוללה (6 עד 12 וולט)

איך עובד גשש סולארי עם ציר יחיד?

בפרויקט זה LDR פועלים כגלאי אור. לפני שנפרט, נצטרך להבין כיצד פועלת ה- LDR. LDR (Resistance Dependent Resistor) המכונה גם נגד צילום הוא המכשיר הרגיש לאור. עמידותו פוחתת כאשר האור נופל עליו ולכן הוא משמש לעתים קרובות במעגל גלאי כהה או אור. בדוק את המעגלים השונים המבוססים על LDR כאן.

שני ה- LDR ממוקמים בשני צידי הפאנל הסולארי והמנוע סרוו משמש לסיבוב הפאנל הסולארי. הסרוו יניע את הפאנל הסולארי לעבר ה- LDR שהתנגדותו תהיה נמוכה, כלומר לעבר ה- LDR שעליו נופל האור, כך הוא ימשיך לעקוב אחר האור. ואם יש קצת אור שנופל על שני ה- LDR, הסרוו לא יסתובב. הסרוו ינסה להזיז את הפאנל הסולארי במצב בו לשני ה- LDR תהיה אותה התנגדות, כלומר אותה כמות אור תיפול על שני הנגדים ואם ההתנגדות של אחד ה- LDR תשתנה אז היא מסתובבת לעבר התנגדות נמוכה יותר LDR. בדוק את סרטון ההפגנה בסוף מאמר זה.

כיצד לבנות פאנל סולארי מסתובב באמצעות Arduino:

כדי ליצור את אב הטיפוס, יהיה עליכם לבצע את השלבים הבאים:

שלב 1:

קודם כל, קח חתיכת קרטון קטנה ועשה חור בקצה אחד. נכניס אליו את הבורג כדי לתקן אותו עם הסרוו בהמשך.

שלב 2:

עכשיו תקנו שתי חלקי קרטון קטנים זה עם זה בצורת V בעזרת דבק או אקדח חם והניחו עליו פאנל סולארי.

שלב 3:

ואז חבר את הצד התחתון של צורת ה- V לקצה השני של פיסת קרטון קטנה בה עשית חור בשלב הראשון.

שלב 4:

כעת הכניס את הבורג לחור שיצרת על לוח הכרטיס והכנס אותו דרך החור לתוך הסרוו. הבורג מגיע עם מנוע סרוו כשאתה קונה אותו.

שלב 5:

כעת הניחו את סרוו על פיסת קרטון אחרת. גודל הקרטון צריך להיות גדול מספיק כדי שתוכלו להניח עליו ארדואינו אונו, קרש לחם וסוללה.

שלב 6:

צרף את ה- LDR בשני צידי הפאנל הסולארי בעזרת דבק. וודא שהלחמת את החוטים ברגלי ה- LDR. יהיה עליכם לחבר את אלה עם הנגדים בהמשך.

שלב 7:

כעת הנח את הארדואינו, הסוללה ואת קרש הלחם על הקרטון ובצע את החיבור כמתואר בתרשים המעגל והסבר בהמשך. אב הטיפוס הסופי מוצג להלן.

תרשים מעגל והסבר:

תרשים המעגל השלם לפרויקט arduino למעקב אחר השמש מוצג להלן. כפי שאתה יכול לראות המעגל פשוט מאוד וניתן לבנות אותו בקלות בעזרת קרש לחם קטן.

בכך Tracker לוח Arduino השמש, Arduino הוא מופעל על ידי סוללת 9V וכל החלקים האחרים הם מופעלים על ידי Arduino. מתח הכניסה המומלץ של Arduino הוא בין 7 ל -12 וולט, אך ניתן להניע אותו בטווח של 6 עד 20 וולט שהוא הגבול. נסה להניע אותו במתח הכניסה המומלץ. אז חבר את החוט החיובי של הסוללה ל- Vin של הארדואינו ואת החוט השלילי של הסוללה לקרקע הארדואינו.

לאחר מכן, חבר את סרוו לארדואינו. חבר את החוט החיובי של הסרוו ל -5 וולט של ארדואינו וחוט האדמה לקרקע הארדואינו ואז חבר את חוט האות של סרוו לסיכה הדיגיטלית 9 של ארדואינו. סרוו יעזור בהנעת הפאנל הסולארי.

עכשיו חבר את ה- LDR לארדואינו. חבר קצה אחד של ה- LDR לקצה האחד של הנגד 10k וחבר גם קצה זה ל- A0 של הארדואינו וחבר את הקצה השני של הנגד לאדמה וחבר את הקצה השני של LDR ל- 5V. באופן דומה, חבר את הקצה האחד של ה- LDR השני לקצהו של הנגד האחר 10k וחבר גם את הקצה הזה ל- A1 של Arduino וחבר את הקצה השני של הנגד לקרקע וחבר את הקצה השני של LDR ל- 5V של ארדואינו.

גשש סולארי בעל ציר יחיד באמצעות קוד ארדואינו:

הקוד למעקב אחר פנלים סולאריים מבוססי Arduino קל ומוסבר היטב על ידי הערות. קודם כל נכלול את הספרייה למנוע סרוו. לאחר מכן ננתח את המשתנה למיקום ההתחלתי של מנוע הסרוו. לאחר מכן נפתח את המשתנים לקריאה מחיישני LDR וסרוו.

#לִכלוֹל // כולל הספרייה של סרוו מנוע סרוו sg90; // אתחול משתנה עבור סרוו בשם sg90 int initial_position = 90; // הכרזת המיקום ההתחלתי ב LDR1 90 int = A0; // סיכה אליה מחובר LDR int LDR2 = A1; // פין אליו LDR מחובר int שגיאה = 5; // איפוס משתנה לשגיאה int servopin = 9;

sg90.atach (סרוופין) פקודה תקרא סרוו מהסיכה 9 של ארדואינו. לאחר מכן, אנו מגדירים את סיכות ה- LDR כסיכות קלט, כך שנוכל לקרוא את הערכים מהחיישנים ולהזיז את הפאנל הסולארי בהתאם. ואז הגדרנו את מנוע סרוו ל 90 מעלות שהוא המיקום ההתחלתי עבור סרוו.

הגדרת חלל () {sg90.attach (servopin); // מצמיד את סרוו על סיכה 9 pinMode (LDR1, INPUT); // הפיכת סיכת LDR ככניסה pinMode (LDR2, INPUT); sg90.write (מיקום ראשוני); // העבר סרוו בעיכוב של 90 מעלות (2000); // מתן עיכוב של 2 שניות}

לאחר מכן נקרא את הערכים מה- LDR ונחסוך ב- R1 ו- R2. אז נעשה את ההבדל בין שני ה- LDR כדי להזיז את הסרוו בהתאם. אם ההבדל ביניהם יהיה אפס זה אומר שאותה כמות אור נופלת על שני ה- LDR כך שהפאנל הסולארי לא ינוע. השתמשנו במשתנה בשם שגיאה וערכו הוא 5, השימוש במשתנה זה הוא שאם ההבדל בין שני ה- LDR יהיה פחות מ -5 אז סרוו לא ינוע. אם לא נעשה זאת הסרוו ימשיך להסתובב. ואם ההבדל גדול מערך השגיאה (5) אז הסרוו יניע את הפאנל הסולארי לכיוון ה- LDR, עליו נופל האור. בדוק את הקוד המלא ואת סרטון ההדגמה למטה.

int R1 = analogRead (LDR1); // ערך קריאה מ- LDR 1 int R2 = analogRead (LDR2); // ערך קריאה מ- LDR 2 int diff1 = abs (R1 - R2); // חישוב ההפרש בין ה- int diff2 של ה- LDR ל- abs (R2 - R1); אם ((diff1 <= error) - (diff2 <= error)) {// אם ההבדל נמצא מתחת לשגיאה אז אל תעשו שום דבר אחר {אם (R1> R2) {initial_position = - initial_position; // הזז את סרוו לכיוון 0 מעלות} אם (R1 <R2) {מיקום ראשוני = ++ מיקום ראשוני; // הזז את סרוו לכיוון 180 מעלות}}

אז ככה תוכלו לבנות גשש פאנלים סולאריים פשוט, שינוע אוטומטית לעבר האור כמו חמנייה. כאן השתמשנו בפאנל סולארי בעל הספק נמוך כדי להפחית את המשקל, אם אתם מתכננים להשתמש בפאנל סולארי בעל הספק גבוה או כבד, עליכם לבחור בהתאם במנוע הסרוו.