Päikesejälgija seade: 25 sammu

2025 Autor: John Day | [email protected]. Viimati modifitseeritud: 2025-01-23 14:40

Neid samme järgides saate luua ja rakendada päikesepaneeli, mis kohandab selle positsiooni päikese järgi. See võimaldab kogu päeva jooksul maksimaalselt energiat koguda. Seade on võimeline kahe fototakisti abil tajuma valguse tugevust ja kasutab seda teavet, et otsustada, mis suunas see peaks olema.

Õppe eesmärgid

• Lisateave leivaplaadi juhtmestiku kohta
• Siit saate teada, kuidas Arduino põhifunktsioone (koodi üleslaadimine/lähtestamine) läbi viia
• Tutvuge erinevate elektriliste komponentidega
• Siit saate teada, kuidas saaks alternatiivse energia tootmist tõhustada

Kuna tegemist on klassi projektiga, püüame käsitleda mõningaid ITEEA tehnoloogilise kirjaoskuse standardeid (STL). Soovime, et õpilased sellest projektist õpiksid:

Standard 16: Energia- ja energiatehnoloogiad

Energiaressursside säästmine on kõigi kodanike kohustus, et tagada tulevastele põlvkondadele juurdepääs nendele loodusvaradele. Et otsustada, milliseid energiaressursse edasi arendada, peavad inimesed kriitiliselt hindama erinevate energiaressursside kasutamise positiivseid ja negatiivseid mõjusid keskkonnale.

Klassid 6–8 Toitesüsteeme kasutatakse teiste tehnoloogiliste süsteemide liikumiseks ja tõukejõuks. Suur osa meie keskkonnas kasutatavast energiast ei kasutata tõhusalt.

Klassid 9–12 Energiat saab rühmitada peamistesse vormidesse: soojus-, kiirgus-, elektriline, mehaaniline, keemiline, tuumaenergia ja muud. Energiaressursid võivad olla taastuvad või taastumatud. Elektrisüsteemidel peab olema energiaallikas, protsess ja koormused

Kulude prognoos on päikesepaneelide komplekti (50 dollarit), Arduino komplekti (40 dollarit) ja erinevate Lego osade (25 dollarit) eest, kokku 115 dollarit kõikide uute osade eest.

1. samm: tugibaas

Haara neli neist 1x16 (15 auguga) legoklotsidest ja pane need kokku nagu teisel pildil

Samm: pööratav kinnitus

Neid komponente valmistatakse kaks, seega kahekordistage vajalikud komponendid ja pöörake need teisele poole.

Haarake üks neist hallidest tükkidest, üks must H -pistik ja üks ühendusotsik, mille ühel küljel on pluss ja teisel ümmargune.

Ehitage komponent nii, nagu on näidatud teisel pildil, ja ehitage teine vastupidisele küljele vastupidises suunas.

Samm: ühendage sammud 1 ja 2

Pange alus ja eelmised kinnitused kokku, nagu pildil näidatud

Samm: päikesepaneeli alus

Kopeerige need kogused ja pöörake vastupidine konstruktsioon vastupidiseks.

Haarake üks 11x1 ühendusvarda, kaks nurga all olevat tükki ja 8 ümmargust ühendusdetaili.

Pange kokku, nagu on näidatud teisel pildil.

Samm: päikesepaneeli pesa

Duplikaatkonstruktsioon.

Kasutage nelja 90 -kraadist pistikut, kahte 15x1 ühendusvarda ja kahte 9x1 ühendusvarda ning pange kokku, nagu on näidatud teisel pildil

6. samm: stabiilsuspistikud

Duplikaatkonstruktsioon.

Võtke kaks 90 -kraadist pistikut ja 13x1 ühendusvarda ja klõpsake need kokku, nagu on näidatud teisel pildil.

Samm: päikesepaneelide hoidmise komplekt

Võtke eelnevalt ehitatud osad ja pange kokku.

Samm: päikesepaneelide relvad

Kinnitage H -pistik ja L -pistik, nagu on näidatud teisel pildil.

9. samm: päikesepaneelide relvade jätk

Kasutades erinevat L -pistikut ja kahte üksikut tihvti, kinnitage need nagu näidatud.

Samm: päikesepaneelide relvade jätk

Järgmisena peaksite haarama teise L -pistiku, ühe lühema alusega ja veel kaks tihvti ning ühendama need ka.

11. samm: päikesepaneelide relvade jätk

Nüüd lisate sõlmele sirge tüki ja veel kaks tihvti, nagu näidatud.

12. samm: päikesepaneelide relvade jätk

Käe kokkupanemise viimase etapi jaoks lisage viimane L -tükk, nagu näidatud. See tükk on suunatud ülespoole, et aidata päikesepaneeli hoida.

Samm: lisage osa montaažile

Ühendage äsja loodud osa koostuga, nagu on näidatud piltidel. Seejärel looge teine täpselt selline ja lisage see teisele küljele.

14. samm: alus

Kasutades piltidel näidatud tükke, koondate need sarnasteks tükkideks, mis on päikese jälgija aluseks. Pärast kokkupanekut kinnitage need joonisel näidatud viisil.

15. samm: sõlme pööramine

Komplekti pöörlemise võimaldamiseks peame põhja kinnitama teise tüki, mis seda teeb. Ehitage ruut, kasutades 4 tükki, nagu juhendis varem näidatud, ja kinnitage pistikud nagu näidatud.

16. samm: päikesepaneeli sisestamine

Päikesepaneeli sisestamiseks peate võib -olla ühe käe eemaldama. Võtke lihtsalt üks lahti, libistage paneel sisse ja kinnitage see uuesti.

Samm 17: Servomootori kinnitamine

Kasutage paigutatud osi, ehitage sõlme, nagu näidatud.

18. samm:

Kinnitage see järgmine tükk, kasutades traati või midagi sarnast, et seda kinnitada.

19. samm:

Kinnitage äsja moodustatud komplekt üldkoostu külge, nagu näidatud. See aitab servomootorit paigutada.

Samm: ühendage fototakistid juhtmetega

Ühendage iga fototakisti otsad juhtmetega, nagu näidatud.

Samm 21: kinnitage montaažile fototakistid

Kinnitage lindi või muu liimiga fototakistid sõlme mõlema otsa külge, nagu näidatud.

22. samm: koguge elektroonilised osad

Veenduge, et kõik osad või nendega samaväärsed esitaksid enne elektri kokkupanekut.

-Arduino: Uno R3 juhtpaneel

-9x hüppaja juhtmed

-4x naissoost-mehele Duponti juhtmed

-1x 9V aku

-1x aku kinnitatav pistik

-2x 1K oomi takistid

-2x fototakisti (fotoelement)

-1x servomootor (SG90)

Kõik komponendid on Elegoo Super stardikomplektis hõlpsasti saadaval

Samm: kinnitage servomootor

Ühendage servomootor leivalaua ja Arduinoga, nagu näidatud. Pruun juhe on negatiivne, punane juhe on positiivne ja kollane juhe on servo juhtnupp.

24. samm: traatfototakistid

Ühendage fototakistid leivaplaadile, nagu näidatud. Seejärel asetage elektrisõlm alusele, nagu näidatud.

25. samm: koodi laadimine

Kasutamiseks on lisatud koodi PDF -koopia ja tegelik Arduino programmi fail. Servokogu on lisatud ja see tuleb enne koodi koostamist arvutisse salvestada.

Allpool on meie koodi tekstikoopia; see tundub vastik vormindamise puudumise tõttu kleepimisel, kuid see peaks kompileerima.

// Solar Tracker // NC State University // TDE 331 // Taylor Blankenship, Preston McMillan, Taylor Ussery // 3. detsember 2018/ * * See programm on kirjutatud lihtsa üheteljelise päikesejälgija juhtimiseks. * Programm mõõdab kahe fototakisti muutuvat takistust, üks päikesepaneeli mõlemal küljel. * Reaalses maailmas määravad kaks takisti, millises suunas päikesepaneeli pöörata, ida või lääne, sõltuvalt päikese asendist, et maksimeerida elektrienergia alternatiivset energiat. */// Peate lisama lisatud servopaketi, et Arduino teaks, kuidas oma funktsioone juhtida #include // luua servoobjekt servo juhtimiseks Servo myservo; // muutuja servoasendi salvestamiseks int pos = 90; // fotoelementide takistite loetelu tihvtid int east = 0; int lääne = 1; // fotoelemendi väärtusi võrrelda int eastRead; int westRead; // mis suunas peaks päikesepaneel pöörduma? int kompass = -1; void setup () {// kinnitab tihvti 9 servo servo -objektile myservo.attach (9); // Initsialiseerib servo 90 kraadini, selle vahemiku keskel myservo.write (90); // Võimaldab kasutajal paigaldada servole 5000 ms või 5 sekundi viivituse (5000) jooksul;

// Käivitab testimise eesmärgil jadamonitori Serial.begin (9600); } void loop () {// Määrab väärtused fotoelemendi takistitelt eastRead = analogRead (ida); westRead = analogRead (lääne); // Kas päikesepaneel peab pöörama ida poole? if (eastRead> westRead) {Serial.println ("Ida"); // Määrab muutuja servo pööramiseks idakompassi poole = 0; } // Kas päikesepaneel peab pöörduma lääne poole? if (westRead> eastRead) {Serial.println ("Lääs"); // Määrab muutuja servo pööramiseks läänepoolse kompassi poole = 1;

} // Ifi rühma all (kompass == 0) {kraadi tolerants if (5 <= pos && pos <= 175) {// Lahutab muutujast "pos" 1 ja kirjutab täisarvu pos -= 1; // Määrab servo positsiooni myservo.write (pos); } Serial.println (pos); } // Allpool olev koodirühm pöörab päikesepaneeli lääne poole, kui (kompass == 1)

kood pöörab päikesepaneeli ida poole, on vahemikus 5 kuni 175 // 0 ja 180 on servo maksimaalsed väärtused ja sellel on 5

// Kui servo

{// Kui servoasend on vahemikus 5 kuni 175 // 0 ja 180 on servo maksimaalsed väärtused ja selle tolerants on 5 kraadi, kui (5