Naprava za sledenje soncu: 25 korakov

2025 Avtor: John Day | [email protected]. Nazadnje spremenjeno: 2025-01-23 15:09

Če sledite tem korakom, boste lahko ustvarili in izvedli sončno ploščo, ki bo svoj položaj prilagodila soncu. To omogoča največjo količino energije, ujete čez dan. Naprava lahko zazna moč svetlobe, ki jo sprejema, z dvema foto-uporoma in s temi informacijami odloča, v katero smer naj bo obrnjena.

Učni cilji

• Preberite več o ožičenju plošče
• Naučite se izvajati osnovne funkcije (nalaganje/inicializiranje kode) v Arduinu
• Spoznajte različne električne komponente
• Spoznajte, kako lahko povečate proizvodnjo alternativne energije

Ker je to projekt za razred, želimo obravnavati nekatere standarde za tehnološko pismenost (STL), ki jih je pripravil ITEEA. Od tega projekta želimo, da se učenci naučijo:

Standard 16: Energija in energetske tehnologije

Za ohranjanje energetskih virov so odgovorni vsi državljani, da bodo prihodnjim generacijam omogočili dostop do teh naravnih virov. Da bi se odločili, katere vire energije je treba še naprej razvijati, morajo ljudje kritično oceniti pozitivne in negativne vplive uporabe različnih energetskih virov na okolje.

6-8 razredi Energetski sistemi se uporabljajo za pogon in zagon drugih tehnoloških sistemov. Večina energije, ki se porabi v našem okolju, se ne uporablja učinkovito.

9. do 12. razred Energijo je mogoče razvrstiti v glavne oblike: toplotno, sevalno, električno, mehansko, kemično, jedrsko itd. Energetski viri so lahko obnovljivi ali neobnovljivi. Energetski sistemi morajo imeti vir energije, proces in obremenitve.

Ocena stroškov je za komplete solarnih plošč (50 USD), Arduino Kit (40 USD) in izbrane dele Lego (25 USD) za skupno 115 USD za vse dele, popolnoma nove.

1. korak: Podporna baza

Zgrabite štiri od teh lego kock 1x16 (15 lukenj) in jih sestavite, kot je na drugi sliki

2. korak: Vrtljiv nosilec

Izdelani bosta dve komponenti, zato podvojite potrebne komponente in jih obrnite za drugo stran.

Zgrabite enega od teh sivih kosov, en črni priključek "H" in en sam povezovalni čep s plusom na eni in okroglim čepom na drugi.

Sestavite komponento, kot je prikazano na drugi sliki, drugo pa sestavite obratno za nasprotno stran.

3. korak: Združite 1. in 2. korak

Sestavite osnovo in prejšnje nastavke, kot je prikazano na sliki

4. korak: Osnova sončne plošče

Podvojite te količine in obrnite konstrukcijo za nasprotno stran.

Primite eno spojno palico 11x1, dva kota in 8 vseh okroglih povezovalnih kosov.

Sestavite, kot je prikazano na drugi sliki.

5. korak: Reža za sončno ploščo

Podvojena konstrukcija.

Uporabite štiri 90 -stopinjske priključke, dve povezovalni palici 15x1 in dve povezovalni palici 9x1 in ju sestavite, kot je prikazano na drugi sliki

6. korak: Konektorji za stabilnost

Podvojena konstrukcija.

Vzemite dva 90 -stopinjska priključka in priključno palico 13x1 ter ju pritrdite skupaj, kot je prikazano na drugi sliki.

Korak 7: Montaža nosilca sončne plošče

Vzemite predhodno zgrajene dele in jih sestavite.

8. korak: Roke sončne plošče

Priključite priključek H in priključek L, kot je prikazano na drugi sliki.

9. korak: Armature sončne plošče Cont

Z drugačnim priključkom L in dvema enojnima kljukoma jih pritrdite, kot je prikazano.

10. korak: Armature sončne plošče Nadaljevanje

Nato bi morali vzeti še en priključek L, enega s krajšo podlago in še dva klina in jih tudi povezati.

Korak 11: Armature sončne plošče Cont

Zdaj boste montaži dodali raven kos in še dva klina, kot je prikazano.

Korak: Armature sončne plošče Cont

Za zadnji korak pri sestavljanju roke dodajte zadnji del L, kot je prikazano. Ta kos bo obrnjen navzgor in bo pomagal držati sončno ploščo.

Korak: Dodajte del montaži

Del, ki ste ga pravkar ustvarili, povežite s sklopom, kot je prikazano na slikah. Nato ustvarite še enega točno takega in ga dodajte na drugo stran.

14. korak: Baza

S pomočjo kosov, prikazanih na slikah, boste sestavili enake kose, ki bodo služili kot osnova za sledilnik sonca. Ko so sestavljeni, jih pritrdite, kot je prikazano.

Korak 15: Zavrtite sklop

Če želimo omogočiti vrtenje sklopa, moramo na dno pritrditi še en kos, ki bo to naredil. Zgradite kvadrat s 4 kosi, kot je prikazano prej v navodilih, in pritrdite priključke, kot je prikazano.

Korak 16: Vstavljanje sončne plošče

Če želite vstaviti sončno ploščo, boste morda morali odstraniti eno roko. Enostavno odstranite eno, potisnite ploščo in jo znova pritrdite.

Korak 17: Pritrditev servo motorja

S pomočjo položenih kosov sestavite sklop, kot je prikazano.

18. korak:

Naslednji kos morate pritrditi z žico ali kaj podobnega, da ga pritrdite.

19. korak:

Novo oblikovani sklop pritrdite na celoten sklop, kot je prikazano. To bo pomagalo pri namestitvi servo motorja.

20. korak: Foto-upore priključite na žice

Priključite konce vsakega foto-upora na žice, kot je prikazano.

21. korak: pritrdite foto-upore na sklop

S pomočjo traku ali drugega lepila pritrdite foto-upore na vsak konec sklopa, kot je prikazano.

Korak: Zberite elektronske dele

Preden začnete z električnim sestavljanjem, se prepričajte, da so prikazani vsi deli ali njihovi enakovredni deli.

-Arduino: krmilna plošča Uno R3

-9x mostične žice

-4x žice Dupont za ženske in moške

-1x 9V baterija

-1x sponka za priključek za priklop baterije

-2x 1K ohmski upori

-2x foto-upor (fotocelica)

-1x servo motor (SG90)

Vse komponente so na voljo v kompletu Elegoo Super Starter Kit

Korak: Priključite servo motor

Servo motor priključite na ploščo in Arduino, kot je prikazano. Rjava žica je negativna, rdeča žica je pozitivna, rumena žica pa je krmilnik za servo.

Korak: Žični foto-upori

Fotografske upore priključite na ploščo, kot je prikazano. Nato električni sklop vstavite v podstavek, kot je prikazano.

Korak 25: Naloži kodo

Kopija kode v PDF -u in dejanska programska datoteka Arduino sta bili vključeni v uporabo. Knjižnica Servo je vključena in jo bo treba pred sestavljanjem kode shraniti v računalnik.

Besedilna kopija naše kode je spodaj; izgleda grdo zaradi pomanjkanja oblikovanja, ko je bil prilepljen, vendar bi se moral prevesti.

// Solar Tracker // NC State University // TDE 331 // Taylor Blankenship, Preston McMillan, Taylor Ussery // 3. december 2018/ * * Ta program je napisan za krmiljenje enostavnega enoosnega sončnega sledilnika. * Program meri spremenljiv upor dveh foto-uporov, enega na obeh straneh sončne celice. * V resničnem svetu bi oba upora določila, v katero smer obrniti sončno ploščo, na vzhod ali zahod, odvisno od položaja sonca, da bi povečali proizvodnjo električne energije z alternativno energijo. */// Vključiti morate priložen servo paket, da bo Arduino vedel, kako nadzirati svoje funkcije #include // ustvariti servo objekt za nadzor servo servo myserva; // spremenljivka za shranjevanje položaja servo int pos = 90; // seznam zatičev za fotocelične upore int east = 0; int zahod = 1; // vrednosti fotocelic za primerjavo int eastRead; int westRead; // v katero smer naj se obrne sončna celica? int kompas = -1; void setup () {// pritrdi servo na pin 9 na servo objekt myservo.attach (9); // Inicializira servo na 90 stopinj, sredi njegovega območja myservo.write (90); // Omogoča uporabniku, da postavi servo na nosilec v 5000ms ali 5 sekundni zakasnitvi (5000);

// Zažene serijski monitor za namene testiranja Serial.begin (9600); } void loop () {// Določa vrednosti iz uporov fotocelice eastRead = analogRead (vzhod); westRead = analogRead (zahod); // Ali se mora sončna celica obrniti proti vzhodu? if (eastRead> westRead) {Serial.println ("East"); // Nastavi spremenljivko, da obrne servo proti vzhodnemu kompasu = 0; } // Ali se mora sončna celica obrniti proti zahodu? if (westRead> eastRead) {Serial.println ("West"); // Nastavi spremenljivko za obračanje servo proti zahodnemu kompasu = 1;

} // Spodaj skupina if (kompas == 0) {stopnja tolerance if (5 <= pos && pos <= 175) {// Od spremenljivke "pos" odšteje 1 in prepiše celo število poz -= 1; // Nastavi položaj servomotorja myservo.write (pos); } Serial.println (pos); } // Spodnja skupina kode obrne sončno ploščo proti zahodu, če (kompas == 1)

koda obrne sončno ploščo proti vzhodu, je med 5 in 175 // 0 in 180 so največje vrednosti servo in to ima 5

// Če servo

{// Če je položaj servomotorja med 5 in 175 // 0 in 180 sta največji vrednosti servomotorja in ima toleranco 5 stopinj, če (5