Pagbuo ng isang Awtomatikong Solar Tracker Sa Arduino UNO: 8 Hakbang

2024 May -akda: John Day | [email protected]. Huling binago: 2024-01-30 13:13

Ang enerhiya ng solar ay nagiging mas at mas laganap sa buong mundo. Sa kasalukuyan, maraming pamamaraan ang sinasaliksik upang gawing mas maraming enerhiya ang output ng mga solar panel, binabawasan ang aming pag-asa sa mga fossil fuel at karbon. Ang isang paraan upang magawa ito ay ang paggalaw ng mga panel, palaging nakaharap sa araw sa kalangitan. Pinapayagan nito ang pinakamainam na koleksyon ng enerhiya, na ginagawang mas mahusay ang mga solar panel.

Ang Instructable na ito ay titingnan kung paano gumagana ang mga solar tracker, at ipapatupad ang naturang pamamaraan sa isang solar tracker na prototype gamit ang isang Arduino UNO.

Hakbang 1: Paano Gumagana ang Mga Solar Tracker

Mayroong 3 pangunahing pamamaraan na ginagamit upang makontrol ang isang solar tracker. Ang una ay isang passive control system, at ang dalawa pa ay mga aktibong control system. Ang passively control solar tracker ay walang naglalaman ng mga sensor o actuator ngunit binabago ang posisyon nito batay sa init mula sa Araw. Sa pamamagitan ng paggamit ng gas na may isang mababang punto ng kumukulo sa isang lalagyan na naka-mount sa mga bisagra sa gitna nito, katulad ng isang see-saw, maaaring baguhin ng solar panel ang posisyon nito batay sa direksyon ng init mula sa Araw.

Ang mga aktibong system ay medyo magkakaiba. Parehong nangangailangan ng isang sistema ng pagproseso, pati na rin ang mga actuator upang ilipat ang mga panel. Ang isang paraan upang aktibong makontrol ang mga solar panel ay upang mailipat ang posisyon ng Araw sa mga panel. Pagkatapos ay i-orient ng mga panel ang kanilang sarili sa ganitong posisyon sa kalangitan. Ang isa pang pamamaraan ay sa pamamagitan ng paggamit ng mga sensor upang makita ang posisyon ng araw. Sa pamamagitan ng paggamit ng Light Dependent Resistors (LDRs), posible na makita ang iba't ibang antas ng ilaw. Ginagamit ang mga sensor na ito upang matukoy kung nasaan ang araw sa kalangitan, pinapayagan ang panel na i-orient ang naaangkop.

Sa Instructable na ito, gagamitin namin ang sensor batay sa aktibong control system.

Hakbang 2: Diagram ng System / Pangkalahatang-ideya ng Component

Kung paano gumagana ang sistemang ito ay ipinapakita sa mga larawan sa itaas. Magkakaroon ng 1 light dependant na risistor sa bawat panig ng isang divider. Ang divider na ito ay magpapadala ng isang anino sa sensor sa isang bahagi ng panel, na lumilikha ng isang matinding pagkakaiba sa pagitan ng dalawang pagbabasa ng sensor. Hihikayat nito ang system na lumipat patungo sa mas maliwanag na bahagi upang mapantay ang pagbabasa ng sensor, na-optimize ang posisyon ng solar panel. Sa kaso ng isang 2 axis solar tracker, maaaring magamit ang parehong prinsipyo na ito, na may 3 sensor sa halip na dalawa (1 sa kaliwa, 1 sa kanan, 1 sa ibaba). Maaaring i-average ang kaliwa at kanang sensor, at ang pagbabasa na ito ay maihahalintulad sa ilalim na sensor upang matukoy kung gaano dapat lumipat pataas o pababa ang panel.

Pangkalahatang-ideya ng Pangunahing Mga Bahagi

Arduino UNO: Ito ang microcontroller para sa proyektong ito. Binabasa nito ang data ng sensor at tinutukoy kung magkano at saang direksyon dapat lumiliko ang mga servo.

Servo: Ito ang mga actuator na ginamit para sa proyektong ito. Madali silang makontrol at napaka tumpak, ginagawa itong perpekto para sa proyektong ito.

Light Dependent Resistors (LDRs): Ito ang mga variable resistors na nakakakita ng mga antas ng ilaw. Ginagamit ang mga ito upang matukoy ang posisyon ng araw sa kalangitan.

Hakbang 3: Mga Kagamitan / Kagamitan

Ang mga materyales na ginamit upang maitayo ang proyektong ito ay:

1. Arduino UNO
2. 2 Mga Servos
3. 3 Banayad na Nakasalalay na Mga Resistor (LDR)
4. 3 10k Ohm Resistors
5. popsicle sticks
6. Karton

Ang mga tool na ginamit upang maitayo ang proyektong ito ay:

1. Panghinang
2. Tape
3. Gunting
4. Utility Knife
5. Mainit na glue GUN

Hakbang 4: Circuit Schematic

Sa itaas ay ang eskematiko na ginamit upang i-wire ang solar tracker nang magkasama.

Mga Koneksyon sa Pin:

Kaliwa Photoresistor

Pin 1 - 3.3V

Pin 2 - A0, GND (10k ohm risistor sa pagitan ng Pin 2 at GND)

Tamang Photoresistor

Pin 1 - 3.3V

Pin 2 - A1, GND (10k ohm risistor sa pagitan ng Pin 2 at GND)

Ibabang Photoresistor

Pin 1 - 3.3V

Pin 2 - A2, GND (10k ohm risistor sa pagitan ng Pin 2 at GND)

LR Servo

Signal - 2

Lupa - GND

VCC - 6 V Battery Pack

TB Servo

Signal - 3

Lupa - GND

VCC - 6 V Battery Pack

Lakas ng Arduino

VIN - 6 V Battery Pack

GND - 6 V Battery Pack GND

Hakbang 5: Assembly

Matapos ang paghihinang kasama ang circuit papunta sa isang perf board (huwag mag-atubiling gumamit ng isang breadboard sa halip), oras na upang tipunin ang aparato. Gumamit ako ng karton at isang styrofoam block upang lumikha ng isang base at may-ari ng panel para sa tracker, pati na rin isang divider wall para sa mga sensor na gumagamit ng mga stick ng popsicle. Nasa iyo ang hakbang na ito. Subukang mag-eksperimento sa iba't ibang haba ng haba ng divider, taas, at mga hugis, pati na rin ang paglalagay ng sensor, upang makita kung paano ito nakakaapekto sa kakayahan sa pagsubaybay ng aparato.

Hakbang 6: Software

Ngayon na ang pagpupulong ay kumpleto na, oras na upang lumikha ng software para sa aparato. Ang sketch ng Arduino ay nakakabit sa ibaba.

Hakbang 7: Flowchart ng Software

Narito ang isang flowchart kung paano gumagana ang aparato.

Hakbang 8: Konklusyon

Kung papalakasin mo ang aparato at lumiwanag ng isang maliwanag na ilaw sa panel, i-orient ng tracker ang kanyang sarili upang direktang harapin ang ilaw. Nag-attach ako ng isang test video ng proyekto sa ibaba. Sana nagustuhan mo ang proyektong ito! Huwag mag-atubiling magtanong ng anumang katanungan sa seksyon ng mga komento at susubukan kong sagutin ang mga ito. Salamat!