Arduino UNO көмегімен күн сәулесінен автоматты бақылау құралын құру: 8 қадам

2024 Автор: John Day | [email protected]. Соңғы өзгертілген: 2024-01-30 10:25

Күн энергиясы бүкіл әлемде кеңінен таралуда. Қазіргі уақытта күн панельдерінің энергия шығынын жоғарылатудың көптеген әдістері зерттелуде, бұл біздің қазба отын мен көмірге деген тәуелділікті азайтады. Мұны істеудің бір жолы - панельдерді жылжыту, әрқашан аспанда күнге қарап тұру. Бұл күн батареяларын тиімдірек ете отырып, энергияны оңтайлы жинауға мүмкіндік береді.

Бұл нұсқаулық күн трекерлерінің қалай жұмыс жасайтынын қарастырады және мұндай әдісті Arduino UNO көмегімен күн сканерінің прототипіне енгізеді.

1 -қадам: Күн трекерлері қалай жұмыс істейді

Күн трекерін басқарудың 3 негізгі әдісі бар. Біріншісі - пассивті басқару жүйесі, ал қалған екеуі - белсенді басқару жүйесі. Пассивті басқарылатын күн трекерінде датчиктер мен қозғалтқыштар жоқ, бірақ күннің жылуына байланысты өз орнын өзгертеді. Қайнау температурасы төмен газды ортасында ілмектерге орнатылған контейнерде, ара ара тәрізді қолдана отырып, күн панелі күннің жылу бағытына қарай өз орнын өзгерте алады.

Белсенді жүйелер сәл өзгеше. Панельдерді жылжыту үшін екеуіне де өңдеу жүйесі, сонымен қатар жетектер қажет. Күн панельдерін белсенді басқарудың бір әдісі - панельдерге Күннің орнын беру. Содан кейін панельдер өздерін аспандағы осы орынға бағыттайды. Тағы бір әдіс - күннің орнын анықтау үшін сенсорларды қолдану. Жарыққа тәуелді резисторларды қолдану арқылы әр түрлі жарық деңгейін анықтауға болады. Бұл сенсорлар күннің аспанда күннің қайда орналасқанын анықтау үшін қолданылады, бұл панельге дұрыс бағыт алуға мүмкіндік береді.

Бұл нұсқаулықта біз сенсорға негізделген белсенді басқару жүйесін қолданамыз.

2 -қадам: жүйелік диаграмма/компоненттерге шолу

Бұл жүйенің қалай жұмыс істейтіні жоғарыдағы суреттерде көрсетілген. Бөлгіштің әр жағында жарыққа тәуелді 1 резистор болады. Бұл бөлгіш панельдің бір жағындағы сенсорға көлеңке түсіреді, бұл сенсордың екі көрсеткішінің арасында айтарлықтай айырмашылық жасайды. Бұл жүйені күн панелінің орнын оңтайландыру үшін сенсордың көрсеткіштерін теңестіру үшін жарқын жаққа қарай жылжуға итермелейді. 2 осьті күн іздеу құралы жағдайында дәл осы принципті қолдануға болады, екі сенсордың орнына 3 датчик (1 сол жақта, 1 оң жақта, 1 төменде). Сол және оң сенсорларды орташа мәнге келтіруге болады және бұл көрсеткішті төменгі сенсормен салыстырып, панельдің қаншалықты жоғары немесе төмен жылжуы керектігін анықтауға болады.

Негізгі компоненттерге шолу

Arduino UNO: Бұл осы жобаның микроконтроллері. Ол сенсорлық мәліметтерді оқиды және сервалардың қаншалықты және қай бағытта бұрылуы керектігін анықтайды.

Серво: Бұл осы жобада қолданылатын жетектер. Оларды басқару оңай және өте дәл, бұл жобаға өте ыңғайлы етеді.

Жарыққа тәуелді резисторлар (LDR): бұл жарық деңгейін анықтайтын айнымалы резисторлар. Олар күннің аспандағы орнын анықтау үшін қолданылады.

3 -қадам: материалдар/жабдықтар

Бұл жобаны құру үшін келесі материалдар қолданылады:

1. Arduino UNO
2. 2 Серво
3. 3 Жарыққа тәуелді резисторлар (LDR)
4. 3 10к Ом резисторы
5. Көпіршікті таяқшалар
6. Картон

Бұл жобаны құру үшін келесі құралдар қолданылады:

1. Пісіру темірі
2. Таспа
3. Қайшы
4. Пышақ
5. Ыстық желім мылтығы

4 -қадам: схеманың схемасы

Жоғарыда күн трекерін біріктіру үшін қолданылатын схема бар.

Қосылымдарды бекіту:

Сол жақ фоторезистор

Ілмекші - 3.3В

2 -түйреуіш - A0, GND (2 -ші түйін мен GND арасындағы 10к Ом резисторы)

Оң жақ фоторезистор

Ілмекші - 3.3В

2 -түйреуіш - A1, GND (2 -ші нүкте мен GND арасындағы 10к Ом резисторы)

Төменгі фоторезистор

Ілмекші - 3.3В

2 -түйреуіш - A2, GND (2 -ші нүкте мен GND арасындағы 10к Ом резисторы)

LR Servo

Сигнал - 2

Жер - GND

VCC - 6 В аккумуляторлық жинақ

ТБ Серво

Сигнал - 3

Жер - GND

VCC - 6 В батарея жиынтығы

Arduino Power

VIN - 6 В батарея жиынтығы

GND - 6 В батареялар жинағы GND

5 -қадам: құрастыру

Контурды тақтаға дәнекерлегеннен кейін (оның орнына тақтаны қолдануға болады), құрылғыны жинау уақыты келді. Мен трекерге арналған негіз мен панель ұстағышын жасау үшін картон мен полистирол блокты қолдандым, сонымен қатар сенсорларға арналған қабырға таяқшаларын қолдана отырып. Бұл қадам сізге байланысты. Құрылғының бақылау қабілетіне қалай әсер ететінін білу үшін әр түрлі бөлгіш қабырғалардың ұзындықтарымен, биіктігімен және пішіндерімен, сондай -ақ сенсордың орналасуымен тәжірибе жасап көріңіз.

6 -қадам: Бағдарламалық қамтамасыз ету

Енді құрастыру аяқталды, құрылғыға бағдарламалық жасақтама жасау уақыты келді. Arduino эскизі төменде берілген.

7 -қадам: Бағдарламалық қамтамасыз етудің схемасы

Мұнда құрылғының жұмыс істеу схемасы берілген.

8 -қадам: Қорытынды

Егер сіз құрылғыны қуаттандырып, панельге жарқын жарық түсірсеңіз, трекер жарыққа тікелей қарайтын болады. Мен төменде жобаның сынақ бейнесін тіркедім. Сізге бұл жоба ұнады деп сенемін! Түсініктеме бөлімінде кез келген сұрақты қоя аласыз, мен оларға жауап беруге тырысамын. Рахмет!