Күн бақылаушы құрылғы: 25 қадам

2024 Автор: John Day | [email protected]. Соңғы өзгертілген: 2024-01-30 10:26

Осы қадамдарды орындау арқылы сіз күн сәулесінен кейінгі орналасуын реттейтін күн батареясын жасай аласыз. Бұл тәулік бойы энергияның максималды мөлшерін алуға мүмкіндік береді. Құрылғы екі фото-резистордың көмегімен қабылдайтын жарықтың күшін сезе алады және ол осы бағытта қандай бағытта болу керектігін шешеді.

үйрену мақсаттары

• Нан тақтасын қосу туралы біліңіз
• Arduino -да негізгі функцияларды (кодты жүктеу/инициализациялау) қалай жүргізу керектігін біліңіз
• Әр түрлі электрлік элементтер туралы біліңіз
• Баламалы энергия өндірісін қалай жақсартуға болатынын біліңіз

Бұл сыныпқа арналған жоба болғандықтан, біз ITEEA -ның кейбір технологиялық сауаттылық стандарттарына (STL) қарауға тырысамыз. Біз студенттердің бұл жобадан үйренуін қалаймыз:

16 стандарт: Энергетика және энергетикалық технологиялар

Болашақ ұрпақтың осы табиғи ресурстарға қол жеткізуін қамтамасыз ету үшін энергия ресурстарын үнемдеу барлық азаматтардың міндеті. Қандай энергия ресурстарын одан әрі дамыту керектігін шешу үшін адамдар әр түрлі энергия ресурстарын пайдаланудың қоршаған ортаға оң және теріс әсерін сыни тұрғыдан бағалауы керек.

6-8 сыныптар Энергетикалық жүйелер басқа технологиялық жүйелерді қозғау мен қозғалтқышты қамтамасыз ету үшін қолданылады. Біздің ортада қолданылатын энергияның көп бөлігі тиімді пайдаланылмайды.

9-12 сынып Энергияны негізгі түрлерге топтастыруға болады: жылу, сәулелі, электрлік, механикалық, химиялық, ядролық және басқалары Энергетикалық ресурстар жаңартылатын немесе жаңартылмайтын болуы мүмкін Энергетикалық жүйелерде энергия көзі, процесс және жүктемелер болуы керек.

Шығындарды бағалау - күн панельдерінің жиынтығы ($ 50), Arduino жиынтығы ($ 40) және ассортименттегі Lego бөлшектері ($ 25), барлығы 115 $ барлық бөлшектер үшін, жаңа.

1 -қадам: қолдау базасы

Осы 1х16 (15 тесік) кірпіштен төртеуін алыңыз да, оларды екінші суреттегідей біріктіріңіз

2 -қадам: Айналмалы бекітпе

Бұл компоненттердің екеуі жасалады, сондықтан қажетті компоненттерді екі есе көбейтіңіз және оларды екінші жағына бұрыңыз.

Осы сұр бөліктердің біреуін, бір қара «H» коннекторын және бір жағына плюс қазықпен, екінші жағында дөңгелек қазықпен жалғанатын тіректі алыңыз.

Екінші суретте көрсетілгендей компонентті құрыңыз және екіншісін қарама -қарсы жаққа кері бағытта салыңыз.

3 -қадам: 1 және 2 -қадамдарды біріктіріңіз

Негіз мен алдыңғы қосымшаларды суретте көрсетілгендей жинаңыз

4 -қадам: Күн панельдерінің негізі

Бұл шамаларды қайталаңыз және қарама -қарсы жақ үшін кері құрылысты жасаңыз.

11x1 коннектордың бір штангасын, екі бұрышты бөлігін және 8 дөңгелек жалғаушы бөлігін алыңыз.

Екінші суретте көрсетілгендей жинаңыз.

5 -қадам: Күн панелінің ұясы

Қайталанатын құрылыс.

90 градустық төрт коннекторды, 15x1 екі штанганы және екі 9x1 жалғағышты қолданыңыз және екінші суретте көрсетілгендей жинаңыз.

6 -қадам: тұрақтылық қосқыштары

Қайталанатын құрылыс.

90 градусқа екі қосқышты және 13x1 коннекторын алыңыз және оларды екінші суретте көрсетілгендей біріктіріңіз.

7 -қадам: Күн панельдерінің холдингі

Бұрын салынған бөлшектерді алыңыз және жинаңыз.

8 -қадам: Күн панелінің қаруы

H коннекторы мен L коннекторын екінші суретте көрсетілгендей бекітіңіз.

9 -қадам: Күн панеліндегі қару -жарақ

Басқа L қосқышы мен екі жалғыз қазықты пайдаланып, оларды суреттегідей бекітіңіз.

10 -қадам: Күн панеліндегі қару -жарақ

Әрі қарай, тағы бір L коннекторын, біреуі қысқа негізді және тағы екі қазықты ұстап, оларды қосу керек.

11 -қадам: Күн панельдерінің қару -жарақтары

Енді сіз суретте көрсетілгендей жинауға түзу бөлік пен тағы екі қазық қосасыз.

12 -қадам: Күн панельдерінің қару -жарақтары

Қолды жинаудың соңғы сатысы үшін суретте көрсетілгендей соңғы L бөлігін қосыңыз. Бұл бөлік күн батареясын ұстап тұру үшін жоғары қарайтын болады.

13 -қадам: Бөлікті жинауға қосыңыз

Жаңа жасаған бөлікті суреттерде көрсетілгендей құрастыруға қосыңыз. Содан кейін оған ұқсас басқа біреуін жасаңыз және оны екінші жағына қосыңыз.

14 -қадам: Негіз

Суреттерде көрсетілген бөліктерді қолдана отырып, сіз күн трекері үшін негіз болатын бөлшектерді жинайсыз. Жиналғаннан кейін оларды суреттегідей бекітіңіз.

15 -қадам: Ассамблеяны айналдыру

Ассамблеяның айналуына мүмкіндік беру үшін біз оны түбіне басқа бөлікті бекітуіміз керек. Нұсқаулықта бұрын көрсетілгендей 4 бөлікті пайдаланып шаршыны құрыңыз және қосқыштарды көрсетілгендей бекітіңіз.

16 -қадам: Күн панелін енгізу

Күн панелін салу үшін сізге бір қолды алу қажет болуы мүмкін. Біреуін шешіп, тақтаға сырғытыңыз да, қайта бекітіңіз.

17 -қадам: Серво моторын қосу

Бөлшектерді қолданып, суретті көрсетілгендей құрастырыңыз.

18 -қадам:

Келесі бөлікті бекіту үшін сымды немесе соған ұқсас нәрсені бекіту керек.

19 -қадам:

Жаңадан құрылған жинақты суретте көрсетілгендей жалпы жинаққа бекітіңіз. Бұл сервоприводты орналастыруға көмектеседі.

20-қадам: Фото-резисторларды сымдарға қосыңыз

Әр фото резистордың ұштарын сымдарға көрсетілгендей жалғаңыз.

21-қадам: Фото-резисторларды жинауға қосыңыз

Таспаны немесе басқа желімді қолданып, фото резисторларды жинақтың әр ұшына көрсетілгендей бекітіңіз.

22 -қадам: Электрондық бөлшектерді жинаңыз

Электр құрастыруды бастамас бұрын сізде барлық бөлшектердің немесе олардың баламасының бар екеніне көз жеткізіңіз.

-Arduino: Uno R3 басқару тақтасы

-9x қосқыш сымдар

-4x әйелдер мен ерлерге арналған дюпондық сымдар

-1х 9В батарея

-1x Батареяның қосқыш коннекторы

-2x 1K Ом резисторлары

-2x фото-резистор (фотоэлемент)

-1x Серво қозғалтқышы (SG90)

Барлық компоненттер Elegoo супер стартер жинағында қол жетімді

23 -қадам: Серво моторын қосыңыз

Серво моторын тақтаға және Arduino -ға суретте көрсетілгендей қосыңыз. Қоңыр сым теріс, қызыл сым оң, ал сары сым серво үшін басқару құралы болып табылады.

24-қадам: сымдық фото резисторлар

Суретте көрсетілгендей фото резисторларды тақтаға салыңыз. Содан кейін, суретте көрсетілгендей, электр қондырғысын негізге қойыңыз.

25 -қадам: кодты жүктеңіз

Пайдалану үшін кодтың PDF көшірмесі, сондай -ақ Arduino бағдарламасының нақты файлы қосылды. Серво кітапханасы енгізілді және кодты құрастырмас бұрын оны компьютерде сақтау қажет.

Біздің кодтың мәтіндік көшірмесі төменде; ол жабыстырылған кезде пішімделмегендіктен жағымсыз көрінеді, бірақ оны құрастыру керек.

// Solar Tracker // NC State University // TDE 331 // Taylor Blankenship, Preston McMillan, Taylor Ussery // 3 желтоқсан, 2018/ * * Бұл бағдарлама қарапайым осьті күн трекерін басқару үшін жазылған. * Бағдарлама күн панелінің екі жағында бір фото-резистордың айнымалы қарсылығын өлшейді. * Нақты әлемде екі резистор электр энергиясының баламалы энергиясын өндіру мүмкіндігін арттыру үшін күннің орналасуына байланысты күн батареясын шығысқа немесе батысқа бұру жолын анықтайды. */// Сізге Arduino өз функцияларын қалай басқаруға болатынын білуі үшін бекітілген серво пакетін қосу қажет болады #include // servo Servo myservo басқару үшін серво объектісін құру; // айнымалы servo позициясын сақтауға int int = 90; // int шығысындағы фотоэлементтер резисторларына арналған түйреуіштер тізімі = 0; int батыс = 1; // photocell мәндерін int eastRead салыстыру керек; int westRead; // күн батареясы қай жаққа бұрылуы керек? int компас = -1; void setup () {// myservo.attach (9) серво объектісіне түйреуішті 9 түйінде бекітеді; // Серваны 90 градусқа инициализациялайды, оның ауқымының ортасы myservo.write (90); // Пайдаланушыға сервоприводты 5000 м немесе 5 сек кідіріс ішінде орнатуға мүмкіндік береді (5000);

// Сериялық мониторды тестілеу мақсатында іске қосады Serial.begin (9600); } void loop () {// Photocell резисторларының мәндерін анықтайды eastRead = analogRead (шығыс); westRead = analogRead (батыс); // Күн батареясының шығысқа қарай бұрылуы қажет пе? if (eastRead> westRead) {Serial.println («Шығыс»); // Серваны шығыс компасқа бұру үшін айнымалы мәнді орнатады = 0; } // Күн батареясының батысқа бұрылуы қажет пе? if (westRead> eastRead) {Serial.println («Батыс»); // Серваны Батыс компасына қарай бұру үшін айнымалы мәнді орнатады = 1;

} // Төмендегі if (компас == 0) {дәрежесінің төзімділігі if (5 <= pos && pos <= 175) {// «pos» айнымалысынан 1 шегереді және pos -= 1 бүтін санының үстіне жазады; // servo myservo.write (pos) позициясын орнатады; } Serial.println (pos); } // Төмендегі код тобы күн батареясын батысқа бұрады, егер (компас == 1)

код күн панелін шығысқа қарай бұрады - 5 -тен 175 -ке дейін // 0 мен 180 - серваның максималды мәндері және оның 5

// Егер серво болса

{// Егер серво позициясы 5 -тен 175 -ке дейін болса // 0 мен 180 - серваның максималды мәндері және егер бұл 5 градусқа төзімділікке ие болса (5