Solar Tracker-apparaat - Ajarnpa

2025 Auteur: John Day | [email protected]. Laatst gewijzigd: 2025-01-23 15:01

Door deze stappen te volgen, kunt u een zonnepaneel maken en implementeren dat zijn positie aanpast om de zon te volgen. Dit zorgt voor de maximale hoeveelheid energie die gedurende de dag wordt vastgelegd. Het apparaat kan de sterkte van het licht dat het ontvangt voelen met behulp van twee fotoweerstanden, en het gebruikt deze informatie om te beslissen in welke richting het moet worden gericht.

leerdoelen

• Meer informatie over het bedraden van een breadboard
• Leer hoe u basisfuncties uitvoert (code uploaden/initialiseren) op Arduino
• Meer informatie over verschillende elektrische componenten
• Meer informatie over hoe de productie van alternatieve energie kan worden verbeterd

Aangezien dit een project voor de klas is, willen we enkele van de Standards for Technological Literacy (STL) van ITEEA aanpakken. Wat we willen dat studenten van dit project leren, is:

Norm 16: Energie en energietechnologie

Het is de verantwoordelijkheid van alle burgers om energiebronnen te sparen om ervoor te zorgen dat toekomstige generaties toegang hebben tot deze natuurlijke hulpbronnen. Om te beslissen welke energiebronnen verder moeten worden ontwikkeld, moeten mensen de positieve en negatieve effecten van het gebruik van verschillende energiebronnen op het milieu kritisch evalueren.

Graad 6-8 Energiesystemen worden gebruikt om andere technologische systemen aan te drijven en voort te stuwen. Veel van de energie die in onze omgeving wordt gebruikt, wordt niet efficiënt gebruikt.

Graad 9-12 Energie kan worden gegroepeerd in hoofdvormen: thermisch, stralend, elektrisch, mechanisch, chemisch, nucleair en andere Energiebronnen kunnen hernieuwbaar of niet-hernieuwbaar zijn Energiesystemen moeten een energiebron, een proces en belastingen hebben

Kostenraming is voor zonnepaneelkit ($ 50), Arduino-kit ($ 40) en diverse Lego-onderdelen ($ 25) voor een totaal van $ 115 voor alle onderdelen, gloednieuw.

Stap 1: Ondersteuningsbasis

Pak vier van deze 1x16 (15 gaten) legostenen en zet ze in elkaar zoals op de tweede foto

Stap 2: Draaibare montage

Er worden twee van deze onderdelen gemaakt, dus verdubbel de benodigde onderdelen en keer ze om voor de andere kant.

Pak een van deze grijze stukken, een zwarte "H" -connector en een enkele verbindingspin met een plus-pin aan de ene kant en een ronde pin aan de andere kant.

Bouw het onderdeel zoals weergegeven in de tweede afbeelding en bouw het tweede op een omgekeerde manier voor de andere kant.

Stap 3: Combineer stap 1 & 2

Monteer de basis en de vorige bijlagen zoals weergegeven in de afbeelding

Stap 4: Zonnepaneelbasis

Dupliceer deze hoeveelheden en keer de constructie om voor de andere kant.

Pak een 11x1 verbindingsstang, twee hoekstukken en 8 rondom verbindingsstukken.

Monteer zoals op de tweede foto.

Stap 5: Zonnepaneelsleuf

Dubbele constructie.

Gebruik vier 90 graden connectoren, twee 15x1 drijfstangen en twee 9x1 drijfstangen en monteer zoals getoond in de tweede afbeelding

Stap 6: Stabiliteitsconnectoren

Dubbele constructie.

Neem twee connectoren van 90 graden en een 13x1 verbindingsstaaf en klik ze aan elkaar zoals weergegeven in de tweede afbeelding.

Stap 7: Zonnepaneel Holding Assembly

Neem de eerder gebouwde onderdelen en monteer.

Stap 8: Zonnepaneelarmen

Bevestig de H-connector en de L-connector zoals weergegeven in de tweede afbeelding.

Stap 9: Zonnepaneelarmen Cont

Gebruik een andere L-connector en twee enkele pinnen en bevestig ze zoals afgebeeld.

Stap 10: Zonnepaneelarmen Cont

Vervolgens moet je nog een L-connector pakken, een met een kortere basis, en nog twee pinnen, en deze ook aansluiten.

Stap 11: Zonnepaneelarmen Cont

Nu voegt u een recht stuk en nog twee pinnen toe aan de montage zoals weergegeven.

Stap 12: Zonnepaneelarmen Cont

Voeg voor de laatste stap bij het monteren van de arm een laatste L-stuk toe, zoals weergegeven. Dit stuk zal naar boven gericht zijn om het zonnepaneel vast te houden.

Stap 13: Onderdeel toevoegen aan montage

Verbind het onderdeel dat u zojuist hebt gemaakt met de assembly zoals weergegeven in de afbeeldingen. Maak er vervolgens nog een die er precies zo uitziet en voeg deze toe aan de andere kant.

Stap 14: de basis

Met behulp van de stukken die op de foto's worden getoond, assembleert u dezelfde stukken die als basis voor de zonnetracker zullen dienen. Eenmaal gemonteerd, bevestigt u ze zoals afgebeeld.

Stap 15: De assemblage draaien

Om het geheel te laten draaien, moeten we een ander stuk aan de onderkant bevestigen dat dit zal doen. Bouw het vierkant met behulp van 4 stukken zoals eerder in de instructable en bevestig de connectoren zoals weergegeven.

Stap 16: Het zonnepaneel plaatsen

Om het zonnepaneel te plaatsen, moet u mogelijk een van de armen verwijderen. Haal er gewoon een uit, schuif het paneel erin en bevestig het weer.

Stap 17: De servomotor bevestigen

Gebruik de opgemaakte stukken om het geheel te bouwen zoals weergegeven.

Stap 18:

U moet dit volgende stuk bevestigen met een draad of iets dergelijks om het vast te zetten.

Stap 19:

Bevestig de nieuw gevormde assemblage aan de totale assemblage zoals weergegeven. Dit zal helpen bij de plaatsing van de servomotor.

Stap 20: sluit fotoweerstanden aan op draden

Sluit de uiteinden van elke fotoweerstand aan op de draden zoals weergegeven.

Stap 21: Bevestig fotoweerstanden aan de montage

Bevestig de fotoweerstanden met plakband of andere lijm aan elk uiteinde van het geheel, zoals afgebeeld.

Stap 22: Verzamel elektronische onderdelen

Zorg ervoor dat u alle onderdelen hebt weergegeven, of hun equivalent, voordat u met de elektrische montage begint.

-Arduino: Uno R3-controllerkaart

-9x verbindingsdraden

-4x Vrouw-naar-Man Dupont-draden

-1x 9V batterij

-1x Batterij Snap-on Connector Clip

-2x 1K Ohm Weerstanden

-2x Foto-weerstand (Fotocel)

-1x servomotor (SG90)

Alle componenten zijn direct beschikbaar in de Elegoo Super Starter Kit

Stap 23: Bevestig servomotor

Sluit de servomotor aan op het breadboard en Arduino zoals afgebeeld. De bruine draad is negatief, de rode draad is positief en de gele draad is de besturing voor de servo.

Stap 24: Draadfoto-weerstanden

Sluit de fotoweerstanden aan op het breadboard zoals afgebeeld. Plaats vervolgens de elektrische eenheid in de basis zoals afgebeeld.

Stap 25: Code laden

Een PDF-kopie van de code, evenals het eigenlijke Arduino-programmabestand zijn opgenomen voor gebruik. De Servo-bibliotheek is meegeleverd en moet op de computer worden opgeslagen voordat de code wordt gecompileerd.

Een tekstkopie van onze code staat hieronder; het ziet er smerig uit vanwege het gebrek aan opmaak toen het werd geplakt, maar het zou moeten compileren.

//Solar Tracker//NC State University //TDE 331 //Taylor Blankenship, Preston McMillan, Taylor Ussery // 3 december 2018 /* * Dit programma is geschreven om een eenvoudige eenassige zonnetracker te besturen. * Het programma meet variabele weerstand van twee fotoweerstanden, één aan weerszijden van het zonnepaneel. * In de echte wereld zouden de twee weerstanden bepalen welke kant het zonnepaneel op moet, oost of west, afhankelijk van de positie van de zon om de alternatieve energieproductie van elektriciteit te maximaliseren. */ //U moet het bijgevoegde servopakket toevoegen, zodat de Arduino weet hoe de functies ervan moeten worden bestuurd #include // maak een servo-object om een servo Servo myservo te besturen; // variabele om de servopositie op te slaan int pos = 90; // lijst pinnen voor fotocelweerstanden int oost = 0; int west = 1; // fotocelwaarden die moeten worden vergeleken int eastRead; int westLees; // welke kant moet het zonnepaneel op? int kompas = -1; void setup() {// hecht de servo op pin 9 aan het servo-object myservo.attach (9); // Initialiseert de servo tot 90 graden, het midden van zijn bereik myservo.write (90); // Hiermee kan de gebruiker de servo op de montage plaatsen binnen 5000 ms of 5 sec vertraging (5000);

// Start seriële monitor voor testdoeleinden Serial.begin (9600); } void loop () {// Bepaalt waarden van fotocelweerstanden eastRead = analogRead (oost); westRead = analoogRead(west); //Moet het zonnepaneel naar het oosten draaien? if (eastRead > westRead) { Serial.println ("East"); // Stelt variabele in om de servo naar het Oost-kompas te draaien = 0; } //Moet het zonnepaneel naar het westen draaien? if (westRead > eastRead) { Serial.println ("West"); // Stelt een variabele in om de servo naar het Westkompas = 1 te draaien;

} // Hieronder groep van if (kompas == 0) { graadtolerantie if (5 <= pos && pos <= 175) { // Trekt 1 af van de "pos" variabele en overschrijft het gehele getal pos -= 1; // Stelt de positie van de servo in myservo.write (pos); } Serieel.println(pos); } //Onder de groep code draait het zonnepaneel naar het westen if(kompas == 1)

code draait zonnepaneel naar het oosten positie ligt tussen 5 en 175 //0 en 180 zijn de maximale waarden van de servo en deze heeft een 5

//Als de servo

{ //Als de servopositie tussen 5 en 175 ligt //0 en 180 zijn de maximale waarden van de servo en deze heeft een tolerantie van 5 graden if(5