Solar Tracker Device: 25 trinn

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sist endret: 2024-01-30 11:24

Ved å følge disse trinnene, vil du kunne lage og implementere et solcellepanel som justerer posisjoneringen for å følge solen. Dette gir maksimal energimengde i løpet av dagen. Enheten er i stand til å kjenne lysstyrken den mottar ved hjelp av to fotomotstander, og den bruker denne informasjonen til å bestemme hvilken retning den skal vende.

Læringsmål

• Lær om å koble til et brødbrett
• Lær hvordan du utfører grunnleggende funksjoner (last opp/initialiser kode) på Arduino
• Lær om forskjellige elektriske komponenter
• Lær om hvordan alternativ energiproduksjon kan forbedres

Siden dette er et prosjekt for klassen, ønsker vi å ta for oss noen av ITEEAs standarder for teknologisk litteratur (STL). Det vi vil at elevene skal lære av dette prosjektet er:

Standard 16: Energi- og kraftteknologi

Det er alle innbyggeres ansvar å spare energiressurser for å sikre at fremtidige generasjoner får tilgang til disse naturressursene. For å bestemme hvilke energiressurser som skal videreutvikles, må mennesker kritisk vurdere de positive og negative virkningene av bruk av forskjellige energiressurser på miljøet.

6.-8. trinn Kraftsystemer brukes til å drive og gi fremdrift til andre teknologiske systemer Mye av energien som brukes i miljøet vårt blir ikke brukt effektivt.

9.-12. Klasse Energi kan grupperes i hovedformer: termisk, strålende, elektrisk, mekanisk, kjemisk, kjernefysisk og andre Energiressurser kan være fornybare eller ikke-fornybare. Kraftsystemer må ha en energikilde, en prosess og belastninger

Kostnadsestimat er for solcellepanelsett ($ 50), Arduino -sett ($ 40) og diverse Lego -deler ($ 25) for totalt $ 115 for alle deler, helt nye.

Trinn 1: Støttebase

Ta fire av disse 1x16 (15 hull) legoklossene og sett dem sammen som på det andre bildet

Trinn 2: Svingbar montering

To av disse komponentene vil bli laget, så doble komponentene som trengs og reverser dem for den andre siden.

Ta tak i en av disse grå bitene, en svart "H" -kontakt og en enkelt tilkoblingspinne med en plusspinne på den ene siden og en rund pinne på den andre.

Bygg komponenten som vist på det andre bildet, og bygg den andre på en motsatt måte for motsatt side.

Trinn 3: Kombiner trinn 1 og 2

Monter basen og de tidligere vedleggene som vist på bildet

Trinn 4: Solcellepanelbase

Dupliser disse mengdene og reverser konstruksjonen for motsatt side.

Ta en 11x1 koblingsstang, to vinklede stykker og 8 alle runde forbindelsesstykker.

Monter som vist på det andre bildet.

Trinn 5: Slot for solcellepanel

Duplikatkonstruksjon.

Bruk fire 90 graders kontakter, to 15x1 koblingsstenger og to 9x1 koblingsstenger og sett sammen som vist på det andre bildet

Trinn 6: Stabilitetskontakter

Duplikatkonstruksjon.

Ta to 90 graders kontakter og en 13x1 kontaktstang og fest dem sammen som vist på det andre bildet.

Trinn 7: Solpanelholdingsenhet

Ta de tidligere bygde delene og sett sammen.

Trinn 8: Solar Panel Arms

Fest H -kontakten og L -kontakten som vist på det andre bildet.

Trinn 9: Solar Panel Arms Forts

Bruk en annen L -kontakt og to enkeltpinner, fest dem som vist.

Trinn 10: Solar Panel Arms Forts

Deretter bør du ta en annen L -kontakt, en med kortere sokkel, og ytterligere to pinner, og koble dem også.

Trinn 11: Solar Panel Arms Forts

Nå vil du legge til et rett stykke og ytterligere to pinner til enheten som vist.

Trinn 12: Solar Panel Arms Forts

For det siste trinnet i å montere armen, legg til et siste L -stykke som vist. Dette stykket vil vende opp for å hjelpe til med å holde solcellepanelet.

Trinn 13: Legg del til montering

Koble delen du nettopp opprettet til enheten som vist på bildene. Deretter lager du en annen akkurat som den, og legg den til på den andre siden.

Trinn 14: Basen

Ved å bruke brikkene som vises på bildene, vil du montere til like stykker som vil tjene som en base for solceller. Når de er montert, festes de som vist.

Trinn 15: Roter enheten

For å la enheten rotere, må vi feste et annet stykke til bunnen som gjør dette. Bygg torget ved hjelp av 4 stykker som vist tidligere i instruksjonene, og fest kontaktene som vist.

Trinn 16: Sett inn solcellepanelet

For å sette inn solcellepanelet må du kanskje fjerne en av armene. Bare ta en av, skyv i panelet og fest den igjen.

Trinn 17: Fest servomotoren

Bygg delene som er lagt ut, og bygg monteringen som vist.

Trinn 18:

Du bør feste dette neste stykket med en ledning eller lignende for å sikre det.

Trinn 19:

Fest den nylig dannede enheten til den generelle enheten som vist. Dette vil hjelpe med plasseringen av servomotoren.

Trinn 20: Koble fotomotstander til ledninger

Koble endene på hver fotomotstand til ledninger som vist.

Trinn 21: Fest fotomotstandene til monteringen

Fest tape-motstandene til hver ende av enheten ved hjelp av tape eller annet lim, som vist.

Trinn 22: Samle elektroniske deler

Forsikre deg om at du har alle delene vist, eller tilsvarende, før du starter den elektriske monteringen.

-Arduino: Uno R3 kontrollerkort

-9x Jumper Wires

-4x Dupont-ledninger fra mann til mann

-1x 9V batteri

-1x batteriklemme

-2x 1K Ohm motstander

-2x fotomotstand (fotocelle)

-1x servomotor (SG90)

Alle komponentene er lett tilgjengelige i Elegoo Super Starter Kit

Trinn 23: Fest servomotoren

Koble servomotoren inn i brødbrettet og Arduino som vist. Den brune ledningen er negativ, den røde ledningen er positiv, og den gule ledningen er kontrollen for servoen.

Trinn 24: Ledningsfoto-motstander

Koble fotomotstandene inn i brødbrettet som vist. Plasser deretter den elektriske enheten i basen som vist.

Trinn 25: Last inn kode

En PDF -kopi av koden, så vel som den faktiske Arduino -programfilen, er inkludert for bruk. Servobiblioteket er inkludert og må lagres på datamaskinen før koden kompileres.

En tekstkopi av koden vår er nedenfor; det ser ekkelt ut på grunn av mangel på formatering da det ble limt inn, men det burde kompilere.

// Solar Tracker // NC State University // TDE 331 // Taylor Blankenship, Preston McMillan, Taylor Ussery // 3. desember 2018/ * * Dette programmet er skrevet for å kontrollere en enkel enakset solsporing. * Programmet måler variabel motstand fra to fotomotstander, en på hver side av solcellepanelet. * I den virkelige verden vil de to motstandene bestemme hvilken vei solpanelet skal vendes, øst eller vest, avhengig av solens posisjon for å maksimere alternativ energiproduksjon av elektrisitet. */// Du må inkludere den vedlagte servopakken slik at Arduino vet hvordan den skal kontrollere funksjonene #include // lage servoobjekt for å kontrollere en servo Servo myservo; // variabel for å lagre servoposisjonen int pos = 90; // listepinner for fotocelle motstander int east = 0; int vest = 1; // fotocelleverdier som skal sammenlignes int eastRead; int westRead; // hvilken vei skal solcellepanelet snu? int kompass = -1; void setup () {// fester servoen på pinne 9 til servoobjektet myservo.attach (9); // Initialiserer servoen til 90 grader, midten av området myservo.write (90); // Tillater brukeren å plassere servoen på mount innen 5000 ms eller 5 sek forsinkelse (5000);

// Starter seriell skjerm for testformål Serial.begin (9600); } void loop () {// Bestemmer verdier fra fotocelle motstander eastRead = analogRead (east); westRead = analogRead (vest); // Må solcellepanelet snu mot øst? if (eastRead> westRead) {Serial.println ("East"); // Angir variabel for å snu servoen mot østkompasset = 0; } // Må solcellepanelet snu mot vest? if (westRead> eastRead) {Serial.println ("West"); // Angir variabel for å snu servoen mot vestkompasset = 1;

} // Nedenfor gruppen if (kompass == 0) {gradertoleranse hvis (5 <= pos && pos <= 175) {// Trekker 1 fra variabelen "pos" og overskriver heltallet pos -= 1; // Angir posisjonen til servoen myservo.write (pos); } Serial.println (pos); } // Nedenfor gruppen av koder dreier solcellepanelet mot vest hvis (kompass == 1)

kode dreier solcellepanelet mot østposisjonen er mellom 5 og 175 // 0 og 180 er maksverdiene til servoen, og denne har en 5

// Hvis servoen

{// Hvis servoposisjonen er mellom 5 og 175 // 0 og 180 er maksimumsverdiene for servoen, og denne har en 5 graders toleranse hvis (5