Solar Tracker Device: 25 trin

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sidst ændret: 2024-01-30 08:28

Ved at følge disse trin vil du være i stand til at oprette og implementere et solpanel, der justerer dets positionering til at følge solen. Dette giver mulighed for den maksimale mængde energi, der er fanget i løbet af dagen. Enheden er i stand til at fornemme lysstyrken, den modtager ved hjælp af to foto-modstande, og den bruger disse oplysninger til at bestemme hvilken retning den skal vende.

Læringsmål

• Lær om tilslutning af et brødbræt
• Lær, hvordan du udfører grundlæggende funktioner (upload/initialiser kode) på Arduino
• Lær om forskellige elektriske komponenter
• Lær mere om, hvordan alternativ energiproduktion kan forbedres

Da dette er et projekt for klassen, søger vi at tage fat på nogle af ITEEA's Standards for Technological Literacy (STL). Hvad vi vil have eleverne til at lære af dette projekt er:

Standard 16: Energi- og effektteknologi

Det er alle borgeres ansvar at spare energiressourcer for at sikre, at fremtidige generationer får adgang til disse naturressourcer. For at beslutte, hvilke energiressourcer der skal videreudvikles, skal mennesker kritisk vurdere de positive og negative virkninger af brugen af forskellige energiressourcer på miljøet.

6.-8. Klasse Systemer bruges til at drive og levere fremdrift til andre teknologiske systemer Meget af den energi, der bruges i vores miljø, bruges ikke effektivt.

9.-12. Klasse Energi kan grupperes i hovedformer: termisk, strålende, elektrisk, mekanisk, kemisk, atomkraft og andre Energiressourcer kan være vedvarende eller ikke-fornybare. Energisystemer skal have en energikilde, en proces og belastninger

Estimering af omkostninger er til solcellepanelsæt ($ 50), Arduino -sæt ($ 40) og diverse legodele ($ 25) til i alt $ 115 for alle dele, helt nye.

Trin 1: Support Base

Tag fire af disse 1x16 (15 huller) legoklodser og sæt dem sammen som på det andet billede

Trin 2: Drejeligt beslag

To af disse komponenter vil blive lavet, så dobbelt de nødvendige komponenter og vend dem om på den anden side.

Tag fat i en af disse grå stykker, et sort "H" -stik og en enkelt forbindelsespind med en pluspind på den ene side og en rund pind på den anden.

Byg komponenten som vist på det andet billede, og opbyg den anden på en modsat måde.

Trin 3: Kombiner trin 1 og 2

Saml basen og de tidligere vedhæftede filer som vist på billedet

Trin 4: Solpanelbase

Kopier disse mængder, og vend konstruktionen om på den modsatte side.

Tag en 11x1 forbindelsesstang, to vinklede stykker og 8 allround forbindelsesstykker.

Saml som vist på det andet billede.

Trin 5: Solpanel Slot

Duplikeret konstruktion.

Brug fire 90 graders stik, to 15x1 forbindelsesstænger og to 9x1 forbindelsesstænger og saml som vist på det andet billede

Trin 6: Stabilitetskonnektorer

Duplikeret konstruktion.

Tag to 90 graders stik og en 13x1 stikstang, og klik dem sammen som vist på det andet billede.

Trin 7: Solpanel Holding Assembly

Tag de tidligere byggede dele og saml.

Trin 8: Solar Panel Arms

Sæt H -stikket og L -stikket på som vist på det andet billede.

Trin 9: Solar Panel Arms Forts

Brug et andet L -stik og to enkelte pinde, fastgør dem som vist.

Trin 10: Solar Panel Arms Forts

Dernæst skal du få fat i et andet L -stik, et med en kortere bund og yderligere to pinde, og forbinde dem også.

Trin 11: Solar Panel Arms Forts

Nu tilføjer du et lige stykke og yderligere to pinde til forsamlingen som vist.

Trin 12: Solar Panel Arms Forts

Til det sidste trin i samlingen af armen tilføjes et sidste L -stykke som vist. Dette stykke vender opad for at hjælpe med at holde solpanelet.

Trin 13: Tilføj del til forsamlingen

Tilslut den del, du lige har oprettet, til samlingen som vist på billederne. Opret derefter en anden præcis som den og tilføj den til den anden side.

Trin 14: Basen

Ved hjælp af stykkerne vist på billederne samles du til ens stykker, der fungerer som en base for solsporeren. Når de er samlet, fastgør du dem som vist.

Trin 15: Drejning af forsamlingen

For at tillade forsamlingen at rotere, skal vi vedhæfte et andet stykke til bunden, der gør dette. Byg firkanten ved hjælp af 4 stykker som vist tidligere i instruktionsbogen, og fastgør stikene som vist.

Trin 16: Isætning af solpanelet

For at indsætte solpanelet skal du muligvis fjerne en af armene. Bare tag en af, glid ind i panelet, og sæt den på igen.

Trin 17: Montering af servomotoren

Byg forsamlingen som vist med de udlagte stykker.

Trin 18:

Du skal vedhæfte dette næste stykke ved hjælp af en ledning eller lignende for at sikre det.

Trin 19:

Fastgør den nydannede samling til den samlede samling som vist. Dette vil hjælpe med placeringen af servomotoren.

Trin 20: Tilslut fotomodstande til ledninger

Tilslut enderne af hver fotomodstand til ledninger som vist.

Trin 21: Fastgør fotoresistorer til samlingen

Ved hjælp af tape eller andet klæbemiddel skal fotomodstandene fastgøres til hver ende af samlingen som vist.

Trin 22: Saml elektroniske dele

Sørg for, at du har alle delene vist eller tilsvarende, før du begynder den elektriske samling.

-Arduino: Uno R3 controller board

-9x Jumper Wires

-4x Dupont-ledninger fra kvinde til mand

-1x 9V batteri

-1x batteri-snap-on-stikclip

-2x 1K Ohm modstande

-2x fotomodstand (fotocelle)

-1x Servomotor (SG90)

Alle komponenter er let tilgængelige i Elegoo Super Starter Kit

Trin 23: Tilslut servomotor

Led servomotoren ind i brødbrættet og Arduino som vist. Den brune ledning er negativ, den røde ledning er positiv, og den gule ledning er servoen.

Trin 24: Wire Photo-Resistors

Led fotomodstandene ind i brødbrættet som vist. Placer derefter den elektriske samling i basen som vist.

Trin 25: Indlæs kode

En PDF -kopi af koden samt den egentlige Arduino -programfil er inkluderet til brug. Servobiblioteket er inkluderet og skal gemmes på computeren, før koden kompileres.

En tekstkopi af vores kode er nedenfor; det ser grimt ud på grund af den manglende formatering, da det blev indsat, men det skulle kompilere.

// Solar Tracker // NC State University // TDE 331 // Taylor Blankenship, Preston McMillan, Taylor Ussery // 3. december 2018/ * * Dette program er skrevet til at styre en enkel enakset solsporing. * Programmet måler variabel modstand fra to foto-modstande, en på hver side af solpanelet. * I den virkelige verden ville de to modstande afgøre, hvilken vej solpanelet skal vendes, øst eller vest, afhængigt af solens position for at maksimere alternativ energiproduktion af elektricitet. */// Du bliver nødt til at inkludere den vedhæftede servopakke, så Arduino ved, hvordan den skal styre dens funktioner #include // opret servoobjekt for at styre en servo Servo myservo; // variabel til lagring af servoposition int pos = 90; // listepinde til fotocellemodstande int east = 0; int vest = 1; // fotocelleværdier, der skal sammenlignes int eastRead; int westRead; // hvilken vej skal solpanelet dreje? int kompas = -1; void setup () {// fastgør servoen på pin 9 til servo -objektet myservo.attach (9); // Initialiserer servoen til 90 grader, midten af sit område myservo.write (90); // Tillader bruger at placere servo på mount inden for 5000 ms eller 5 sek forsinkelse (5000);

// Starter seriel monitor til testformål Serial.begin (9600); } void loop () {// Bestemmer værdier fra fotocelle modstande eastRead = analogRead (øst); westRead = analogRead (vest); // Skal solpanelet vende mod øst? if (eastRead> westRead) {Serial.println ("East"); // Indstiller variabel til at dreje servo mod østkompas = 0; } // Skal solpanelet vende mod vest? if (westRead> eastRead) {Serial.println ("West"); // Indstiller variabel til at dreje servo mod vestkompasset = 1;

} // Nedenfor gruppe af if (kompas == 0) {gradertolerance hvis (5 <= pos && pos <= 175) {// Trækker 1 fra variablen "pos" og overskriver heltalet pos -= 1; // Indstiller placeringen af servoen myservo.write (pos); } Serial.println (pos); } // Nedenfor gruppe af kode drejer solpanelet mod vest, hvis (kompas == 1)

kode drejer solpanel mod østpositionen er mellem 5 og 175 // 0 og 180 er servos maksimumværdier, og dette har en 5

// Hvis servoen

{// Hvis servopositionen er mellem 5 og 175 // 0 og 180 er servoens maksimumværdier, og denne har en 5 graders tolerance, hvis (5