Solar Tracker Device: 25 steg

2024 Författare: John Day | [email protected]. Senast ändrad: 2024-01-30 12:45

Genom att följa dessa steg kommer du att kunna skapa och implementera en solpanel som justerar dess position för att följa solen. Detta möjliggör maximal energimängd under hela dagen. Enheten kan känna av ljusstyrkan som den mottar med hjälp av två fotomotstånd, och den använder denna information för att bestämma vilken riktning den ska vända.

Inlärningsmål

• Lär dig mer om hur du kopplar in en brödbräda
• Lär dig hur du utför grundläggande funktioner (ladda upp/initiera kod) på Arduino
• Lär dig om olika elektriska komponenter
• Lär dig mer om hur alternativ energiproduktion kan förbättras

Eftersom detta är ett projekt för klassen, vill vi ta itu med några av ITEEA: s standarder för teknisk litteratur (STL). Vad vi vill att eleverna ska lära av detta projekt är:

Standard 16: Energi- och kraftteknik

Det är alla medborgares ansvar att spara energiresurser för att se till att kommande generationer får tillgång till dessa naturresurser. För att bestämma vilka energiresurser som ska vidareutvecklas måste människor kritiskt utvärdera de positiva och negativa effekterna av användningen av olika energiresurser på miljön.

Årskurs 6-8 Kraftsystem används för att driva och ge framdrivning till andra tekniska system Mycket av den energi som används i vår miljö används inte effektivt.

Årskurs 9-12 Energi kan grupperas i stora former: termisk, strålande, elektrisk, mekanisk, kemisk, kärnkraftig och andra Energiresurser kan vara förnybara eller icke-förnybara Kraftsystem måste ha en energikälla, en process och belastningar

Kostnadsberäkning är för solpanelsats ($ 50), Arduino -kit ($ 40) och diverse Lego -delar ($ 25) för totalt $ 115 för alla delar, helt nya.

Steg 1: Support Base

Ta fyra av dessa 1x16 (15 hål) legoklossar och sätt ihop dem som på den andra bilden

Steg 2: Svängbart fäste

Två av dessa komponenter kommer att tillverkas, så dubbla de komponenter som behövs och vänd dem mot andra sidan.

Ta en av dessa grå bitar, en svart "H" -kontakt och en enda kopplingspinne med en pluspinne på ena sidan och en rund pinne på den andra.

Bygg komponenten som visas i den andra bilden och bygg den andra på ett motsatt sätt för motsatt sida.

Steg 3: Kombinera steg 1 och 2

Montera basen och de tidigare bilagorna enligt bilden

Steg 4: Solpanelbas

Kopiera dessa mängder och vänd konstruktionen för motsatt sida.

Ta en 11x1 kopplingsstång, två vinklade bitar och 8 allround anslutningsdelar.

Montera som visas på den andra bilden.

Steg 5: Solpanelplats

Dubblett konstruktion.

Använd fyra 90 graders kontakter, två 15x1 vevstänger och två 9x1 vevstänger och montera som visas på den andra bilden

Steg 6: Stabilitetskontakter

Dubblett konstruktion.

Ta två 90 graders kontakter och en 13x1 kontaktstång och knäpp ihop dem som visas på den andra bilden.

Steg 7: Hållare för solpanel

Ta de tidigare byggda delarna och montera.

Steg 8: Solpanelarmar

Fäst H -kontakten och L -kontakten som visas på den andra bilden.

Steg 9: Solar Panel Arms Forts

Använd en annan L -kontakt och två enkla pinnar, fäst dem enligt bilden.

Steg 10: Solar Panel Arms Forts

Därefter bör du ta en annan L -kontakt, en med en kortare bas, och ytterligare två pinnar, och anslut dem också.

Steg 11: Solar Panel Arms Forts

Nu kommer du att lägga till en rak bit och ytterligare två pinnar till enheten som visas.

Steg 12: Solar Panel Arms Forts

För det sista steget i att montera armen, lägg till en sista L -bit som visas. Denna bit vetter uppåt för att hjälpa till att hålla solpanelen.

Steg 13: Lägg till del i monteringen

Anslut den del du just skapade till enheten som visas på bilderna. Skapa sedan en annan precis som den och lägg till den på andra sidan.

Steg 14: Basen

Med hjälp av bitarna som visas på bilderna kommer du att montera till lika delar som kommer att fungera som bas för solspåraren. När de är monterade, fäst dem enligt bilden.

Steg 15: Rotera enheten

För att låta enheten rotera måste vi fästa ytterligare en bit i botten som gör detta. Bygg torget med 4 stycken som visas tidigare i instruktionen, och fäst kontakterna enligt bilden.

Steg 16: Sätta i solpanelen

För att sätta in solpanelen kan du behöva ta bort en av armarna. Ta bara bort en, skjut in panelen och fäst den igen.

Steg 17: Montera servomotorn

Bygg delarna enligt bilden.

Steg 18:

Du bör fästa denna nästa bit med en tråd eller något liknande för att säkra den.

Steg 19:

Fäst den nybildade enheten på den övergripande enheten enligt bilden. Detta hjälper till med placeringen av servomotorn.

Steg 20: Anslut fotomotstånd till ledningar

Anslut ändarna på varje fotomotstånd till trådarna enligt bilden.

Steg 21: Fäst fotoresistorer på monteringen

Använd tejp eller annat lim för att fästa fotomotstånden på varje ände av enheten enligt bilden.

Steg 22: Samla elektroniska delar

Se till att alla delar visas, eller motsvarande, innan du börjar med den elektriska enheten.

-Arduino: Uno R3 -styrkort

-9x Jumper Wires

-4x Dupont-trådar från hon till man

-1x 9V batteri

-1x batteriklämma

-2x 1K Ohm motstånd

-2x fotomotstånd (fotocell)

-1x servomotor (SG90)

Alla komponenter är lätt tillgängliga i Elegoo Super Starter Kit

Steg 23: Sätt på servomotorn

Anslut servomotorn till brödbrädan och Arduino enligt bilden. Den bruna tråden är negativ, den röda tråden är positiv och den gula tråden är kontrollen för servon.

Steg 24: Trådfotresistorer

Anslut fotomotstånden till brödbrädan enligt bilden. Placera sedan den elektriska enheten i basen enligt bilden.

Steg 25: Ladda kod

En PDF -kopia av koden, liksom den faktiska Arduino -programfilen har inkluderats för användning. Servobiblioteket har inkluderats och måste sparas på datorn innan koden kompileras.

En textkopia av vår kod finns nedan; det ser otäckt ut på grund av bristen på formatering när det klistrades in, men det borde kompilera.

// Solar Tracker // NC State University // TDE 331 // Taylor Blankenship, Preston McMillan, Taylor Ussery // December 3, 2018/ * * Detta program är skrivet för att styra en enkel enaxlig solspårare. * Programmet mäter variabelt motstånd från två fotomotstånd, ett på vardera sidan av solpanelen. * I den verkliga världen skulle de två motstånden avgöra vilket sätt solpanelen ska vridas, öster eller västerut, beroende på solens position för att maximera alternativ energiproduktion av el. */// Du måste inkludera det bifogade servopaketet så att Arduino vet hur man styr sina funktioner #inkludera // skapa servoobjekt för att styra ett servoservo myservo; // variabel för att lagra servopositionen int pos = 90; // listnålar för fotocellresistorer int east = 0; int väst = 1; // fotocellvärden som ska jämföras int eastRead; int westRead; // på vilket sätt ska solpanelen svänga? int kompass = -1; void setup () {// fäster servon på stift 9 till servoobjektet myservo.attach (9); // Initierar servon till 90 grader, mitt i sitt intervall myservo.write (90); // Tillåter användaren att placera servon på montering inom 5000 ms eller 5 sek fördröjning (5000);

// Startar seriell bildskärm för teständamål Serial.begin (9600); } void loop () {// Bestämmer värden från fotocellmotstånd eastRead = analogRead (east); westRead = analogRead (west); // Behöver solpanelen vända mot öst? if (eastRead> westRead) {Serial.println ("East"); // Ställer in variabel för att vrida servo mot östkompass = 0; } // Måste solpanelen vända sig mot väst? if (westRead> eastRead) {Serial.println ("West"); // Ställer in variabel för att vrida servo mot västkompass = 1;

} // Nedanför gruppen if (kompass == 0) {gradertolerans om (5 <= pos && pos <= 175) {// subtraherar 1 från variabeln "pos" och skriver över heltalet pos -= 1; // Ställer in positionen för servon myservo.write (pos); } Serial.println (pos); } // Nedanför kodgrupp vänder solpanelen mot väst om (kompass == 1)

kod vrider solpanelen mot östläget är mellan 5 och 175 // 0 och 180 är maxvärdena för servon och detta har en 5

// Om servon

{// Om servopositionen ligger mellan 5 och 175 // 0 och 180 är servos maximala värden och detta har en tolerans på 5 grader om (5