Dispositif de suivi solaire : 25 étapes

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Dernière modifié: 2024-01-30 09:08

En suivant ces étapes, vous pourrez créer et mettre en œuvre un panneau solaire qui ajuste son positionnement pour suivre le soleil. Cela permet la quantité maximale d'énergie capturée tout au long de la journée. L'appareil est capable de détecter la force de la lumière qu'il reçoit à l'aide de deux photorésistances, et il utilise ces informations pour décider de la direction dans laquelle il doit faire face.

Objectifs d'apprentissage

• En savoir plus sur le câblage d'une maquette
• Apprenez à exécuter les fonctions de base (télécharger/initialiser le code) sur Arduino
• En savoir plus sur les différents composants électriques
• Découvrez comment la production d'énergie alternative peut être améliorée

Comme il s'agit d'un projet pour la classe, nous cherchons à aborder certaines des normes d'alphabétisation technologique (STL) de l'ITEEA. Ce que nous voulons que les étudiants apprennent de ce projet est:

Norme 16: Technologies de l'énergie et de l'énergie

Il est de la responsabilité de tous les citoyens de conserver les ressources énergétiques pour s'assurer que les générations futures auront accès à ces ressources naturelles. Pour décider quelles ressources énergétiques devraient être développées davantage, les gens doivent évaluer de manière critique les impacts positifs et négatifs de l'utilisation de diverses ressources énergétiques sur l'environnement.

Grades 6-8 Les systèmes électriques sont utilisés pour conduire et propulser d'autres systèmes technologiques Une grande partie de l'énergie utilisée dans notre environnement n'est pas utilisée efficacement.

De la 9e à la 12e année L'énergie peut être regroupée sous des formes principales: thermique, radiante, électrique, mécanique, chimique, nucléaire et autres Les ressources énergétiques peuvent être renouvelables ou non renouvelables Les systèmes électriques doivent avoir une source d'énergie, un processus et des charges

L'estimation des coûts est pour le kit de panneau solaire (50 $), le kit Arduino (40 $) et les pièces Lego assorties (25 $) pour un total de 115 $ pour toutes les pièces, toutes neuves.

Étape 1: Base de soutien

Prenez quatre de ces briques lego 1x16 (15 trous) et assemblez-les comme sur la deuxième photo

Étape 2: support pivotant

Deux de ces composants seront fabriqués, alors doublez les composants nécessaires et inversez-les pour l'autre côté.

Prenez l'une de ces pièces grises, un connecteur "H" noir et une seule cheville de connexion avec une cheville plus d'un côté et une cheville ronde de l'autre.

Construisez le composant comme indiqué sur la deuxième image et construisez le second de manière inversée pour le côté opposé.

Étape 3: Combinez les étapes 1 et 2

Assemblez la base et les fixations précédentes comme indiqué sur la photo

Étape 4: Base de panneau solaire

Dupliquez ces quantités et inversez la construction pour le côté opposé.

Prenez une tige de connexion 11x1, deux pièces coudées et 8 pièces de connexion rondes.

Assemblez comme indiqué sur la deuxième photo.

Étape 5: Fente pour panneau solaire

Construction en double.

Utilisez quatre connecteurs à 90 degrés, deux bielles 15x1 et deux bielles 9x1 et assemblez comme indiqué sur la deuxième image

Étape 6: Connecteurs de stabilité

Construction en double.

Prenez deux connecteurs à 90 degrés et une tige de connecteur 13x1 et assemblez-les comme indiqué sur la deuxième image.

Étape 7: Assemblage de support de panneau solaire

Prenez les pièces précédemment construites et assemblez.

Étape 8: bras de panneaux solaires

Fixez le connecteur H et le connecteur L comme indiqué sur la deuxième image.

Étape 9: Cont

À l'aide d'un connecteur en L différent et de deux chevilles simples, fixez-les comme indiqué.

Étape 10: Cont

Ensuite, vous devez saisir un autre connecteur en L, un avec une base plus courte, et deux autres chevilles, et les connecter également.

Étape 11: Cont

Vous allez maintenant ajouter une pièce droite et deux autres chevilles à l'assemblage, comme indiqué.

Étape 12: Cont

Pour la dernière étape de l'assemblage du bras, ajoutez une dernière pièce en L comme indiqué. Cette pièce sera tournée vers le haut pour aider à maintenir le panneau solaire.

Étape 13: Ajouter une pièce à l'assemblage

Connectez la pièce que vous venez de créer à l'assemblage comme indiqué dans les images. Ensuite, créez-en un autre exactement comme lui et ajoutez-le de l'autre côté.

Étape 14: La base

En utilisant les pièces montrées sur les photos, vous assemblerez des pièces identiques qui serviront de base au suiveur solaire. Une fois assemblés, fixez-les comme indiqué.

Étape 15: Rotation de l'assemblage

Pour permettre à l'assemblage de tourner, nous devons attacher une autre pièce au fond qui fera cela. Construisez le carré en utilisant 4 pièces comme indiqué précédemment dans l'instructable et fixez les connecteurs comme indiqué.

Étape 16: Insertion du panneau solaire

Pour insérer le panneau solaire, vous devrez peut-être retirer l'un des bras. Il suffit d'en retirer un, de glisser le panneau et de le remettre en place.

Étape 17: Fixation du servomoteur

À l'aide des pièces disposées, construisez l'assemblage comme indiqué.

Étape 18:

Vous devez attacher cette pièce suivante à l'aide d'un fil ou quelque chose de similaire pour la fixer.

Étape 19:

Attachez l'assemblage nouvellement formé à l'assemblage global comme indiqué. Cela aidera avec le placement du servomoteur.

Étape 20: connectez les photo-résistances aux fils

Connectez les extrémités de chaque photo-résistance aux fils comme indiqué.

Étape 21: Fixez les photo-résistances à l'assemblage

À l'aide de ruban adhésif ou d'un autre adhésif, fixez les photorésistances à chaque extrémité de l'assemblage comme indiqué.

Étape 22: Rassemblez les pièces électroniques

Assurez-vous que toutes les pièces sont affichées, ou leur équivalent, avant de commencer l'assemblage électrique.

-Arduino: Carte contrôleur Uno R3

-9x fils de cavalier

-4x fils Dupont femelle-mâle

-1x 9V Batterie

-1x Clip de connecteur encliquetable de batterie

-2x Résistances 1K Ohm

-2x Photo-résistance (Photocellule)

-1x servomoteur (SG90)

Tous les composants sont facilement disponibles dans le kit de démarrage Elegoo Super

Étape 23: Fixez le servomoteur

Connectez le servomoteur à la maquette et à l'Arduino comme indiqué. Le fil marron est négatif, le fil rouge est positif et le fil jaune est le contrôle du servo.

Étape 24: câbler les photo-résistances

Câblez les photo-résistances dans la planche à pain comme indiqué. Ensuite, placez l'ensemble électrique dans la base comme indiqué.

Étape 25: Charger le code

Une copie PDF du code, ainsi que le fichier du programme Arduino réel ont été inclus pour utilisation. La bibliothèque Servo a été incluse et devra être enregistrée sur l'ordinateur avant de compiler le code.

Une copie texte de notre code est ci-dessous; il a l'air désagréable à cause du manque de formatage lorsqu'il a été collé, mais il devrait être compilé.

//Solar Tracker//NC State University //TDE 331 //Taylor Blankenship, Preston McMillan, Taylor Ussery //3 décembre 2018 /* * Ce programme est écrit pour contrôler un simple tracker solaire à un axe. * Le programme mesure la résistance variable de deux photo-résistances, une de chaque côté du panneau solaire. * Dans le monde réel, les deux résistances détermineraient dans quel sens tourner le panneau solaire, Est ou Ouest, selon la position du soleil afin de maximiser la production d'énergie alternative d'électricité. */ //Vous devrez inclure le package servo ci-joint afin que l'Arduino sache comment contrôler ses fonctions #include // créer un objet servo pour contrôler un servo Servo myservo; // variable pour stocker la position du servo int pos = 90; // liste les broches des résistances photocellules int east = 0; int ouest = 1; // valeurs des photocellules à comparer int eastRead; int westLire; // dans quel sens le panneau solaire doit-il tourner ? int boussole = -1; void setup() { // attache le servo sur la broche 9 à l'objet servo myservo.attach(9); // Initialise le servo à 90 degrés, le milieu de sa plage myservo.write(90); //Permet à l'utilisateur de placer le servo sur le support dans un délai de 5 000 ms ou de 5 secondes (5 000);

//Démarre le moniteur série à des fins de test Serial.begin(9600); } void loop() { //Détermine les valeurs des résistances photocellules eastRead = analogRead(east); westRead = analogRead(west); //Le panneau solaire doit-il se tourner vers l'Est ? if(eastRead > westRead) { Serial.println("Est"); //Définit la variable pour faire tourner le servo vers la boussole Est = 0; } //Le panneau solaire doit-il se tourner vers l'ouest ? if(westRead > eastRead) { Serial.println("Ouest"); //Définit la variable pour tourner le servo vers la boussole ouest = 1;

} //En dessous du groupe de if(compass == 0) { degré de tolérance if(5 <= pos && pos <= 175) { //Soustrait 1 de la variable "pos" et écrase l'entier pos -= 1; //Définit la position du servo myservo.write(pos); } Serial.println(pos); } //En dessous du groupe de code tourne le panneau solaire vers l'ouest if(compass == 1)

le code tourne le panneau solaire vers la position Est est entre 5 et 175 //0 et 180 sont les valeurs maximales du servo et cela a un 5

//Si le servo

{ //Si la position du servo est entre 5 et 175 //0 et 180 sont les valeurs maximales du servo et cela a une tolérance de 5 degrés if(5