Solar Tracker түзмөгү: 25 кадам

2024 Автор: John Day | [email protected]. Акыркы өзгөртүү: 2024-01-30 10:41

Бул кадамдарды аткаруу менен, сиз күндү ээрчүү үчүн анын жайгашуусун тууралоочу күн панелин түзүп жана ишке ашыра аласыз. Бул күн бою алынган энергиянын максималдуу суммасына мүмкүндүк берет. Түзмөк эки фото-резистордун жардамы менен кабыл алып жаткан жарыктын күчүн сезе алат жана бул маалыматты кайсы багытка кароо керектигин чечүү үчүн колдонот.

Окуу максаттары

• Нан тактасын өткөрүүнү үйрөнүңүз
• Ардуинодо негизги функцияларды (кодду жүктөө/инициализациялоо) кантип жүргүзүүнү үйрөнүңүз
• Ар кандай электр компоненттери жөнүндө билип алыңыз
• Альтернативдүү энергия өндүрүүнү кантип өркүндөтсө болорун билип алыңыз

Бул класс үчүн долбоор болгондуктан, биз ITEEA тарабынан Технологиялык сабаттуулуктун айрым стандарттарын (STL) чечүүнү көздөп жатабыз. Студенттер бул долбоордон эмнелерди үйрөнүшүн каалайбыз:

Стандарт 16: Энергетика жана энергия технологиялары

Келечек муундардын бул жаратылыш ресурстарына жетүүсүн камсыз кылуу үчүн энергия ресурстарын үнөмдөө бардык жарандардын милдети. Кандай энергия ресурстарын андан ары өнүктүрүү керектигин чечүү үчүн, адамдар ар кандай энергия ресурстарын пайдалануунун айлана -чөйрөгө тийгизген оң жана терс таасирин сын көз караш менен баалашы керек.

6-8-класстар Күч системалары башка технологиялык системаларды айдап, кыймылга келтирүү үчүн колдонулат. Биздин чөйрөдө колдонулган энергиянын көбү натыйжалуу пайдаланылбайт.

9-12-класстар Энергияны негизги формаларга топтоштурууга болот: жылуулук, нурдуу, электрдик, механикалык, химиялык, өзөктүк жана башкалар Энергетикалык ресурстар кайра калыбына келүүчү же калыбына келбеген болушу мүмкүн Энергетикалык системалар энергия булагы, процесс жана жүктөргө ээ болушу керек.

Чыгымдарды баалоо Solar Panel Kit ($ 50), Arduino Kit ($ 40), жана Ассорти Lego тетиктери ($ 25) үчүн $ 115 жалпы бөлүктөрү үчүн, жаңы.

1 -кадам: колдоо базасы

Бул 1х16 (15 тешик) лего кыштын төртөөсүн кармап, экинчи сүрөттөгүдөй бириктирип коюңуз

2 -кадам: Айланган тоо

Бул компоненттердин экөө жасалат, андыктан керектүү компоненттерди эки эсе көбөйтүп, экинчи тарапка буруңуз.

Бул боз бөлүктөрдүн бирин, бир кара "Н" туташтыргычын жана бир жагында плюс казыгы бар, экинчи жагында тегерек казык бар бир туташтыргыч казыкты алыңыз.

Экинчи сүрөттө көрсөтүлгөндөй компонентти куруңуз жана экинчисин тескери тарапта карама -каршы тарапка куруңуз.

3 -кадам: 1 жана 2 -кадамдарды айкалыштырыңыз

Негизги жана мурунку тиркемелерди сүрөттө көрсөтүлгөндөй чогулткула

4 -кадам: Күн панелинин базасы

Бул сандарды кайталаңыз жана карама -каршы тарап үчүн курулушту артка кайтарыңыз.

Бир 11x1 туташтыргычты, эки бурчтуу бөлүктү жана 8 тегерек бириктирүүчү бөлүктү алыңыз.

Экинчи сүрөттө көрсөтүлгөндөй чогулткула.

5 -кадам: Solar Panel Slot

Кайталанган курулуш.

Төрт 90 градустук туташтыргычтарды, 15x1 эки туташтыргычты жана 9x1 эки туташтыргычты колдонуңуз жана экинчи сүрөттө көрсөтүлгөндөй чогултуп алыңыз.

6 -кадам: Туруктуулук туташтыргычтары

Кайталанган курулуш.

90 даражадагы эки туташтыргычты жана 13x1 туташтыргычты алып, экинчи сүрөттө көрсөтүлгөндөй бириктирип коюңуз.

7 -кадам: Solar Panel Holding Assembly

Мурда курулган бөлүктөрдү алып, чогултуп алыңыз.

8 -кадам: Күн панелинин куралдары

Экинчи сүрөттө көрсөтүлгөндөй H туташтыргычы менен L туташтыргычын тиркеңиз.

9 -кадам: Solar Panel Arms Cont

Башка L туташтыргычын жана эки жалгыз казыкты колдонуп, аларды көрсөтүлгөндөй тиркеңиз.

10 -кадам: Solar Panel Arms Cont

Андан кийин, дагы бир L туташтыргычын кармаңыз, бири кыска, экөө дагы казык жана аларды дагы туташтырыңыз.

11 -кадам: Solar Panel Arms Cont

Эми сиз көрсөткөндөй жыйынга түз бөлүкчөнү жана дагы эки казыкты кошосуз.

12 -кадам: Solar Panel Arms Cont

Кол чогултуудагы акыркы кадам үчүн, сүрөттөгүдөй акыркы L бөлүгүн кошуңуз. Бул бөлүк күн панелин кармоого жардам берет.

13 -кадам: Ассамблеяга бөлүк кошуу

Жаңы эле түзгөн бөлүктү сүрөттөрдө көрсөтүлгөндөй жыйынга туташтырыңыз. Андан кийин, ага окшош башка бирөөнү түзүп, башка жагына кошуңуз.

14 -кадам: база

Сүрөттөрдө көрсөтүлгөн бөлүктөрдү колдонуп, сиз күн трекери үчүн база катары кызмат кыла турган бөлүктөрдү чогултасыз. Чогулгандан кийин, аларды көрсөтүлгөндөй тиркеңиз.

15 -кадам: Ассамблеяны ротациялоо

Жыйналыштын айлануусуна уруксат берүү үчүн, биз муну кыла турган дагы бир бөлүктү түбүнө бекитишибиз керек. Көрсөтмөдө мурда көрсөтүлгөндөй 4 бөлүктү колдонуп аянтты куруңуз жана туташтыргычтарды көрсөтүлгөндөй тиркеңиз.

16 -кадам: Күн панелин салуу

Күн панелин салуу үчүн, колдордун бирин алып салуу керек болушу мүмкүн. Жөн гана бирөөнү чечип, панелге жылдырып, кайра орнотуңуз.

17 -кадам: Серво моторун тиркөө

Койулган бөлүктөрдү колдонуп, жыйынды көрсөтүлгөндөй куруңуз.

18 -кадам:

Бул кийинки бөлүктү зым же аны бекемдөө үчүн окшош нерсени колдонуп тиркөөңүз керек.

19 -кадам:

Жаңы түзүлгөн жыйынды көрсөтүлгөндөй жалпы жыйынга тиркеңиз. Бул servo моторун жайгаштырууга жардам берет.

20-кадам: Фото-резисторлорду зымдарга туташтырыңыз

Ар бир фото-резистордун учтарын көрсөтүлгөндөй зымдарга туташтыргыла.

21-кадам: Ассамблеяга фото-резисторлорду тиркеңиз

Тасманы же башка клейди колдонуп, фото-резисторлорду жыйындын ар бир учуна көрсөтүлгөндөй бекиткиле.

22 -кадам: Электрондук тетиктерди чогултуу

Электр монтажын баштоодон мурун сизде көрсөтүлгөн бардык бөлүктөр же алардын эквиваленти бар экенине ишениңиз.

-Arduino: Uno R3 Controller Board

-9x Jumper Wires

-4x Аялдан-Эркекке Dupont Wires

-1x 9V батарея

-1x Батареяны туташтыруучу туташтыргыч клип

-2x 1K Ом резисторлору

-2х Фото-резистор (Photocell)

-1x Servo Motor (SG90)

Бардык компоненттер Elegoo Super Starter комплектинде жеткиликтүү

23 -кадам: Servo Motor тиркөө

Серво моторун панельге жана Arduinoго көрсөтүлгөндөй зымга салыңыз. Күрөң зым терс, кызыл зым оң, ал эми сары зым серво үчүн көзөмөл.

24-кадам: Wire Photo-Resistors

Фото-резисторлорду көрсөтүлгөндөй нан панелине салыңыз. Андан кийин, көрсөтүлгөндөй электрдик түзүлүштү базага салыңыз.

25 -кадам: Жүктөө коду

Колдонуу үчүн коддун PDF көчүрмөсү, ошондой эле иш жүзүндөгү Arduino программасы киргизилген. Серво китепканасы киргизилген жана кодду түзүүдөн мурун компьютерде сакталышы керек.

Биздин коддун тексттик көчүрмөсү төмөндө; чапталганда форматтын жоктугунан жагымсыз көрүнөт, бирок ал компиляцияланууга тийиш.

// Solar Tracker // NC State University // TDE 331 // Taylor Blankenship, Preston McMillan, Taylor Ussery // 3-декабрь, 2018/ * * Бул программа жөнөкөй бир огу бар күн трекерин көзөмөлдөө үчүн жазылган. * Программа эки фото-резистордун өзгөрмөлүү каршылыгын өлчөйт, бири күн панелинин эки тарабында. * Чыныгы дүйнөдө эки резистор электр энергиясын альтернативдүү энергия өндүрүүнү жогорулатуу үчүн күндүн абалына жараша күн панелин, Чыгышка же Батышка буруунун кайсы жолун аныктайт. */// Сиз тиркелген servo пакетин кошушуңуз керек, ошондуктан Arduino өз функцияларын кантип башкарууну билет #include // servo сервосун көзөмөлдөө үчүн servo объектин түзүү; // servo абалын сактоо үчүн өзгөрмө int pos = 90; // чыгыш чыгышта фотоэлементтердин резисторлорунун тизмеси = 0; int west = 1; // photocell баалуулуктарын int eastRead менен салыштыруу керек; int westRead; // күн панели кайсы тарапка бурулушу керек? int compass = -1; void setup () {// сервону myservo.attach (9) servo объектине 9 -пиндеги сервону тиркейт; // Сервону 90 градуска баштайт, анын диапазонунун ортосу myservo.write (90); // Колдонуучуга 5000 м же 5 сек кечиктирилбестен (5000) чокуга сервону жайгаштырууга мүмкүндүк берет;

// Serial.begin (9600) сыноо максатында Serial мониторду баштайт; } void loop () {// Photocell резисторлорунун маанилерин аныктайт eastRead = analogRead (чыгыш); westRead = analogRead (батыш); // Күн панели чыгышка бурулушу керекпи? if (eastRead> westRead) {Serial.println ("Чыгыш"); // Сервону Чыгыш компасына карай буруш үчүн өзгөрмөнү коёт = 0; } // Күн батареясынын батышка бурулушу керекпи? if (westRead> eastRead) {Serial.println ("Батыш"); // Сервону Батыш компасына карай буруш үчүн өзгөрмөнү коёт = 1;

} // Төмөндөгү if (компас == 0) {даражадагы толеранттуулук if (5 <= pos && pos <= 175) {// "pos" өзгөрмөсүнөн 1ди алып салат жана pos -= 1 бүтүн санынын үстүнө жазат; // servo myservo.write позициясын коёт (pos); } Serial.println (pos); } // Төмөндөгү код тобу күн батареясын батышка бурат, эгерде (компас == 1)

код күн панелин Чыгышка карай бурат 5тен 175ке чейин // 0 жана 180 сервонун максималдуу мааниси жана бул 5ке ээ

// Эгерде серво

{// Эгерде серво позициясы 5тен 175ке чейин болсо // 0 менен 180 сервонун максималдуу мааниси болуп саналат жана бул 5 градуска чыдамдуулукка ээ, эгерде (5