მზის ტრეკერის მოწყობილობა: 25 ნაბიჯი

2024 ავტორი: John Day | [email protected]. ბოლოს შეცვლილი: 2024-01-30 10:19

ამ ნაბიჯების დაცვით თქვენ შეძლებთ შექმნათ და განახორციელოთ მზის პანელი, რომელიც არეგულირებს მის პოზიციას, რათა დაიცვას მზე. ეს საშუალებას გაძლევთ მიიღოთ ენერგიის მაქსიმალური რაოდენობა დღის განმავლობაში. მოწყობილობას შეუძლია იგრძნოს სინათლის სიძლიერე, რომელსაც იგი იღებს ორი ფოტო რეზისტორის გამოყენებით და ის იყენებს ამ ინფორმაციას იმის დასადგენად, თუ რა მიმართულებით უნდა იყოს ის მიმართული.

სწავლის მიზნები

• შეიტყვეთ პურის დაფის გაყვანილობის შესახებ
• ისწავლეთ როგორ განახორციელოთ ძირითადი ფუნქციები (კოდის ატვირთვა/ინიციალიზაცია) Arduino– ზე
• გაეცანით სხვადასხვა ელექტრო კომპონენტებს
• შეიტყვეთ იმაზე, თუ როგორ შეიძლება გაძლიერდეს ალტერნატიული ენერგიის წარმოება

ვინაიდან ეს არის პროექტი კლასისთვის, ჩვენ ვეძებთ ITEEA– ს მიერ ტექნოლოგიური წიგნიერების ზოგიერთი სტანდარტის (STL) განხილვას. ჩვენ გვინდა, რომ მოსწავლეებმა ისწავლონ ამ პროექტიდან:

სტანდარტი 16: ენერგიისა და ენერგიის ტექნოლოგიები

ყველა მოქალაქის პასუხისმგებლობაა ენერგიის რესურსების დაზოგვა იმის უზრუნველსაყოფად, რომ მომავალ თაობებს ექნებათ წვდომა ამ ბუნებრივ რესურსებზე. იმის დასადგენად, თუ რა ენერგეტიკული რესურსები უნდა განვითარდეს, ადამიანებმა კრიტიკულად უნდა შეაფასონ სხვადასხვა ენერგორესურსების გამოყენების დადებითი და უარყოფითი ზემოქმედება გარემოზე.

6-8 კლასების ენერგეტიკული სისტემები გამოიყენება სხვა ტექნოლოგიური სისტემების მართვისა და გადაადგილების უზრუნველსაყოფად. ჩვენს გარემოში გამოყენებული ენერგიის დიდი ნაწილი არ გამოიყენება ეფექტურად.

9-12 კლასები ენერგია შეიძლება დაჯგუფდეს ძირითად ფორმებად: თერმული, გასხივოსნებული, ელექტრული, მექანიკური, ქიმიური, ბირთვული და სხვა

ხარჯთაღრიცხვა არის მზის პანელის ნაკრები ($ 50), Arduino ნაკრები ($ 40) და ასორტირებული ლეგოს ნაწილები ($ 25) სულ $ 115 ყველა ნაწილისთვის, ახალი.

ნაბიჯი 1: მხარდაჭერის ბაზა

აიღეთ ოთხი ამ 1x16 (15 ხვრელი) ლეგოს აგურიდან და დააწყვეთ ერთად, როგორც მეორე სურათზე

ნაბიჯი 2: მბრუნავი მთა

ორი კომპონენტი გაკეთდება, ასე რომ გაორმაგეთ საჭირო კომპონენტები და გადააბრუნეთ ისინი მეორე მხარისთვის.

აიღეთ ამ ნაცრისფერი ნაჭრებიდან ერთი, ერთი შავი "H" კონექტორი და ერთი დამაკავშირებელი საყრდენი, რომელსაც აქვს პლიუს კვერთხი ერთ მხარეს და მრგვალი კისერი მეორეზე.

ააშენეთ კომპონენტი, როგორც ნაჩვენებია მეორე სურათზე და ააშენეთ მეორე პირიქით, საპირისპირო მხარისთვის.

ნაბიჯი 3: შეუთავსეთ ნაბიჯები 1 და 2

შეაგროვეთ ბაზა და წინა დანართები, როგორც ნაჩვენებია სურათზე

ნაბიჯი 4: მზის პანელის ბაზა

გაიმეორეთ ეს რაოდენობა და გადააკეთეთ კონსტრუქცია საპირისპირო მხარისთვის.

აიღეთ ერთი 11x1 შემაერთებელი ღერო, ორი კუთხის ნაჭერი და 8 მრგვალი დამაკავშირებელი ნაჭერი.

შეკრიბეთ როგორც ნაჩვენებია მეორე სურათზე.

ნაბიჯი 5: მზის პანელის სლოტი

დუბლიკატი მშენებლობა.

გამოიყენეთ ოთხი 90 გრადუსიანი კონექტორი, ორი 15x1 დამაკავშირებელი წნელები და ორი 9x1 დამაკავშირებელი წნელები და შეიკრიბეთ როგორც ნაჩვენებია მეორე სურათზე

ნაბიჯი 6: სტაბილურობის კონექტორები

დუბლიკატი მშენებლობა.

აიღეთ ორი 90 გრადუსიანი კონექტორი და 13x1 კონექტორი და დააჭირეთ ისინი, როგორც ეს ნაჩვენებია მეორე სურათზე.

ნაბიჯი 7: მზის პანელების ჩატარების ასამბლეა

აიღეთ ადრე აშენებული ნაწილები და შეიკრიბეთ.

ნაბიჯი 8: მზის პანელის იარაღი

მიამაგრეთ H კონექტორი და L კონექტორი, როგორც ნაჩვენებია მეორე სურათზე.

ნაბიჯი 9: მზის პანელის იარაღი შემდგომი

განსხვავებული L კონექტორისა და ორი ერთეულის გამოყენებით, მიამაგრეთ ისინი, როგორც ნაჩვენებია.

ნაბიჯი 10: მზის პანელის იარაღი შემდგომი

შემდეგი, თქვენ უნდა აიღოთ სხვა L კონექტორი, ერთი უფრო მოკლე ბაზით და კიდევ ორი საყრდენი და ასევე დააკავშიროთ ისინი.

ნაბიჯი 11: მზის პანელის იარაღი შემდგომი

ახლა თქვენ დაამატებთ პირდაპირ ნაჭერს და კიდევ ორ საყრდენს შეკრებაზე, როგორც ნაჩვენებია.

ნაბიჯი 12: მზის პანელის იარაღი შემდგომი

მკლავის შეკრების ბოლო ეტაპისთვის დაამატეთ საბოლოო L ნაჭერი, როგორც ნაჩვენებია. ეს ნაჭერი სახეზე იქნება მზის პანელის გამართვაში.

ნაბიჯი 13: დაამატეთ ნაწილი ასამბლეას

შეაერთეთ ის ნაწილი, რომელიც თქვენ შექმენით ასამბლეაზე, როგორც ეს მოცემულია სურათებში. შემდეგ შექმენით მეორე ზუსტად მისი მსგავსი და დაამატეთ იგი მეორე მხარეს.

ნაბიჯი 14: ბაზა

სურათებზე ნაჩვენები ნაჭრების გამოყენებით თქვენ შეიკრიბებით ერთნაირ ნაწილებად, რომლებიც მზის ტრეკერის საფუძველი იქნება. როდესაც შეიკრიბება, მიამაგრეთ ისინი, როგორც ნაჩვენებია.

ნაბიჯი 15: ასამბლეის როტაცია

ასამბლეის როტაციის მიზნით, ჩვენ უნდა დავამატოთ კიდევ ერთი ნაჭერი ბოლოში, რომელიც ამას გააკეთებს. ააშენეთ კვადრატი 4 ნაწილის გამოყენებით, როგორც ეს ადრე იყო ნაჩვენები ინსტრუქციაში და მიამაგრეთ კონექტორები, როგორც ნაჩვენებია.

ნაბიჯი 16: მზის პანელის ჩასმა

მზის პანელის ჩასასმელად შეიძლება დაგჭირდეთ ერთი მკლავის ამოღება. უბრალოდ ამოიღეთ ერთი, გადაიტანეთ პანელში და მიამაგრეთ იგი.

ნაბიჯი 17: სერვო ძრავის მიმაგრება

ასახული ნაჭრების გამოყენებით ააშენეთ შეკრება, როგორც ნაჩვენებია.

ნაბიჯი 18:

თქვენ უნდა მიამაგროთ ეს შემდეგი ნაჭერი მავთულის გამოყენებით ან მსგავსი რამ, რომ დაიცვათ იგი.

ნაბიჯი 19:

მიამაგრეთ ახლადშექმნილი ასამბლეა საერთო კრებაზე, როგორც ნაჩვენებია. ეს ხელს შეუწყობს სერვო ძრავის განთავსებას.

ნაბიჯი 20: დააკავშირეთ ფოტო რეზისტორები მავთულხლართებთან

შეაერთეთ თითოეული ფოტო-რეზისტორის ბოლოები მავთულხლართებზე, როგორც ნაჩვენებია.

ნაბიჯი 21: მიამაგრეთ ფოტო რეზისტორების შეკრება

ფირის ან სხვა წებოს გამოყენებით, მიამაგრეთ ფოტო-რეზისტორები შეკრების თითოეულ ბოლოზე, როგორც ნაჩვენებია.

ნაბიჯი 22: შეაგროვეთ ელექტრონული ნაწილები

ელექტრული შეკრების დაწყებამდე დარწმუნდით, რომ თქვენ გაქვთ ნაჩვენები ყველა ნაწილი, ან მათი ექვივალენტი.

-არდუინო: Uno R3 კონტროლერის დაფა

-9x Jumper Wires

-4x ქალი-კაცი Dupont მავთულები

-1x 9V ბატარეა

-1x Battery Snap-on Connector Clip

-2x 1K Ohm რეზისტორები

-2x ფოტო რეზისტორი (ფოტოცელი)

-1x სერვო ძრავა (SG90)

ყველა კომპონენტი ადვილად ხელმისაწვდომია Elegoo Super Starter Kit- ში

ნაბიჯი 23: მიამაგრეთ სერვო ძრავა

შეაერთეთ სერვო ძრავა პურის დაფაზე და არდუინოში, როგორც ეს ნაჩვენებია. ყავისფერი მავთული უარყოფითია, წითელი მავთული დადებითია, ხოლო ყვითელი მავთული არის სერვოს კონტროლი.

ნაბიჯი 24: მავთულის ფოტო რეზისტორები

შეაერთეთ ფოტო-რეზისტორები პურის დაფაზე, როგორც ეს ნაჩვენებია. შემდეგ, მოათავსეთ ელექტრული შეკრება ბაზაზე, როგორც ნაჩვენებია.

ნაბიჯი 25: ჩატვირთეთ კოდი

კოდის PDF ასლი, ისევე როგორც ფაქტობრივი Arduino პროგრამის ფაილი შეტანილია გამოსაყენებლად. სერვო ბიბლიოთეკა ჩართულია და კოდის შედგენამდე კომპიუტერში უნდა იყოს შენახული.

ქვემოთ მოცემულია ჩვენი კოდის ტექსტური ასლი; ის უსიამოვნოა ფორმატირების არარსებობის გამო, როდესაც ის ჩასმულია, მაგრამ უნდა შეადგინოს.

// მზის ტრეკერი // NC სახელმწიფო უნივერსიტეტი // TDE 331 // Taylor Blankenship, Preston McMillan, Taylor Ussery // 3 დეკემბერი, 2018/ * * ეს პროგრამა დაწერილია მარტივი ერთი ღერძიანი მზის ტრეკერის გასაკონტროლებლად. * პროგრამა ზომავს ცვალებად წინააღმდეგობას ორი ფოტო-რეზისტორისგან, ერთი მზის პანელის ორივე მხარეს. * რეალურ სამყაროში, ორი რეზისტორი განსაზღვრავს მზის პანელის შემობრუნებას აღმოსავლეთით თუ დასავლეთით, მზის პოზიციიდან გამომდინარე, რათა მოხდეს ელექტროენერგიის ალტერნატიული ენერგიის წარმოების მაქსიმალურად გაზრდა. */// თქვენ უნდა შეიტანოთ თანდართული servo პაკეტი, რათა Arduino– მ იცოდეს როგორ გააკონტროლოს თავისი ფუნქციები #მოიცავს // შექმნა servo ობიექტი servo servo myservo გასაკონტროლებლად; // ცვლადი სერვო პოზიციის შესანახად int pos = 90; // ჩამოთვალეთ ფოტოს უჯრედების რეზისტენტებისთვის int აღმოსავლეთი = 0; int west = 1; // ფოტოელემენტის ღირებულებები შესადარებლად int eastRead; int westRead; // რა მიმართულებით უნდა მოტრიალდეს მზის პანელი? int კომპასი = -1; void setup () {// ანიჭებს servo პინ 9 -ს servo ობიექტს myservo.attach (9); // იწყებს სერვოს 90 გრადუსამდე, მისი დიაპაზონის შუა ნაწილს myservo.write (90); // საშუალებას აძლევს მომხმარებელს განათავსოს servo მთაზე 5000ms ან 5 წამი დაგვიანებით (5000);

// იწყებს სერიულ მონიტორს ტესტირების მიზნით Serial.begin (9600); } void loop () {// განსაზღვრავს ღირებულებებს ფოტოელექტრონული რეზისტორებიდან eastRead = analogRead (აღმოსავლეთი); westRead = analogRead (დასავლეთი); // სჭირდება მზის პანელს აღმოსავლეთისკენ შემობრუნება? if (eastRead> westRead) {Serial.println ("აღმოსავლეთი"); // ადგენს ცვლადს, რათა სერვო იქცეს აღმოსავლეთის კომპასისკენ = 0; } // სჭირდება მზის პანელს დასავლეთისკენ შემობრუნება? if (westRead> eastRead) {Serial.println ("დასავლეთი"); // ცვლის ცვლადს, რათა სერვო გადაუხვიოს დასავლეთის კომპასისკენ = 1;

} // ქვემოთ ჯგუფი if (კომპასი == 0) {გრადუსი ტოლერანტობა თუ (5 <= pos && pos <= 175) {// გამოაკლებს 1 -ს "pos" ცვლადს და ჩაანაცვლებს მთელ რიცხვს pos -= 1; // ადგენს servo myservo.write (pos) პოზიციას; } Serial.println (pos); } // კოდის ქვედა ჯგუფი მზის პანელს უხვევს დასავლეთისკენ თუ (კომპასი == 1)

კოდი მზის პანელს აღმოსავლეთის მიმართულებით უხვევს 5 -დან 175 -მდე // 0 და 180 არის სერვოს მაქსიმალური მნიშვნელობები და ამას აქვს 5

// თუ სერვო

{// თუ სერვო პოზიცია არის 5 -დან 175 -მდე // 0 და 180 არის სერვოს მაქსიმალური მნიშვნელობები და ამას აქვს 5 გრადუსიანი ტოლერანტობა თუ (5