Tự làm công cụ theo dõi năng lượng mặt trời Arduino (Để giảm sự nóng lên toàn cầu): 3 bước

2024 Tác giả: John Day | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2024-01-30 13:30

Xin chào các bạn, trong hướng dẫn này tôi sẽ chỉ cho các bạn cách tạo một bộ theo dõi năng lượng mặt trời bằng vi điều khiển arduino. Trong thế giới ngày nay, chúng ta phải đối mặt với một số vấn đề đáng lo ngại. Một trong số đó là biến đổi khí hậu và sự nóng lên toàn cầu. Nhu cầu về các nguồn năng lượng xanh và sạch hơn bao giờ hết. Một trong những nguồn nhiên liệu xanh đó là năng lượng mặt trời. Mặc dù nó đang được sử dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực khác nhau trên toàn cầu, nhưng một trong những nhược điểm của nó là hiệu quả thấp. Có nhiều nguyên nhân khiến chúng hoạt động kém hiệu quả, một trong số đó là do không nhận được cường độ ánh sáng tối đa mà mặt trời cung cấp suốt cả ngày. Điều này là do mặt trời di chuyển khi ngày trôi qua và nó chiếu ở các góc khác nhau so với bảng năng lượng mặt trời trong suốt cả ngày. Nếu chúng ta tìm ra cách để làm cho bảng điều khiển luôn đối mặt với ánh sáng rực rỡ nhất mà mặt trời cung cấp, ít nhất chúng ta có thể tận dụng tối đa những gì mà các pin mặt trời này cung cấp. Tôi cố gắng giải quyết vấn đề này ngày hôm nay với một mô hình quy mô nhỏ. Giải pháp của tôi rất đơn giản và rất cơ bản để nói rằng ít nhất, những gì tôi đã cố gắng làm là tôi đã cố gắng di chuyển bảng điều khiển năng lượng mặt trời cùng với chuyển động của mặt trời. Điều này đảm bảo rằng các tia chiếu vào bảng điều khiển ít nhiều sẽ vuông góc với bề mặt của nó. Điều này cung cấp sản lượng tối đa từ công nghệ hiện tại của chúng tôi. Bạn cũng có thể nghĩ "tại sao không xoay nó bằng cách sử dụng bộ đếm thời gian!". Chúng ta không thể làm điều đó ở mọi nơi vì thời gian trong ngày rất khác nhau trên toàn cầu và thời tiết và khí hậu cũng vậy. Ngày trong mùa đông ngắn hơn so với mùa hè, điều này khiến bộ đếm thời gian hoạt động không tốt. Tuy nhiên, thiết kế theo dõi năng lượng mặt trời trục đơn cho phép khắc phục những thiếu sót này. Bạn cũng có thể nghĩ….. “tại sao không phải là máy theo dõi năng lượng mặt trời 2 trục?”. Một thiết bị theo dõi năng lượng mặt trời 2 trục rất phù hợp cho một dự án trường học nhưng thực tế không khả thi đối với các trang trại năng lượng mặt trời có quy mô như sân bóng đá. 1 trục là một giải pháp khả thi và thiết thực hơn nhiều cho ứng dụng như vậy. Dự án này sẽ mất chưa đầy 1 giờ để xây dựng và bạn có thể có thiết bị theo dõi năng lượng mặt trời của riêng mình để sẵn sàng sử dụng. Ngoài ra, mã được cung cấp ở cuối hướng dẫn để bạn tải xuống. Tuy nhiên, tôi vẫn sẽ giải thích cách mã và dự án tổng thể hoạt động. Tôi cũng đã đưa dự án này vào cuộc thi Robot trên vật hướng dẫn, nếu bạn thích nó, hãy bình chọn:).

Không cần thêm bất kỳ lời khuyên nào nữa, chúng ta hãy làm cho nó.

Quân nhu

Những gì bạn sẽ cần cho dự án này được liệt kê dưới đây, Nếu bạn có sẵn chúng trong tay thì thật tuyệt. Nhưng nếu bạn không có họ với bạn, tôi sẽ cung cấp một liên kết cho từng người trong số họ.:

1. Arduino UNO R3: (Ấn Độ, Quốc tế)

2. Micro servo 9g: (flipkart, Amazon.com)

3. LDR: (flipkart, Amazon.com)

4. dây đệm và breadboard: (Flipkart, Amazon)

5. Arduino IDE: arduino.cc

Bước 1: Thiết lập:

Bây giờ chúng ta có tất cả phần cứng và phần mềm cần thiết để tạo ra robot theo dõi năng lượng mặt trời tuyệt vời của riêng mình, hãy lắp ráp thiết lập. Trong hình trên, tôi đã cung cấp sơ đồ hoàn chỉnh để thiết lập bộ máy.

=> Thiết lập LDR:

Trước hết, chúng ta cần hiểu nguồn sáng của chúng ta sẽ diễn ra như thế nào trong suốt cả ngày. Mặt trời thường đi từ đông sang tây, vì vậy chúng ta cần sắp xếp các LDR thành một đường duy nhất với khoảng cách thích hợp giữa chúng. Để có một bộ theo dõi năng lượng mặt trời hiệu quả hơn, tôi khuyên bạn nên đặt các LDR với một số góc giữa chúng. Ví dụ: tôi đã sử dụng 3 LDR, vì vậy tôi sẽ phải sắp xếp chúng sao cho góc 180 độ giữa chúng được chia thành 3 phần bằng nhau, điều này sẽ giúp tôi cảm nhận chính xác hơn về hướng của nguồn sáng.

LDR hoạt động như thế nào vì về cơ bản nó là một điện trở mà phần thân có vật liệu bán dẫn bên trong nó. Do đó, khi ánh sáng chiếu vào nó, các điện tử phụ được giải phóng bởi chất bán dẫn, dẫn đến giảm điện trở của nó một cách hiệu quả.

Chúng tôi sẽ lập bản đồ điện áp tại điểm giao nhau nếu LDR và điện trở để xem sự tăng và giảm của điện áp tại điểm đó. Nếu điện áp giảm, có nghĩa là cường độ ánh sáng đã giảm tại điện trở cụ thể đó. Vì vậy, chúng ta sẽ chống lại điều này bằng cách di chuyển khỏi vị trí đó đến vị trí có cường độ ánh sáng cao hơn (điện áp của điểm giao nhau cao hơn).

=> Thiết lập động cơ servo:

Về cơ bản, động cơ servo là một động cơ mà bạn có thể chỉ định một góc cho nó. Bây giờ khi thiết lập servo, bạn cần lưu ý một yếu tố, bạn cần căn chỉnh còi servo sao cho vị trí 90 độ tương ứng với nó song song với mặt phẳng mà nó đang được giữ.

=> Nối dây:

Kết nối thiết lập theo sơ đồ được cung cấp ở trên.

Bước 2: Viết mã:

Cắm arduino vào máy tính bằng cáp USB và mở arduino IDE.

Mở mã được cung cấp trong hướng dẫn này.

Chuyển đến menu Công cụ và chọn bảng bạn đang sử dụng, tức là UNO

Chọn Cổng mà arduino của bạn được kết nối.

Tải chương trình lên bảng arduino.

LƯU Ý: Bạn phải nhớ rằng tôi đã hiệu chỉnh các kết quả đọc với điều kiện bên trong phòng của tôi. Của bạn có thể khác với của tôi. Vì vậy, đừng hoảng sợ và mở màn hình nối tiếp được hiển thị ở góc trên cùng bên phải của màn hình IDE. Bạn sẽ được hiển thị nhiều giá trị cuộn trên màn hình lấy một bộ 3 giá trị liên tiếp và hiệu chỉnh các giá trị theo nó.

Bước 3: Thử nghiệm

Bây giờ với tất cả những nỗ lực mà bạn đã đặt vào dự án nhỏ này của chúng tôi. Đã đến lúc kiểm tra nó.

Hãy tiếp tục và cho mọi người thấy những gì bạn đã làm và tận hưởng.

Nếu bạn có bất kỳ nghi ngờ / đề xuất nào liên quan đến dự án này, vui lòng kết nối với tôi trên trang web của Tôi