Tiết kiệm năng lượng cường độ ánh sáng bằng cách sử dụng tế bào quang điện và cảm biến nhiệt: 6 bước

2024 Tác giả: John Day | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2024-01-30 13:34

Tài liệu hướng dẫn này được thiết kế để dạy bạn cách tiết kiệm năng lượng bằng cách thay đổi cường độ ánh sáng bằng cách sử dụng tế bào quang điện và điện trở nhiệt. Chúng tôi sẽ hướng dẫn bạn cách xây dựng mạch và viết mã Arduino bằng MATLAB.

Bước 1: Tuyên bố vấn đề

Thông thường, trong các tòa nhà, đèn được bật và phát ra cùng cường độ trong suốt cả ngày. Với ánh sáng tự nhiên, cường độ ánh sáng tổng thể trong phòng thay đổi. Chúng tôi đã tạo ra một thiết bị có thể tính toán lượng ánh sáng tự nhiên trong phòng và thay đổi cường độ ánh sáng nhân tạo phát ra để tiết kiệm năng lượng hơn. Ánh sáng mặt trời tự nhiên cũng làm nóng căn phòng, vì vậy chúng tôi đã thêm một thiết bị tính toán sự thay đổi nhiệt độ, vì vậy rèm có thể được hạ xuống hoặc nâng lên để cố gắng duy trì nhiệt độ trong phòng. Tất cả các hệ thống này làm việc cùng nhau để tạo ra một sản phẩm tiết kiệm năng lượng hơn!

Bước 2: Các bộ phận và vật liệu được sử dụng

Để tạo mạch hiển thị ở trên, bạn sẽ cần những thứ sau:

(1) Bảng Arduino

(1) Đèn LED

(1) Tế bào quang

(1) Nhiệt điện trở

(2) Điện trở 330 Ohm

(1) Servo

(12) Dây hai đầu

(1) Cáp USB

(1) Máy tính để bàn với MATLAB

(1) Máy in 3D và Fusion 360

Bước 3: Tạo thanh 3D của bạn

Có 8 ảnh để giúp hướng dẫn thực hiện bước này. 7 cái đầu tiên đang sử dụng Autodesk Fusion và cái cuối cùng là sản phẩm cuối cùng

Về cơ bản, chúng tôi đang thiết kế một thanh có thể gắn vào servo bằng cách sử dụng băng. Servo và thanh truyền hoạt động cùng nhau để hoạt động như một bức màn, sẽ điều chỉnh nhiệt độ trong phòng bằng cách chặn hoặc cho "ánh sáng mặt trời" vào. Sau khi hoàn tất, hãy gắn thanh vào servo.

Hướng dẫn tạo bản phác thảo:

1. Mở Autodesk và nhấp vào tab kéo xuống "Tạo". Nhấp vào tùy chọn "hình trụ" như trong hình đầu tiên. Để nó ở mức đùn ban đầu là 5 mm.

2. Khi bạn đã có hình trụ vững chắc của mình, hãy nhấp vào "Sketch" và sau đó chọn tùy chọn "Center Diameter Circle" như thể hiện trong hình thứ ba.

3. Nhấp vào tâm của hình trụ đặc của bạn và thay đổi đường kính của hình tròn mới thành 9 mm.

4. Nhấp vào "Tạo" một lần nữa và chọn "Extrude". Nhấp vào vòng tròn nhỏ hơn làm mặt phẳng bạn chọn và thay đổi thao tác thành "tham gia".

5. Mở rộng hình tròn đến 65 mm hoặc dài hay ngắn mà bạn muốn. Bản phác thảo bây giờ đã hoàn thành và trông giống như bức tranh thứ bảy.

6. Xuất bản phác thảo và in sang máy in 3D cục bộ của bạn. Quá trình này sẽ mất khoảng 25 phút và sẽ trông giống như bức ảnh cuối cùng khi hoàn thành và in hoàn chỉnh.

Bước 4: Cấu hình

Cách đấu dây của breadboard và Arduino như sau:

Breadboard độc quyền:

Dây từ 28a đến nguồn

Dây từ 24a xuống đất

Điện trở từ 24c đến 26c

Thermistor từ 26e đến 28e

Dây từ 20a đến nguồn

Tế bào quang từ 18c đến 20c

Điện trở từ 16e đến 18e

Dây từ 4a xuống đất

LED từ 4c đến 6c

Dây từ 16a xuống đất

Breadboard và Arduino:

Đi dây từ 18a trên breadboard đến 'A0' trên Arduino

Đi dây từ 26a trên breadboard đến 'A1' trên Arduino

Đi dây từ 6e trên breadboard đến 'D3' trên Arduino

Nối dây từ nguồn trên bảng mạch sang '5V' trên Arduino

Đi dây từ mặt đất trên breadboard tới 'GND' trên Arduino

Servo:

Đi dây từ nguồn trên breadboard tới Servo

Đi dây từ mặt đất trên breadboard tới Servo

Đi dây từ 'D9' trên Arduino đến Servo

Bước 5: Mã hóa

Mã được hiển thị trong các hình ảnh trên

Bước 6: Đặt tất cả các bước lại với nhau và tận hưởng

Sau khi thanh 3D của bạn được gắn vào servo, tất cả hệ thống dây điện đã hoàn tất và bạn đã viết toàn bộ mã, bạn đã có hệ thống chiếu sáng tiết kiệm năng lượng của riêng mình!