태양 전지 패널 태양 추적기 - 전화 충전기

이 프로젝트 정보

친환경화

저는 호주의 재생 에너지 산업에서 일해 왔으며 현재 Arduinos를 만지작거리고 있습니다. 그러나 마침내 이 두 가지를 결합하여 나만의 작은 태양광 장치를 만들기로 결정한 것은 이 프로젝트가 될 때까지였습니다. 한 가지 작은 참고 사항으로, 이 프로젝트는 기껏해야 3.4V를 생성하는 태양 전지판의 출력을 최대화하는 데 사용되는 Arduino 및 서보에 전원을 공급하기 위해 분명히 5V가 필요합니다. 그래서 그 자체를 지불하지 않습니다. 그러나 이 개념은 확장 가능하므로 예를 들어 이 개념을 8개의 패널 어레이에서 사용하여 12V를 생성하는 경우 외부 전원 없이 arduino에 전원을 공급하고 휴대전화를 충전할 수 있습니다. 나는 언젠가 이것을 할 계획이며, 그럴 때 여기에 링크를 추가할 것입니다.

여기 있는 동안 출처를 밝히는 것이 좋습니다...

DIY 생활 - http://www.the-diy-life.com/arduino-solar-tracker/

브라운 독 가제트 - http://www.instructables.com/id/Solar-Altoids-USB-Charger/

둘 다 주제에 대한 좋은 정보 출처와 개념을 어디서 얻었습니다.

시작하기

그래서 먼저 태양광 패널이 필요합니다. 나는 2개를 사용했지만 원하는 만큼 사용할 수 있지만 9그램 서보가 얼마나 들어 올리거나 내릴 수 있는지 생각하십시오(너무 무겁게 만들지 마십시오). 내가 찾은 패널의 정격은 1.5V, 0.75W로 요즘 가장 낮은 수준입니다. 하지만 가볍고 저렴했으며 이것이 저에게 개념 증명 프로젝트라는 점을 감안할 때 출력은 그다지 중요하지 않습니다.

나는 에폭시로 가장자리를 따라 두 개의 패널을 결합했습니다. 패널을 스트링에 연결하려면 한 패널의 양극 리드를 다른 패널의 음극 리드에 납땜하기만 하면 양극 및 음극 전선이 남게 됩니다. 두 개의 LDR을 태양 전지판의 양쪽(동쪽 및 서쪽)에 부착하고 점퍼 와이어의 한쪽 끝을 각 리드에 납땜합니다. 점퍼선은 한쪽 끝을 잘라내고 전선이 노출되도록 리드를 5mm 정도 벗겨주면 납땜이 더 쉽습니다. .

Arduino가 LDR을 읽으려면 각각에 대한 전압 분배기 회로가 필요합니다. 전압 분배기는 여기를 참조하십시오. 이 회로에서 LDR은 R1이고 R2에 10kohm 저항을 사용하고 두 개의 저항이 만나는 arduino에 점퍼 와이어를 연결합니다. 이 프로젝트를 브레드보드에 구축하는 경우 하나의 LDR 리드는 전압 분배기로 연결되고 다른 하나는 양극 전원 레일로 연결됩니다. 아래 Fritzing 다이어그램을 참조하십시오.

추적기 구조

다음으로 구축해야 할 것은 패널이 앉을 수 있는 회전 지지대 구조입니다. 내 디자인은 기본적으로 두 개의 A 프레임으로 지지되는 스프링 스틸 길이입니다. 패널 어레이의 아래쪽에는 스프링 강철용 구멍이 있는 작은 나무 버팀대가 있습니다. 나는 그것을 저렴하고 쉽고 가볍게 유지하기 위해 발사 나무로 전체를 만들었지만 이것이 영구적 인 고정 장치라면 얇은 강철이나 처리 된 합판으로 원할 것입니다. 나는 회전 지지대의 건물을 잘 문서화하지 않았지만 아래 비디오는 그것이 어떻게 수행되었는지와 서보의 위치를 ​​보여줍니다. 나는 패널을 아래쪽 각도로 만들었습니다. 북쪽 구조의 베이스이므로 패널이 태양을 추적할 때 어떤 방향으로 흔들리든 출력을 최대화하기 위해 항상 약간 북쪽으로 기울어집니다. (나는 남반구에 있다)

서보 장착

서보는 A 프레임 구조의 지지대 중 하나에 앉아 패널의 한쪽을 들어 올리거나 내립니다. 나는 펜치를 사용하여 스프링 강철을 접었습니다. 끝을 고리로 만들 수 있습니다. 패널 스트럿과 서보 암을 통해 고리를 걸 수 있습니다. 강철에 맞게 서보 암의 구멍을 넓혀야 할 수도 있습니다. 나는 찾을 수있는 가장 작은 드릴 비트를 사용했습니다. 패널이 부드럽게 들어 올리려면 구멍 내에서 회전할 수 있어야 하므로 서보 암이나 패널 스트럿에 강철을 붙이지 마십시오. 제자리에 고정되면 구조에서 패널을 제거하여 서보만 남아 보정을 수행할 수 있도록 합니다.

서보 보정

새 스케치를 열고 다음 코드를 입력하세요.

#include 서보 myservo1; //servoint pos =10;void setup() { myservo1.attach(9); //서보 객체를 PWM 핀 9에 연결합니다.}void loop() { myservo1.write(pos);} 

arduino에 업로드하고 서보가 어디로 이동하는지 확인하십시오. 스케치에서 'pos' 값을 0에서 180 사이로 계속 변경하고 서보 암이 위아래로 똑바로 가리키는 위치를 찾을 때까지 스케치를 다시 업로드합니다. 그것들은 당신의 최대값과 최소값입니다. 제 경우에는 15와 140이었습니다. 값이 180-back에서 0으로 어떻게든 겹치면 서보 암을 제거하고 올바르게 정렬될 수 있도록 위치를 조정하십시오.

퍼팅 안에 함께

계속해서 모든 것을 연결하고 다음 스케치를 입력하십시오.

//Sun Tracker Sketch ////이 스케치는 외부 전원 없이 ////Arduinio에서 직접 전원을 공급받을 수 있는 9그램 서보와 함께 사용하도록 설계되었습니다. fritzing 다이어그램은 Github 저장소 //https://github.com/nickalanf/Arduino--Projects//Serial 모니터 섹션을 참조하세요. 비활성화////스케치 by FIELDING - 8/2/18#include 서보 서보; // 서보를 제어하기 위한 서보 객체 생성 eLDRPin =A0; // LDR에 핀을 할당합니다.sint wLDRPin =A1;int eastLDR =0; //LDR 판독값에 저장할 변수 생성int westLDR =0;int difference =0; //두 LDR을 비교할 변수 생성'sint error =10; // tow LDR'sint servoSet =130; //서보 위치 변수 - 장치마다 다름.void setup() { servo.attach(9); // 서보 객체를 PWM 핀 9에 연결합니다. Serial.begin(9600); } 무효 루프() { eastLDR =analogRead(eLDRPin); // LDR 값 읽기 westLDR =analogRead(wLDRPin); if (eastLDR <400 &&westLDR <400) { //두 LDR에 모두 약한 조명이 있는지 확인 while (servoSet <=140 &&>=15) { // 그렇다면 일출 서보세트를 위해 패널을 동쪽으로 다시 보냅니다. ++; 서보.쓰기(servoSet); 지연(100); } } 차이 =eastLDR - westLDR; //차이를 확인합니다. if (difference> 10) { //패널을 더 높은 값으로 LDR 쪽으로 보냅니다. if (servoSet <=140) { servoSet ++; 서보.쓰기(servoSet); } } else if (차이 <-10) { if (servoSet>=15) { 서보셋 --; 서보.쓰기(servoSet); } } Serial.print(eastLDR); //시리얼 모니터는 디버깅/설정에 유용할 수 있습니다. Serial.print(" - "); // Serial.print(westLDR); //동일한 빛을 비추고 있으면 오류 값으로 수정합니다. Serial.print(" - "); Serial.print(차이); Serial.print(" - "); Serial.print(서보세트); //사용 가능한 스윙을 최대화하기 위해 서보 설정을 미세 조정합니다. Serial.print(" - "); Serial.println("."); 지연(100);} 

직렬 모니터를 열고 LDR에 빛을 비춥니다. 양쪽에 골고루 비춰보고 시리얼 모니터에 출력되는 값의 차이를 확인해보세요. 약 25보다 크거나 -25보다 작은 경우 오류 보정을 추가해야 합니다. 해당 오류 값을 코드에 추가한 다음 해당 LDR에서 해당 값을 더하거나 뺍니다. 차이 값이 가까우면 그대로 두는 것이 좋습니다.

테스트할 준비가 되었습니다! 가장 쉬운 방법은 횃불/램프를 들고 어두운 방으로 들어가는 것입니다. 한 LDR에서 다른 LDR로 조명을 천천히 흔들고 패널이 움직이는 것을 지켜보십시오. 또한 하나의 LDR을 덮을 수 있으며 패널은 해당 LDR에서 멀어져야 합니다.

보너스- 전화 충전기

패널 출력을 실제로 사용하려면 2.5V-5V DC-DC 부스트 컨버터를 패널에서 나오는 리드에 직접 연결할 수 있습니다. arduino/breadboard와 완전히 분리된 회로입니다. 표준 전화는 5V에서 충전되며 패널은 5V를 출력하지만 전류가 낮을 수 있으므로 배터리가 가득 차거나 햇빛이 부족하면 충전하기에 충분한 출력이 없을 수 있습니다. 이 문제를 해결하는 가장 쉬운 방법은 패널을 더 추가하는 것입니다!

코드

태양 추적기처리

//Sun Tracker Sketch ////이 스케치는 9그램 서보와 함께 사용하도록 설계되었으며 // 외부 전원 없이 Arduinio에서 직접 전원을 공급받을 수 있습니다. fritzing 다이어그램은 Github 저장소 //https://github.com/nickalanf/Arduino--Projects//Serial 모니터 섹션을 참조하세요. 비활성화////스케치 by FIELDING - 8/2/18#include 서보 서보; // 서보를 제어하기 위한 서보 객체 생성 eLDRPin =A0; // LDR에 핀을 할당합니다.sint wLDRPin =A1;int eastLDR =0; //LDR 판독값에 저장할 변수 생성int westLDR =0;int difference =0; //두 LDR을 비교할 변수 생성'sint error =10; // tow LDR'sint servoSet =130; //서보 위치 변수 - 장치마다 다름.void setup() { servo.attach(9); // 서보 객체를 PWM 핀 9에 연결합니다. Serial.begin(9600); } 무효 루프() { eastLDR =analogRead(eLDRPin); // LDR 값 읽기 westLDR =analogRead(wLDRPin); if (eastLDR <400 &&westLDR <400) { //두 LDR에 모두 약한 조명이 있는지 확인 while (servoSet <=140 &&>=15) { // 그렇다면 일출 서보세트를 위해 패널을 동쪽으로 다시 보냅니다. ++; 서보.쓰기(servoSet); 지연(100); } } 차이 =eastLDR - westLDR; //차이를 확인합니다. if (difference> 10) { //패널을 더 높은 값으로 LDR 쪽으로 보냅니다. if (servoSet <=140) { servoSet ++; 서보.쓰기(servoSet); } } else if (차이 <-10) { if (servoSet>=15) { 서보셋 --; 서보.쓰기(servoSet); } } Serial.print(eastLDR); //시리얼 모니터는 디버깅/설정에 유용할 수 있습니다. Serial.print(" - "); // Serial.print(westLDR); //동일한 빛을 비추고 있으면 오류 값으로 수정합니다. Serial.print(" - "); Serial.print(차이); Serial.print(" - "); Serial.print(서보세트); //사용 가능한 스윙을 최대화하기 위해 서보 설정을 미세 조정합니다. Serial.print(" - "); Serial.println("."); 지연(100);}

회로도