Solar Tracker սարք ՝ 25 քայլ

2024 Հեղինակ: John Day | [email protected]. Վերջին փոփոխված: 2024-01-30 09:49

Այս քայլերին հետևելով ՝ դուք կկարողանաք ստեղծել և ներդնել արևային վահանակ, որը հարմարեցնում է իր դիրքը ՝ արևին հետևելու համար: Սա թույլ է տալիս առավելագույն քանակությամբ էներգիա վերցնել ամբողջ օրվա ընթացքում: Սարքն ունակ է զգալ լույսի ուժը, որն ստանում է երկու ֆոտո-դիմադրիչի միջոցով, և այն օգտագործում է այս տեղեկատվությունը ՝ որոշելու, թե ինչ ուղղությամբ պետք է այն կանգնած լինի:

Ուսուցման նպատակները

• Իմացեք հացաթղթերի միացման մասին
• Իմացեք, թե ինչպես վարել հիմնական գործառույթները (վերբեռնել/սկզբնավորել կոդը) Arduino- ում
• Իմացեք տարբեր էլեկտրական բաղադրիչների մասին
• Իմացեք, թե ինչպես կարելի է ուժեղացնել այլընտրանքային էներգիայի արտադրությունը

Քանի որ սա նախագիծ է դասի համար, մենք ձգտում ենք անդրադառնալ ITEEA- ի կողմից Տեխնոլոգիական գրագիտության չափանիշներին (STL): Այն, ինչ մենք ցանկանում ենք, որ ուսանողները սովորեն այս նախագծից.

Ստանդարտ 16. Էներգիայի և էներգիայի տեխնոլոգիաներ

Բոլոր քաղաքացիների պարտականությունն է պահպանել էներգետիկ ռեսուրսները `ապահովելու համար, որ ապագա սերունդները մուտք ունենան այդ բնական պաշարներին: Որոշելու համար, թե որ էներգետիկ պաշարները պետք է հետագայում զարգացվեն, մարդիկ պետք է քննադատաբար գնահատեն շրջակա միջավայրի վրա տարբեր էներգետիկ ռեսուրսների օգտագործման դրական և բացասական ազդեցությունները:

6-8-րդ դասարաններ Էլեկտրահամակարգերն օգտագործվում են այլ տեխնոլոգիական համակարգերին քշելու և շարժիչ ուժ ապահովելու համար: Մեր միջավայրում օգտագործվող էներգիայի մեծ մասն արդյունավետ չի օգտագործվում:

9-12-րդ դասարաններ Էներգիան կարող է խմբավորվել հիմնական ձևերի `ջերմային, ճառագայթային, էլեկտրական, մեխանիկական, քիմիական, միջուկային և այլն: Էներգետիկ ռեսուրսները կարող են վերականգնվել կամ չվերականգնվել:

Արժեքի գնահատումը նախատեսված է Արևային վահանակների հավաքածուի համար ($ 50), Arduino Kit- ի ($ 40) և Lego- ի տեսականու մասերի համար ($ 25), ընդհանուր առմամբ $ 115 բոլոր մասերի համար, բոլորովին նոր:

Քայլ 1: Աջակցության բազա

Վերցրեք այս 1x16 (15 անցք) լեգո աղյուսներից չորսը և դրանք միասին դրեք, ինչպես երկրորդ նկարում

Քայլ 2: Պտտվող լեռ

Այս բաղադրիչներից երկուսը կարտադրվեն, այնպես որ կրկնապատկեք անհրաժեշտ բաղադրիչները և հետ շրջեք դրանք մյուս կողմի համար:

Ձեռք բերեք այս մոխրագույն կտորներից մեկը, մեկ «H» միակցիչ և մեկ միացնող մեխ, որի մի կողմը գումարած է, իսկ մյուս կողմից ՝ կլոր մեխը:

Կառուցեք բաղադրիչը, ինչպես ցույց է տրված երկրորդ նկարում, և երկրորդը կառուցեք հակառակ ուղղությամբ հակառակ կողմի համար:

Քայլ 3: Միավորել 1 -ին և 2 -րդ քայլերը

Հավաքեք հիմքը և նախորդ կցորդները, ինչպես ցույց է տրված նկարում

Քայլ 4: Արևային վահանակների հիմք

Կրկնօրինակեք այդ մեծությունները և հակառակ կառուցվածքի հակառակ կառուցվածքը:

Ձեռք բերեք 11x1 միակցիչ գավազան, երկու անկյունային կտոր և 8 կլոր միացնող կտոր:

Հավաքեք այնպես, ինչպես ցույց է տրված երկրորդ նկարում:

Քայլ 5: Արևային վահանակի անցք

Կրկնօրինակ շինարարություն:

Օգտագործեք չորս 90 աստիճանի միակցիչ, երկու 15x1 միացնող ձող և երկու 9x1 միացնող ձող և հավաքեք այնպես, ինչպես ցույց է տրված երկրորդ նկարում

Քայլ 6: Կայունության միակցիչներ

Կրկնօրինակ շինարարություն:

Վերցրեք 90 աստիճանի երկու միակցիչ և 13x1 միակցիչ գավազան և ամրացրեք դրանք միասին, ինչպես ցույց է տրված երկրորդ նկարում:

Քայլ 7: Արևային վահանակների անցկացման ժողով

Վերցրեք նախկինում կառուցված մասերը և հավաքեք:

Քայլ 8: Արևային վահանակի զենք

Կցեք H միակցիչը և L միակցիչը, ինչպես ցույց է տրված երկրորդ նկարում:

Քայլ 9. Արևային վահանակի սպառազինություն

Օգտագործելով այլ L միակցիչ և երկու միայնակ ամրակներ, ամրացրեք դրանք, ինչպես ցույց է տրված:

Քայլ 10. Արևային վահանակի սպառազինություն

Հաջորդը, դուք պետք է բռնեք մեկ այլ L միակցիչ ՝ մեկը ավելի կարճ հիմքով և ևս երկու ամրակ, և դրանք նույնպես միացրեք:

Քայլ 11: Արևային վահանակի սպառազինություն

Այժմ դուք կավելացնեք ուղիղ կտոր և ևս երկու մեխ, ինչպես ցույց է տրված նկարում:

Քայլ 12: Արևային վահանակի սպառազինություն

Թևը հավաքելու վերջին քայլի համար ավելացրեք վերջնական L կտոր, ինչպես ցույց է տրված: Այս կտորը դեմքով կբարձրանա ՝ օգնելու պահել արևային վահանակը:

Քայլ 13. Մասը ավելացրեք ժողովին

Միացրած հատվածը միացրեք հավաքույթին, ինչպես ցույց է տրված նկարներում: Այնուհետև ստեղծեք ևս մեկ նմանատիպ մեկը և ավելացրեք այն մյուս կողմում:

Քայլ 14: Հիմքը

Օգտագործելով նկարներում ցուցադրված կտորները ՝ դուք կհավաքվեք նման կտորների, որոնք հիմք կհանդիսանան արևային հետագծիչի համար: Հավաքվելուց հետո դրանք կցեք, ինչպես ցույց է տրված:

Քայլ 15. Համագումարի պտտումը

Որպեսզի ժողովը պտտվի, մենք պետք է ներքևում ամրացնենք մեկ այլ կտոր, որը դա կանի: Կառուցեք քառակուսին ՝ օգտագործելով 4 կտոր, ինչպես ցույց է տրված ավելի վաղ հրահանգում, և ամրացրեք միակցիչները, ինչպես ցույց է տրված:

Քայլ 16: Արևային վահանակի տեղադրում

Արևային վահանակը տեղադրելու համար գուցե անհրաժեշտ լինի հեռացնել թևերից մեկը: Պարզապես հանեք մեկը, սահեցրեք վահանակի մեջ և նորից ամրացրեք այն:

Քայլ 17. Servo Motor- ի ամրացում

Օգտագործելով դրված կտորները, կառուցեք հավաքումը, ինչպես ցույց է տրված:

Քայլ 18:

Դուք պետք է կցեք այս հաջորդ կտորը մետաղալարով կամ նմանատիպ այլ բանով այն ամրացնելու համար:

Քայլ 19:

Կցեք նոր ձևավորված հավաքը ընդհանուր ժողովին, ինչպես ցույց է տրված: Սա կօգնի տեղակայել servo շարժիչը:

Քայլ 20. Միացրեք ֆոտո-դիմադրիչները լարերին

Միացրեք յուրաքանչյուր ֆոտո-դիմադրության ծայրերը լարերի հետ, ինչպես ցույց է տրված:

Քայլ 21. Կցեք ֆոտո-դիմադրիչներ հավաքմանը

Օգտագործելով ժապավեն կամ այլ սոսինձ, կցեք ֆոտո-դիմադրիչները հավաքի յուրաքանչյուր ծայրին, ինչպես ցույց է տրված:

Քայլ 22. Հավաքեք էլեկտրոնային մասեր

Նախքան էլեկտրական հավաքումը սկսելը, համոզվեք, որ ցուցադրված են բոլոր մասերը կամ դրանց համարժեքը:

-Ardduino: Uno R3 վերահսկիչ տախտակ

-9x Jumper լարեր

-4x իգական սեռի տղամարդու Dupont լարերը

-1x 9V մարտկոց

-1x Battery Snap-on միակցիչ սեղմիչ

-2x 1K Օմ դիմադրողներ

-2x ֆոտո-դիմադրություն (ֆոտոցել)

-1x Servo Motor (SG90)

Բոլոր բաղադրիչները հասանելի են Elegoo Super Starter Kit- ում

Քայլ 23. Կցեք Servo Motor- ը

Միացրեք servo շարժիչը հացահատիկի և Arduino- ի մեջ, ինչպես ցույց է տրված: Դարչնագույն մետաղալարը բացասական է, կարմիր մետաղալարը `դրական, իսկ դեղին մետաղալարը` սերվոյի հսկիչը:

Քայլ 24. մետաղալարերի ֆոտո-դիմադրիչներ

Միացրեք ֆոտո-դիմադրիչները տախտակի մեջ, ինչպես ցույց է տրված: Այնուհետև տեղադրեք էլեկտրական հավաքումը հիմքի մեջ, ինչպես ցույց է տրված:

Քայլ 25: Բեռնեք ծածկագիրը

Կոդի PDF պատճենը, ինչպես նաև իրական Arduino ծրագրի ֆայլը ներառված են օգտագործման համար: Servo գրադարանը ներառված է և պետք է պահվի համակարգչում ՝ նախքան ծածկագիրը կազմելը:

Ստորև բերված է մեր ծածկագրի տեքստային պատճենը. այն տհաճ տեսք ունի ՝ տեղադրման ժամանակ ձևաչափման բացակայության պատճառով, բայց այն պետք է կազմվի:

// Solar Tracker // NC State University // TDE 331 // Taylor Blankenship, Preston McMillan, Taylor Ussery // 3 դեկտեմբերի, 2018 թ./ * * Այս ծրագիրը գրված է մեկ առանցքի պարզ արևային հետագծման վերահսկման համար: * Measuresրագիրը չափում է փոփոխական դիմադրությունը երկու ֆոտո-դիմադրիչներից ՝ մեկը արևային վահանակի երկու կողմերից: * Իրական աշխարհում երկու դիմադրողները կորոշեն, թե որ կողմով պտտել արևային վահանակը ՝ արևելք կամ արևմուտք ՝ կախված արևի դիրքից ՝ էլեկտրաէներգիայի այլընտրանքային էներգիայի արտադրությունն առավելագույնի հասցնելու համար: */// Դուք պետք է ներառեք կցված servo փաթեթը, որպեսզի Arduino- ն իմանա, թե ինչպես կառավարել իր գործառույթները #ներառել // ստեղծել servo օբյեկտ `servo- ն կառավարելու համար Servo myservo; // փոփոխական ՝ սերվոյի դիրքը պահելու համար int pos = 90; // ցուցակագրել ֆոտոխցիկի դիմադրիչների int east = 0; int արեւմուտք = 1; // photocell- ի արժեքները, որոնք պետք է համեմատվեն int eastRead; int westRead; // ինչ ուղղությամբ պետք է պտտվի արևային վահանակը: int կողմնացույց = -1; void setup () {// կցում է 9 -ին սերվոն servo օբյեկտին myservo.attach (9); // Նախնականացնում է սերվոն 90 աստիճանի, միջակայքի միջինը myservo.write (90); // Թույլ է տալիս օգտվողին տեղադրել servo լեռան վրա 5000ms կամ 5 վայրկյան ուշացումով (5000);

// Փորձարկման նպատակով սկսում է սերիական մոնիտորը Serial.begin (9600); } void loop () {// Որոշում է Photocell ռեզիստորների արժեքները eastRead = analogRead (արեւելք); westRead = analogRead (արևմուտք); // Արդյո՞ք արևային վահանակը պետք է թեքվի դեպի Արևելք: if (eastRead> westRead) {Serial.println ("Արևելք"); // փոփոխական է սահմանում, որպեսզի սերվոն շրջվի դեպի Արևելյան կողմնացույց = 0; } // Արդյո՞ք արևային վահանակը պետք է թեքվի դեպի Արևմուտք: if (westRead> eastRead) {Serial.println ("Արևմուտք"); // փոփոխական է սահմանում, որպեսզի սերվոն շրջվի դեպի արևմտյան կողմնացույց = 1;

} // if- ի (կողմնացույց == 0) {աստիճանի հանդուրժողականության if (5 <= pos && pos <= 175) {// ստորևի խումբը // // «pos» փոփոխականից հանում է 1 -ը և փոխարինում ամբողջ pos -= 1; // Սահմանում է servo myservo.write- ի դիրքը (pos); } Serial.println (pos); } // Կոդի ներքևի խումբը արևային վահանակը շրջում է դեպի Արևմուտք, եթե (կողմնացույց == 1)

կոդը շրջում է արևային վահանակը դեպի Արևելք դիրքը գտնվում է 5 -ից մինչև 175 // 0 և 180 -ը սերվոյի առավելագույն արժեքներն են, և դա ունի 5

// Եթե servo

{// Եթե սերվոյի դիրքը գտնվում է 5 -ից 175 -ի սահմաններում // 0 և 180 -ը սերվոյի առավելագույն արժեքներն են, և դա ունի 5 աստիճանի հանդուրժողականություն, եթե (5