ARDUINO SOLAR CHARGE CONTROLLER (տարբերակ 2.0). 26 քայլ (նկարներով)

2024 Հեղինակ: John Day | [email protected]. Վերջին փոփոխված: 2024-01-30 09:46

[Նվագարկել տեսանյութը]

Մեկ տարի առաջ ես սկսեցի կառուցել իմ սեփական արևային համակարգը `իմ գյուղի տան էներգիան ապահովելու համար: Սկզբում ես պատրաստեցի LM317 լիցքավորման հսկիչ և էներգաչափիչ `համակարգը վերահսկելու համար: Վերջապես, ես պատրաստեցի PWM լիցքավորման վերահսկիչ: 2014-ի ապրիլին ես տեղադրեցի իմ PWM արևային լիցքի վերահսկիչի դիզայնը համացանցում, այն շատ հայտնի դարձավ: Շատ մարդիկ ամբողջ աշխարհում կառուցել են իրենց սեփականը: Այդքան ուսանողներ կարողացան հասնել իրենց քոլեջի նախագծի ՝ ինձնից օգնություն վերցնելով: Ես ամեն օր մի քանի նամակ եմ ստանում այն մարդկանցից, ովքեր հարցեր ունեն տարբեր գնահատված արևային վահանակների և մարտկոցների ապարատային և ծրագրային ապահովման փոփոխման վերաբերյալ: Նամակների շատ մեծ տոկոսը վերաբերում է 12 Վոլտ արևային համակարգի լիցքավորման վերահսկիչի փոփոխությանը:

Իմ բոլոր նախագծերը կարող եք գտնել https://www.opengreenenergy.com/ կայքում

Թարմացում 25.03.2020 թ.

Ես արդիականացրել եմ այս նախագիծը և դրա համար պատրաստել եմ անհատական PCB: Նախագծին ամբողջությամբ կարող եք ծանոթանալ հետևյալ հղումով ՝

ARDUINO PWM SOLAR CHARGE CONTROLLER (V 2.02)

Այս խնդիրը լուծելու համար ես պատրաստեցի այս նոր տարբերակի լիցքավորման վերահսկիչը, որպեսզի յուրաքանչյուրը կարողանա օգտագործել այն ՝ չփոխելով սարքավորումն ու ծրագրակազմը: Այս դիզայնի մեջ ես համատեղում եմ և՛ էներգիայի հաշվիչը, և՛ լիցքավորման վերահսկիչը:

Տարբերակ -2 լիցքավորման վերահսկիչի ճշգրտում.

1. Լիցքավորման վերահսկիչ, ինչպես նաև էներգիայի հաշվիչ Մարտկոցի լարման լարման ավտոմատ ընտրություն (6V/12V) 3. PWM լիցքավորման ալգորիթմ `ավտոմատ լիցքավորման կետով` ըստ մարտկոցի լարման Լարման, հոսանքի, հզորության, էներգիայի և ջերմաստիճանի ցուցադրման համար 20x4 նիշանի LCD էկրան: 6. Կայծակի պաշտպանություն 7. Հակադարձ ընթացիկ հոսքի պաշտպանություն

8. Կարճ շղթայի և ծանրաբեռնվածության պաշտպանություն

9. Temերմաստիճանի փոխհատուցում լիցքավորման համար

Էլեկտրական տեխնիկական պայմաններ.

Քայլ 1: Պահանջվող մասեր և գործիքներ

Մասեր:

1. Ardino Nano (Amazon / Banggood)

2. P-MOSFET (Amazon / IRF 9540 x2)

3. Հզոր դիոդ (Amazon / MBR 2045 10A- ի համար և IN5402 2A- ի համար)

4. Buck Converter (Amazon / Banggood)

5. emերմաստիճանի ցուցիչ (Amazon / Banggood)

6. Ընթացիկ տվիչ (Amazon / Banggood)

7. TVS դիոդ (Amazon / P6KE36CA)

8. Տրանզիստորներ (2N3904 կամ Banggood)

9. Դիմադրիչներ (100k x 2, 20k x 2, 10k x 2, 1k x 2, 330ohm x 5). Banggood

10. Կերամիկական կոնդենսատորներ (0.1uF x 2). Banggood

11. Էլեկտրոլիտիկ կոնդենսատորներ (100uF և 10uF). Banggood

12. 20x4 I2C LCD (Amazon / Banggood)

13. RGB LED (Amazon / Banggood)

14. Bi Color LED (Amazon)

15. Jumper Wires/Wires (Banggood)

16. Գլխի կապում (Amazon / Banggood)

17. Heat Sink (Amazon / Banggood)

18. Ապահովիչների սեփականատեր և ապահովիչներ (Amazon / eBay)

19. Սեղմեք կոճակը (Amazon / Banggood)

20. Պերֆորացված տախտակ (Amazon / Banggood)

21. Նախագծի պարիսպ (Բանգգուդ)

22. Պտուտակային տերմինալներ (3x2 պին և 1x6 փին). Banggood

23. Ընկույզ/պտուտակներ/պտուտակներ (Banggood)

24. Պլաստիկ բազա

Գործիքներ:

1. oldոդման երկաթ (Amazon)

2. Մետաղական կտրիչ և մերկացուցիչ (Amazon)

3. Պտուտակահան (Amazon)

4. Անլար փորվածք (Amazon)

5. Dremel (Amazon)

6. Սոսինձ ատրճանակ (Amazon)

7. Հոբբի դանակ (Amazon)

Քայլ 2. Ինչպես է աշխատում լիցքավորման վերահսկիչը

Լիցքավորման վերահսկիչի սիրտը Arduino նանո տախտակն է: Arduino MCU- ն զգում է արևային վահանակի և մարտկոցի լարումները: Այս լարման համաձայն, այն որոշում է, թե ինչպես լիցքավորել մարտկոցը և վերահսկել բեռը:

Լիցքավորման հոսանքի չափը որոշվում է մարտկոցի լարման և լիցքավորման սահմանային լարման տարբերությամբ: Հսկիչը օգտագործում է լիցքավորման երկու փուլերի ալգորիթմ: Ըստ լիցքավորման ալգորիթմի ՝ այն տալիս է ֆիքսված հաճախականությամբ PWM ազդանշան արևային վահանակի կողմին p-MOSFET: PWM ազդանշանի հաճախականությունը 490.20Hz է (կանխադրված հաճախականությունը pin-3- ի համար): Աշխատանքային ցիկլը 0-100% ճշգրտվում է սխալի ազդանշանով:

Կարգավորիչը տալիս է HIGH կամ LOW հրաման բեռի կողմին p-MOSFET ՝ ըստ մթնշաղի/լուսաբացի և մարտկոցի լարման:

Ստորև ներկայացված է ամբողջական սխեման:

Դուք կարող եք կարդալ իմ վերջին հոդվածը ՝ ձեր Արևային ՖՎ համակարգի համար լիցքի ճիշտ վերահսկիչ ընտրելու վերաբերյալ

Քայլ 3. Արևային լիցքավորման վերահսկիչի հիմնական գործառույթները

Լիցքավորման վերահսկիչը նախագծված է ՝ հաշվի առնելով հետևյալ կետերը:

1. Կանխել մարտկոցի գերլիցքավորումը. Արևային վահանակի կողմից մարտկոցին մատակարարվող էներգիան սահմանափակելու դեպքում, երբ մարտկոցը լիովին լիցքավորվի: Սա իրականացվում է իմ ծածկագրի charge_cycle () - ում:

2. Կանխել մարտկոցի լիցքաթափումը. Մարտկոցն անջատել էլեկտրական բեռներից, երբ մարտկոցը ցածր լիցքավորման է հասնում: Սա իրականացվում է իմ ծածկագրի load_control () - ում:

3. Տրամադրել բեռի վերահսկման գործառույթներ. Էլեկտրական բեռը ավտոմատ կերպով միացնելու և անջատելու համար որոշակի ժամանակ: Բեռը ՄԻԱԵԼ է մայրամուտին, և անջատված է ՝ արևածագին: Սա իրականացվում է իմ ծածկագրի load_control () - ում:

4. Ուժի և էներգիայի մոնիտորինգ. Վերահսկել բեռի հզորությունը և էներգիան և ցուցադրել դրանք:

5. Պաշտպանեք աննորմալ պայմաններից. Պաշտպանել միացումը տարբեր աննորմալ իրավիճակներից, ինչպիսիք են կայծակը, գերլարման, գերլարման և կարճ միացումը և այլն:

6. Նշում և ցուցադրում. Նշել և ցուցադրել տարբեր պարամետրեր

7. Սերիալային հաղորդակցություն. Սերիական մոնիտորում տպել տարբեր պարամետրեր

Քայլ 4. Լարման, հոսանքի և ջերմաստիճանի զգացում

1. Լարման տվիչ

Լարման տվիչները օգտագործվում են արևային վահանակի և մարտկոցի լարումը զգալու համար: Այն իրականացվում է երկու լարման բաժանարար սխեմաների միջոցով: Այն բաղկացած է երկու ռեզիստորներից ՝ R1 = 100k և R2 = 20k ՝ արևային վահանակի լարումը զգալու համար և նմանապես R3 = 100k և R4 = 20k մարտկոցի լարման համար: R1- ից և R2- ից ելքը միացված է Arduino անալոգային A0 կապին, իսկ R3- ից և R4- ից ելքը `Arduino անալոգային A1 կապին:

2. Ընթացիկ տվիչ

Ընթացիկ սենսորը օգտագործվում է բեռի հոսանքը չափելու համար: հետագայում այս հոսանքը օգտագործվում է բեռի հզորությունը և էներգիան հաշվարկելու համար: Ես օգտագործել եմ սրահի էֆեկտի ընթացիկ տվիչ (ACS712-20A)

3. emերմաստիճանի ցուցիչ

Roomերմաստիճանի տվիչը օգտագործվում է սենյակի ջերմաստիճանը զգալու համար: Ես օգտագործել եմ LM35 ջերմաստիճանի տվիչը, որը գնահատվում է -55 ° C- ից +150 ° C միջակայքում:

Ինչու՞ է պահանջվում ջերմաստիճանի մոնիտորինգ:

Մարտկոցի քիմիական ռեակցիաները փոխվում են ջերմաստիճանի հետ: Երբ մարտկոցը տաքանում է, գազի ավելացումն ավելանում է: Երբ մարտկոցը սառչում է, այն ավելի դիմացկուն է դառնում լիցքավորման նկատմամբ: Կախված մարտկոցի ջերմաստիճանի փոփոխությունից, կարևոր է կարգավորել ջերմաստիճանի փոփոխությունների լիցքավորումը: Այսպիսով, կարևոր է լիցքավորումը հարմարեցնել `հաշվի առնելով ջերմաստիճանի հետևանքները: Temperatureերմաստիճանի տվիչը կչափի մարտկոցի ջերմաստիճանը, և Արևային լիցքավորման վերահսկիչը օգտագործում է այս մուտքը `պահանջվող լիցքի սահմանման կետը կարգավորելու համար: Փոխհատուցման արժեքը `5 մվ /դեԳ /բջիջ` կապարաթթու տիպի մարտկոցների համար: (–30mV/ºC 12V- ի համար և 15mV/ºC ՝ 6V մարտկոցի դեպքում): temperatureերմաստիճանի փոխհատուցման բացասական նշանը ցույց է տալիս, որ ջերմաստիճանի բարձրացումը պահանջում է լիցքավորման լարման նվազեցում:

Մարտկոցի ջերմաստիճանի փոխհատուցման ըմբռնման և օպտիմիզացման վերաբերյալ լրացուցիչ մանրամասների համար

Քայլ 5. Սենսորներ Կալիբրացիա

Լարման տվիչներ

5V = ADC հաշվարկ 1024

1 ADC հաշվարկ = (5/1024) Վոլտ = 0.0048828 Վոլտ

Vout = Vin*R2/(R1+R2)

Vin = Vout*(R1+R2)/R2 R1 = 100 և R2 = 20

Vin = ADC հաշվարկ*0.00488*(120/20) վոլտ

Ընթացիկ տվիչ:

Ըստ վաճառողի տեղեկատվության ACS 712 ընթացիկ տվիչի համար

Ensգայունությունը = 100mV / A = 0.100V / A է

Ելքային լարման միջոցով ոչ մի փորձնական հոսանք VCC / 2 = 2.5 չէ

ADC հաշվարկ = 1024/5*Vin և Vin = 2.5+0.100*I (որտեղ I = ընթացիկ)

ADC հաշվարկ = 204.8 (2.5+0.1*I) = 512+20.48*I

=> 20.48*I = (ADC հաշվիչ -512)

=> I = (ADC հաշվարկ/20.48)- 512/20.48

Ընթացիկ (I) = 0,04882*ADC -25

Լրացուցիչ մանրամասներ ACS712- ում

Երմաստիճանի ցուցիչ

Ըստ LM35- ի տվյալների թերթիկի

Ensգայունություն = 10 մՎ/° C

Pերմաստիճանը deg C = (5/1024)*ADC հաշվարկը*100

Նշում. Սենսորները ճշգրտվում են `ընդունելով arduino Vcc = 5V հղումը: Բայց գործնականում դա միշտ չէ, որ 5V է: Այսպիսով, հնարավոր է, որ իրական արժեքից սխալ արժեք ստանա: Այն կարող է լուծվել հետևյալ կերպ.

Arduino 5V- ի և GND- ի միջև լարումը չափեք բազմիմետրով: Օգտագործեք այս լարումը 5V- ի փոխարեն Vcc- ի համար ձեր ծածկագրում: Կտտացրեք և փորձեք խմբագրել այս արժեքը, մինչև այն չհամապատասխանի իրական արժեքին:

Օրինակ. 5V- ի փոխարեն ստացել եմ 4.47V: Այսպիսով, փոփոխությունը պետք է լինի 4.47/1024 = 0.0043652 0.0048828 -ի փոխարեն:

Քայլ 6: Լիցքավորման ալգորիթմ

1. Մեծ զանգված. Այս ռեժիմում մարտկոցի մեջ սնվում է հոսանքի կանխադրված առավելագույն հաստատուն քանակը (ամպեր), քանի որ չկա PWM: Երբ մարտկոցը լիցքավորվում է, մարտկոցի լարումը աստիճանաբար բարձրանում է

2. Ներծծում. Երբ մարտկոցը հասնում է զանգվածային լիցքի լարման լարման, PWM- ն սկսում է լարման հաստատուն պահել: Սա մարտկոցի չափից ավելի տաքացումից և գազից գազազերծումից խուսափելու համար է: 3. Մարտկոցը ավելի լիարժեք լիցքավորվելիս հոսանքը կիջնի անվտանգ մակարդակի: Լողալ. Երբ մարտկոցը լիովին լիցքավորվի, լիցքավորման լարումը նվազում է `մարտկոցի հետագա տաքացումից կամ գազից գազ կանխելու համար:

Սա լիցքավորման իդեալական ընթացակարգ է:

Ներկայիս լիցքավորման ցիկլի բլոկը չի իրականացվում լիցքավորման 3 փուլով: Ես օգտագործում եմ ավելի հեշտ տրամաբանություն 2 փուլով: Լավ է աշխատում:

3 փուլով լիցքավորումն իրականացնելու համար փորձում եմ հետևյալ տրամաբանությունը.

Լիցքավորման ցիկլի ապագա պլանավորում

Bulանգվածային լիցքը սկսվում է, երբ արևային վահանակի լարումը մարտկոցի լարումից ավելի մեծ է: Երբ մարտկոցի լարումը հասնում է 14.4 Վ -ի, կլանման լիցքը մուտքագրվելու է: Լիցքավորման հոսանքը կկարգավորվի PWM ազդանշանի միջոցով `մարտկոցի լարումը 14.4 Վ -ում մեկ ժամ պահպանելու համար: Բոց լիցքը այնուհետև կմտնի մեկ ժամ հետո: Լողացող փուլը առաջացնում է մի փոքր լիցք `մարտկոցի լարումը 13,6 Վ -ում պահելու համար: Երբ մարտկոցի լարումը 10 րոպեի ընթացքում ընկնում է 13.6 Վ -ից ցածր, լիցքավորման ցիկլը կկրկնվի:

Ես խնդրում եմ համայնքի անդամներին օգնել ինձ վերոնշյալ տրամաբանությունն իրականացնելու համար ծածկագիր գրելիս:

Քայլ 7: Բեռների վերահսկում

Մթնշաղ/լուսաբաց և մարտկոցի լարման մոնիտորինգով բեռը ինքնաբերաբար միացնելու և անջատելու համար օգտագործվում է բեռի հսկողություն:

Բեռի վերահսկման հիմնական նպատակն է անջատել բեռը մարտկոցից `այն պաշտպանելու այն խորը լիցքաթափումից: Խորը լիցքաթափումը կարող է վնասել մարտկոցը:

DC բեռի տերմինալը նախատեսված է ցածր էներգիայի DC բեռի համար, ինչպիսին է փողոցային լույսը:

ՊՎ վահանակն ինքնին օգտագործվում է որպես լույսի ցուցիչ:

Ենթադրելով, որ արևային վահանակի լարումը> 5V նշանակում է լուսաբաց և երբ <5V մթնշաղ:

ON Վիճակը:

Երեկոյան, երբ PV լարման մակարդակը ընկնում է 5 Վ -ից ցածր, և մարտկոցի լարումը ավելի բարձր է, քան LVD կարգավորումը, վերահսկիչը միացնում է բեռը, իսկ կանաչ լապտերը վառվում են:

OFF Վիճակը:

Բեռը կկտրվի հետևյալ երկու պայմաններում.

1. Առավոտյան, երբ ՊՎ լարման լարումը 5 վ -ից բարձր է, 2. Երբ մարտկոցի լարումը ավելի ցածր է, քան LVD կարգավորումը

Բեռի կարմիր լապտեր ON- ը ցույց է տալիս, որ բեռը կտրված է:

LVD- ն կոչվում է Lowածր լարման անջատում

Քայլ 8: Ուժ և էներգիա

Ուժ:

Հզորությունը լարման (վոլտ) և հոսանքի (ամպ) արտադրանք է

P = VxI

Էլեկտրաէներգիայի միավորը Watt կամ KW է

Էներգիա:

Էներգիան ուժի (վտ) և ժամանակի (ժամ) արդյունք է

E = Pxt

Էներգիայի միավորը `Վտ ժամ կամ կիլովատ ժամ (կՎտժ)

Բեռի հզորությունը և էներգիան վերահսկելու համար տրամաբանությունը վերը նշված է ծրագրային ապահովման մեջ, և պարամետրերը ցուցադրվում են 20x4 նշանի LCD էկրանով:

Քայլ 9: Պաշտպանություն

1. Արևային վահանակի հակադարձ բևեռայնության պաշտպանություն

2. Պաշտպանություն գերբեռնվածությունից

3. Խորը արտանետման պաշտպանություն

4. Կարճ միացման և գերբեռնվածության պաշտպանություն

5. Հակադարձեք ընթացիկ պաշտպանությանը գիշերը

6. Արևային վահանակի մուտքագրման ժամանակ գերլարումից պաշտպանություն

Հակառակ բևեռայնության և հոսանքի հակառակ հոսանքի պաշտպանության համար ես օգտագործել եմ էներգիայի դիոդ (MBR2045): Էլեկտրաէներգիայի դիոդը օգտագործվում է մեծ քանակությամբ հոսանք կարգավորելու համար: Իմ ավելի վաղ նախագծում ես օգտագործում էի սովորական դիոդ (IN4007):

Chaրագրակազմի կողմից իրականացվում է գերլիցքավորման և խորը լիցքաթափման պաշտպանություն:

Գերծանրաբեռնվածության և գերբեռնվածության պաշտպանությունն իրականացվում է երկու ապահովիչների միջոցով (մեկը `արևային վահանակի կողքին, իսկ մյուսը` բեռի կողքին):

Էներգահամակարգերում ժամանակավոր գերլարումներն առաջանում են տարբեր պատճառներով, սակայն կայծակը առաջացնում է ամենածանր գերլարումները: Սա հատկապես ճիշտ է PV համակարգերի դեպքում `բացված տեղերի և համակարգի միացման մալուխների պատճառով: Այս նոր դիզայնի մեջ ես օգտագործեցի 600 վտ հզորությամբ երկկողմանի TVS դիոդ (P6KE36CA) ՝ PV տերմինալներում կայծակն ու գերլարման ճնշումը ճնշելու համար: Իմ ավելի վաղ նախագծում ես օգտագործել էի Zener դիոդ: Դուք կարող եք նաև օգտագործել նման TVS դիոդ բեռի կողմում:

TVS դիոդի ընտրության ուղեցույցի համար կտտացրեք այստեղ

TVS դիոդի համարի ճիշտ մաս ընտրելու համար կտտացրեք այստեղ

Քայլ 10: LED ցուցում

Մարտկոցի լիցքավորման վիճակ (SOC) LED:

Մարտկոցի էներգիայի պարունակությունը որոշող կարևոր պարամետրը լիցքավորման վիճակն է (SOC): Այս պարամետրը ցույց է տալիս, թե որքան լիցք կա մարտկոցում

RGB LED- ն օգտագործվում է մարտկոցի լիցքավորման վիճակը նշելու համար: Միացման համար տե՛ս վերը նշված սխեմատիկ պատկերը

Մարտկոցի LED ---------- Մարտկոցի կարգավիճակը

ԿԱՐՄԻՐ ------------------ Լարման ցածր է

Կանաչ ------------------ Լարումն առողջ է

Կապույտ ------------------ Լիովին լիցքավորված

Բեռի LED:

Բեռի կարգավիճակի նշման համար օգտագործվում է երկգույն (կարմիր/կանաչ) լեդ: Կապի համար դիմեք վերը նշված սխեմային:

Բեռի LED ------------------- Բեռի կարգավիճակը

Կանաչ ----------------------- Միացված է (միացված է)

ԿԱՐՄԻՐ ------------------------- Անջատված (անջատված)

Ես ներառում եմ երրորդ լուսարձակը `արևային վահանակի կարգավիճակը նշելու համար:

Քայլ 11: LCD էկրան

Լարման, հոսանքի, հզորության, էներգիայի և ջերմաստիճանի ցուցադրման համար օգտագործվում է 20x4 I2C LCD: Եթե չեք ցանկանում ցուցադրել պարամետրը, ապա անջատեք lcd_display () -ը void loop () գործառույթից: Անջատելուց հետո դուք ունեք ցուցում, որը հանգեցրեց մարտկոցի և բեռի կարգավիճակի վերահսկմանը:

Դուք կարող եք ուղարկել այս հրահանգը I2C LCD- ի համար

Ներբեռնեք LiquidCrystal _I2C գրադարանը այստեղից

Նշում. Կոդում դուք պետք է փոխեք I2C մոդուլի հասցեն: Կարող եք օգտագործել հղման մեջ տրված հասցեների սկաների ծածկագիրը:

Քայլ 12. Հացի տախտակի փորձարկում

Միշտ լավ գաղափար է, որ ձեր սխեման փորձարկվի տախտակի վրա ՝ այն միասին միացնելուց առաջ:

Ամեն ինչ միացնելուց հետո վերբեռնեք ծածկագիրը: Կոդը կցված է ստորև:

Ամբողջ ծրագրաշարը ճկունության համար կոտրված է փոքր ֆունկցիոնալ բլոկի մեջ: Ենթադրենք, օգտագործողը շահագրգռված չէ օգտագործել LCD էկրան և գոհ է led ցուցիչից: Այնուհետեւ պարզապես անջատեք lcd_display () դատարկ օղակից (): Վերջ:

Նմանապես, ըստ օգտագործողի պահանջի, նա կարող է միացնել և անջատել տարբեր գործառույթներ:

Ներբեռնեք կոդը իմ GitHub հաշվից

ARDUINO-SOLAR-CHARGE-CONTROLLER-V-2

Քայլ 13: Էներգամատակարարում և տերմինալներ

Տերմինալներ

Ավելացրեք 3 պտուտակավոր տերմինալ արևային մուտքի, մարտկոցի և բեռնվածքի տերմինալների միացման համար: Այնուհետեւ կպցրեք այն: Ես օգտագործել եմ միջին պտուտակային տերմինալը մարտկոցի միացման համար, ձախից `արևային վահանակի համար, իսկ աջը` բեռի համար:

Էներգամատակարարում:

Իմ նախորդ տարբերակում Arduino- ի սնուցման աղբյուրը ապահովված էր 9 Վ մարտկոցով: Այս տարբերակում էներգիան վերցվում է լիցքավորման մարտկոցից: Մարտկոցի լարումը լարման կարգավորիչով (LM7805) իջնում է մինչև 5 Վ:

Sոդման LM7805 լարման կարգավորիչը մարտկոցի տերմինալին մոտ: Այնուհետև կպցրեք էլեկտրոլիտիկ կոնդենսատորները ըստ սխեմայի: Այս փուլում միացրեք մարտկոցը պտուտակային տերմինալին և ստուգեք լարումը LM7805- ի 2 -րդ և 3 -րդ կապի միջև: Այն պետք է լինի մոտ 5 Վ լարման:

Երբ ես օգտագործում էի 6 Վ մարտկոց, LM7805- ը հիանալի աշխատում է: Բայց 12 Վ մարտկոցի դեպքում այն որոշ ժամանակ անց տաքացավ: Այսպիսով, ես խնդրում եմ դրա համար օգտագործել ջերմատաքացուցիչ:

Արդյունավետ էներգիայի մատակարարում

Մի քանի փորձարկումներից հետո ես պարզեցի, որ լարման կարգավորիչը LM7805- ը Arduino- ն սնուցելու լավագույն միջոցը չէ, քանի որ այն շատ էներգիա է վատնում ջերմության տեսքով: Այսպիսով, ես որոշեցի փոխել այն DC-DC բաք փոխարկիչով, որը շատ արդյունավետ է: Եթե պլանավորում եք պատրաստել այս կարգավորիչը, խորհուրդ եմ տալիս օգտագործել ոչ թե LM7805 լարման կարգավորիչ, այլ Buck փոխարկիչ:

Buck Converter միացում

IN+ ----- BAT+

IN- ------ BAT-

Ելք+ --- 5 Վ

ԴՈUTՐՍ- --- GND

Տե՛ս վերը նշված նկարները:

Դուք կարող եք այն գնել eBay- ից

Քայլ 14: Տեղադրեք Արդուինոն

Կտրեք գլխի 2 կին շերտ ՝ յուրաքանչյուրը 15 կապում: Տեղադրեք նանո տախտակը ՝ հղման համար: Տեղադրեք երկու վերնագիր ըստ նանո քորոցի: Ստուգեք, արդյոք նանո տախտակը կատարյալ է դրա մեջ տեղավորվելու համար: Այնուհետև կպցրեք այն հետևի կողմում:

Արտաքին միացումների համար Nano տախտակի երկու կողմերում տեղադրեք արական վերնագրի երկու տող: Այնուհետև միացեք զոդման կետերին Arduino կապի և վերնագրի քորոցների միջև: Տես վերը նշված նկարը:

Սկզբում ես մոռացա ավելացնել Vcc և GND վերնագրերը: Այս փուլում կարող եք տեղադրել Vcc- ի և GND- ի համար 4 -ից 5 կապում վերնագրեր:

Ինչպես տեսնում եք, ես միացրեցի լարման կարգավորիչը 5V և GND կարմիր և սև մետաղալարով նանո 5V- ին և GND- ին: Ավելի ուշ ես այն հանեցի և կպցրեցի հետևի մասում `տախտակի ավելի լավ տեսք ունենալու համար:

Քայլ 15: Sոդեք բաղադրիչները

Նախքան բաղադրիչները զոդելը, անկյուններում տեղադրեք անցքեր:

Oldոդեք բոլոր բաղադրիչները ըստ սխեմայի:

Կիրառեք ջերմահաղորդիչ երկու MOSFET- երի, ինչպես նաև հոսանքի դիոդի վրա:

Նշում. MBR2045 հոսանքի դիոդն ունի երկու անոդ և մեկ կաթոդ: Այսքան կարճ երկու անոդները:

Էլեկտրահաղորդման գծերի համար օգտագործել եմ հաստ մետաղալար, իսկ ազդանշանի համար `գրունտային և բարակ լարեր: ազդանշան: Հաստ մետաղալարը պարտադիր է, քանի որ վերահսկիչը նախատեսված է ավելի մեծ հոսանքի համար:

Քայլ 16: Միացրեք ընթացիկ տվիչը

Բոլոր բաղադրիչները միացնելուց հետո երկու հաստ մետաղալար կպցրեք բեռնատար MOSFET- ի արտահոսքին և բեռի կողային ապահովիչների ամրացման վերին տերմինալին: Այնուհետեւ միացրեք այս լարերը ընթացիկ սենսորում (ACS 712) նախատեսված պտուտակային տերմինալին:

Քայլ 17. Կազմեք ցուցումների և ջերմաստիճանի ցուցիչների վահանակ

Ես իմ սխեմատիկայում ցույց եմ տվել երկու առաջնորդություն: Բայց ես ավելացրեցի երրորդ լուսարձակը (երկգույն) `հետագայում արևային վահանակի կարգավիճակը նշելու համար:

Պատրաստեք փոքր չափի ծակոտ տախտակ, ինչպես ցույց է տրված: Այնուհետև, երկու և երեք անցք (3,5 մմ) հորատեք ձախ և աջ (ամրացման համար):

Տեղադրեք LED- ները և կպցրեք այն տախտակի հետևի մասում:

Տեղադրեք 3 կապում կանացի վերնագիր ջերմաստիճանի տվիչի համար, այնուհետև կպցրեք այն:

Sոդեք արտաքին կապի համար 10 կապում աջ անկյունի վերնագիր:

Այժմ միացրեք RGB LED անոդի տերմինալը Vcc ջերմաստիճանի տվիչին (փին -1):

Sոդեք երկու երկգույն լուսադիոդի կաթոդի տերմինալները:

Այնուհետև LED- ների տերմինալը միացրեք զոդման կետերին վերնագրերին: Հեշտ նույնականացման համար կարող եք կպչել կպչուկ անունով:

Քայլ 18: Միացումներ լիցքավորման վերահսկիչի համար

Նախ միացրեք լիցքավորման վերահսկիչը մարտկոցին, քանի որ դա թույլ է տալիս լիցքավորման վերահսկիչին ճշգրտել ՝ դա 6 Վ կամ 12 Վ համակարգ է: Սկզբում միացրեք բացասական տերմինալը, այնուհետև ՝ դրական:Միացրեք արևային վահանակը (սկզբում բացասական, ապա դրական) Վերջապես միացրեք բեռը:

Լիցքավորման վերահսկիչի բեռնվածքի տերմինալը հարմար է միայն DC բեռի համար:

Ինչպե՞ս վարել AC բեռ:

Եթե ցանկանում եք միացնել AC սարքերը, ապա ձեզ պետք է inverter: Միացրեք ինվերտորը անմիջապես մարտկոցին: Տես վերը նշված նկարը:

Քայլ 19: Վերջնական փորձարկում

Գլխավոր տախտակը և ցուցատախտակը պատրաստելուց հետո վերնագիրը միացրեք ցատկող լարերով (կին-կին)

Այս կապի ընթացքում դիմեք սխեմատիկ պատկերին: Սխալ միացումը կարող է վնասել սխեմաները: Այսպիսով, այս փուլում եղեք լիարժեք խնամքով:

Միացրեք USB մալուխը Arduino- ին և վերբեռնեք կոդը: Հեռացրեք USB մալուխը: Եթե ցանկանում եք տեսնել սերիական մոնիտորը, ապա այն միացված պահեք:

Ապահովիչների վարկանիշ. Բայց գործնականում տեղադրեք կարճ միացման հոսանքի 120 -ից 125% ապահովիչ:

Օրինակ. 100W արևային վահանակ, որն ունի Isc = 6.32A կարիք ունի ապահովիչի 6.32x1.25 = 7.9 կամ 8A

Ինչպե՞ս փորձարկել:

Կարգավորիչը փորձարկելու համար ես օգտագործեցի հարվածի փոխարկիչ և սև կտոր: Փոխարկիչի մուտքային տերմինալները միացված են մարտկոցին, իսկ ելքը `լիցքավորման վերահսկիչի մարտկոցի տերմինալին:

Մարտկոցի կարգավիճակը

Պտուտակահանով պտտեք փոխարկիչ պոտենցիոմետրը `մարտկոցի տարբեր լարումները մոդելավորելու համար: Երբ մարտկոցի լարումները փոխվում են, համապատասխան LED- ն անջատվելու և միանալու է:

Նշում. Այս գործընթացի ընթացքում Արևային վահանակը պետք է անջատվի կամ ծածկվի սև կտորով կամ ստվարաթղթով:

Լուսաբաց/Մայրամուտ. Սև կտորի միջոցով լուսաբացին և մթնշաղը մոդելավորելու համար:

Գիշեր. Ամբողջությամբ ծածկեք արևային վահանակը:

Օր. Հեռացրեք կտորը արևային վահանակից:

Անցում. Դանդաղ հանեք կամ ծածկեք կտորը `արևային վահանակների տարբեր լարումները կարգավորելու համար:

Բեռի վերահսկում. Ըստ մարտկոցի վիճակի և լուսաբացին/մթնշաղի իրավիճակին, բեռը միանում և անջատվում է:

Temերմաստիճանի փոխհատուցում

Պահեք ջերմաստիճանի տվիչը `ջերմաստիճանը բարձրացնելու համար և սառույցի նման ցանկացած սառը բան տեղադրեք` ջերմաստիճանը նվազեցնելու համար: Այն անմիջապես կցուցադրվի LCD- ով:

Փոխհատուցվող լիցքի սահմանային արժեքը կարելի է տեսնել սերիական մոնիտորի վրա:

Հաջորդ քայլում ես կբնութագրեմ այս լիցքավորման վերահսկիչի պարիսպի ստեղծումը:

Քայլ 20. Հիմնական տախտակի տեղադրում

Տեղադրեք հիմնական տախտակը պարիսպի ներսում: Մատիտով նշեք անցքի դիրքը:

Այնուհետև դրեք նշման դիրքի տաք սոսինձ:

Պլաստիկ հիմքը տեղադրեք սոսինձի վրա:

Այնուհետեւ տեղադրեք տախտակը հիմքի վրա եւ պտուտակեք ընկույզները:

Քայլ 21. Տեղ ազատեք LCD- ի համար

Նշեք LCD- ի չափը պարիսպի առջևի կափարիչի վրա:

Կտրեք նշված հատվածը `օգտագործելով Dremel- ը կամ կտրող այլ գործիք: Կտրելուց հետո ավարտեք այն ՝ օգտագործելով հոբբի դանակ:

Քայլ 22. Հորատանցքեր

Հորատեք անցքեր LCD- ի, Led ցուցիչի վահանակի, Reset կոճակի և արտաքին տերմինալների տեղադրման համար

Քայլ 23: Տեղադրեք ամեն ինչ

Վահանակները տեղադրելու համար անցքեր կատարելուց հետո 6 պտուտակավոր պտուտակով տերմինալը և վերակայման կոճակը:

Քայլ 24. Միացրեք արտաքին 6 պին տերմինալը

Արևային վահանակը միացնելու համար օգտագործվում է մարտկոցը և բեռնվածքը արտաքին 6 պտույտ պտուտակով տերմինալը:

Միացրեք արտաքին տերմինալը հիմնական տախտակի համապատասխան տերմինալին:

Քայլ 25. Միացրեք LCD- ը, ցուցիչի վահանակը և վերակայման կոճակը

Միացրեք ցուցիչի վահանակը և LCD- ը հիմնական տախտակին `ըստ սխեմատիկ սխեմայի: (Օգտագործեք կին-կին ցատկող լարեր)

Վերականգնման կոճակի մի տերմինալ անցնում է Arduino- ի RST- ին, իսկ մյուսը `GND- ին:

Բոլոր կապերից հետո: Փակեք առջևի կափարիչը և պտուտակեք այն:

Քայլ 26. Գաղափարներ և պլանավորում

Ինչպե՞ս գծել իրական ժամանակի գծապատկերներ:

Շատ հետաքրքիր է, եթե կարողանաք սերիական մոնիտորի պարամետրերը (ինչպես մարտկոցը և արևային լարումները) գծել նոութբուքի էկրանին գրաֆիկի վրա: Դա կարելի է անել շատ հեշտությամբ, եթե մի փոքր գիտեք Մշակման մասին:

Ավելին իմանալու համար կարող եք անդրադառնալ Arduino և Processing (Գրաֆիկի օրինակ):

Ինչպե՞ս պահպանել այդ տվյալները:

Դա հեշտությամբ կարելի է անել ՝ օգտագործելով SD քարտ, բայց դա ներառում է ավելի բարդություն և ծախսեր: Սա լուծելու համար ես որոնեցի ինտերնետի միջոցով և գտա հեշտ լուծում: Դուք կարող եք պահպանել տվյալները Excel թերթերում:

Մանրամասների համար կարող եք անդրադառնալ տեսող-սենսորներին, թե ինչպես կարելի է պատկերացնել և պահպանել arduino զգայական տվյալները:

Վերոնշյալ նկարները ներբեռնված են համացանցից: Ես կցվեցի ՝ հասկանալու համար, թե ինչ եմ ուզում անել, և ինչ կարող ես անել:

Ապագա պլանավորում

1. Հեռակա տվյալների մուտքագրում Ethernet- ի կամ WiFi- ի միջոցով:

2. Լիցքավորման ավելի հզոր ալգորիթմ և բեռի վերահսկում

3. Սմարթֆոնների/պլանշետների համար USB լիցքավորման կետի ավելացում

Հուսով եմ, որ դուք կվայելեք իմ հրահանգները:

Խնդրում եմ առաջարկել որևէ բարելավում: Սխալների կամ սխալների դեպքում բարձրացրեք մեկնաբանություններ:

Հետևեք ինձ ավելի շատ թարմացումների և նոր հետաքրքիր նախագծերի համար:

Շնորհակալություն:)

Երկրորդ տեղը տեխնիկական մրցույթում

Միկրոկառավարիչների մրցույթում երկրորդ տեղը զբաղեցնողը