Quyosh nurlanish qurilmasi (SID): Arduino asosidagi quyosh sensori: 9 qadam

2024 Muallif: John Day | [email protected]. Oxirgi o'zgartirilgan: 2024-01-30 13:26

Quyosh nurlanish qurilmasi (SID) quyosh nurini o'lchaydi va maxsus sinfda foydalanish uchun mo'ljallangan. Ular Arduinos yordamida qurilgan, bu ularni kichik o'quvchilardan tortib kattalargacha yaratishga imkon beradi. Bu ko'rsatma 2017-2018 o'qituvchilari tomonidan ASUda QESST dasturida ishlab chiqarilgan.

1 -qadam: materiallarni yig'ish

SIDCost tahlili

1. Arduino (bu loyiha uchun nano ishlatilgan) $ 19.99/5 = $ 4.00

2. Non paneli $ 3.99/6 = $ 0.66

3. 4,7K ohmli qarshilik 6,50 dollar/100 = 0,07 dollar

4. 2,2 ohmli qarshilik $ 4/100 = $ 0,04

5. 1 ikkita uchli RCA kabeli $ 6/3 = $ 2,00

6. Harorat tekshiruvi $ 19.99/10 = $ 2.00

7. Quyosh sensori $ 1.40/1 = $ 1.40

8. To'rtta (4) o'tish kabeli $ 6.99/130 = 0.22 dollar (hozirda mavjud emas, lekin boshqa variantlar mavjud)

9. Lehimlovchi temir va lehim

10. Tel kesgichlar

Hammasi bo'lib 6,39 dollar

O'z qutingizni yaratish uchun (uni 3D bosib chiqarish o'rniga), shuningdek sizga kerak bo'ladi:

1. Qora quti $ 9.08/10 = $ 0.91

2. Ikkita (2) RCA ayol kiritish $ 8.99/30 = $ 0.30

3. Matkap, o'lchami 6 bit va qadamli matkap

Hammasi bo'lib $ 1.21

Umumiy jami $ 7.60

2 -qadam: Sizning ishingizni tuzish

K-12 talabalari ushbu datchiklardan foydalanishi kutilganligi sababli, barcha simlarni qutiga joylashtirish foydali bo'ladi. Qutining bir tomonida kompyuterga uzatiladigan katta teshik, ikkinchisida RCA ayol kirishlari uchun ikkita teshik bor. RCA kirishlari uchun teshiklarni burg'ilash uchun 6 o'lchovli matkapdan foydalaning, va kompyuter besleme teshigini burg'ulash uchun qadamli matkapdan foydalaning. Sizning non taxtangiz va Arduino -ni qulay tarzda ulashingiz kerak, shuning uchun ularni burg'ulashdan oldin teshiklar qaerda bo'lishi kerakligini o'lchash oqilona bo'lar edi. Bu bajarilgandan so'ng, siz RCA -ni kiritishingiz mumkin. Agar siz ushbu loyihaga harorat sensori kiritmaslikni tanlasangiz, sizga faqat bitta RCA kirishi kerak bo'ladi va shunga mos ravishda burg'ulash mumkin.

Sizning Arduino -ni rasmda ko'rsatilgandek non paneliga bosish kerak. Ushbu loyihada ishlatiladigan non paneli yopishqoq taglikka ega, shuning uchun quti burg'ilangandan so'ng, tashkilotga yordam berish uchun non taxtasini qutiga yopishtirish foydali bo'ladi.

Agar sizda 3D -printer mavjud bo'lsa, muqobil ravishda SID uchun qutini chop etishingiz mumkin.

3 -qadam: Etakchilaringizni RCA kirishlariga ulang

Har bir RCA kirishiga ikkita o'tish kabelini ulang. Garchi bu o'tkazgichlar kirishga lehimli bo'lishi mumkin bo'lsa -da, kirish atrofidagi simni qisish tezroq va osonroq. Hech qanday yopiq simlar bir -biriga tegmasligiga ishonch hosil qiling, aks holda kontaktlarning zanglashiga olib kelishi mumkin. Bunday holda, sariq va ko'k simlar erga, qizil va yashil simlar esa simlarga ulanadi. Bu ranglar qurilmaning qurilishi uchun zarur emas, lekin simlarning Arduino -ga qanday ulanganligini ko'rishni osonlashtiradi.

4 -qadam: RCA kabelini tayyorlang

Ikki tomonlama (erkakdan erkakgacha) RCA kabelini yarmiga bo'ling va kabelning har bir chetidan qariyb bir dyuym uzing. Qo'rg'oshin vazifasini bajaradigan tashqi simlarni bir -biriga bog'lang, so'ngra erning ichki simlarini echib oling va burang (rasmlarda, er simlari dastlab oq sim bilan o'ralgan, garchi qoplamaning rangi ko'pincha uning rangiga bog'liq. RCA kabeli). Buni ikkala sim uchun ham bajaring. Bu sizning RCA kirishlaringizni quyosh va harorat sensori bilan bog'laydi.

5 -qadam: Quyosh sensorini yarating

Bu jarayonda ishlatiladigan panellar arzon, lekin tez -tez uchlari osonlikcha tushib ketadi. Ushbu muammoni hal qilish uchun simlarni elektr lenta bilan mahkamlash yaxshidir.

Quyosh panelining simlarini bir dyuymli simdan ajratib oling, ular sariq (musbat) va jigarrang (salbiy). 2.2 ohmli rezistorning uchini, RCA kabelidan o'tkazgichni va panelning musbat uchini (bu erda sariq rangda) birlashtiring. Quyosh panelining salbiy uchini (bu erda jigarrang rangda), RCA kabelining erini (bu erda oq rangda) va rezistorning boshqa tomonini bir -biriga bog'lang. E'tibor bering, qarshilik bu erda parallel.

Simlarni paneldagi va RCA kabelini lehimlang. Qo'rg'oshin va topraklama simlari kesishganda, qurilma to'g'ri ishlamaydi, shuning uchun simlarni o'rash uchun elektr tasmasini yoki issiqlik qisqichini ishlating.

6 -qadam: Quyosh sensori simini ulang

Ushbu modelda quyosh sensori yashil (qo'rg'oshin) va ko'k (tuproqli) kabellari bo'lgan to'g'ri RCA ayol kirish uchun simli. Garchi siz RCA -ni ishlatishingiz mumkin bo'lsa -da, bu sizni Arduino -ning qarama -qarshi tomoniga simlarni o'tkazib yuborishdan saqlaydi.

Elektr kabelini (bu erda yashil rangda) Arduino A5 piniga ulang. Tarmoq simini (bu erda ko'k rangda) analog tomonidagi erga (GND) ulang (Arduino -ning bu tomonidagi barcha pinlar A bilan boshlanadi).

Agar siz ushbu loyihani tugatsangiz va quyosh sensori 0 voltni o'qiyotgan bo'lsa, er va elektr simlarini almashtirishga harakat qiling. Agar sensor noto'g'ri lehimlangan bo'lsa, ularni almashtirish kerak bo'lishi mumkin.

Bu rasmlarda qarshilik mavjud bo'lsa -da, agar siz harorat sensori qo'shilmasligini tanlasangiz, rezistorni kiritishingiz shart emas.

7 -qadam: Harorat sensori yarating

Quyosh xujayralarining kuchlanish chiqishi issiqlik bilan juda o'zgarib turishi sababli, harorat sensori quyosh sensori qanchalik yaxshi ishlashini aniqlashga yordam beradi. Biroq, siz ushbu qurilmani harorat sensori bo'lmagan holda qurishni tanlashingiz mumkin va u hali ham quyosh sensori kabi yaxshi ishlaydi.

Ixtiyoriy termometr ko'rsatmalari:

Harorat o'lchagichidan chiqadigan uchta simning har biri uchun bir dyuymli simni torting. Sariq va qizil simlarni bir -biriga bog'lang. Qora simlarni (erga) alohida burab qo'ying. Ikkinchi RCA kabelidan foydalanib, harorat sensori qora (tuproqli) simlarini RCA kabelidagi oq (tuproqli) simlar bilan burab qo'ying. Birgalikda lehimlang va elektr lenta bilan o'rang yoki issiqlik qisqaradi. Qizil va sariq (qo'rg'oshin) simlarni harorat probidan RCA kabelidagi qo'rg'oshin simlariga burang. Lehimlang va elektr lenta bilan o'rang yoki issiqlik qisqaradi.

8 -qadam: Harorat sensori simini ulang

Ixtiyoriy termometr ko'rsatmalari:

Ushbu modelda, harorat sensori qizil (qo'rg'oshin) va sariq (tuproqli) simlari bo'lgan chap RCA kirish qismida joylashgan.

Yonlarini egib, 5V pinli 4,7k ohmli rezistorni non panelidagi D2 piniga ulang (siz Arduino -da ularning yorliqlarini ko'rasiz, lekin siz rezistorni taxtaga ulaysiz).

Topraklama kabelini (sariq) D2 yonidagi topraklama (gnd) piniga ulang.

D2 pinining ikkinchi ustunida, simi simini ulang (bu erda qizil rangda). Bu sozlash Arduino tomonidan o'qilmasdan oldin oqim rezistor bo'ylab o'tishiga imkon beradi.

9 -qadam: Arduino -ni dasturlash

Bu loyihada ishlatiladigan kod. U ketma -ket monitor yordamida volt va Selsiy bo'yicha haroratni chiqaradi. Agar bu kod darhol ishlamasa, quyosh sensori uchun simni va simni almashtirishga harakat qiling.

Siz Dallas harorati (https://github.com/milesburton/Arduino-Temperature-Control-Library) va One Wire (https://github.com/PaulStoffregen/OneWire) kutubxonalarini yuklab olishingiz va ularni o'z ichiga olishingiz kerak bo'ladi. sizning arduino dasturi.

const int sunPin = A5; // Arduino kartasida foydalanish uchun ulagich

float sunValue = 0; // o'zgaruvchini e'lon qilish

float avgMeasure (int pin, float scale, int num) {analogRead (pin); // birinchi qiymat kechikishini bekor qilish (2); float x = 0; for (int count = 0; count <num; count ++) {x = x+analogRead (pin); // kechikish (5); } x = x / raqam; qaytish (x * shkalasi); }

#include #include // Ma'lumot simlari Arduino -dagi 2 -pinga ulangan #ONE_WIRE_BUS 2 -ni aniqlang // OneWire qurilmalari bilan aloqa o'rnatish uchun oneWire misolini o'rnating // (faqat Maxim/Dallas haroratli IC -lari emas) OneWire oneWire (ONE_WIRE_BUS); // Dallas harorati haqida OneWire ma'lumotnomamizdan o'ting. Dallas harorat sensori (& oneWire); void setup () {analogReference (INTERNAL); // 1.1 V ma'lumotnomasidan foydalaning Serial.begin (115200); // 115200 da muloqot qiling. 9600 Serial.print ("Voltaj") standartidan tezroq; // Serial.print ("") kuchlanish sarlavhasi; // spacer Serial.print ("Harorat"); // Harorat sensori sarlavhasi

// Sensor kutubxonasini ishga tushiring.begin ();}

void loop () {sunValue = avgMeasure (sunPin, 1.0, 100); // subroutine -ga qo'ng'iroq qilib, 100 ta o'rtacha o'lchovni bajaring sunValue = sunValue * 1.07422; // Arduino hisoblarini voltajga aylantiradi, chunki 1024 ta hisob va 1.1V. sensorlar.requestTemperatures (); // Haroratni olish uchun buyruq yuboring Serial.println (""); // yangi qatorni boshlash Serial.print (sunValue); // kuchlanishni chiqaradi Serial.print (""); // bo'sh joy Serial.print (sensorlar.getTempCByIndex (0)); // harorat kechikishini chiqaradi (1000); // ma'lumotlarni soniyada bir marta o'qiydi.

}