Śledzenie natężenia światła słonecznego: 3 kroki

2024 Autor: John Day | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2024-01-30 11:28

Istnieje wiele projektów, które opierają się na cieple lub świetle słonecznym. Np. suszenie owoców i warzyw. Jednak natężenie światła słonecznego nie zawsze jest stałe i zmienia się w ciągu dnia.

Ten projekt próbuje zmapować intensywność słońca w ciągu dnia, około 8 godzin, i ustalić, czy były jakieś dłuższe okresy, w których słońce znikało pod gęstymi chmurami. Okazuje się to bardzo istotne w przypadku niektórych projektów, które są uzależnione od czasu przebywania obiektu na zewnątrz, np. osuszanie. Może to pomóc w potwierdzeniu wartości znalezionych w projekcie głównym.

Korzystając z funkcji rejestratora w aplikacji Arduino, będziesz mógł uzyskać wykres natężenia słonecznego w ciągu dnia (czasu). Dodatkowo po ukończeniu 8 godzin otrzymasz listę godzin, w których natężenie światła słonecznego było poniżej określonego progu, który możesz ustawić.

Informacje te mogą okazać się bardzo przydatne w różnych projektach, takich jak śledzenie słońca lub zarządzanie systemami fotowoltaicznymi. Dodatkowo, ze względu na prostotę konfiguracji, można go połączyć z prawie każdym innym projektem. Wystarczy Arduino, mini panel słoneczny i dwa rezystory. Większość przetwarzania i podnoszenia ciężarów odbywa się za pomocą kodu.

Kieszonkowe dzieci

1) 1 x Arduino Uno/Nano (link)

2) 1 x Mały panel słoneczny (link)

3) 2 x 330-omowe rezystory

Krok 1: Budowanie obwodu

Ponieważ Arduino wykonuje większość przetwarzania, obwód jest bardzo prosty.

Potrzebujesz dwóch rezystorów o tej samej wartości. Byłoby lepiej, gdyby rezystancja była mniejsza, około 300 omów lub mniej. Będzie to wykorzystane do stworzenia potencjalnego dzielnika.

Możesz postępować zgodnie ze schematem przedstawionym na powyższym obrazku. Zielona płytka drukowana reprezentuje ogniwo słoneczne. Punkt przecięcia między dwoma rezystorami zostanie podłączony do pinu Analog 0 Arduino. Czerwony przewód jest dodatnim zaciskiem ogniwa słonecznego/panelu, podczas gdy czarny przewód jest ujemnym zaciskiem ogniwa/panelu słonecznego.

Krok 2: Wyjaśnienie obwodów

Napięcie wytwarzane przez panel słoneczny jest proporcjonalne do natężenia nasłonecznienia. Tak więc w rzeczywistości napięcie panelu słonecznego jest rejestrowane w czasie, aby pomóc określić natężenie światła.

Jednak w jasnym świetle słonecznym napięcie w obwodzie otwartym niektórych paneli słonecznych przekracza limit 5 V na pin analogowy Arduino Uno. Musisz więc użyć potencjalnego dzielnika, aby przeciąć napięcie o połowę, aby nadal znajdowało się w zasięgu Arduino.

Nie wpłynie to na wykres ani na trend w czasie. Dodatkowo nadal będzie w stanie zbierać długie okresy zachmurzenia lub braku światła słonecznego.

Krok 3: Kodeks

Kod mierzy napięcie panelu słonecznego co 5 minut przez 8 godzin. Czas trwania i częstotliwość można jednak w razie potrzeby zmienić. Każdy punkt danych, mierzony co 5 minut, jest wykreślany na wykresie w funkcji czasu. Można to zrobić za pomocą funkcji plotera szeregowego w programie Arduino.

Pod koniec 8-godzinnego okresu kod przechodzi przez wszystkie poprzednie punkty danych i oblicza średnią. Następnie kod działa, aby sprawdzić, czy są 2 kolejne punkty (10 min), które są mniejsze niż 60% średniego napięcia. Ponownie tę wartość progową można łatwo zmienić.

Wreszcie, jeśli wykryje 10 minut kolejno niskiego napięcia nasłonecznienia, zarejestruje czas, w którym to nastąpi i wyśle tablicę ze wszystkimi wystąpieniami słabego nasłonecznienia.

Oto link do kodu w folderze na dysku Google: