Gravador de velocidade do vento e radiação solar: 3 etapas (com fotos)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificação: 2024-01-30 11:34

Preciso registrar a velocidade do vento e a potência da radiação solar (irradiância) para avaliar quanta potência poderia ser extraída com uma turbina eólica e / ou painéis solares.

Vou medir por um ano, analisar os dados e, em seguida, projetar um sistema fora da rede com os bons componentes de acordo com minhas necessidades.

Este sistema grava a cada minuto quantas voltas fez o anemômetro e o valor retornado pelo sensor de radiação solar em um cartão SD. Ele é alimentado por uma pequena célula solar, de modo que pode funcionar enquanto houver sol. (O cartão de memória não é um fator limitante, pois pode armazenar centenas de anos de dados). Há uma bateria de 2500 mAh 3, 7V liPo que pode funcionar vários dias sem luz.

Etapa 1: Ferramentas e material

Ferramentas:

Não são necessárias tantas ferramentas. Tudo depende do que você compra e do que você faz. Decidi comprar o eletrônico na adafruit, portanto, nenhuma solda foi necessária. Eu também tinha este invólucro à prova d'água e braçadeiras para que nenhuma ferramenta especial fosse necessária. Acabei de cortar a parte de madeira para prender o eletrônico dentro da caixa e fiz alguns furos na placa de alumínio para prender a célula solar e o anemômetro.

Material:

Decidi fazer meu próprio anemômetro impresso em 3D (https://www.instructables.com/id/3d-Printed-Anemometer-Under-5/), mas você pode fazer o seu com bolas de pingue-pongue e palitos de sorvete se não não tem uma impressora 3D.

Tive a oportunidade de obter este sensor de radiação solar superpreciso (vantage pro 2, davis intruments), mas minha primeira ideia foi medir com um fotodiodo simples. Eu acho que se você não é um metrologista que precisa de resultados superprecisos, um fotodiodo deve servir. No meu caso, só quero saber por quanto tempo o sol esteve brilhando e por quanto tempo esteve nublado. Também usarei esses dados para contar os dias porque não tenho um relógio de tempo real. O oscilador do microcontrolador não é preciso, por isso não pode ser usado como referência em longo alcance.

Aqui está o eletrônico que comprei na adafruit:

• LED Super Bright White 5mm
• Painel solar pequeno 6V 1W
• Bateria de polímero de íon lítio - 3,7v 2500mAh
• Carregador USB / DC / Solar Lithium Ion / Polymer
• Cabo adaptador de tomada DC de 3,5 / 1,3 mm ou 3,8 / 1,1 mm a 5,5 / 2,1 mm
• Sensor de efeito Hall - US5881LUA (para o anemômetro)
• Cartão de memória SD / MicroSD (8 GB SDHC)
• Adafruit Feather 32u4 Adalogger
• Kit de Cabeçalho Feather - Conjunto de Cabeçalho Feminino de 12 e 16 pinos

Etapa 2: programe seu controlador

Conecte o USB e carregue este código com o IDE arduino. A atribuição do pino é indicada como comentário no código.

Cada vez que o pólo sul do ímã passa na frente do sensor Hall, ele dispara uma interrupção que aumenta um contador.

A cada minuto, o valor do contador é salvo no cartão SD (bem como no sensor de rádio) e o contador é zerado.

Teste se tudo está funcionando corretamente.

Etapa 3: embalagem

Coloque seu aparelho eletrônico em uma caixa à prova d'água. Usei um pouco de cola quente para fechar os buracos de arame. Com pequenos parafusos de brinquedos antigos, fixei as tábuas em um pedaço de madeira. Para a bateria fiz uma moldura e tranquei com um pedaço de espuma.

Para poder controlar se o sistema está ativo, um LED pisca cada vez que os dados são salvos no cartão. Na caixa que uso, há uma pequena janela, então coloquei cuidadosamente o LED na frente dela. Se você tiver uma caixa transparente, será mais fácil.

É isso! Feche a caixa e instale seu sistema perto de sua futura casinha fora da rede.