Rastreador solar DIY Arduino (para reduzir o aquecimento global): 3 etapas

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificação: 2024-01-30 11:35

Olá a todos, neste tutorial irei mostrar a vocês como fazer um rastreador solar usando o microcontrolador arduino. No mundo de hoje, sofremos de uma série de questões preocupantes. Um deles é a mudança climática e o aquecimento global. A necessidade de fontes de energia mais limpas e verdes é mais do que nunca agora. Uma dessas fontes verdes de combustível é a energia solar. Embora seja amplamente utilizado em vários setores em todo o mundo, uma de suas desvantagens é sua baixa eficiência. Existem muitas razões pelas quais eles são tão ineficientes, uma delas é que não recebem a intensidade máxima de luz que o sol tem para oferecer durante o dia. Isso ocorre porque o sol se move com o passar do dia e brilha em ângulos diferentes em relação ao painel solar ao longo do dia. Se descobrirmos uma maneira de fazer com que o painel fique sempre voltado para a luz mais forte que o sol tem a oferecer, podemos pelo menos aproveitar ao máximo o que essas células solares têm a oferecer. Tento resolver esse problema hoje com um modelo em pequena escala. Minha solução é simples e muito básica para dizer o mínimo, o que tentei fazer foi tentar mover o painel solar junto com o movimento do sol. Isso garante que os raios que atingem o painel são mais ou menos perpendiculares à sua superfície do painel. Isso fornece a produção máxima de nossa tecnologia atual. Você também pode pensar "por que não girá-lo usando um cronômetro!". Bem, não podemos fazer isso em todos os lugares porque a duração do dia varia amplamente em todo o mundo, assim como o tempo e o clima. Os dias no inverno são mais curtos do que no verão, o que faz com que o cronômetro não funcione muito bem. No entanto, o projeto do rastreador solar de eixo único permite que essas deficiências sejam superadas. Você também pode pensar … "por que não um rastreador solar de 2 eixos então?". Um rastreador solar de 2 eixos é legal para um projeto escolar, mas não é praticamente possível para fazendas solares do tamanho de campos de futebol. O eixo 1 é uma solução muito mais viável e prática para tal aplicação. Este projeto levará menos de 1 hora para construir e você pode ter seu próprio rastreador solar pronto para uso. Além disso, o código é fornecido no final do manual para download. No entanto, ainda explicarei como o código e o projeto geral funcionam. Eu também inscrevi este projeto no concurso Robot em instructables, se você gostar, vote:).

Sem mais delongas, vamos lá.

Suprimentos

O que você vai precisar para este projeto está listado abaixo. Se você os tiver à mão, tudo bem. Mas se você não os tiver com você estarei dando um link para cada um deles.:

1. Arduino UNO R3: (Índia, Internacional)

2. Microsservo 9g: (flipkart, Amazon.com)

3. LDR: (flipkart, Amazon.com)

4. Jumper de fios e placa de ensaio: (Flipkart, Amazon)

5. IDE ARduino: arduino.cc

Etapa 1: configuração:

Agora que temos todo o hardware e software necessários para fazer nosso maravilhoso robô de rastreamento solar, vamos montar a configuração. Na imagem acima, forneci o esquema completo para a configuração do aparelho.

=> Configurando os LDRs:

Em primeiro lugar, precisamos entender como nossa fonte de luz vai fazer seu curso ao longo do dia. O sol geralmente vai de leste para oeste, então precisamos organizar os LDRs em uma única linha com espaçamento adequado entre eles. Para um rastreador solar mais eficaz, sugiro que você coloque os LDRs com algum ângulo entre eles. Por exemplo, usei 3 LDRs, então eu teria que organizá-los de forma que o ângulo de 180 graus entre eles fosse dividido em 3 seções iguais, isso me ajudará a obter uma noção mais precisa da direção da fonte de luz.

O funcionamento do LDR é basicamente um resistor cujo corpo contém material semicondutor. Portanto, quando a luz incide sobre ele, elétrons extras são liberados pelo semicondutor, o que efetivamente resulta em uma queda de sua resistência.

Estaremos mapeando a tensão na junção do LDR e do resistor para ver o aumento e a queda da tensão naquele ponto. Se a tensão cair, significa que a intensidade da luz foi reduzida naquele resistor específico. Portanto, iremos neutralizar isso afastando-nos dessa posição para a posição onde a intensidade da luz é mais alta (a voltagem de cuja junção é mais alta).

=> Configurando o servo motor:

Basicamente, o servo motor é um motor ao qual você pode atribuir um ângulo. Agora, ao configurar o servo, você precisa manter um fator em mente, você precisa alinhar a corneta do servo de forma que a posição de 90 graus corresponda a ele ser paralelo ao plano em que está sendo mantido.

=> Ligando:

Conecte a configuração de acordo com o diagrama esquemático fornecido acima.

Etapa 2: escrever o código:

Conecte o arduino ao computador usando o cabo USB e abra o IDE do arduino.

Abra o código fornecido neste instrutível.

Vá para o menu Ferramentas e selecione a placa que você está usando, ou seja, UNO

Selecione a porta à qual o seu arduino está conectado.

Faça upload do programa na placa arduino.

NOTA: Você deve se lembrar que calibrei as leituras para as condições dentro da minha sala. O seu pode ser diferente do meu. Portanto, não entre em pânico e abra o monitor serial que é exibido no canto superior direito da tela IDE. Serão mostrados vários valores rolando na tela, pegue um conjunto de 3 valores consecutivos e calibre as leituras de acordo com ele.

Etapa 3: Teste

Agora com todos os esforços que você colocou neste nosso pequeno projeto. É hora de testar.

Vá em frente e mostre a todos o que você fez e aproveite.

Se você tiver alguma dúvida / sugestão em relação a este projeto, sinta-se à vontade para entrar em contato comigo no Meu site