Rastreador de intensidade de luz solar: 3 etapas

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

Existem muitos projetos por aí que dependem do calor ou da luz do sol. Por exemplo. a secagem de frutas e vegetais. No entanto, a intensidade da luz solar nem sempre é constante e muda ao longo do dia.

Este projeto tenta mapear a intensidade do sol ao longo do dia, cerca de 8 horas, e determinar se houve algum período de tempo prolongado em que o sol desapareceu sob nuvens espessas. Isso se mostra muito crucial para alguns projetos que dependem do tempo que um objeto passa fora, por exemplo, dessecação. Isso pode ajudar a corroborar os valores que você encontra com o projeto principal.

Usando a função logger no aplicativo Arduino, você será capaz de obter uma intensidade solar ao longo do gráfico do dia (hora). Além disso, ao final das 8 horas, você receberá uma lista dos tempos em que a intensidade da luz solar esteve abaixo de um determinado limite, que você pode definir.

Essas informações podem ser muito úteis para uma variedade de projetos, como monitoramento solar ou gerenciamento de sistemas fotovoltaicos. Além disso, devido à simplicidade da configuração, pode ser incorporado a quase qualquer outro projeto. Tudo o que é necessário é um Arduino, um mini painel solar e dois resistores. A maior parte do processamento e do trabalho pesado é feito pelo código.

Suprimentos

1) 1 x Arduino Uno / Nano (link)

2) 1 x pequeno painel solar (link)

3) 2 resistores de 330 ohms

Etapa 1: Construindo o Circuito

Como o Arduino faz a maior parte do processamento, o circuito é muito simples.

Você precisa de dois resistores com o mesmo valor. Seria melhor se a resistência fosse menor, em torno de 300 ohms ou menos. Isso será usado para fazer o divisor de potencial.

Você pode acompanhar o esquema detalhado na imagem acima. O PCB verde representa a célula solar. A interseção entre os dois resistores será conectada ao pino 0 analógico do Arduino. O fio vermelho é o terminal positivo da célula / painel solar, enquanto o fio preto é o terminal negativo da célula / painel solar.

Etapa 2: Explicando o circuito

A tensão produzida pelo painel solar é proporcional à intensidade solar. Assim, na verdade, a voltagem do painel solar está sendo mapeada ao longo do tempo para ajudar a determinar a intensidade da luz.

No entanto, sob luz solar intensa, a tensão de circuito aberto de alguns painéis solares excede o limite de 5 V no pino analógico do Arduino Uno. Portanto, você tem que usar um divisor de potencial para cortar a tensão pela metade para que ela ainda esteja dentro da faixa do Arduino.

Isso não afetará o gráfico ou a tendência ao longo do tempo. Além disso, ainda será capaz de captar longos períodos de nebulosidade ou falta de luz solar.

Etapa 3: O Código

O código mede a tensão do painel solar a cada 5 minutos durante 8 horas. A duração e a frequência, no entanto, podem ser alteradas, se necessário. Cada ponto de dados, medido a cada 5 minutos, é traçado em um gráfico em função do tempo. Isso pode ser feito utilizando a função serial plotter no programa Arduino.

No final da duração de 8 horas, o código percorre todos os pontos de dados anteriores e calcula uma média. Em seguida, o código é executado para verificar se há 2 pontos consecutivos (10 min) que são menos de 60% da tensão média. Novamente, este valor limite pode ser alterado facilmente.

Por fim, se detectar 10 minutos consecutivos de baixa voltagem de intensidade solar, ele registra o tempo em que isso acontece e gera uma matriz com todas as ocorrências de baixa luz solar.

Aqui está um link para o código em uma pasta do Google Drive: