ردیاب شدت نور خورشید: 3 مرحله

2024 نویسنده: John Day | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2024-01-30 08:53

پروژه های زیادی وجود دارد که به گرما یا نور خورشید متکی است. به عنوان مثال. خشک کردن میوه ها و سبزیجات با این حال ، شدت نور خورشید همیشه ثابت نیست و در طول روز تغییر می کند.

این پروژه تلاش می کند تا شدت خورشید را در طول روز ، حدود 8 ساعت ، ترسیم کند و مشخص کند که آیا مدت زمانی طولانی وجود داشته است که خورشید در زیر ابرهای ضخیم ناپدید شده است. این امر برای برخی پروژه ها که بستگی به زمان گذراندن یک شی در خارج دارد ، بسیار مهم است. خشک شدن این می تواند به تأیید مقادیری که در پروژه اصلی پیدا می کنید ، کمک کند.

با استفاده از عملکرد لاگر در برنامه آردوینو ، می توانید شدت نمودار خورشیدی را در طول روز (زمان) دریافت کنید. علاوه بر این ، با اتمام 8 ساعت ، لیستی از زمانهایی را دریافت می کنید که برای آنها شدت نور خورشید زیر آستانه خاصی بوده است ، که می توانید آن را تعیین کنید.

این اطلاعات می تواند برای پروژه های مختلف مانند ردیابی خورشیدی یا مدیریت سیستم های PV بسیار مفید باشد. علاوه بر این ، به دلیل سادگی راه اندازی ، می توان آن را تقریباً با هر پروژه دیگری ترکیب کرد. تنها چیزی که نیاز است یک آردوینو ، یک پنل خورشیدی کوچک و دو مقاومت است. بیشتر پردازش و بلند کردن سنگین توسط کد انجام می شود.

تدارکات

1) 1 x Arduino Uno/Nano (پیوند)

2) 1 عدد پنل خورشیدی کوچک (پیوند)

3) 2 مقاومت 330 اهم

مرحله 1: ساختن مدار

از آنجا که آردوینو بیشتر پردازش را انجام می دهد ، مدار بسیار ساده است.

شما به دو مقاومت با مقدار یکسان نیاز دارید. بهتر است مقاومت کمتر ، حدود 300 اهم یا کمتر باشد. این مورد برای ایجاد تقسیم کننده بالقوه مورد استفاده قرار می گیرد.

می توانید شماتیک مفصل در تصویر بالا را دنبال کنید. PCB سبز نشان دهنده سلول خورشیدی است. تقاطع بین دو مقاومت به پین Analog 0 آردوینو متصل می شود. سیم قرمز پایانه مثبت سلول/پنل خورشیدی است در حالی که سیم سیاه پایانه منفی سلول/پنل خورشیدی است.

مرحله 2: توضیح مدار

ولتاژی که توسط پنل خورشیدی تولید می شود متناسب با شدت خورشید است. بنابراین در واقع ولتاژ پنل خورشیدی در طول زمان برای کمک به تعیین شدت نور نمودار می شود.

با این حال ، در نور شدید خورشید ، ولتاژ مدار باز برخی از پنل های خورشیدی از حد 5 ولت در پین آنالوگ Arduino Uno فراتر می رود. بنابراین شما باید از یک تقسیم کننده بالقوه برای کاهش ولتاژ به نصف استفاده کنید تا هنوز در محدوده آردوینو باشد.

این بر نمودار یا روند در طول زمان تأثیر نمی گذارد. علاوه بر این ، هنوز هم می تواند هر دوره طولانی از کدر شدن یا کمبود نور خورشید را جذب کند.

مرحله 3: کد

این کد ولتاژ پنل خورشیدی را هر 5 دقیقه به مدت 8 ساعت اندازه گیری می کند. در صورت لزوم ، مدت و دفعات آن قابل تغییر است. هر نقطه داده ، هر 5 دقیقه اندازه گیری می شود ، بر اساس زمان بر روی نمودار رسم می شود. این کار را می توان با استفاده از تابع پلاتر سریال در برنامه آردوینو انجام داد.

در پایان مدت زمان 8 ساعت ، کد از طریق تمام نقاط داده قبلی عبور می کند و میانگین را محاسبه می کند. سپس کد برای بررسی وجود 2 نقطه متوالی (10 دقیقه) که کمتر از 60 درصد ولتاژ متوسط هستند ، اجرا می شود. دوباره این مقدار آستانه را می توان به راحتی تغییر داد.

سرانجام ، اگر 10 دقیقه متوالی ولتاژ پایین شدت خورشید را تشخیص دهد ، زمان وقوع آن را ثبت می کند و آرایه ای را با همه موارد نور کم خورشید خروجی می دهد.

در اینجا پیوندی به کد موجود در پوشه google drive آمده است: