متتبع شدة ضوء الشمس: 3 خطوات

2024 مؤلف: John Day | [email protected]. آخر تعديل: 2024-01-30 07:37

هناك الكثير من المشاريع التي تعتمد على حرارة الشمس أو ضوءها. على سبيل المثال تجفيف الفواكه والخضروات. ومع ذلك ، فإن شدة ضوء الشمس ليست ثابتة دائمًا وتتغير على مدار اليوم.

يحاول هذا المشروع رسم خريطة لشدة الشمس على مدار اليوم ، حوالي 8 ساعات ، وتحديد ما إذا كانت هناك فترات طويلة من الزمن حيث اختفت الشمس تحت السحب الكثيفة. هذا يثبت أنه مهم للغاية بالنسبة لبعض المشاريع التي تعتمد على الوقت الذي يقضيه الكائن في الخارج ، على سبيل المثال تجفيف. يمكن أن يساعد ذلك في تأكيد القيم التي تجدها في المشروع الأساسي.

باستخدام وظيفة المسجل في تطبيق Arduino ، ستتمكن من الحصول على كثافة الطاقة الشمسية على الرسم البياني اليومي (الوقت). بالإضافة إلى ذلك ، عند الانتهاء من 8 ساعات ، ستتلقى قائمة بالأوقات التي كانت فيها شدة ضوء الشمس أقل من عتبة معينة ، والتي يمكنك تعيينها.

يمكن أن تكون هذه المعلومات مفيدة جدًا لمجموعة متنوعة من المشاريع مثل التتبع الشمسي أو إدارة الأنظمة الكهروضوئية. بالإضافة إلى ذلك ، نظرًا لبساطة الإعداد ، يمكن دمجه مع أي مشروع آخر تقريبًا. كل ما هو مطلوب هو اردوينو ولوحة شمسية صغيرة ومقاومتان. تتم معظم عمليات المعالجة ورفع الأحمال بواسطة الكود.

اللوازم

1) 1 × Arduino Uno / Nano (رابط)

2) 1 × لوحة شمسية صغيرة (رابط)

3) 2 × 330 أوم مقاومات

الخطوة 1: بناء الدائرة

نظرًا لأن Arduino يقوم بمعظم المعالجة ، فإن الدائرة بسيطة للغاية.

أنت بحاجة إلى مقاومين بنفس القيمة. سيكون من الأفضل أن تكون المقاومة أقل ، حوالي 300 أوم أو أقل. سيتم استخدام هذا لإنشاء الحاجز المحتمل.

يمكنك متابعة التخطيطي المفصل في الصورة أعلاه. يمثل ثنائي الفينيل متعدد الكلور الأخضر الخلية الشمسية. سيتم توصيل التقاطع بين المقاومتين بالدبوس التناظري 0 في Arduino. السلك الأحمر هو الطرف الموجب للخلية / اللوحة الشمسية بينما السلك الأسود هو الطرف السالب للخلية / اللوحة الشمسية.

الخطوة 2: شرح الدوائر

يتناسب الجهد الذي تنتجه الألواح الشمسية مع كثافة الطاقة الشمسية. وبالتالي في الواقع يتم رسم جهد الألواح الشمسية بمرور الوقت للمساعدة في تحديد شدة الضوء.

ومع ذلك ، في ضوء الشمس الساطع ، يتجاوز جهد الدائرة المفتوحة لبعض الألواح الشمسية حد 5 فولت على دبوس Arduino Uno التناظري. وبالتالي ، يتعين عليك استخدام مقسم محتمل لقطع الجهد إلى النصف بحيث يظل ضمن نطاق Arduino.

لن يؤثر هذا على الرسم البياني أو الاتجاه بمرور الوقت. بالإضافة إلى ذلك ، ستظل قادرة على التقاط أي فترات طويلة من الغيوم أو قلة ضوء الشمس.

الخطوة الثالثة: الكود

يقيس الكود جهد الألواح الشمسية كل 5 دقائق لمدة 8 ساعات. ومع ذلك ، يمكن تغيير المدة والتكرار إذا لزم الأمر. يتم رسم كل نقطة بيانات ، يتم قياسها كل 5 دقائق ، على رسم بياني مقابل الوقت. يمكن القيام بذلك عن طريق استخدام وظيفة الراسمة التسلسلية في برنامج Arduino.

في نهاية مدة 8 ساعات ، يتم تشغيل الكود عبر جميع نقاط البيانات السابقة ويحسب المتوسط. ثم يتم تشغيل الكود للتحقق مما إذا كانت هناك نقطتان متتاليتان (10 دقائق) والتي تقل عن 60٪ من متوسط الجهد. مرة أخرى ، يمكن تغيير هذه القيمة الحدية بسهولة.

أخيرًا ، إذا اكتشف 10 دقائق من الجهد المنخفض على التوالي لشدة الشمس ، فإنه يسجل الوقت الذي يحدث فيه ويخرج مصفوفة مع جميع تكرارات ضوء الشمس المنخفض.

ها هو رابط للكود في مجلد google drive: