- Arduino Solar Tracker에 필요한 구성 요소 :
- 단일 축 태양 추적기는 어떻게 작동합니까?
- Arduino를 사용하여 회전하는 태양 전지판을 만드는 방법 :
- 회로도 및 설명 :
- Arduino 코드를 사용하는 단일 축 태양 광 추적기 :
이 기사에서는 Arduino를 사용하여 태양 추적 태양 전지판 을 만들 것 입니다. 여기서 우리는 빛을 감지하는 두 개의 LDR (빛 의존 저항)과 태양 전지판을 태양 광 방향으로 자동으로 회전시키는 서보 모터를 사용할 것입니다.. 이 프로젝트의 장점은 태양 전지판이 항상 햇빛을 따라 가며 항상 태양을 향하여 항상 충전되고 최대 전력을 공급할 수 있다는 것입니다. 프로토 타입은 제작이 매우 쉽습니다. 아래에서 작동 방식과 프로토 타입 제작 방식에 대한 전체 설명을 찾을 수 있습니다.
Arduino Solar Tracker에 필요한 구성 요소:
다음은 Arduino를 사용하여 태양 광 추적 시스템을 구축하는 데 필요한 구성 요소입니다. 대부분의 구성 요소는 현지 상점에서 구할 수 있습니다.
- 서보 모터 (sg90)
- 태양 전지 패널
- Arduino Uno
- LDR의 X 2 (광 의존 저항기)
- 10K 저항기 X 2
- 배터리 (6 ~ 12V)
단일 축 태양 추적기는 어떻게 작동합니까?
이 프로젝트에서 LDR은 빛 감지기로 작동합니다. 자세히 설명하기 전에 LDR의 작동 방식을 이해해야합니다. 광 저항기로 도 알려진 LDR (Light Dependent Resistor) 은 감광 장치입니다. 빛이 떨어질 때 저항이 감소하기 때문에 Dark 또는 Light Detector Circuit에서 자주 사용됩니다. 여기에서 LDR을 기반으로 한 다양한 회로를 확인하십시오.
두 개의 LDR은 태양 전지판의 양면에 배치되고 서보 모터 는 태양 전지판을 회전하는 데 사용됩니다. 서보는 태양 전지판을 저항이 낮은 LDR쪽으로 이동합니다. 즉, 빛이 떨어지는 LDR쪽으로 이동하여 빛을 계속 따라갑니다. 그리고 양쪽 LDR에 약간의 빛이 떨어지면 서보가 회전하지 않습니다. 서보는 두 LDR이 동일한 저항을 갖는 위치로 태양 전지판을 이동하려고 시도합니다. 즉, 동일한 양의 빛이 두 저항에 모두 떨어지고 LDR 중 하나의 저항이 변경되면 낮은 저항쪽으로 회전합니다. LDR. 이 기사 끝에 있는 데모 비디오 를 확인하십시오.
Arduino를 사용하여 회전하는 태양 전지판을 만드는 방법:
프로토 타입을 만들려면 다음 단계를 따라야합니다.
1 단계:
먼저 작은 판지를 가져다가 한쪽 끝에 구멍을 뚫습니다. 나중에 서보로 고정하기 위해 나사를 삽입합니다.
2 단계:
이제 접착제 또는 뜨거운 총을 사용하여 두 개의 작은 판지 조각을 V 모양으로 서로 고정하고 그 위에 태양 전지판을 놓습니다.
3 단계:
그런 다음 첫 번째 단계에서 구멍을 뚫은 작은 판지 조각의 다른 쪽 끝에 V 모양의 바닥면을 부착합니다.
4 단계:
이제 카드 보드에 만든 구멍에 나사를 삽입하고 구멍을 통해 서보에 삽입하십시오. 나사는 구입시 서보 모터와 함께 제공됩니다.
5 단계:
이제 서보를 다른 판지에 놓습니다. 판지의 크기는 Arduino Uno, 브레드 보드 및 배터리를 그 위에 놓을 수있을만큼 충분히 커야합니다.
6 단계:
접착제를 사용하여 태양 전지판의 양면에 LDR을 부착하십시오. LDR의 다리로 전선을 납땜했는지 확인하십시오. 나중에 저항과 연결해야합니다.
7 단계:
이제 Arduino, 배터리 및 브레드 보드를 카드 보드 위에 놓고 아래의 회로도 및 설명 섹션에 설명 된대로 연결합니다. 최종 프로토 타입은 아래와 같습니다.
회로도 및 설명:
태양 추적 arduino 프로젝트의 전체 회로도가 아래에 나와 있습니다. 보시다시피 회로는 매우 간단하며 작은 브레드 보드를 사용하여 쉽게 만들 수 있습니다.
이 Arduino Solar Panel Tracker 에서 Arduino는 9V 배터리로 전원이 공급되고 다른 모든 부품은 Arduino에서 전원이 공급됩니다. Arduino 권장 입력 전압은 7 ~ 12V이지만 한계 인 6 ~ 20V 범위 내에서 전원을 공급할 수 있습니다. 권장 입력 전압 내에서 전원을 공급하십시오. 따라서 배터리의 양극선을 Arduino의 Vin에 연결하고 배터리의 음극선을 Arduino의 접지에 연결하십시오.
다음으로 서보를 Arduino에 연결합니다. 서보의 양극선을 Arduino의 5V에 연결하고 접지선을 Arduino의 접지에 연결 한 다음 서보의 신호선을 Arduino의 디지털 핀 9에 연결합니다. 서보는 태양 전지판 이동에 도움이됩니다.
이제 LDR을 Arduino에 연결합니다. LDR의 한쪽 끝을 10k 저항의 한쪽 끝에 연결하고이 끝을 Arduino의 A0에 연결하고 해당 저항의 다른 쪽 끝을 접지에 연결하고 LDR의 다른 쪽 끝을 5V에 연결합니다. 마찬가지로 두 번째 LDR의 한쪽 끝을 다른 10k 저항의 한쪽 끝에 연결하고 그 끝을 Arduino의 A1에 연결하고 해당 저항의 다른 쪽 끝을 접지에 연결하고 LDR의 다른 쪽 끝을 5V에 연결하십시오. Arduino.
Arduino 코드를 사용하는 단일 축 태양 광 추적기:
이 Arduino 기반 태양 전지판 추적기의 코드 는 쉽고 잘 설명되어 있습니다. 먼저 서보 모터 용 라이브러리를 포함합니다. 그런 다음 서보 모터의 초기 위치에 대한 변수를 초기화합니다. 그런 다음 LDR 센서와 서보에서 읽을 변수를 초기화합니다.
#포함
sg90.atach (servopin) 명령은 Arduino의 9 번 핀에서 Servo를 읽습니다. 다음으로 LDR 핀을 입력 핀으로 설정하여 센서에서 값을 읽고 그에 따라 태양 전지판을 이동할 수 있습니다. 그런 다음 서보 모터의 초기 위치 인 90도에 서보 모터를 설정합니다.
무효 설정 () {sg90.attach (servopin); // 9 번 핀에 서보를 연결합니다. pinMode (LDR1, INPUT); // LDR 핀을 입력으로 만들기 pinMode (LDR2, INPUT); sg90.write (초기 _ 위치); // 90도 지연으로 서보 이동 (2000); // 2 초 지연}
그런 다음 LDR에서 값을 읽고 R1 및 R2에 저장합니다. 그런 다음 두 LDR 사이에 차이를 만들어 그에 따라 서보를 이동합니다. 둘 사이의 차이가 0이면 동일한 양의 빛이 양쪽 LDR에 떨어 지므로 태양 전지판이 움직이지 않음을 의미합니다. error 라는 변수를 사용 했고 그 값은 5입니다.이 변수를 사용하면 두 LDR의 차이가 5 미만이면 서보가 움직이지 않습니다. 이렇게하지 않으면 서보가 계속 회전합니다. 그리고 차이가 오류 값 (5)보다 크면 서보가 태양 광 패널을 LDR 방향으로 이동하여 빛이 떨어지는 방향으로 이동합니다. 아래의 전체 코드 및 데모 비디오를 확인하십시오.
int R1 = analogRead (LDR1); // LDR 1에서 값 읽기 int R2 = analogRead (LDR2); // LDR 2에서 값 읽기 int diff1 = abs (R1-R2); // LDR의 차이 계산 int diff2 = abs (R2-R1); if ((diff1 <= error)-(diff2 <= error)) {// 차이가 오류 아래에 있으면 아무 작업도하지 않음} else {if (R1> R2) {initial_position = --initial_position; // 서보를 0 도로 이동} if (R1 <R2) {initial_position = ++ initial_position; // 서보를 180도 방향으로 이동}}
이것이 해바라기처럼 자동으로 빛을 향해 이동 하는 간단한 태양 전지판 추적기를 만드는 방법 입니다. 여기에서는 저전력 태양 전지판을 사용하여 무게를 줄였습니다. 고출력 또는 무거운 태양 전지판을 사용하려는 경우 그에 따라 서보 모터를 선택해야합니다.