ตัวติดตามความเข้มของแสงแดด: 3 ขั้นตอน

2025 ผู้เขียน: John Day | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2025-01-23 15:12

มีโครงการมากมายที่ต้องอาศัยความร้อนหรือแสงจากดวงอาทิตย์ เช่น. การอบแห้งผักและผลไม้ อย่างไรก็ตาม ความเข้มของแสงแดดไม่คงที่เสมอไปและจะเปลี่ยนแปลงตลอดทั้งวัน

โครงการนี้พยายามทำแผนที่ความเข้มของดวงอาทิตย์ตลอดทั้งวัน ประมาณ 8 ชั่วโมง และตรวจสอบว่ามีช่วงเวลาที่ดวงอาทิตย์หายไปภายใต้เมฆหนาเป็นเวลานานหรือไม่ สิ่งนี้พิสูจน์ได้สำคัญมากสำหรับบางโครงการซึ่งขึ้นอยู่กับเวลาที่วัตถุอยู่ภายนอก เช่น ผึ่งให้แห้ง ซึ่งจะช่วยยืนยันค่าที่คุณพบในโปรเจ็กต์หลัก

เมื่อใช้ฟังก์ชันตัวบันทึกในแอป Arduino คุณจะสามารถรับกราฟความเข้มของแสงอาทิตย์ตลอดวัน (เวลา) นอกจากนี้ เมื่อครบ 8 ชั่วโมง คุณจะได้รับรายการเวลาที่ความเข้มของแสงแดดต่ำกว่าเกณฑ์ที่กำหนด ซึ่งคุณสามารถตั้งค่าได้

ข้อมูลนี้สามารถพิสูจน์ได้ว่ามีประโยชน์มากสำหรับโครงการต่างๆ เช่น การติดตามแสงอาทิตย์หรือการจัดการระบบ PV นอกจากนี้ เนื่องจากความเรียบง่ายของการตั้งค่า จึงสามารถรวมเข้ากับโปรเจ็กต์อื่นๆ ได้เกือบทั้งหมด สิ่งที่ต้องมีคือ Arduino แผงโซลาร์เซลล์ขนาดเล็กและตัวต้านทานสองตัว การประมวลผลและการยกของหนักส่วนใหญ่ทำได้โดยใช้รหัส

เสบียง

1) 1 x Arduino Uno/นาโน (ลิงค์)

2) 1 x แผงโซลาร์เซลล์ขนาดเล็ก (ลิงค์)

3) ตัวต้านทาน 2 x 330 โอห์ม

ขั้นตอนที่ 1: สร้างวงจร

เนื่องจาก Arduino ทำการประมวลผลเกือบทั้งหมด วงจรจึงง่ายมาก

คุณต้องการตัวต้านทานสองตัวที่มีค่าเท่ากัน มันจะดีกว่าถ้าความต้านทานต่ำกว่าประมาณ 300 โอห์มหรือน้อยกว่า สิ่งนี้จะใช้เพื่อสร้างตัวหารที่มีศักยภาพ

คุณสามารถทำตามรายละเอียดแผนผังในภาพด้านบน PCB สีเขียวแสดงถึงเซลล์แสงอาทิตย์ จุดตัดระหว่างตัวต้านทานสองตัวจะเชื่อมต่อกับขา Analog 0 ของ Arduino ลวดสีแดงเป็นขั้วบวกของแผงเซลล์แสงอาทิตย์/แผงเซลล์แสงอาทิตย์ ในขณะที่สายสีดำเป็นขั้วลบของเซลล์แสงอาทิตย์/แผงเซลล์แสงอาทิตย์

ขั้นตอนที่ 2: อธิบายวงจรไฟฟ้า

แรงดันไฟฟ้าที่ผลิตโดยแผงโซลาร์เซลล์นั้นแปรผันตามความเข้มของแสงอาทิตย์ ดังนั้นจริง ๆ แล้วแรงดันไฟฟ้าของแผงโซลาร์เซลล์จะถูกสร้างแผนภูมิเมื่อเวลาผ่านไปเพื่อช่วยกำหนดความเข้มของแสง

อย่างไรก็ตาม ในแสงแดดจ้า แรงดันไฟฟ้าวงจรเปิดของแผงโซลาร์เซลล์บางตัวเกินขีดจำกัด 5V บนพินอะนาล็อก Arduino Uno ดังนั้นคุณต้องใช้ตัวแบ่งศักย์ไฟฟ้าในการตัดแรงดันไฟลงครึ่งหนึ่งเพื่อให้มันอยู่ในขอบเขตของ Arduino

ซึ่งจะไม่ส่งผลต่อกราฟหรือแนวโน้มเมื่อเวลาผ่านไป นอกจากนี้ยังสามารถเก็บความขุ่นมัวหรือขาดแสงแดดได้เป็นเวลานาน

ขั้นตอนที่ 3: รหัส

รหัสจะวัดแรงดันไฟฟ้าของแผงโซลาร์เซลล์ทุกๆ 5 นาที เป็นเวลา 8 ชั่วโมง อย่างไรก็ตาม ระยะเวลาและความถี่สามารถเปลี่ยนแปลงได้หากต้องการ แต่ละจุดข้อมูล ซึ่งวัดทุกๆ 5 นาที จะถูกพล็อตบนกราฟเทียบกับเวลา ซึ่งสามารถทำได้โดยใช้ฟังก์ชันพล็อตเตอร์แบบอนุกรมในโปรแกรม Arduino

เมื่อสิ้นสุดระยะเวลา 8 ชั่วโมง โค้ดจะทำงานผ่านจุดข้อมูลก่อนหน้าทั้งหมดและคำนวณหาค่าเฉลี่ย จากนั้นรหัสจะทำงานเพื่อตรวจสอบว่ามีจุดต่อเนื่องกัน 2 จุด (10 นาที) ซึ่งน้อยกว่า 60% ของแรงดันไฟฟ้าเฉลี่ย อีกครั้งค่าเกณฑ์นี้สามารถเปลี่ยนแปลงได้อย่างง่ายดาย

สุดท้าย หากตรวจพบแรงดันไฟฟ้าต่ำต่อเนื่องกันของความเข้มของดวงอาทิตย์เป็นเวลา 10 นาที ระบบจะบันทึกเวลาที่มันเกิดขึ้นและส่งออกอาร์เรย์ที่มีแสงแดดน้อยเกิดขึ้นทั้งหมด

นี่คือลิงค์ไปยังรหัสในโฟลเดอร์ Google ไดรฟ์: