การตรวจสอบแผงโซลาร์เซลล์โดยใช้อนุภาคโฟตอน: 7 ขั้นตอน

2024 ผู้เขียน: John Day | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2024-01-30 13:04

จุดมุ่งหมายของโครงการนี้คือการปรับปรุงประสิทธิภาพของแผงโซลาร์เซลล์ โครงการนี้ออกแบบมาเพื่อควบคุมการผลิตไฟฟ้าจากเซลล์แสงอาทิตย์เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพ การตรวจสอบ และการบำรุงรักษาโรงไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์

ในโครงการนี้ โฟตอนของอนุภาคจะเชื่อมต่อกับพินเอาท์พุตแรงดันไฟของแผงโซลาร์เซลล์ เซ็นเซอร์อุณหภูมิ LM-35 และเซ็นเซอร์ LDR เพื่อตรวจสอบกำลังไฟฟ้า อุณหภูมิ และความเข้มของแสงตกกระทบตามลำดับ นอกจากนี้ LCD ตัวอักษรยังเชื่อมต่อกับโฟตอนของอนุภาคเพื่อแสดงพารามิเตอร์ที่วัดได้แบบเรียลไทม์ Photon ไม่เพียงแต่แสดงพารามิเตอร์ที่วัดได้บนหน้าจอ LCD แต่ยังส่งค่าที่วัดได้ไปยังเซิร์ฟเวอร์คลาวด์เพื่อดูข้อมูลแบบเรียลไทม์

ขั้นตอนที่ 1: ส่วนประกอบที่จำเป็น

• อนุภาคโฟตอน $ 20
• จอแอลซีดี 16x2 $3
• แผ่นพลังงานแสงอาทิตย์ $ 4
• เซ็นเซอร์อุณหภูมิ LM-35 $2
• LDR $1
• เขียงหั่นขนม $4
• สายจัมเปอร์ $3

ค่าใช้จ่ายโดยรวมของฮาร์ดแวร์อยู่ที่ประมาณ 40 ดอลลาร์

ขั้นตอนที่ 2: ฮาร์ดแวร์

1. อนุภาคโฟตอน

โฟตอนเป็นบอร์ด IoT ยอดนิยมที่มีอยู่ในแพลตฟอร์มอนุภาค บอร์ดนี้มีไมโครคอนโทรลเลอร์ ARM Cortex M3 120 เมกะเฮิร์ตซ์ STM32F205 และมีหน่วยความจำแฟลช 1 MB, RAM 128 Kb และพินเอาต์พุตอินพุตเอนกประสงค์ (GPIO) แบบผสมสัญญาณ 18 ตัวพร้อมอุปกรณ์ต่อพ่วงขั้นสูง โมดูลนี้มีชิป Wi-Fi Cypress BCM43362 ออนบอร์ดสำหรับการเชื่อมต่อ Wi-Fi และย่านความถี่เดียว 2.4GHz IEEE 802.11b/g/n สำหรับบลูทูธ บอร์ดมาพร้อมกับ 2 SPI, I2S หนึ่งตัว, I2C หนึ่งตัว, CAN หนึ่งตัวและอินเทอร์เฟซ USB หนึ่งตัว

ควรสังเกตว่า 3V3 เป็นเอาต์พุตแบบกรองที่ใช้สำหรับเซ็นเซอร์อะนาล็อก พินนี้เป็นเอาต์พุตของตัวควบคุมออนบอร์ดและเชื่อมต่อภายในกับ VDD ของโมดูล Wi-Fi เมื่อเปิดเครื่องโฟตอนผ่าน VIN หรือพอร์ต USB พินนี้จะส่งออกแรงดันไฟฟ้า 3.3VDC พินนี้ยังสามารถใช้เพื่อจ่ายไฟให้กับโฟตอนโดยตรง (อินพุตสูงสุด 3.3VDC) เมื่อใช้เป็นเอาต์พุต โหลดสูงสุดบน 3V3 คือ 100mA สัญญาณ PWM มีความละเอียด 8 บิตและทำงานบนความถี่ 500 Hz

2. LCD ตัวอักษร 16X2

จอแสดงผล LCD ขนาด 16X2 ใช้เพื่อแสดงค่าของพารามิเตอร์ที่วัดได้ เชื่อมต่อกับอนุภาคโฟตอนโดยเชื่อมต่อหมุดข้อมูล D4 กับ D7 กับหมุด D0 ถึง D3 ของบอร์ดอนุภาค หมุด E และ RS ของ LCD เชื่อมต่อกับหมุด D5 และ D6 ของบอร์ดอนุภาคตามลำดับ พิน R/W ของ LCD ต่อสายดิน

3. เซ็นเซอร์ LDR (โฟโตรีซีสเตอร์)

LDR หรือตัวต้านทานขึ้นอยู่กับแสงเรียกอีกอย่างว่าตัวต้านทานภาพถ่าย, โฟโตเซลล์, โฟโตคอนดักเตอร์ เป็นตัวต้านทานชนิดหนึ่งที่มีความต้านทานแตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับปริมาณของแสงที่ตกบนพื้นผิว เมื่อแสงตกบนตัวต้านทาน ความต้านทานก็จะเปลี่ยนไป ตัวต้านทานเหล่านี้มักใช้ในหลายวงจรซึ่งจำเป็นต้องรับรู้ว่ามีแสงอยู่ ตัวต้านทานเหล่านี้มีหน้าที่และความต้านทานที่หลากหลาย ตัวอย่างเช่น เมื่อ LDR อยู่ในความมืด สามารถใช้เพื่อเปิดไฟหรือปิดไฟเมื่ออยู่ในที่สว่างได้ ตัวต้านทานที่ขึ้นกับแสงโดยทั่วไปมีความต้านทานในความมืดที่ 1MOhm และความต้านทาน KOhm สองสามตัวในความสว่าง

หลักการทำงานของ LDR

ตัวต้านทานนี้ทำงานบนหลักการของการนำภาพ มันไม่ใช่อะไรแต่เมื่อแสงตกบนพื้นผิวของมัน ค่าการนำไฟฟ้าของวัสดุจะลดลง และอิเล็กตรอนในแถบเวเลนซ์ของอุปกรณ์ก็ตื่นเต้นกับแถบการนำไฟฟ้าด้วย โฟตอนเหล่านี้ในแสงตกกระทบต้องมีพลังงานมากกว่าช่องว่างแถบของวัสดุเซมิคอนดักเตอร์ ซึ่งจะทำให้อิเล็กตรอนกระโดดจากแถบวาเลนซ์ไปสู่การนำไฟฟ้า อุปกรณ์เหล่านี้ขึ้นอยู่กับแสง เมื่อแสงตกบน LDR ความต้านทานจะลดลง และเพิ่มขึ้นในความมืด เมื่อ LDR ถูกเก็บไว้ในที่มืด ความต้านทานของ LDR จะสูงและเมื่อ LDR อยู่ในแสง ความต้านทานของ LDR จะลดลง เซ็นเซอร์ LDR ใช้เพื่อวัดความเข้มของแสงตกกระทบ ความเข้มของแสงแสดงเป็น Lux เซ็นเซอร์เชื่อมต่อกับพิน A2 ของอนุภาคโฟตอน เซ็นเซอร์เชื่อมต่ออยู่ในวงจรแบ่งที่อาจเกิดขึ้น LDR ให้แรงดันไฟฟ้าแอนะล็อกซึ่งแปลงเป็นการอ่านแบบดิจิตอลโดย ADC ในตัว

4. LM-35 เซ็นเซอร์อุณหภูมิ

LM35 เป็นเซ็นเซอร์อุณหภูมิ IC ที่มีความแม่นยำ โดยมีสัดส่วนเอาต์พุตตามอุณหภูมิ (เป็น oC) ช่วงอุณหภูมิในการทำงานอยู่ระหว่าง -55 °C ถึง 150 °C แรงดันไฟขาออกจะแปรผัน 10mV ในการตอบสนองต่อการเพิ่ม/ลด oC ทุกครั้งในอุณหภูมิแวดล้อม กล่าวคือ ตัวประกอบมาตราส่วนคือ 0.01V/ oC เซ็นเซอร์มีสามพิน - VCC, อะนาล็อกและกราวด์ พิน Aout ของ LM35 เชื่อมต่อกับพินอินพุตแบบอะนาล็อก A0 ของโฟตอนอนุภาค VCC และกราวด์เชื่อมต่อกับ VCC และกราวด์ทั่วไป

คุณสมบัติ

ปรับเทียบโดยตรงในองศาเซลเซียส (เซนติเกรด)

เชิงเส้นที่ 10.0 mV/°C ตัวคูณสเกล

• รับประกันความแม่นยำ 0.5°C (ที่ a25°C)
• ได้รับการจัดอันดับสำหรับช่วงเต็ม -55 °C ถึง 150 °C
• ทำงานตั้งแต่ 4 ถึง 30 โวลต์
• กระแสไฟไหลออกน้อยกว่า 60 mA
• ความร้อนในตัวต่ำ 0.08°C instill air
• ความไม่เชิงเส้นเพียง 0.25 องศาเซลเซียสโดยทั่วไป
• เอาต์พุตอิมพีแดนซ์ต่ำ 0.1Ωสำหรับโหลด 1 mA

5.แผงโซลาร์เซลล์

แผงโซลาร์เซลล์เป็นอุปกรณ์ที่แปลงแสงเป็นไฟฟ้า พวกเขาได้ชื่อแผงสุริยะจากคำว่า 'โซล' ที่นักดาราศาสตร์ใช้ในการอ้างอิงดวงอาทิตย์และแสงแดด สิ่งเหล่านี้เรียกว่าแผงโซลาร์เซลล์ซึ่งโฟโตโวลตาอิกหมายถึง "ไฟฟ้าแสง" ปรากฏการณ์ของการแปลงพลังงานแสงอาทิตย์เป็นพลังงานไฟฟ้า เรียกว่า โฟโตโวลตาอิก ผลกระทบนี้จะสร้างแรงดันและกระแสที่เอาต์พุตจากการได้รับพลังงานแสงอาทิตย์ ใช้แผงโซลาร์เซลล์ 3 โวลต์ในโครงการ แผงโซลาร์เซลล์ประกอบด้วยโซลาร์เซลล์หรือโฟโตโวลตาอิกไดโอดหลายตัว เซลล์แสงอาทิตย์เหล่านี้เป็นไดโอดแยก P-N และสามารถสร้างสัญญาณไฟฟ้าเมื่อมีแสงจากแสงอาทิตย์ เมื่อสัมผัสกับแสงแดด แผงโซลาร์เซลล์นี้จะสร้างเอาต์พุตแรงดันไฟฟ้ากระแสตรงที่ 3.3 V ที่ขั้ว แผงนี้สามารถมีกำลังขับสูงสุด 0.72 วัตต์ และกำลังขับขั้นต่ำ 0.6 วัตต์ กระแสไฟชาร์จสูงสุด 220 mA และกระแสไฟชาร์จขั้นต่ำ 200 mA แผงมีขั้วสองขั้ว - VCC และกราวด์ แรงดันเอาต์พุตถูกดึงมาจากพิน VCC พินเอาต์พุตแรงดันไฟฟ้าเชื่อมต่อกับพินอินพุตแบบอะนาล็อก A1 ของ Particle Photon สำหรับการวัดกำลังขับจากแผงโซลาร์เซลล์

ขั้นตอนที่ 3: ซอฟต์แวร์

เว็บอนุภาค IDE

ในการเขียนโค้ดโปรแกรมสำหรับ Photon ใดๆ นักพัฒนาจำเป็นต้องสร้างบัญชีบนเว็บไซต์ Particle และลงทะเบียนบอร์ด Photon ด้วยบัญชีผู้ใช้ของเขา จากนั้นรหัสโปรแกรมสามารถเขียนบน Web IDE ที่เว็บไซต์ของ Particle และโอนไปยังโฟตอนที่ลงทะเบียนผ่านทางอินเทอร์เน็ต หากโฟตอนบอร์ดอนุภาคที่เลือกไว้ที่นี่ เปิดและเชื่อมต่อกับบริการคลาวด์ของอนุภาค รหัสจะถูกเผาไปยังบอร์ดที่เลือกผ่านทางอากาศผ่านการเชื่อมต่ออินเทอร์เน็ต และบอร์ดจะเริ่มทำงานตามรหัสที่ถ่ายโอน สำหรับการควบคุมบอร์ดทางอินเทอร์เน็ต หน้าเว็บได้รับการออกแบบโดยใช้ Ajax และ Jquery เพื่อส่งข้อมูลไปยังบอร์ดโดยใช้วิธี HTTP POST หน้าเว็บระบุบอร์ดด้วยรหัสอุปกรณ์และเชื่อมต่อกับ Cloud Service ของอนุภาคผ่านโทเค็นการเข้าถึง

วิธีเชื่อมต่อโฟตอนกับอินเทอร์เน็ต

1. เพิ่มพลังให้อุปกรณ์ของคุณ

• เสียบสาย USB เข้ากับแหล่งพลังงานของคุณ
• ทันทีที่เสียบปลั๊ก ไฟ LED RGB บนอุปกรณ์ของคุณจะเริ่มกะพริบเป็นสีน้ำเงิน หากอุปกรณ์ของคุณไม่กะพริบเป็นสีน้ำเงิน ให้กดปุ่ม SETUP ค้างไว้ หากอุปกรณ์ของคุณไม่กะพริบเลย หรือหากไฟ LED หรี่ลง สีส้มก็อาจจะได้รับพลังงานไม่เพียงพอ ลองเปลี่ยนแหล่งพลังงานหรือสาย USB

2. เชื่อมต่อโฟตอนของคุณกับอินเทอร์เน็ต มีสองวิธีที่คุณใช้เว็บแอปพลิเคชันหรือแอปมือถือ

NS. การใช้เว็บแอปพลิเคชัน

• ขั้นตอนที่ 1 ไปที่ setup.particle.io
• ขั้นตอนที่ 2 คลิกที่ตั้งค่าโฟตอน
• ขั้นตอนที่ 3 หลังจากคลิกที่ NEXT คุณควรได้รับไฟล์ (photonsetup.html)
• ขั้นตอนที่ 4 เปิดไฟล์
• ขั้นตอนที่ 5 หลังจากเปิดไฟล์เชื่อมต่อพีซีของคุณกับโฟตอนโดยเชื่อมต่อกับเครือข่ายชื่อโฟตอน
• ขั้นตอนที่ 6 กำหนดค่าข้อมูลรับรอง Wi-Fi ของคุณ หมายเหตุ: หากคุณพิมพ์ข้อมูลประจำตัวของคุณผิด Photon จะกะพริบเป็นสีน้ำเงินเข้มหรือสีเขียว คุณต้องทำตามขั้นตอนอีกครั้ง (โดยรีเฟรชหน้าหรือคลิกที่ส่วนกระบวนการลองใหม่)
• ขั้นตอนที่ 7 เปลี่ยนชื่ออุปกรณ์ของคุณ คุณจะเห็นการยืนยันด้วยว่าอุปกรณ์ถูกอ้างสิทธิ์หรือไม่

NS. การใช้สมาร์ทโฟน

• เปิดแอพในโทรศัพท์ของคุณ เข้าสู่ระบบหรือลงชื่อสมัครใช้บัญชีกับ Particle หากคุณยังไม่มี
• หลังจากเข้าสู่ระบบ กดที่ไอคอนเครื่องหมายบวก และเลือกอุปกรณ์ที่คุณต้องการเพิ่ม จากนั้นทำตามคำแนะนำบนหน้าจอเพื่อเชื่อมต่ออุปกรณ์ของคุณกับ Wi-Fi

หากนี่เป็นครั้งแรกที่โฟตอนเชื่อมต่อ เครื่องจะกะพริบเป็นสีม่วงสักครู่ขณะดาวน์โหลดอัปเดต อาจใช้เวลา 6-12 นาทีในการอัปเดตให้เสร็จ ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับการเชื่อมต่ออินเทอร์เน็ตของคุณ โดยโฟตอนจะรีสตาร์ทสองสามครั้งในกระบวนการ อย่ารีสตาร์ทหรือถอดปลั๊กโฟตอนของคุณในช่วงเวลานี้ หากเป็นเช่นนั้น คุณอาจต้องทำตามคำแนะนำนี้เพื่อแก้ไขอุปกรณ์ของคุณ

เมื่อคุณเชื่อมต่ออุปกรณ์ของคุณแล้ว อุปกรณ์จะได้เรียนรู้เครือข่ายนั้น อุปกรณ์ของคุณสามารถจัดเก็บได้ถึงห้าเครือข่าย หากต้องการเพิ่มเครือข่ายใหม่หลังจากการตั้งค่าเริ่มต้น คุณจะต้องทำให้อุปกรณ์เข้าสู่โหมดการฟังอีกครั้งและดำเนินการตามข้างต้น หากคุณรู้สึกว่าอุปกรณ์ของคุณมีเครือข่ายมากเกินไป คุณสามารถล้างหน่วยความจำของอุปกรณ์ของเครือข่าย Wi-Fi ที่เรียนรู้ได้ คุณสามารถทำได้โดยกดปุ่มตั้งค่าค้างไว้ 10 วินาทีจนกว่าไฟ LED RGB จะกะพริบเป็นสีน้ำเงินอย่างรวดเร็ว แสดงว่าโปรไฟล์ทั้งหมดถูกลบแล้ว

โหมด

• สีฟ้า โฟตอนของคุณเชื่อมต่อกับอินเทอร์เน็ต
• Magenta กำลังโหลดแอปหรืออัปเดตเฟิร์มแวร์อยู่ สถานะนี้ถูกทริกเกอร์โดยการอัปเดตเฟิร์มแวร์หรือโดยการกะพริบโค้ดจาก Web IDE หรือ Desktop IDE คุณอาจเห็นโหมดนี้เมื่อคุณเชื่อมต่อโฟตอนกับคลาวด์เป็นครั้งแรก
• สีเขียว กำลังพยายามเชื่อมต่ออินเทอร์เน็ต
• สีขาว โมดูล Wi-Fi ปิดอยู่

Web IDEParticle Build คือ Integrated Development Environment หรือ IDE ที่หมายความว่าคุณสามารถพัฒนาซอฟต์แวร์ในแอปพลิเคชันที่ใช้งานง่าย ซึ่งเพิ่งจะเกิดขึ้นเมื่อทำงานในเว็บเบราว์เซอร์ของคุณ

1. หากต้องการเปิดบิลด์ ให้เข้าสู่ระบบบัญชีอนุภาคของคุณ จากนั้นคลิกที่บิลด์ตามที่แสดงในภาพ
2. เมื่อคุณคลิกแล้ว คุณจะเห็นคอนโซลแบบนี้
3. หากต้องการสร้างแอปสร้างใหม่ ให้คลิกสร้างแอปใหม่
4. หากต้องการรวมไลบรารีในโปรแกรม ให้ไปที่ส่วนไลบรารี ค้นหา liquidcrystal จากนั้นเลือกแอปที่คุณต้องการเพิ่มไลบรารี ในกรณีของฉันคือการตรวจสอบแผงโซลาร์เซลล์
5. เพื่อตรวจสอบโปรแกรม คลิกที่ตรวจสอบ
6. ในการอัปโหลดรหัส ให้คลิกที่แฟลช แต่ก่อนที่จะดำเนินการนั้น ให้เลือกอุปกรณ์ หากคุณมีอุปกรณ์มากกว่าหนึ่งเครื่อง คุณต้องแน่ใจว่าได้เลือกอุปกรณ์ที่จะแฟลชรหัสแล้ว คลิกที่ไอคอน "อุปกรณ์" ที่ด้านล่างซ้ายของบานหน้าต่างนำทาง จากนั้นเมื่อคุณวางเมาส์เหนือชื่ออุปกรณ์ ดาวจะปรากฏทางด้านซ้าย คลิกเพื่อตั้งค่าอุปกรณ์ที่คุณต้องการอัปเดต (จะไม่ปรากฏหากคุณมีอุปกรณ์เพียงเครื่องเดียว) เมื่อคุณเลือกอุปกรณ์แล้ว ดาวที่เชื่อมโยงกับอุปกรณ์จะเปลี่ยนเป็นสีเหลือง (ถ้ามีเครื่องเดียวก็ไม่ต้องเลือก ไปต่อได้

ขั้นตอนที่ 4: วิธีการทำงานของวงจร

ในวงจรนั้น ใช้พิน GPIO 6 พินของโมดูลเพื่อเชื่อมต่อ LCD อักขระ และพินอินพุตแบบอะนาล็อก 3 พินใช้เพื่อเชื่อมต่อเซ็นเซอร์อุณหภูมิ LM-35 แผงโซลาร์เซลล์ และเซ็นเซอร์ LDR

เมื่อประกอบวงจรแล้ว ก็พร้อมที่จะปรับใช้กับแผงโซลาร์เซลล์ ในขณะที่แผงโซลาร์เซลล์ยังคงผลิตกระแสไฟฟ้าติดอยู่กับอุปกรณ์ อุปกรณ์นี้ใช้พลังงานจากแหล่งจ่ายไฟหลักที่จัดการอุปกรณ์เพิ่มประสิทธิภาพอื่นๆ ด้วยเช่นกัน เมื่อเปิดเครื่องแล้ว ข้อความเริ่มต้นบางข้อความจะกะพริบบนจอ LCD เพื่อแสดงเจตนาของแอปพลิเคชัน เอาต์พุตกำลังของแผง อุณหภูมิ และความเข้มของแสงตกกระทบจะวัดโดยพินแรงดันเอาต์พุตของแผงโซลาร์เซลล์ เซ็นเซอร์อุณหภูมิ LM-35 และเซ็นเซอร์ LDR ตามลำดับ พินเอาต์พุตแรงดันไฟฟ้าของแผงโซลาร์เซลล์ เซ็นเซอร์อุณหภูมิ LM-35 และเซ็นเซอร์ LDR เชื่อมต่อกับพินอินพุตแบบอะนาล็อก A1, A0 และ A2 ของอนุภาคโฟตอน

พารามิเตอร์ที่เกี่ยวข้องจะถูกวัดโดยการตรวจจับแรงดันแอนะล็อกที่พินตามลำดับ แรงดันแอนะล็อกที่ตรวจจับที่พินตามลำดับจะถูกแปลงเป็นค่าดิจิตอลโดยใช้ช่องสัญญาณ ADC ในตัว อนุภาคโฟตอนมีช่อง ADC 12 บิต ดังนั้นค่าที่แปลงเป็นดิจิทัลสามารถอยู่ในช่วงตั้งแต่ 0 ถึง 4095 ในที่นี้ สันนิษฐานว่าเซ็นเซอร์ LDR ที่เชื่อมต่อเครือข่ายตัวต้านทานกับพินของตัวควบคุมได้รับการปรับเทียบเพื่อระบุความเข้มของแสงตามสัดส่วนโดยตรง

LM-35 IC ไม่ต้องการการสอบเทียบภายนอกหรือการตัดแต่งใดๆ เพื่อให้มีความแม่นยำโดยทั่วไปที่ ±0.25 °C ที่อุณหภูมิห้อง และ ±0.75 °C ในช่วงอุณหภูมิตั้งแต่ −55 °C ถึง 150 °C ภายใต้สภาวะปกติ อุณหภูมิที่วัดโดยเซ็นเซอร์จะไม่เกินหรือลดช่วงการทำงานของเซ็นเซอร์ ด้วยการตัดแต่งและสอบเทียบที่ระดับเวเฟอร์ จึงมั่นใจได้ในการใช้เซ็นเซอร์ด้วยต้นทุนที่ต่ำลง เนื่องจากอิมพีแดนซ์เอาต์พุตต่ำ เอาต์พุตเชิงเส้น และการสอบเทียบโดยธรรมชาติที่แม่นยำของ LM-35 การเชื่อมต่อเซ็นเซอร์กับวงจรควบคุมจึงเป็นเรื่องง่าย เนื่องจากอุปกรณ์ LM-35 ดึงพลังงานจากแหล่งจ่ายเพียง 60 uA จึงมีความร้อนในตัวเองต่ำมากที่น้อยกว่า 0.1 °C ในอากาศนิ่ง โดยปกติในช่วงอุณหภูมิตั้งแต่ −55 °C ถึง 150 °C แรงดันเอาต์พุตของเซ็นเซอร์จะเพิ่มขึ้น 10 mV ต่อองศาเซลเซียส แรงดันไฟขาออกของเซ็นเซอร์กำหนดโดยสูตรต่อไปนี้

Vout = 10 mV/°C*T

โดยที่ Vout = แรงดันเอาต์พุตของเซ็นเซอร์

T = อุณหภูมิในหน่วยองศาเซลเซียส ดังนั้น

T (ใน° C) = Vout/10 mV

T (ใน° C) = Vout (ใน V)*100

ถ้าสมมุติว่า VDD เป็น 3.3 V การอ่านแบบอนาล็อกจะสัมพันธ์กับแรงดันไฟฟ้าที่ตรวจจับได้ในช่วง 12 บิตตามสูตรต่อไปนี้

Vout = (3.3/4095) * การอ่านแบบอะนาล็อก

ดังนั้นอุณหภูมิในหน่วยองศาเซลเซียสจึงหาได้จากสูตรต่อไปนี้

T (ใน° C) = Vout (ใน V)*100

T (ใน °C) = (3.3/4095)*การอ่านแบบอะนาล็อก *100

ดังนั้น สามารถวัดอุณหภูมิได้โดยตรงโดยการตรวจจับเอาต์พุตแรงดันแอนะล็อกจากเซ็นเซอร์ ฟังก์ชัน analogRead() ใช้เพื่ออ่านแรงดันแอนะล็อกที่พินของคอนโทรลเลอร์ แรงดันไฟขาออกของแผงโซลาร์เซลล์โดยทั่วไปควรเป็น 3 V ซึ่งอนุภาคโฟตอนสามารถรับรู้ได้โดยตรง โฟตอนของอนุภาคสามารถตรวจจับแรงดันไฟฟ้าได้โดยตรงที่ 3.3 V สำหรับการแปลงแรงดันไฟฟ้าแอนะล็อกที่ตรวจจับได้ให้เป็นดิจิทัล โฟตอนจะถูกอ้างอิงภายในไปยัง VDD อีกครั้ง การอ่านค่าแรงดันไฟฟ้าแบบดิจิทัลจะถูกปรับขนาดในช่วง 12 บิต เช่น 0 ถึง 4095 ดังนั้น

Vout = (3.3/4095) * การอ่านแบบอะนาล็อก

ข้อมูลเซ็นเซอร์อ่านจะปรากฏบนจอ LCD ก่อน จากนั้นจึงส่งผ่านไปยัง Particle Cloud ผ่านการเชื่อมต่อ Wi-Fi ผู้ใช้จำเป็นต้องเข้าสู่ระบบบัญชีที่ลงทะเบียนของอนุภาคเพื่อดูค่าเซ็นเซอร์อ่าน แพลตฟอร์มนี้อนุญาตให้เชื่อมต่อกับบอร์ดจากบัญชีที่ลงทะเบียน ผู้ใช้สามารถตรวจสอบข้อมูลเซ็นเซอร์ที่ได้รับแบบเรียลไทม์และยังสามารถบันทึกข้อมูลได้อีกด้วย

ขั้นตอนที่ 5: การเชื่อมต่อและแผนภาพวงจร

โฟตอน ==> LCD

D6 ==> RS

D5 ==> เปิดใช้งาน

D3 ==> DB4

D2 ==> DB5

D1 ==> DB6

D0 ==> DB7

โฟตอน ==> LM-35

A0 ==> เอาท์

โฟตอน ==> LDR

A2 ==> Vcc

โฟตอน ==> แผ่นพลังงานแสงอาทิตย์

A1 ==> Vcc

ขั้นตอนที่ 6: ผลลัพธ์