ورکشاپ آموزشی - آیسی مدار
رفتن به محتوا

ردیاب خورشیدی مینیاتوری با آردوینو

رباتیک و هوشمندسازی
۰ نظر
۹۱ نفر
کد ۴۵۰۹

استفاده از انرژی خورشیدی وقتی بیشترین بازدهی رو داره که پنل‌ها بتونن مسیر حرکت خورشید رو تو آسمون دنبال کنن. ردیاب‌های خورشیدی یا همون Solar Trackerها دقیقا همین کار رو انجام می‌دن و باعث می‌شن پنل‌ها همیشه تو بهترین زاویه نسبت به تابش نور قرار بگیرن و انرژی خیلی بیشتری تولید کنن.

توی این آموزش از تیم آیسی‌مدار، می‌خوایم یه نسخه مینیاتوری و جذاب از این سیستم رو با هم بسازیم. این پروژه با استفاده از پردازشگر آردوینو، چند تا سنسور تشخیص نور و سروو موتور کار می‌کنه و به صورت خودکار به سمت پرنورترین زاویه محیط می‌چرخه.

ساخت این مدار هم جنبه آموزشی فوق‌العاده‌ای داره و هم می‌تونه پایه یه پروژه خیلی بزرگ‌تر باشه. پس قطعات رو آماده کن تا بدون معطلی بریم سراغ ساخت این آفتاب‌گردون الکترونیکی!

قطعات موردنیاز

  • برد آردوینو نانو (Arduino Nano)
  • 2 عدد سروو موتور مدل SG90
  • 4 عدد مقاومت نوری (LDR یا فتوسل)
  • 4 عدد مقاومت 1 کیلواهم
  • قطعات پرینت سه‌بعدی برای بدنه مکانیکی
  • سیم‌های جامپر و برد بورد
مرحله ۱

آشنایی با مکانیزم پروژه

اول از همه بیایم ببینیم این سیستم چطور کار می‌کنه. ما چهار تا سنسور نوری داریم که روی یک صفحه متحرک قرار می‌گیرن. آردوینو مدام میزان نور دریافتی این سنسورها رو می‌خونه و با هم مقایسه می‌کنه.

هر طرفی که نور بیشتری داشته باشه، فرمان حرکت به سروو موتورها صادر می‌شه تا پنل دقیقا روبه‌روی منبع نور قرار بگیره. تو قدم‌های بعدی تمام جزئیات پیاده‌سازی این مکانیزم رو با هم بررسی می‌کنیم.

مرحله ۲

آماده‌سازی قطعات اصلی مدار

حالا وقتشه که قطعات مورد نیازمون رو روی میز کار آماده کنیم. مغز متفکر این مدار یک برد آردوینو نانو هست که به خاطر سایز کوچیکش بهترین انتخاب برای این پروژه‌ست و قراره تمام پردازش‌ها رو انجام بده.

برای حرکت دادن بدنه به دو تا سروو موتور SG90 نیاز داریم تا دستگاه بتونه تو دو محور بالا-پایین (Tilt) و چپ-راست (Pan) به راحتی بچرخه.

بخش تشخیص جهت نور هم به عهده چهار تا مقاومت نوری یا همون فتوسل هست که با دقت بالا میزان روشنایی محیط اطراف رو می‌سنجن و به برد گزارش می‌دن.

در نهایت چهار تا مقاومت 1 کیلواهم هم لازم داریم تا یک مدار مقسم ولتاژ برای سنسورها بسازیم. حتما چک کن که همه این قطعات رو داشته باشی تا بریم سراغ بخش مکانیکی.

مرحله ۳

مونتاژ قطعات سه‌بعدی بدنه

تو این مرحله باید بدنه مکانیکی ردیاب خورشیدی رو آماده کنی. فایل‌های سه‌بعدی این پروژه طوری طراحی شدن که قطعات خیلی راحت روی هم سوار بشن. بعد از پرینت گرفتن، سروو موتورها رو تو جایگاه مخصوصشون قرار بده و پیچ کن.

سپس صفحه بالایی که قراره سنسورها روش نصب بشن رو محکم ببند. دقت کن که حرکت محورها با دست کاملا روان باشه و قطعات پلاستیکی به هم گیر نکنن.

مرحله ۴

سیم‌کشی مدار و آپلود کدها

بریم سراغ بخش هیجان‌انگیز الکترونیک! طبق نقشه شماتیک، سنسورهای نوری و مقاومت‌ها رو به پین‌های آنالوگ آردوینو وصل کن. بعدش سیم‌های سیگنال سروو موتورها رو به پین‌های دیجیتالی که تو کد مشخص شده متصل کن.

حواست باشه تغذیه موتورها رو درست وصل کنی. وقتی همه سیم‌کشی‌ها تموم و چک شد، کدهای پروژه رو از طریق سیستم روی برد آردوینو نانو آپلود کن.

مرحله ۵

تست نهایی ردیاب خورشیدی

خسته نباشی! ردیاب خورشیدی مینیاتوری تو حالا آماده کاره. کافیه دستگاه رو روشن کنی و یه چراغ‌قوه رو تو زاویه‌های مختلف بالای سرش حرکت بدی تا ببینی چطور مثل یک آفتاب‌گردون با دقت بالا دنبال نور می‌چرخه.

این مدار کوچیک بهت نشون می‌ده که سیستم‌های بزرگ صنعتی چطور کار می‌کنن و چقدر تو بهینه‌سازی مصرف انرژی تأثیر دارن. امیدوارم از این آموزش تو آیسی‌مدار لذت برده باشی. حتما این پروژه جذاب رو بساز و عکس یا ویدیوی خروجی کارت رو تو شبکه‌های اجتماعی برای دوستانت بفرست تا اون‌ها هم برای ساختش ایده بگیرن!

فایل‌های پیوست

123DX SolarTracker.123dx
STL SolarTracker.stl
INO SolarTracker.ino

تو میتونی اولین سازنده باشی!

اگه پروژه رو ساختی به اشتراک بزار و اعتبار هدیه بگیر

این آموزش با استانداردهای اختصاصی آیسی‌مدار بازنویسی و بهینه‌سازی شده و تمامی حقوق انتشار آن متعلق به این مجموعه است و در صورت کپی یا بازنشر پیگرد قانونی خواهد داشت.

آموزش‌های مشابه

گفتگو‌های کاربران

هنوز نظری ثبت نشده؛ تو شروع کن!