Rastreador de intensidad de luz solar: 3 pasos

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificación: 2024-01-30 08:41

Hay muchos proyectos que dependen del calor o la luz del sol. P.ej. el secado de frutas y verduras. Sin embargo, la intensidad de la luz solar no siempre es constante y cambia a lo largo del día.

Este proyecto intenta mapear la intensidad del sol a lo largo del día, alrededor de 8 horas, y determinar si hubo períodos de tiempo prolongados en los que el sol había desaparecido bajo nubes espesas. Esto resulta muy crucial para algunos proyectos que dependen del tiempo que un objeto pasa afuera, p. Ej. desecación. Esto puede ayudar a corroborar los valores que encuentre con el proyecto principal.

Usando la función de registrador en la aplicación Arduino, podrá obtener un gráfico de intensidad solar durante el día (hora). Además, al completar las 8 horas, recibirá una lista de las horas en las que la intensidad de la luz solar estuvo por debajo de un cierto umbral, que puede establecer.

Esta información puede resultar muy útil para una variedad de proyectos, como el seguimiento solar o la gestión de sistemas fotovoltaicos. Además, debido a la simplicidad de la configuración, se puede incorporar con casi cualquier otro proyecto. Todo lo que se requiere es un Arduino, un mini panel solar y dos resistencias. La mayor parte del procesamiento y el trabajo pesado lo realiza el código.

Suministros

1) 1 x Arduino Uno / Nano (enlace)

2) 1 x panel solar pequeño (enlace)

3) 2 resistencias de 330 ohmios

Paso 1: construcción del circuito

Dado que Arduino realiza la mayor parte del procesamiento, el circuito es muy simple.

Necesita dos resistencias con el mismo valor. Sería mejor si la resistencia fuera menor, alrededor de 300 ohmios o menos. Esto se utilizará para hacer el divisor de potencial.

Puede seguir el esquema detallado en la imagen de arriba. El PCB verde representa la celda solar. La intersección entre las dos resistencias se conectará al pin analógico 0 del Arduino. El cable rojo es el terminal positivo de la celda / panel solar, mientras que el cable negro es el terminal negativo de la celda / panel solar.

Paso 2: Explicación de los circuitos

El voltaje que produce el panel solar es proporcional a la intensidad solar. Por lo tanto, en realidad, el voltaje del panel solar se está trazando a lo largo del tiempo para ayudar a determinar la intensidad de la luz.

Sin embargo, a plena luz del sol, el voltaje de circuito abierto de algunos paneles solares excede el límite de 5 V en el pin analógico Arduino Uno. Por lo tanto, debe usar un divisor de potencial para cortar el voltaje a la mitad para que todavía esté dentro del rango del Arduino.

Esto no afectará al gráfico ni a la tendencia a lo largo del tiempo. Además, aún podrá detectar períodos prolongados de nubosidad o falta de luz solar.

Paso 3: el código

El código mide el voltaje del panel solar cada 5 minutos durante 8 horas. Sin embargo, la duración y la frecuencia se pueden cambiar si es necesario. Cada punto de datos, medido cada 5 minutos, se representa en un gráfico en función del tiempo. Esto se puede hacer utilizando la función de trazador en serie en el programa Arduino.

Al final de la duración de 8 horas, el código recorre todos los puntos de datos anteriores y calcula un promedio. Luego, el código se ejecuta para verificar si hay 2 puntos consecutivos (10 min) que son menos del 60% del voltaje promedio. Nuevamente, este valor de umbral se puede cambiar fácilmente.

Finalmente, si detecta 10 minutos consecutivos de bajo voltaje de intensidad solar, registra el tiempo en el que ocurre y emite una matriz con todas las apariciones de poca luz solar.

Aquí hay un enlace al código en una carpeta de Google Drive: