সৌর বিকিরণ ডিভাইস (SID): একটি Arduino ভিত্তিক সৌর সেন্সর: 9 ধাপ

2024 লেখক: John Day | [email protected]. সর্বশেষ পরিবর্তিত: 2024-01-30 08:01

সোলার ইরেডিয়েন্স ডিভাইস (SID) সূর্যের উজ্জ্বলতা পরিমাপ করে এবং বিশেষভাবে শ্রেণীকক্ষে ব্যবহারের জন্য ডিজাইন করা হয়েছে। তারা Arduinos ব্যবহার করে নির্মিত হয়, যা তাদের জুনিয়র উচ্চ শিক্ষার্থী থেকে প্রাপ্তবয়স্কদের প্রত্যেকের দ্বারা তৈরি করার অনুমতি দেয়। এই নির্দেশযোগ্য 2017-2018 শিক্ষক দ্বারা ASU- এ QESST প্রোগ্রামে উত্পাদিত হয়েছিল।

ধাপ 1: সরবরাহ সংগ্রহ করুন

SIDCost বিশ্লেষণ

1. একটি Arduino (এই প্রকল্পের জন্য ন্যানো ব্যবহার করা হয়েছিল) $ 19.99/5 = $ 4.00

2. একটি ব্রেডবোর্ড $ 3.99/6 = $ 0.66

3. একটি 4.7K ওহম প্রতিরোধক $ 6.50/100 = $ 0.07

4. একটি 2.2 ওহম প্রতিরোধক $ 4/100 = $ 0.04

5. 1 দুই-সমাপ্ত RCA কেবল $ 6/3 = $ 2.00

6. তাপমাত্রা অনুসন্ধান $ 19.99/10 = $ 2.00

7. একটি সৌর সেন্সর $ 1.40/1 = $ 1.40

8. চারটি (4) জাম্পার কেবল $ 6.99/130 = $ 0.22 (এখনই অনুপলব্ধ, কিন্তু অন্যান্য বিকল্প পাওয়া যায়)

9. ঝাল লোহা এবং ঝাল

10. তারের কর্তনকারী

মোট $ 6.39

আপনার নিজের বাক্স তৈরি করার জন্য (এটি 3D মুদ্রণের পরিবর্তে), আপনারও প্রয়োজন হবে:

1. ব্ল্যাক বক্স $ 9.08/10 = $ 0.91

2. দুই (2) আরসিএ মহিলা ইনপুট $ 8.99/30 = $ 0.30

3. ড্রিল, সাইজ 6 বিট, এবং স্টেপ ড্রিল বিট

মোট $ 1.21

মোট $ 7.60

পদক্ষেপ 2: আপনার কেস গঠন

যেহেতু K-12 শিক্ষার্থীরা এই সেন্সরগুলি ব্যবহার করবে বলে আশা করা হচ্ছে, এটি একটি বক্সে সমস্ত ওয়্যারিংয়ের জন্য সহায়ক। বাক্সের একপাশে কম্পিউটারে খাওয়ানোর জন্য একটি বড় গর্ত রয়েছে, এবং অন্যটিতে আরসিএ মহিলা ইনপুটগুলির জন্য দুটি গর্ত রয়েছে। RCA ইনপুটগুলির জন্য গর্ত ড্রিল করার জন্য একটি সাইজ 6 ড্রিল বিট এবং কম্পিউটার ফিডের জন্য একটি গর্ত ড্রিল করার জন্য একটি স্টেপ ড্রিল বিট ব্যবহার করুন। আপনার রুটিবোর্ড এবং আরডুইনো আরামদায়কভাবে প্লাগ ইন করা প্রয়োজন, তাই আপনি ড্রিল করার আগে গর্তগুলি কোথায় হবে তা পরিমাপ করা সম্ভবত বুদ্ধিমানের কাজ হবে। একবার এটি সম্পন্ন হলে, আপনি আপনার RCA ইনপুটগুলিতে স্ক্রু করতে পারেন। যদি আপনি এই প্রকল্পে একটি তাপমাত্রা সেন্সর অন্তর্ভুক্ত না করার সিদ্ধান্ত নেন, তাহলে আপনার শুধুমাত্র একটি RCA ইনপুট লাগবে এবং সেই অনুযায়ী ড্রিল করতে পারেন।

আপনার Arduino ছবিতে দেখানো হিসাবে, রুটিবোর্ডে চাপতে হবে। এই প্রকল্পে ব্যবহৃত ব্রেডবোর্ডগুলির একটি স্টিকি বটম রয়েছে, তাই বাক্সটি ড্রিল করার পরে, সংগঠনকে সাহায্য করার জন্য ব্রেডবোর্ডটি বক্সে আটকে রাখা সহায়ক হতে পারে।

আপনার যদি একটি 3D প্রিন্টারে অ্যাক্সেস থাকে, আপনি বিকল্পভাবে SID এর জন্য একটি বাক্স মুদ্রণ করতে পারেন।

ধাপ 3: আরসিএ ইনপুটগুলিতে আপনার লিডগুলি সংযুক্ত করুন

প্রতিটি RCA ইনপুটের সাথে দুটি জাম্পার কেবল সংযুক্ত করুন। যদিও এই লিডগুলি ইনপুটগুলিতে বিক্রি করা যেতে পারে, তবে ইনপুটের চারপাশে কেবল তারের সংকোচন করা দ্রুত এবং সহজ। নিশ্চিত থাকুন যে কোন অনাবৃত তারগুলি একে অপরকে স্পর্শ করে না, অথবা আপনার সার্কিটটি ছোট হতে পারে। এই ক্ষেত্রে, হলুদ এবং নীল তারগুলি মাটির সাথে সংযুক্ত থাকে, যখন লাল এবং সবুজ তারগুলি সীসাগুলির সাথে সংযুক্ত থাকে। এই রঙগুলি ডিভাইস নির্মাণের জন্য প্রয়োজনীয় নয়, তবে Arduino এর সাথে তারগুলি কীভাবে সংযুক্ত থাকে তা দেখতে সহজ করে তোলে।

ধাপ 4: আপনার আরসিএ কেবল প্রস্তুত করুন

একটি দ্বি-পার্শ্বযুক্ত (পুরুষ থেকে পুরুষ) আরসিএ তারের অর্ধেক কেটে নিন এবং তারের প্রতিটি পাশে প্রায় এক ইঞ্চি বন্ধ করুন। সীসা হিসাবে কাজ করে এমন বাইরের তারগুলিকে একসাথে পেঁচিয়ে নিন, তারপর ভিতরের তারগুলোকে মাটি দিয়ে ফেলা এবং টুইস্ট করুন (এগুলোতে, ছবি, স্থল তারগুলো প্রথমে সাদা তার দিয়ে ঘেরা থাকে, যদিও লেপের রঙ প্রায়শই রঙের উপর নির্ভর করে আরসিএ কেবল)। উভয় তারের জন্য এটি করুন। এটি আপনার আরসিএ ইনপুটগুলিকে আপনার সৌর এবং তাপমাত্রা সেন্সরের সাথে সংযুক্ত করবে।

ধাপ 5: আপনার সৌর সেন্সর তৈরি করুন

এই প্রক্রিয়াতে ব্যবহৃত প্যানেলগুলি সস্তা, তবে প্রায়শই এমন লিড থাকে যা সহজেই পড়ে যায়। এই সমস্যা সমাধানের জন্য বৈদ্যুতিক টেপের একটি টুকরো দিয়ে লিডগুলি সুরক্ষিত করা একটি ভাল ধারণা।

সোলার প্যানেল থেকে তারের এক ইঞ্চি তারের ছিদ্র সরান, যা এই ক্ষেত্রে হলুদ (ইতিবাচক) এবং বাদামী (নেতিবাচক)। একটি 2.2 ওহম প্রতিরোধকের শেষ, RCA তারের থেকে সীসা, এবং প্যানেলের ইতিবাচক প্রান্ত (এখানে হলুদে) একত্রিত করুন। সৌর প্যানেলের নেতিবাচক প্রান্ত (এখানে বাদামী), আরসিএ তারের স্থল (এখানে সাদা), এবং প্রতিরোধকের অন্য দিকে একত্রিত করুন। লক্ষ্য করুন যে প্রতিরোধক এখানে সমান্তরাল।

প্যানেল এবং আরসিএ কেবল থেকে তারগুলি একসাথে সোল্ডার করুন। সীসা এবং স্থল তারগুলি ক্রস করলে ডিভাইসটি সঠিকভাবে কাজ করবে না, তাই তারগুলি বন্ধ করতে বৈদ্যুতিক টেপ বা তাপ সঙ্কুচিত ব্যবহার করুন।

ধাপ 6: আপনার সোলার সেন্সরটি সংযুক্ত করুন

এই মডেলে, সৌর সেন্সরটি ডান আরসিএ মহিলা ইনপুটের জন্য তারযুক্ত, যার সবুজ (সীসা) এবং নীল (স্থল) কেবল রয়েছে। যদিও আপনি RCA ইনপুট ব্যবহার করতে পারেন, এটি আপনাকে Arduino এর বিপরীত দিকে তারের ক্রস করার প্রয়োজন থেকে বাধা দেবে।

Arduino A5 পিনে সীসা তারের (এখানে সবুজ) প্লাগ করুন। আপনার গ্রাউন্ড সীসা (এখানে নীল) মাটির সাথে সংযুক্ত করুন (GND) এনালগ পাশে পিন (Arduino এর এই দিকের সমস্ত পিন A দিয়ে শুরু হয়)।

যদি আপনি এই প্রকল্পটি শেষ করেন এবং সৌর সেন্সরটি 0 ভোল্ট পড়ছে, আপনার স্থল এবং সীসা তারগুলি স্যুইচ করার চেষ্টা করুন। যদি সেন্সরটি ভুলভাবে বিক্রি করা হয়, তাহলে এগুলি স্যুইচ করার প্রয়োজন হতে পারে।

যদিও এই ছবিগুলিতে একটি প্রতিরোধক রয়েছে, আপনি যদি একটি তাপমাত্রা সেন্সর অন্তর্ভুক্ত না করতে চান তবে আপনাকে একটি প্রতিরোধক অন্তর্ভুক্ত করার দরকার নেই।

ধাপ 7: আপনার তাপমাত্রা সেন্সর তৈরি করুন

যেহেতু সৌর কোষের ভোল্টেজ আউটপুট তাপের সাথে ব্যাপকভাবে ওঠানামা করে, একটি তাপমাত্রা সেন্সর সৌর সেন্সর কতটা ভাল কাজ করছে তা নির্ধারণে সহায়ক। যাইহোক, আপনি তাপমাত্রা অনুসন্ধান ছাড়াই এই ডিভাইসটি তৈরি করতে বেছে নিতে পারেন, এবং এটি এখনও সৌর সেন্সর হিসাবে বেশ ভালভাবে কাজ করবে।

Ptionচ্ছিক থার্মোমিটার নির্দেশাবলী:

তাপমাত্রা প্রোব থেকে বেরিয়ে আসা তিনটি তারের প্রত্যেকটির জন্য এক ইঞ্চি তারের টান। হলুদ এবং লাল তারগুলি একসাথে পাকান। কালো তারের (স্থল) আলাদাভাবে পাকান। আপনার দ্বিতীয় আরসিএ কেবল ব্যবহার করে, তাপমাত্রা সেন্সর থেকে কালো (স্থল) তারগুলিকে আরসিএ কেবল থেকে সাদা (স্থল) তারের সাথে টুইস্ট করুন। একসঙ্গে ঝাল এবং বৈদ্যুতিক টেপ বা তাপ সঙ্কুচিত সঙ্গে মোড়ানো। RCA তারের উপর তাপমাত্রা প্রোব থেকে সীসা তারের জন্য লাল এবং হলুদ (সীসা) তারগুলি পাকান। বৈদ্যুতিক টেপ বা তাপ সঙ্কুচিত সঙ্গে ঝাল এবং মোড়ানো।

ধাপ 8: আপনার তাপমাত্রা সেন্সরটি সংযুক্ত করুন

Ptionচ্ছিক থার্মোমিটার নির্দেশাবলী:

এই মডেলে, তাপমাত্রা সেন্সরটি বাম আরসিএ ইনপুটে রয়েছে, যার লাল (সীসা) এবং হলুদ (স্থল) সীসা রয়েছে।

পাশগুলি বাঁকুন এবং 4.7k ওহম প্রতিরোধককে 5V পিন থেকে D2 পিনের সাথে রুটিবোর্ডে সংযুক্ত করুন (আপনি Arduino এ এইগুলির জন্য লেবেলগুলি দেখতে পাবেন, কিন্তু আপনি আসলে রোধককে রুটিবোর্ডে প্লাগ করবেন)।

আপনার গ্রাউন্ড ক্যাবল (হলুদ) D2 এর পাশে মাটিতে (gnd) পিনের সাথে সংযুক্ত করুন।

D2 পিনের দ্বিতীয় কলামে, সীসা তারের (এখানে লাল) প্লাগ করুন। এই সেটআপটি Arduino দ্বারা পড়ার আগে প্রতিরোধক জুড়ে বর্তমান প্রবাহের অনুমতি দেয়।

ধাপ 9: আপনার Arduino প্রোগ্রাম করুন

এই প্রকল্পে ব্যবহৃত কোড। এটি সিরিয়াল মনিটর ব্যবহার করে ভোল্টে ভোল্টেজ এবং সেলসিয়াস তাপমাত্রায় আউটপুট দেয়। যদি এই কোডটি অবিলম্বে কাজ না করে, আপনার সৌর সেন্সরের জন্য সীসা এবং স্থল স্যুইচ করার চেষ্টা করুন।

আপনাকে ডালাস টেম্পারেচার (https://github.com/milesburton/Arduino-Temperature-Control-Library) এবং ওয়ান ওয়্যার (https://github.com/PaulStoffregen/OneWire) লাইব্রেরি ডাউনলোড করতে হবে এবং সেগুলিকে অন্তর্ভুক্ত করতে হবে আপনার arduino প্রোগ্রাম।

const int sunPin = A5; // Arduino বোর্ডে ব্যবহার করার জন্য সংযোগকারী

ভাসমান sunValue = 0; // ভেরিয়েবল ঘোষণা করুন

float avgMeasure (int pin, float scale, int num) {analogRead (pin); // প্রথম মূল্য বিলম্ব বাতিল (2); ভাসা x = 0; জন্য (int count = 0; count <num; count ++) {x = x+analogRead (pin); // বিলম্ব (5); } x = x / num; রিটার্ন (x * স্কেল); }

#ইনক্লুড #ইনক্লুড // ডেটা ওয়্যার পিন 2 এ প্লাগ করা হয়েছে আরডুইনোতে // ডালাস তাপমাত্রায় আমাদের ওয়ানওয়ার রেফারেন্সটি পাস করুন। ডালাস তাপমাত্রা সেন্সর (& oneWire); অকার্যকর সেটআপ () {analogReference (ইন্টার্নাল); // 1.1 V রেফারেন্স Serial.begin (115200) ব্যবহার করুন; // 115200 এ যোগাযোগ করুন। 9600 সিরিয়াল.প্রিন্ট ("ভোল্টেজ") এর মানের চেয়ে দ্রুত; // ভোল্টেজ সিরিয়াল.প্রিন্টের শিরোনাম (""); // স্পেসার সিরিয়াল.প্রিন্ট ("তাপমাত্রা"); // তাপমাত্রা সেন্সরের জন্য শিরোনাম

// লাইব্রেরি সেন্সর শুরু করুন (শুরু;)

অকার্যকর লুপ () {sunValue = avgMeasure (sunPin, 1.0, 100); // 100 টি পরিমাপ নিতে সাবরুটিনকে কল করুন একটি গড় sunValue = sunValue * 1.07422; // Arduino এর গণনাকে ভোল্টেজে রূপান্তর করে, যেহেতু 1024 গণনা এবং 1.1V রয়েছে। সেন্সর অনুরোধ তাপমাত্রা (); // তাপমাত্রা পেতে কমান্ড পাঠান Serial.println (""); // নতুন লাইন Serial.print (sunValue) শুরু করুন; // ভোল্টেজ Serial.print ("") আউটপুট; // স্পেসার সিরিয়াল.প্রিন্ট (sensors.getTempCByIndex (0)); // আউটপুট তাপমাত্রা বিলম্ব (1000); // প্রতি সেকেন্ডে একবার ডেটা পড়ে।

}