Smart Solar panel

Pentru proiectarea placutei Arduino Uno am folosit Arduino IDE, folosind diverse functii si librarii.

- “Servo.h” : librarie pendru utilizarea servo-motoarelor folosita pentru a interactiona cu motor pentru determinarea rotirii acestuia

- “LiquidCrystal_I2C.h” : o librarie pentru ecrane LCD cu I2C, cu diverse functionalitati pentru afisaj (pozitionare cursor, crearea caracterelor custom, etc.)

- “SoftwareSerial.h” : Permite conexiunea prin bluetooth. De asemenea, putem transmite sau recepta date pe Bluetooth Serial catre Receiver.

- setup() : functie care initializeaza componentele.

Initializarea ecranului LCD {

 lcd.init(); 
 lcd.backlight(); 
 lcd.clear(); 

}

Initializarea serialei pentru Bluetooth si cea normala{

    BTSerial.begin(9600);
    Serial.begin(9600); 

}

Initializarea si rotirea servoului in pozitia initiala {

servo.attach(11); 
servo.write(UnghiRotire); 

}

- ShowPower() : functie care citeste si afiseaza pe LCD tensiunea produsa de Panoul Solar.

Citirea si convertirea Valorii din semnal analog in valoare numerica {

  int PowerVar = analogRead(A2);
  voltage = PowerVar * (5.0 / 1023.0); // Calculam tensiunea obtinuta din semnalul analog
  Serial.print("Voltajul este : ");
  Serial.println(voltage); 

}

Afisarea valorii pe LCD {

  lcd.setCursor(0, 0); 
  lcd.print("Avem Tensiunea de : ");
  lcd.print(voltage); 
  lcd.print(" V");}

}

- Bluetooth() : Asemanator cu ShowPower doar ca aici valoarea este trimisa prin Bluetooth catre un receiver {

  unsigned long TimpCurent = millis();
  if (TimpCurent - TimpTrecut  >= interval) {
      TimpTrecut = TimCurent;
      BTSerial.print("Am produs tensiunea de: ");
      BTSerial.println(voltage);
  }

}

- finMaxPower() : Citeste valorile de la cei doi fotorezistori si determina spre ce parte trebuie sa invartim placa pentru a obtine tensiunea maxima posibila {

int Fr1 = analogRead(Photorezistor1);
int Fr2 = analogRead(Photorezistor2);
  
  Serial.print("Fr1: este "); 
  Serial.println(Fr1); 
  Serial.print("Fr2: este"); 
  Serial.println(Fr2); 

  int diff = abs(Fr1 - Fr2);

  if (diff <= eroareAcceptabila) {
      Serial.println("Ambele fotorezistoare primesc lumina intr-o masura egala.");
      servo.detach(); // Oprire fortata pentru servo
  } else {
      if (!servo.attached()) {
          servo.attach(11); // Reatasare servo pe pinul respectiv.
      }
      if (Fr1 < Fr2 && UnghiRotire > 85) {
          UnghiRotire = UnghiRotire - 1;
          if (UnghiRotire < 85) UnghiRotire = 85; 
      } else if (Fr1 > Fr2 && UnghiRotire <=100) {
          UnghiRotire = UnghiRotire + 1;
          if (UnghiRotire > 100) UnghiRotire = 100;
      }
      servo.write(UnghiRotire); 
          delay(80); 
  }

}

- Loop() : apelam toate functiile folosite aici: {

  findMaxPower();
  ShowPower(voltage);
  Bluetooth(voltage);

}

Funcționare

Starea ecranului LCD:

Afișajul LCD este inițializat și setat să afișeze Tensiunea actuala produsa de panoul solar în starea actuala, care se schimba pe parcurs

Gestionarea unghiulea de refractie:

Continu vom citi valori de la doi fotorezistori si dupa cum stim, cu cat lumina este puternica cu atat valoarea fotorezistorului este una mai mica si vedem daca diferenta dintre cei doi este mai mare decat o eroare stabila, putem determina spre ce parte invartim servo-ul pentru a obtine panoului solar tensiunea maxima acordata de lumina.

Trimiterea mesajului pe bluetooth

În timpul buclei principale, dupa un timer vom trimite un mesaj utilizatorului cu tensiunea actuala produsa, pentru simplitate am pus cooldown-ul de 1 minut.

Am reusit sa fac miscarile sa fie mai rare folosindu-ma de delay-uri pentru a nu suprasolicita servoul si a lasa mai mult timp pentru a citi un set nou de valori.

Demo https://www.youtube.com/shorts/oDgjvE7BQhg

Proiectul a atins obiectivele propuse, oferind un sistem de eficentizare a puterii produse de panouri reusind sa promoveze sursele de energie regenarabile si transmitand utilizatorului date despre valorile generate in functie de cele mai optime valori externe la momentul dat folosindu-se de rotire.

neacsu_iulian_331cd_pm.zip

Resurse hardware:

• https://forum.arduino.cc/t/iphone-cannot-detect-bluetooth-hc06/375000
• https://forum.arduino.cc/t/servo-motor-spinning-continously/1069892
• https://forum.arduino.cc/t/using-solar-panel-as-a-power-source/678113/3

Resurse software:

• https://www.arduino.cc/reference/en/libraries/liquidcrystal/
• https://docs.arduino.cc/learn/built-in-libraries/software-serial/
• https://www.arduino.cc/reference/en/libraries/servo/

Atmega328P Export to PDF