Autor: Iustina-Andreea Cărămidă
Grupa: 332CA
Email: iustina.caramida@stud.acs.upb.ro

În lumea modernă, energia solară devine tot mai importantă pentru a satisface nevoile noastre de energie într-un mod sustenabil și ecologic. Cu toate acestea, pentru a maximiza eficiența panourilor solare, acestea trebuie să fie aliniate corect către sursa lor de energie primară: Soarele.

Proiectul se concentrează pe automatizarea acestei alinieri, scopul principal fiind crearea unui sistem care să monitorizeze poziția Soarelui și să ajusteze orientarea panoului solar în consecință, astfel încât să maximizeze captarea energiei solare.

Însă, proiectul are o abordare inovatoare: nu ne limităm doar la maximizarea captării de energie solară în timpul zilei, ci dorim să pregătim panoul solar pentru o nouă zi încă de la apusul Soarelui. Astfel, panoul solar se va poziționa automat spre direcția de răsărit, pregătindu-se astfel pentru a începe o nouă zi de captare a energiei solare încă de la primele raze ale dimineții.

În cele ce urmează, vom detalia componentele necesare, conexiunile și codul Arduino utilizat pentru a realiza acest sistem inovator și eficient energetic.

Dispozitivul va utiliza un servomotor pentru a ajusta alinierea panourilor solare către direcția de unde provine cea mai intensă lumină solară, detectată de cei doi fotorezistori, puși în direcții opuse pentru a capta un mediu mai larg. Microcontroller-ul va coordona acțiunile servomotorului pentru a evalua mediul înconjurător. Informațiile furnizate de fotorezistori vor fi analizate și utilizate pentru a determina poziția optimă față de sursa de lumină, după care dispozitivul va ajusta orientarea panourilor solare în acea direcție.

Mai jos puteți găsi o schemă high-level a proiectului:

Componentele necesare sunt:

Schema electrică este următoarea:

Design-ul montări este umrătorul:

Codul Arduino este dezvoltat utilizând mediul Arduino IDE (Integrated Development Environment), un mediu software folosit pentru a scrie, compila și încărca codul pe plăcile de dezvoltare Arduino. Arduino IDE oferă o interfață simplă și intuitivă, suportând limbajul de programare C/C++ cu adăugiri specifice platformei Arduino. IDE-ul include un editor de cod, un monitor serial pentru debugging și multe alte instrumente utile pentru dezvoltarea de proiecte embedded.

În codul prezentat sunt utilizate două librării esențiale:

• Servo.h: Aceasta este o librărie standard în Arduino pentru controlul servomotoarelor. Permite utilizatorilor să controleze poziția unui servomotor folosind funcția write().
• avr/interrupt.h: Aceasta este o librărie specifică microcontrolerelor AVR utilizate de multe plăci Arduino. Permite gestionarea întreruperilor, esențiale pentru implementarea unor funcții precum temporizări precise și reacții rapide la evenimente externe.

Codul este structurat în două secțiuni principale: `setup()` și `loop()`. Secțiunea `setup()` este destinată inițializării componentelor hardware și configurării inițiale a sistemului, în timp ce `loop()` conține logica principală care se repetă continuu în timpul funcționării dispozitivului. Codul include următoarele elemente:

1. Include librării: La început, codul include librăria Servo pentru a permite controlul unui servo motor.
2. Definește constante: Utilizează directive `#define` pentru a denumi pinii senzorilor LDR și pentru a seta o valoare de eroare.
3. Inițializează variabile: Declara variabile pentru a păstra starea inițială a servo motorului și pinii pentru LED.
4. Configurare inițială (`setup()`): Inițializează comunicația serială, configurează pinul PWM pentru servo motor și setările inițiale pentru LED.
5. Logica de control (`loop()`): Citirea valorilor de la senzorii LDR, compararea lor, ajustarea poziției servo motorului și controlul luminozității unui LED bazat pe intensitatea luminii detectate.

1. Citirea senzorilor LDR: Valorile de la doi senzori LDR sunt citite utilizând funcția `analogRead()`. Aceste valori sunt utilizate pentru a determina diferența de intensitate a luminii între cei doi senzori.
2. Controlul servo motorului: Poziția servo motorului este ajustată pe baza diferenței dintre valorile citite de la senzori. Dacă diferența este semnificativă, poziția motorului este incrementată sau decrementată pentru a orienta sistemul spre sursa de lumină mai puternică.
3. Controlul luminozității LED-ului: Valorile sumate ale senzorilor LDR sunt mapate la o gamă de luminozitate pentru LED folosind funcția `map()`. LED-ul este apoi controlat utilizând `digitalWrite()`, care setează nivelul de luminozitate în funcție de intensitatea luminii detectate.

Export to PDF