太陽輻照度設(shè)備的制作教程

步驟1：收集耗材

SID

成本分析

1。一個(gè)Arduino（該項(xiàng)目使用了nano），價(jià)格為$ 19.99/5 = $ 4.00

2。面包板$ 3.99/6 = $ 0.66

3。一個(gè)4.7K歐姆的電阻$ 6.50/100 = $ 0.07

4。 2.2歐姆電阻$ 4/100 = $ 0.04

5。 1條兩端RCA電纜$ 6/3 = $ 2.00

6。溫度探頭$ 19.99/10 = $ 2.00

7。太陽能傳感器$ 1.40/1 = $ 1.40

8。四（4）根跳線電纜$ 6.99/130 = $ 0.22（目前不可用，但其他選項(xiàng)也可用）

9。烙鐵和焊料

10。剪線鉗

總計(jì)$ 6.39

要?jiǎng)?chuàng)建自己的盒子（而不是3D打?。€需要：

1。黑盒$ 9.08/10 = $ 0.91

2。兩（2）個(gè)RCA女性輸入$ 8.99/30 = $ 0.30

3。鉆頭，6號(hào)鉆頭和階梯鉆頭

總計(jì)$ 1.21

累計(jì)總計(jì)$ 7.60

步驟2：構(gòu)建案例

因?yàn)轭A(yù)期K-12學(xué)生正在使用這些傳感器，所以有助于將所有布線都包裝在一個(gè)盒子中。盒子的一側(cè)有一個(gè)較大的孔，用于饋入計(jì)算機(jī)，另一側(cè)有兩個(gè)孔，用于RCA母輸入。使用6號(hào)鉆頭在RCA輸入孔上鉆孔，并使用階梯鉆頭在計(jì)算機(jī)進(jìn)紙孔上鉆孔。您的面包板和Arduino需要舒適地插入，因此在鉆孔之前測(cè)量一下孔的位置可能是明智的。一旦完成，就可以擰入RCA輸入。如果選擇在該項(xiàng)目中不包括溫度傳感器，則只需一個(gè)RCA輸入即可進(jìn)行相應(yīng)的鉆取。

您的Arduino需要壓入面包板，如圖所示。此項(xiàng)目中使用的面包板的底部很粘，因此在鉆好盒子后，將面包板粘貼到盒子上對(duì)組織很有幫助。

如果您可以使用3D打印機(jī)，您也可以為SID打印一個(gè)框。

步驟3：將導(dǎo)線連接到RCA輸入

將兩根跨接電纜連接到每個(gè)RCA輸入。盡管可以將這些引線焊接到輸入，但是將導(dǎo)線壓接在輸入周圍將更快，更輕松。確保沒有裸露的電線相互接觸，否則電路可能會(huì)短路。在這種情況下，黃色和藍(lán)色導(dǎo)線接地，而紅色和綠色導(dǎo)線接地。這些顏色對(duì)于設(shè)備構(gòu)造不是必需的，但確實(shí)使查看電線如何連接到Arduino的操作變得更加容易。

步驟4：準(zhǔn)備RCA電纜

將兩面（公對(duì)公）RCA電纜切成兩半，并剝?nèi)ル娎|兩邊約一英寸的距離。將充當(dāng)引線的外部電線絞合在一起，然后剝?nèi)ゲ⒔g合接地的內(nèi)部電線（在這些圖片中，接地線最初被白線包圍，盡管涂層的顏色通常取決于電纜的顏色） RCA電纜）。對(duì)兩根導(dǎo)線都這樣做。這些會(huì)將您的RCA輸入與太陽能和溫度傳感器連接起來。

第5步：構(gòu)建太陽能傳感器

此過程中使用的面板價(jià)格便宜，但引線容易脫落。用一條電工膠帶固定引線是一個(gè)好主意，以解決此問題。

從太陽能電池板的導(dǎo)線上剝掉一英寸的導(dǎo)線，在這種情況下，導(dǎo)線為黃色（正）和棕色（負(fù)）。將2.2歐姆電阻的一端，RCA電纜的導(dǎo)線和面板的正極（此處為黃色）擰在一起。將太陽能電池板的負(fù)極（此處為棕色），RCA電纜的地線（此處為白色）和電阻器的另一端纏繞在一起。請(qǐng)注意，此處電阻并聯(lián)。

將面板和RCA電纜的導(dǎo)線焊接在一起。如果導(dǎo)線和地線交叉，則該設(shè)備將無法正常工作，因此請(qǐng)使用膠帶或熱收縮劑將其包裹起來。

步驟6：為太陽能傳感器接線

在此模型上，太陽能傳感器已連接至右RCA母輸入，該輸入具有綠色（導(dǎo)線）和藍(lán)色（接地）電纜。盡管您可以使用任一RCA輸入，但這將避免您需要將導(dǎo)線交叉到Arduino的另一側(cè)。

將引線電纜（此處為綠色）插入Arduino A5引腳。將接地線（此處為藍(lán)色）連接到模擬側(cè)的接地（GND）引腳（Arduino的這一側(cè)的所有引腳均以A開頭）。

如果完成此項(xiàng)目，則太陽能傳感器的讀數(shù)為0伏，請(qǐng)嘗試切換地面和導(dǎo)線。如果傳感器的焊接不正確，則可能需要切換這些傳感器。

盡管這些圖中有一個(gè)電阻，但是如果選擇不包括溫度傳感器，則不需要包括電阻。

第7步：構(gòu)建溫度傳感器

由于太陽能電池的電壓輸出隨熱量波動(dòng)很大，因此溫度傳感器非常有用確定太陽能傳感器的工作狀況。但是，您可以選擇不使用溫度探頭來構(gòu)建該設(shè)備，并且該設(shè)備仍然可以很好地用作太陽能傳感器。

可選溫度計(jì)說明：

對(duì)于從溫度探頭上引出的三根導(dǎo)線，每根都要?jiǎng)円挥⒋绲膶?dǎo)線。將黃色和紅色電線絞在一起。分別將黑色電線（接地）扭絞。使用第二條RCA電纜，將溫度傳感器的黑色（接地）線與RCA電纜的白色（接地）線絞合在一起。焊接在一起并用電工膠帶包裹或熱收縮。將紅色和黃色（引線）的線從溫度探頭纏繞到RCA電纜上的引線。焊接并用電工膠帶包裹或熱收縮。

步驟8：連接溫度傳感器

可選溫度計(jì)說明：

在此型號(hào)上，溫度傳感器在左側(cè)的RCA中輸入，具有紅色（接地）和黃色（接地）引線。

彎曲側(cè)面并將4.7k歐姆電阻器從5V引腳連接到面包板上的D2引腳（您將看到標(biāo)簽）

將接地電纜（黃色）連接到D2旁邊的接地（gnd）引腳。

在D2引腳的第二列上，插入導(dǎo)線電纜（此處為紅色）。這種設(shè)置允許電流在被Arduino讀取之前流過電阻器。

步驟9：編寫Arduino

這是此項(xiàng)目中使用的代碼。它使用串行監(jiān)視器輸出電壓（伏特）和溫度（攝氏度）。如果此代碼無法立即生效，請(qǐng)嘗試切換太陽能傳感器的導(dǎo)線和接地。

您需要下載達(dá)拉斯溫度（https://github.com/milesburton/Arduino-Temperature-Control-Library）和One Wire（https://github.com/PaulStoffregen/

const int sunPin = A5；將它們包含在arduino程序中。//在Arduino板上使用的連接器

float sunValue = 0;//聲明變量

float avgMeasure（int pin，float scale，int num）{AnalogRead（pin）;//丟棄第一個(gè)值delay（2）;浮點(diǎn)數(shù)x = 0; for（int count = 0; count

#include #include//將數(shù)據(jù)線插入Arduino的引腳2中#define ONE_WIRE_BUS 2//設(shè)置一個(gè)oneWire實(shí)例以與任何OneWire設(shè)備通信//（不僅僅是Maxim/Dallas溫度IC ）OneWire oneWire（ONE_WIRE_BUS）;//將oneWire參考傳遞給Dallas Temperature。達(dá)拉斯溫度傳感器（＆oneWire）; void setup（）{AnalogReference（INTERNAL）;//使用1.1 V參考Serial.begin（115200）;//以115200進(jìn)行通訊。比9600 Serial.print（“ Voltage”）;的標(biāo)準(zhǔn)要快。//為電壓命名Serial.print（“”）;//spacer Serial.print（“ Temperature”）;//溫度傳感器的標(biāo)題

//啟動(dòng)庫sensor.begin（）;}

void loop（）{sunValue = avgMeasure（sunPin，1.0，100）;//調(diào)用該子例程進(jìn)行100次測(cè)量，平均得到sunValue = sunValue * 1.07422;//由于有1024個(gè)計(jì)數(shù)和1.1V，因此將Arduino的計(jì)數(shù)轉(zhuǎn)換為電壓。 sensors.requestTemperatures（）;//發(fā)送命令以獲取溫度Serial.println（“”）;//開始換行Serial.print（sunValue）;//輸出電壓Serial.print（“”）;//spacer Serial.print（sensors.getTempCByIndex（0））;//輸出溫度延遲（1000）;//每秒讀取一次數(shù)據(jù)。

}
責(zé)任編輯：wv