光跟蹤可旋轉太陽(yáng)能電池板的電路

在這個(gè)項目中，我們將看到一個(gè)簡(jiǎn)單的太陽(yáng)跟蹤太陽(yáng)能電池板電路，它將跟蹤太陽(yáng)并相應地定位太陽(yáng)能電池板。

簡(jiǎn)介

隨著(zhù)不可再生能源的減少，使用可再生資源來(lái)生產(chǎn)電力的情況越來(lái)越多。太陽(yáng)能電池板正變得越來(lái)越流行。我們已經(jīng)讀過(guò)一篇關(guān)于如何為家庭安裝太陽(yáng)能電池板的文章。太陽(yáng)能電池板從太陽(yáng)吸收能量，將其轉換為電能，并將能量?jì)Υ嬖陔姵刂小?/p>

這種能量可以在需要時(shí)利用，也可以作為電網(wǎng)供應的直接替代品。儲存在電池中的能量的利用在下面的應用中提到。

由于地球的旋轉，太陽(yáng)相對于太陽(yáng)能板的位置并不固定。為了有效利用太陽(yáng)能，太陽(yáng)能電池板應該最大限度地吸收能量。

只有當電池板持續朝向太陽(yáng)的方向放置時(shí)，才能做到這一點(diǎn)。因此，太陽(yáng)能電池板應該不斷地朝著(zhù)太陽(yáng)的方向旋轉。本文介紹了旋轉太陽(yáng)能電池板的電路。

陽(yáng)光跟蹤太陽(yáng)能電池板的原理

陽(yáng)光跟蹤太陽(yáng)能電池板由兩個(gè)LDR、太陽(yáng)能電池板、一個(gè)伺服電機和ATmega328微控制器組成。

兩個(gè)光依賴(lài)電阻被安排在太陽(yáng)能電池板的邊緣。當光線(xiàn)落在這些電阻上時(shí)，它們會(huì )產(chǎn)生低電阻。與太陽(yáng)能電池板相連的伺服電機使太陽(yáng)能電池板向太陽(yáng)的方向旋轉。電池板的排列方式是，對兩個(gè)LDR上的光進(jìn)行比較，電池板向具有高強度的LDR旋轉，即與其他LDR相比電阻較低。伺服電機以一定角度旋轉面板。

當落在右邊的LDR上的光強度較大時(shí)，面板慢慢向右移動(dòng)，如果左邊的LDR上的光強度較大，面板慢慢向左移動(dòng)。在中午時(shí)分，太陽(yáng)在前面，兩個(gè)面板上的光線(xiàn)強度是相同的。在這種情況下，面板是恒定的，不存在旋轉。

陽(yáng)光跟蹤太陽(yáng)能電池板電路圖

電路中的元件

太陽(yáng)能電池板

ATmega328微控制器

光敏電阻（LDR） x 2

10KΩ x 3

伺服電機

16MHz晶體

22pF陶瓷電容 x 2

按鈕

塑膠板

紙板

連接線(xiàn)

自動(dòng)太陽(yáng)跟蹤太陽(yáng)能電池板電路設計

該系統由ATmega328微控制器、太陽(yáng)能電池板、光敏電阻和伺服電機組成。

ATmega328微控制器

ATmega328是一個(gè)AVR系列微控制器。它是基于先進(jìn)的RISC架構。它是一個(gè)8位的控制器。它有32K字節的可編程Flash存儲器，1K字節的EEPROM和2K字節的SRAM。它有23個(gè)可編程的I/O引腳。它支持外設功能，如兩個(gè)8位定時(shí)器，一個(gè)16位定時(shí)器，6通道10位分辨率的ADC，可編程的USART，串行外設接口，2線(xiàn)串行接口（I2C）等。

太陽(yáng)能電池板

太陽(yáng)能電池板被放置在一塊紙板上（只是為了演示），紙板的底部與伺服電機相連。太陽(yáng)能電池板由按順序排列的光伏電池組成。光伏電池只不過(guò)是一種太陽(yáng)能電池。太陽(yáng)能電池是由半導體材料硅構成的。

當太陽(yáng)光照射在太陽(yáng)能電池上時(shí)，一些能量被這種材料吸收。吸收的能量足以讓電子在原子內從一個(gè)軌道跳到另一個(gè)軌道。電池有一個(gè)或多個(gè)電場(chǎng)來(lái)引導電子，從而產(chǎn)生電流。通過(guò)放置金屬觸點(diǎn)可以從這些電池中獲得能量。

LDR

光依賴(lài)電阻器或LDR是電阻值取決于光的強度的電阻器。隨著(zhù)落在LDR上的光照強度的增加，電阻值會(huì )下降。在黑暗中，LDR將具有最大的電阻。LDR將輸出一個(gè)模擬值，它應該被轉換為數字值。這可以用模數轉換器來(lái)完成。

ATmega328內部有模擬數字轉換器。它有六個(gè)ADC通道，從ADC0到ADC5（引腳23-28）。兩個(gè)LDR以分壓器的方式連接到ADC引腳，即27和28，并由單獨的10KΩ電阻幫助。ADC的轉換是使用逐次逼近法完成的。

伺服電機

伺服電機用于旋轉面板。為了驅動(dòng)伺服電機，必須向其控制引腳提供一個(gè)PWM信號，因此引腳17（有PWM）被連接到伺服電機的控制引腳。

通過(guò)將電池連接到太陽(yáng)能電池板，你可以?xún)Υ嫣?yáng)能電池產(chǎn)生的能量，這些能量可以在需要時(shí)使用。有單獨的充電控制器電路，專(zhuān)門(mén)用于有效控制從太陽(yáng)能電池板獲得的電荷，并為電池充電。

代碼

你可以使用Arduino IDE向ATmega328微控制器上傳代碼。

陽(yáng)光跟蹤太陽(yáng)能電池板如何工作？

按照描述組裝電路，并將代碼上傳到ATmega328微控制器。

給電路通電，將裝置直接放在太陽(yáng)下（屋頂上）。

根據落在兩個(gè)LDR上的光線(xiàn)，ATmega328微控制器會(huì )改變伺服電機的位置，進(jìn)而移動(dòng)面板。

陽(yáng)光跟蹤太陽(yáng)能電池板的優(yōu)勢

由于太陽(yáng)能是不可再生的資源，所以可以重復使用。

這也節省了資金，因為不需要為使用的能源支付費用（不包括最初的安裝費用）。

通過(guò)持續跟蹤太陽(yáng)，有助于最大限度地吸收太陽(yáng)能。

陽(yáng)光跟蹤太陽(yáng)能電池板的應用

這些電池板可以用來(lái)為交通燈和路燈供電。

這些可用于家庭，利用太陽(yáng)能為電器供電。

這些可以在工業(yè)中使用，因為通過(guò)旋轉面板可以節省更多的能源。

陽(yáng)光跟蹤太陽(yáng)能電池板電路的局限性

雖然太陽(yáng)能可以被最大程度地利用，但在雨季可能會(huì )產(chǎn)生問(wèn)題。

雖然太陽(yáng)能可以保存在電池中，但它們很重，占用更多空間，而且需要不時(shí)地更換。

它們很昂貴。

到目前為止，你已經(jīng)了解了陽(yáng)光跟蹤太陽(yáng)能電池板的工作原理。這篇文章將幫助你理解太陽(yáng)能電池板套件的概念，并指導你在網(wǎng)上購買(mǎi)時(shí)如何選擇太陽(yáng)能電池板（重要考慮因素）。閱讀完整的文章，選擇最符合你要求的產(chǎn)品。