Промышленное производство
Промышленный Интернет вещей | Промышленные материалы | Техническое обслуживание и ремонт оборудования | Промышленное программирование |
home  MfgRobots >> Промышленное производство >  >> Manufacturing Technology >> Производственный процесс

Сбор данных солнечной панели в реальном времени с использованием Arduino

Компоненты и расходные материалы

Arduino UNO
× 1
PV панель Electric Imp TDC-M20-36
× 1
Модуль датчика напряжения 0–25 В Adafruit B25
× 1
Аналоговый датчик постоянного тока Adafruit INA169
× 1
Электрический имп реостат 330 Ом
× 1

Необходимые инструменты и машины

Parallax PLX-DAQ
IDE Arduino

Об этом проекте

Этот проект предлагает недорогой способ виртуальных приборов для мониторинга в реальном времени характеристик фотоэлектрической панели, таких как напряжение, ток и мощность. Дизайн системы основан на недорогой плате для приобретения Arduino. Сбор данных осуществляется с помощью недорогих датчиков тока и напряжения, а данные представляются в Excel с помощью макроса сбора данных PLX-DAQ.

Состав используемого оборудования показан на рисунке ниже. Ток и напряжение фотоэлектрических модулей получают через датчики тока и напряжения. Затем выходной сигнал двух датчиков передается на микроконтроллер платы Arduino UNO. В процессе сбора полученные данные сохраняются и отображаются в режиме реального времени в электронной таблице Excel.

Этот проект связан с этим исследовательская статья .

Пояснительный видео:

Код

  • Сбор данных о солнечной панели в реальном времени с помощью Arduino и Excel.
Сбор данных о солнечной панели в реальном времени с использованием Arduino и Excel Arduino
Программный код, встроенный в плату Arduino UNO, который позволяет получать измеренные данные фотоэлектрической панели с датчиков и отправлять их в электронную таблицу PLX-DAQ, представлен следующим образом
 / ********** ************************************************* ***************** Абубакр Эль Хаммуми ***************************** ********************************************** // * ************************************************* ************************** ПРОЕКТ:Измерение характеристик фотоэлектрической панели Функция:Сбор данных солнечной панели в реальном времени с использованием Arduino и Excel ** ************************************************* ************************* * * Автор:Абубакр Эль Хаммуми Дата:05.04.2018 * * Электронная почта:aboubakr.elhammoumi@usmba .ac.ma ********************************************* ******************************* / * функция инициализации * / void setup () {// настройка последовательного соединения // открывает последовательный порт, устанавливает скорость передачи данных 9600 бит / с Serial.begin (9600); // очищаем все данные, которые были помещены в ужеSerial.println ("CLEARDATA"); // определяем заголовки столбцов (команда PLX-DAQ) Serial.println ("LABEL, t, Voltage, current, power");} / * основной код * / void loop () {// измерение напряжения с помощью датчика напряжения «B25 от 0 до 25В» // измерение тока с помощью датчика тока «INA169» // считывание тока и напряжения с датчиков float Voltage =analogRead (A0) * 5 * 5.0 / 1023; // Напряжение на фотоэлектрической панели, постоянный ток =analogRead (A1) * 5.0 / 1023; // PV панель currentfloat power =напряжение * ток; // питание фотоэлектрической панели // позволяет последовательному порту отправлять данные в Excel в реальном времени Serial.print ("DATA, TIME,"); // PLX-DAQ commandSerial.print (Voltage); // отправляем напряжение на последовательный порт Serial.print (","); Serial.print (current); // отправляем текущий на последовательный порт Serial.print (","); Serial.println (power); // отправляем питание на последовательный портdelay (1000); // ждем 1 с перед повторением} 

Схема

Датчик напряжения ставится параллельно нагрузке. В то время как модуль датчика тока подключается последовательно между положительной стороной фотоэлектрической панели и стороной нагрузки. Макрос PLX-DAQ Excel используется для сбора данных из микроконтроллера Arduino в электронную таблицу Excel. Нам нужно только скачать его. После установки на ПК будет автоматически создана папка с именем «PLX-DAQ», в которой находится ярлык с именем «PLX-DAQ Spreadsheet». Затем, чтобы установить связь между платой и Excel, нам просто нужно открыть электронную таблицу и определить параметры подключения (скорость передачи и порт) в окне PLX-DAQ. Микроконтроллер платы Arduino получает выходное напряжение и ток фотоэлектрической панели, которые измеряются датчиками, а затем вычисляет выходной сигнал. сила. Как только плата Arduino подключена к компьютеру через USB-кабель, мы запускаем макрос PLX-DAQ Excel и, определяя в окне PLX-DAQ после его отображения, последовательный порт, через который плата Arduino подключена к компьютеру, и скорость передачи данных. скорость (9600 бит / сек). Обратите внимание, что скорость передачи данных, определенная в окне PLX-DAQ, должна быть такой же, как и используемая в программном коде, встроенном в плату Arduino. После этого после нажатия на «подключить» выходные данные будут собраны и отображены в режиме реального времени в электронной таблице Excel. Интенсивность света регулируется путем ручного изменения переменного сопротивления от 0 до 330 Ом (для отслеживания ВАХ и ВАХ). Также используется пиранометр для измерения светового излучения (при необходимости!). Микроконтроллер запрограммирован на последовательное измерение в каждую секунду тока, напряжения и мощности PV. ВАХ и ПВ-характеристики фотоэлектрической панели, полученные с помощью нашего виртуального прибора, представлены на рисунке ниже. Результаты теста, аналогичного предыдущему, показаны на рисунке ниже, а разница связана с временной шаг между каждым измерением, уменьшающий размер шага с 1 до 100 мс. Как показано на этом рисунке, на кривых I-V и P-V появились колебания из-за неточности данных, полученных приборной системой, но в небольшой степени. Однако небольшой размер шага приводит к получению большой выборки измерений и, следовательно, дает нам слишком много значимых результатов. В результате необходим компромисс между малым и большим размером шага. Как правило, если вы хотите отметить точные изменения характеристик PV, рекомендуется использовать меньший размер шага. Если вас не интересуют точные изменения и вы хотите, чтобы система инструментов работала быстрее, используйте большой размер шага. Результаты контрольного теста тока, напряжения и мощности фотоэлектрической панели представлены на рисунке ниже. Из результатов экспериментов видно, что фотоэлектрическая панель вырабатывала максимальную мощность 17,07 Вт в течение «15 ч 14 мин 02 с», когда появляются напряжение 14,15 В и ток 1,20 А. Впоследствии выходная мощность стремится к минимальному значению 822,2 мВт при напряжении 18,23 В и токе 45,1 мА. Следовательно, поскольку настоящая система используется в качестве виртуального инструмента для получения характеристик фотоэлектрической панели в реальных условиях эксплуатации, ее также можно использовать в полевых периодических мероприятиях по мониторингу фотоэлектрических систем.

Производственный процесс

  1. Отправка данных датчика от одного Arduino к другому с помощью Firebase
  2. Создание монитора Ambilight с помощью Arduino
  3. Беспроводная магнитная передача данных
  4. Вольтметр своими руками с использованием Arduino и смартфона
  5. Монитор сердечного ритма с использованием Интернета вещей
  6. WebServerBlink с использованием Arduino Uno WiFi
  7. Настраиваемый счетчик Гейгера-Мюллера
  8. Solar Tracker V2.0
  9. Автоматизированная игра Дино с использованием arduino
  10. FM-радио с использованием Arduino и RDA8057M