当前位置:首页 > 工业控制 > 电路设计项目集锦
[导读]想象一下,你的项目可以持续运行数月之久——完全独立于能源供应,彻底脱离电网。在本指南中,我们将利用太阳能的力量,为你的电子设备打造一个微型、自给自足的“发电站”。

如何构建太阳能物联网项目:一步步指南

你是否曾打造过一个很棒的项目,却因为电池频繁更换、不断寻找电源插座,以及桌面上那些杂乱纠缠的线缆而感到烦恼?我有解决方案!

想象一下,你的项目可以持续运行数月之久——完全独立于能源供应,彻底脱离电网。在本指南中,我们将利用太阳能的力量,为你的电子设备打造一个微型、自给自足的“发电站”。

为了保持电路简单,我们将制作一个经典项目:使用Arduino Nano搭建一个独立的气象站。虽然气象站可能有点老套,但它正是帮助我们专注于电源管理的完美简单项目。让我们开始吧!

你需要准备的物品

在开始连接线路之前,先准备好我们的元件。

•你的系统:任意,我使用了带有内置传感器的Arduino Nano,但你可以自由选择任何你想要的板子(甚至可以使用树莓派!)

•太阳能板:

- 用于低功耗系统(5-10mA):小型2V面板

- 用于中等系统(几百毫安):中型面板(本文教程将使用此款)

- 用于高功率工具(>0.5A):大型高容量面板

•备用电池:标准的18650电池(与电动汽车所用的相同类型),但你可以直接重复使用旧的电子烟电池。

•太阳能电源管理器:一个电源控制板。我正在使用DF Robot 5V太阳能管理器

为什么不直接将面板连接到Arduino呢?

如果你已经拥有太阳能板,可能会想直接将其连接到Arduino上。但不要这么做。原因如下:

•电压不匹配:根据面板的参数,电路板可能完全无法唤醒,更严重的是,可能会因电压突变而烧毁。

•云的问题:即使电压完全匹配,只要云遮挡太阳哪怕一秒钟,你的整个系统就会立即关闭。

要解决这个问题,我们需要一个“中介”系统。

测试系统

组装完成后,将代码上传到Arduino。在我们的气象站示例中,Arduino被编程为每10秒广播一次温度和湿度数据。

使用笔记本电脑上的 Chrome 网络蓝牙 API,你可以立即找到 Arduino、进行配对,并实时查看数据流——这一切都由太阳能提供动力!

数字:值得吗?

你实际能产生多少电能?这取决于你的地理位置、温度、太阳光入射角以及其他许多因素(你可以访问globalsolaratlas.info等网站查看区域估算值)。不过,让我们来看看我们这套系统的具体计算过程:

•功耗:通过睡眠优化,Arduino电路平均功耗约为20mA。

•生产:在晴天,5V面板每小时可产生超过300mA的电流。

这意味着,不到2小时的阳光照射就足以提供系统每日全部所需的能量!

值得一提的是,即使在阴天,太阳能板仍然可以发电(只是发电量有所减少)。

成本与价值

这样的设置大约只需十几美元。花这笔钱,你完全可以轻松支付Arduino五年墙插电的电费。那还值得折腾吗?

关键在于位置。如果你需要监控温室、阳台或树屋,使用延长线既不切实际又存在安全隐患。而太阳能正是解决这一问题的理想选择。

结论

太阳能板是一种独特的能源来源。它们不会冒烟,不会转动,也不会发出噪音。尽管像这样的小型装置存在诸多限制,但为物联网项目尝试使用太阳能却令人无比满足,而且充满乐趣。

本文编译自hackster.io

本站声明: 本文章由作者或相关机构授权发布,目的在于传递更多信息,并不代表本站赞同其观点,本站亦不保证或承诺内容真实性等。需要转载请联系该专栏作者,如若文章内容侵犯您的权益,请及时联系本站删除( 邮箱:macysun@21ic.com )。
关闭