Solar Tracking Pannel - Roboti - București - Lucrari 2023 Nationala

Lucrari Lucrari 2023 Nationala
1

Informatii generale

  • Categorie: Roboti
  • Judetul: București

Descriere

Solar Tracking Pannel este un proiect de robotica realizat cu scopul de a aprofunda notiunile legate de programarea senzorilor si electroncia prin intermediul unui proiect ce poate avea aplicatii practice asupra mediului.
Proiectul nostru consta intr-un panou solar ce urmareste razele luminii,rotindu-se in directia de unde primeste mai multa lumina.Astfel transforma energia solara in energie electrica pe care o furnizeaza unei baterii reincarcabile atasate pe care o incarca.Pentru a nu exista posibilitatea de supraincarcare si pentru a face mai practic proiectul, ne-am decis sa ii atasam un semafor, in functie de culorile caruia sa afisam nivelul bateriei.In acest mod,bateria furnizeaza curent direct continuu catre semafor si exclude posibilitatea riscului de a supraincarca bateria.

Scopurile noastre cu privire la realizarea proiectului:

-a crea un sistem care să utilizeze energia solară pentru a încărca bateriile, într-un mod controlat și eficient, prin intermediul plăcii Arduino Uno
-utilizarea de energie electrică în zone rurale sau pentru încărcarea dispozitivelor mobile în timpul activităților în aer liber;
-cel personal al fiecaruia este de a dezvolta abilități și cunoștințe practice în domeniul științei, ingineriei și programării, prin intermediul construirii unui sistem funcțional care utilizează
tehnologii verzi și inovatoare.

Influenta asupra comunitatii:

Aspecte pozitive:

  1. Poate ajuta la reducerea emisiilor de gaze cu efect de seră și la protejarea mediului înconjurător;

  2. Un panou solar care încarcă bateriile poate fi o modalitate eficientă de a economisi energie și bani. Folosirea energiei solare poate reduce dependența de sursele tradiționale de energie electrică, cum ar fi combustibilii fosili (mai scumpi și mai poluanți);

  3. Îmbunătățirea accesului la energie electrică:
    În multe zone rurale sau îndepărtate, accesul la energie electrică poate fi limitat/inexistent.

Aspecte negative:

  1. Limitarea capacității de încărcare a bateriei și a puterii sistemului:
    In funcție de dimensiunea și eficiența panoului solar utilizat, poate fi considerată o limitare a acestui proiect;

  2. Vulnerabilitatea:
    Condițiile meteorologice extreme, cum ar fi ploaia, zăpada sau ceața, ceea ce poate afecta eficiența panoului solar și puterea sistemului;

  3. Costul inițial:
    Pentru achiziționarea componentelor și asamblarea sistemului poate fi considerat ridicat în comparație cu alte opțiuni de alimentare a dispozitivelor electrice. Fluctuațiile prețului componentelor și materialelor utilizate pentru construirea
    sistemului pot afecta costurile/rentabilitatea proiectului.

Despre desfasurarea proiectului:
ANALIZA SWOT:

Strenghts:
-cunostintele noastre actuale in privinta stiintelor matematice, fizice si tehnice;
-eficienta modului de lucru;

Weaknesses:
-lipsa de experienta in lucrul cu
materiale Arduino;
-dificultatea gasirii anumitor
materiale necesare evoluarii;
proiectului;

Threats:
-timpul

Opportunities:
-dezvoltarea abilitatilor tehnice;
-explorarea noilor idei/solutii pentru
problemele sociale sau de mediu;

Unicitatea proiectului nostru…
…se bazeaza pe mai multe aspecte:

-Utilizarea energiei solare: sursa de alimentare pentru sistemul de LED￾uri. Folosirea unei surse de energie regenerabile și curate poate fi o
alternativă sustenabilă și economică la sursele tradiționale de energie
electrică, cum ar fi combustibilii fosili.
-Monitorizarea nivelului de încărcare și descărcare a acesteia: integrarea
cu placa Arduino permite o mai mare precizie și control în utilizarea
energiei solare și îmbunătățește eficiența sistemului.
-Adaptarea sistemului în funcție de voltajul bateriei: sistemul de LED-uri
se adaptează în funcție de nivelul de încărcare al bateriei, ceea ce
înseamnă că poate fi folosit pentru a indica nivelul de încărcare al
bateriei. Acest lucru poate fi util în cazul în care sistemul este utilizat în
aplicații de tip camping sau în zone rurale unde accesul la energie
electrică este limitat sau inexistent.

Proiectul a reprezentat pentru noi o oportunitate de a explora și de a experimenta cu diferite aspecte ale energiei solare.

Tehnologii

Convertirea energiei solare in energie electrica se face cu ajutorul unui modul ce asigura incarcarea bateriei cu energia furnizata de panoul solar: Modul incarcare baterie LiPo cu TP4056, 5V.

Pentru a evita neconventionalitatile distribuirii curentului in circuit, am folosit un modul ridicator de tensiune 0.9V-5V de 600 mA cu iesire la USB, modul convertor de voltaj.

Panoul solar folosit: PANOU SOLAR MINI 5V 1.1 W 220MAH, panou solar ce capteaza lumina si o transforma prin intermediul incarcatorului tp 4056 in energie electrica prin care se incarca bateria.

Pentru a capta razele luminii in date de analog digitale panoul solar are atasat pe o parte si de alta, cate un senzor LDR,
Fotorezistor 5528 LDR, ce masoara nivelul de luminozitate din incapere.

Pentru a urmari razele luminii, panoul solar este prins de un Servomotor SG90, ce are o capabilitate de 180 de grade.

Am folosit leduri multicolore pentru a realiza semaforul, ce au fost atasate de un breadboard.

Pentru a eficientiza circuitul semaforului, am folosit pinii rezistorilor in loc de a folosi cabluri efective. De asemenea, am atasat un switch pentru a usura munca cand trebuie pornit panoul pentru a incarca bateria.

Imprimarea 3D a avut un rol foarte important in proiectul nostru, deoarece pentru cablaj am folosit o cutie printata 3D unde am pus cablurile, iar panoul solar a fost pus pe un suport ce sa il sustina la o inaltime corespunzatoare.

Programarea senzorilor LDR a determinat miscarea panoului solar intr o directie timp de 5 secunde in acea parte daca primeste mai multa lumina. In cazul in care nivelul de luminozitate primit este identic pe de-o parte si de alta a panoului, atunci el va ramane la aceeasi pozitie.

Cerinte sistem

Proiectul nostru nu necesita cerinte de sistem.

Realizatori

Ciprian-Andrei Dobre

  • Scoala: Colegiul National “Mihai Viteazul”
  • Clasa: 9
  • Judet: București
  • Oras: Moara Domneasca

Ana-Maria Andreescu

  • Scoala: Colegiul National “Mihai Viteazul”
  • Clasa: 9
  • Judet: București
  • Oras: București

Screenshots