*** Nie próbuj tego projektu, jeśli nie masz ochoty pracować z napięciami liniowymi! ***

Projekty te pokazują, jak utworzyć Tracer IV (prądowy i napięciowy), który może być wykorzystany do nauczania charakterystyki elektrycznej panelu słonecznego.

Projekt powstał w ramach projektu zwieńczenia Inżynierii Elektrycznej i Komputerowej na Uniwersytecie Stanowym Ohio.

Kieszonkowe dzieci:

Krok 1: Co wykorzystaliśmy w tym projekcie

Przybory:

• Wiercić
• Wiertła
• Śrubokręt Philips
• Lutownica
• Wirestrippers
• Szczypce z wąsami
• Banana Jack Test Leads

Części:

Zobacz listę części, aby uzyskać pełną listę, a także łącza do wszystkich części.

Krok 2: Zamów swoją płytkę drukowaną.

Użyliśmy zaawansowanych obwodów dla naszej płytki drukowanej, ale zapraszamy do korzystania z dowolnego sklepu z PCB, który lubisz.

www.4pcb.com

Jeśli nie masz jeszcze zainstalowanego na komputerze Eagle Cad, użyj poniższego linku, aby zainstalować bezpłatną wersję.

www.cadsoftusa.com/download-eagle/?CMP=KNC-GUS-FUS-GEN-SUP-CAD-Eeagle-CAD

Krok 3: Wywierć otwory pod zasilacz.

Wykorzystując dolną część zasilacza jako szablon, wywierć 4 otwory wystarczająco duże, aby śruby maszynowe M4 znajdowały się w dolnej części mocnego pudełka na buty.

Krok 4: Zamontuj Arduino Uno.

Za pomocą śrubokrętu z łbem philips zdejmij górną pokrywę o strukturze plastra miodu z zasilacza. Zamontuj 4 z przekładek M3 PCB na plastrze miodu za pomocą podkładek M4, aby zapobiec ześlizgiwaniu się nylonowych nakrętek dystansowych przez plaster miodu. Następnie użyj innego zestawu przekładek, aby przymocować Arduino do pokrywy zasilacza. Upewnij się, że Arduino nie styka się z metalową osłoną, ponieważ może to spowodować zwarcie.

Krok 5: Przylutuj komponenty do PCB.

1. Używając dołączonego schematu jako przewodnika, przylutowano wzmacniacze operacyjne, rezystory, kondensatory, przewody i przetwornik DAC do płyty.
2. Pokryj tył obu wzmacniaczy operacyjnych równomiernym pokryciem związku termicznego, uważając, aby nie uzyskać związku na kołkach wzmacniacza operacyjnego.
3. Ustaw radiatory za obydwoma wzmacniaczami operacyjnymi i użyj dodatkowych elementów dystansowych do PCB, aby zabezpieczyć radiatory do wzmacniaczy operacyjnych.
4. Przylutuj szpilki radiatorów do tablicy. Bądź cierpliwy, ponieważ zajmie to dużą ilość ciepła, aby doprowadzić szpilki do odpowiedniej temperatury do stopienia lutowia.

Krok 6: Zamontuj płytkę na górze Arduino Uno.

1. Podłącz nagłówki gotowej płytki do Arduino i użyj 3 wkrętów nylonowych M3 PCB, aby przymocować płytkę do przekładek PCB.
2. Za pomocą śrub i nakrętek z nylonu PCB M3 przymocuj rezystor 50 W do plastra miodu, jak pokazano na załączonym obrazie, używając podkładek M4, aby zapobiec przeciągnięciu śrub przez plaster miodu.
3. Zabezpiecz pokrywę z powrotem na zasilaczu.
4. Podłącz GND i 24+ czerwone i czarne przewody do zacisków V + i V- na zasilaczu za pomocą wkrętaka philips.

Krok 7: Zamontuj Arduino Uno i zasilacz wewnątrz obudowy.

1. Zamocuj zasilacz i zespół płytki wewnątrz obudowy, jak pokazano na zdjęciach, za pomocą śrub M4 i podkładek z 8 podkładkami nylonowymi przytrzymującymi zasilacz nad spodem obudowy. Możesz użyć tego dodatkowego schematu, aby poprowadzić łączące przewody, jak pokazano na rysunku.
2. Za pomocą trwałego markera zaznacz otwory na port USB, gniazda testowe gniazda bananowego i dławik kablowy PG9.
3. Dodaj dodatkowe otwory do wentylacji, jak pokazano na zdjęciach.
4. Wyjmij zasilacz i zespół płyty z obudowy.
5. Użyj wiertła, aby utworzyć otwory w każdym zaznaczonym punkcie.

Krok 8: Wywierć otwory w obudowie.

Za pomocą wentylatora jako prowadnicy wywierć zarówno otwory montażowe wentylatora, jak i otwory w obszarze zamkniętym przez wentylator, jak pokazano na rysunku. Upewnij się, że wentylator znajduje się w górnej części obudowy, aby zapewnić miejsce na zasilacz poniżej.

Krok 9: Podłącz przewód zasilający i terminale testowe.

1. Zabezpiecz zasilacz i zespół płyty z powrotem w obudowie.
2. Weź przewód zasilający AC z uziemieniem i zdejmij 1 stopę zewnętrznej osłony, jak pokazano na rysunku.
3. przymocować dławik kablowy PG9 do przewodu w miejscu, w którym zdjęto płaszcz zewnętrzny.
4. Odsłonić 1/2 cala miedzi na przewodach uziemiających, przewodowych i neutralnych.
5. Przymocuj dławik kablowy na zewnątrz obudowy i podłącz przewody uziemienia, linii i przewodu neutralnego do zasilacza.
6. Podłącz przewody SP + i SP- czerwony i czarny do czerwonych i czarnych portów testowych w obudowie.

Krok 10: Zamontuj wentylator.

1. Podłącz czerwony i czarny przewód zasilający wentylatora do V + i V-portów zasilacza.
2. Zamontuj wentylator do wnętrza obudowy za pomocą śrub M4, podkładek i nakrętek, zwracając uwagę, aby strzałka kierunku z boku wentylatora skierowana była w stronę wnętrza obudowy. Zapewni to, że wentylator wtłacza powietrze do obudowy.
3. Przymocuj pokrywę do górnej części obudowy.

Krok 11: Załaduj oprogramowanie na Arduino Uno.

Jeśli jeszcze nie zainstalowałeś Arduino IDE, przejdź do http://www.arduino.cc/en/Main/Software i zainstaluj IDE na swoim komputerze.

1. Otwórz dołączony plik IVCruveTracer.ino za pomocą Arduino IDE.
2. Podłącz IV Curve Tracer do komputera za pomocą przewodu USB i portu USB w Arduino.
3. Wybierz kartę Arduino Uno, przechodząc do Tools, Board i wybierając Arduino Uno. Następnie wybierz port Com, którego używa Arduino, wybierając Narzędzia, a następnie Port.
4. Kliknij przycisk Prześlij (prawa strzałka wskazująca) i poczekaj, aż IDE zakończy przesyłanie oprogramowania sprzętowego.
5. Zamknij Arduino IDE.

Krok 12: Zainstaluj oprogramowanie IV Curve Tracer.

Zainstaluj oprogramowanie IV Curve Tracer dołączone do tego kroku. Instalator może poprosić o zaktualizowanie lub zainstalowanie struktury Microsoft.net.

Krok 13: Podłącz oprogramowanie IV Curve Tracer do Arduino.

Otwórz oprogramowanie IV Curve Tracer i wybierz port Com, do którego Arduino jest podłączony, korzystając z menu rozwijanego w prawym górnym rogu interfejsu.

Otwórz menu Connect / Disconnect w lewym górnym rogu interfejsu i kliknij Connect. Przycisk Przechwyć stanie się widoczny, a oprogramowanie będzie gotowe do wykreślenia krzywej.

Krok 14: Podłącz wskaźnik krzywej IV do ogniwa słonecznego.

Podłącz przewód zasilający do gniazda i podłącz panel słoneczny do portów testowych wtyków bananowych za pomocą przewodów pomiarowych. Podłącz dodatnią stronę ogniwa słonecznego do czerwonego portu testowego, a ujemną stronę ogniwa do czarnego portu testowego.

Krok 15: Wykreśl krzywą.

Wybierz napięcie początkowe i końcowe wykresu za pomocą suwaków znajdujących się pod przyciskiem Wyczyść. Następnie kliknij przycisk Przechwyć, a na wykresie zostanie narysowana krzywa. Możesz wykreślić do 5 krzywych na tym samym wykresie.

Krok 16: Materiał dodatkowy.

Dołączony plan lekcji może być wykorzystany do nauczania klasy o charakterystyce ogniw słonecznych.

Kod aplikacji na PC, który wykreśla krzywe, jest również dołączony i można go edytować za pomocą Microsoft Visual Studio Free Community Edition.