Это устройство было разработано для измерения ежедневной инсоляции. В устройстве применены микроконтроллер PIC18F458 и флеш-карта памяти MMC на 128 Мб. Солнечное излучение измеряется солнечным элементом карманного микрокалькулятора. Микроконтроллер управляет картой памяти через SPI интерфейс. Интервал между записями установлен в одну минуту. Микроконтроллер автоматически определяет наличие карты памяти, открывает файл и начинает запись. На ЖК-дисплее в режиме реального времени индицируется имя файла, текущий номер записи и измеренное значение данных АЦП. Использование флеш-карты памяти позволило регистрировать большой объем данных и быстро их просматривать на персональном компьютере.
Регистратор солнечной энергии с картой памяти 128 Мб
Показан датчик, изготовленный из солнечного элемента микрокалькулятора.
Введение
Для оценки солнечной энергии в исследуемой местности мы регистрируем инсоляцию (Вт/м2). На рисунке 2 представлен график значений инсоляции на временной шкале (интервал 5 мин). Ежедневное количество солнечной энергии может быть легко вычислено интегрированием графика. Для точного измерения солнечного излучения мы используем дорогие пирометры. Однако, для упрощения и удешевления измерений, вполне можно обойтись небольшой ячейкой от калькулятора. Особенностью данного устройства является использование PIC микроконтроллера и карты памяти Multimedia Card для измерения и хранения данных.
Пример графика солнечного излучения за день. Полная инсоляция равна 4777 Вт×час/м2.
Принципиальная схема
Принципиальная электрическая схема устройства показана на рисунке 3. Микроконтроллер PIC18F458 работает на тактовой частоте 4 МГц. Его выводы RC2…RC5 используются для организации SPI интерфейса с картой MMC. Поскольку карта памяти питается напряжением +3.3 В, для трансляции уровней от +5 В к +3.3 В мы использовали КМОП микросхему CD4050. Команды передаются к карте через вывод RC5, тактовый сигнал – через вывод RC3, а данные из карты памяти считываются через RC4. Символьный ЖК-дисплей подключен к порту PORTB микроконтроллера в 4-битном режиме. Микросхема U2 TLV2451 используется, как преобразователь тока в напряжение. Она преобразует ток короткого замыкания солнечной батареи в напряжение. С помощью триммера R5 можно согласовать размах сигнала с 5-вольтовым диапазоном входных сигналов АЦП. Сигнал подается на аналоговый входной канал 0 микроконтроллера. Канал 1 используется для подключения термистора. Микросхема U4 является стабилизатором напряжения +5 В. +3.3 В получается из +5 В за счет падения напряжения на диодах D3 и D4.
Принципиальная схема.
Надписи на схеме
PIC loader
PIC программатор
Voltage Divider
Делитель напряжения
Termisor
Термистор
Current-to-voltage converter
Преобразователь ток-напряжение
Solar Cell Sensor
Датчик – солнечный элемент
Calculator Solar Cell
Калькулятор солнечного элемента
+9V DC Input
Входное напряжение +9 В
MMC Socket
Гнездо для карты памяти ММС
Гнездо для карты памяти предоставлено компанией из Китая.
Термистор соединен с аналоговым каналом 1.
Программа контроллера обнаруживает карту памяти автоматически.
Когда карта памяти была вставлена в гнездо, программа присвоила новому файлу имя DATA_010, и началась запись. На индикаторе отображается номер текущей записи (00 027) и значения сигналов на аналоговых входах в реальном времени: каналы 0, 1 и 2.
Вы можете поддержать сайт напрямую через наши платежные реквизиты
WebMoney Z355095169785 R218396818010 E144063919939 Все средства полученные от пользователей сайта будут использованы исключительно для поддержки и дальнейшего развития сайта.
