Це пристрій був розроблений для виміру щоденної інсоляції. У пристрої застосовані мікроконтролер PIC18F458 і флеш-карта пам’яті MMC на 128 Мб. Сонячне випромінювання вимірюється сонячним елементом кишенькового мікрокалькулятора. Мікроконтролер управляє картою пам’яті через SPI інтерфейс. Інтервал між записами встановлений в одну хвилину. Мікроконтролер автоматично визначає наявність карти пам’яті, відкриває файл і починає запис. На РК-дисплеї в режимі реального часу індикується ім’я файлу, поточний номер запису та виміряне значення даних АЦП. Використання флеш-карти пам’яті дозволило реєструвати великий обсяг даних і швидко їх переглядати на персональному комп’ютері.

Реєстратор сонячної енергії з картою пам’яті 128 Мб

Показаний датчик, виготовлений з сонячного елемента мікрокалькулятора.
Введення
Для оцінки сонячної енергії в досліджуваній місцевості ми реєструємо інсоляцію (Вт/м2). На малюнку 2 представлений графік значень інсоляції на тимчасовій шкалі (інтервал 5 хв). Щоденна кількість сонячної енергії може бути легко обчислено інтегруванням графіка. Для точного вимірювання сонячного випромінювання ми використовуємо дорогі пірометри. Однак, для спрощення і здешевлення вимірювань, цілком можна обійтися невеликий осередком від калькулятора. Особливістю даного пристрою є використання PIC мікроконтролера і карти пам’яті Multimedia Card для вимірювання і зберігання даних.

Приклад графіка сонячного випромінювання за день. Повна інсоляція дорівнює 4777 Вт × час/м2.
Принципова схема
Принципова електрична схема пристрою показана на малюнку 3. Мікроконтролер PIC18F458 працює на тактовій частоті 4 МГц. Його висновки RC2 … RC5 використовуються для організації SPI інтерфейсу з картою MMC. Оскільки карта пам’яті харчується напругою +3.3 В, для трансляції рівнів від +5 В до +3.3 В ми використовували КМОП мікросхему CD4050. Команди передаються до карти через висновок RC5, тактовий сигнал – через висновок RC3, а дані з карти пам’яті зчитуються через RC4. Символьний РК-дисплей підключений до порту PORTB мікроконтролера в 4-бітному режимі. Мікросхема U2 TLV2451 використовується, як перетворювач струму в напругу. Вона перетворює струм короткого замикання сонячної батареї в напругу. За допомогою тріммера R5 можна узгодити розмах сигналу з 5-вольта діапазоном вхідних сигналів АЦП. Сигнал подається на аналоговий вхідний канал 0 мікроконтролера. Канал 1 використовується для підключення термістора. Мікросхема U4 є стабілізатором напруги +5 В. +3.3 В виходить з +5 В за рахунок падіння напруги на діодах D3 і D4.

Принципова схема.

Написи на схемі

PIC loader

PIC программатор

Voltage Divider

Дільник напруги

Termisor

Термістор

Current-to-voltage converter

Перетворювач струм-напруга

Solar Cell Sensor

Датчик – сонячний елемент

Calculator Solar Cell

Калькулятор сонячного елемента

+9V DC Input

Вхідна напруга +9 В

MMC Socket

Гніздо для карти пам’яті ММС


Гніздо для карти пам’яті надано компанією з Китаю.

Термістор з’єднаний з аналоговим каналом 1.

Програма контролера знаходить картку пам’яті автоматично.

Коли карта пам’яті була вставлена ​​в гніздо, програма привласнила новому файлу ім’я DATA_010, і почався запис. На індикаторі відображається номер поточного запису (00027) і значення сигналів на аналогових входах в реальному часі: канали 0, 1 і 2.
Перелік елементів

№ з / п Кількість Позначення Значення
1 1 C1 0.1

2

2

C2, C3

30 пФ

3

1

C4

10 мкФ

4

1

C5

10 мкФ 16 В

5

1

C6

1000 мкФ 16 В

6

3

C7, C8, C9

0.1 мкФ

7

2

C10, C11

0.1 мкФ

8

3

D1, D3, D4

1N4148

9

1

D2

Сонячний елемент калькулятора

10

1

D5

1N4007

11

1

J1

CON10AP

12

1

J2

16×2 текстовий РК-дисплей

13

2

J3, J4

CON2

14

1

J5

Гніздо карти MMC

15

1

J6

Гніздо вхідного живлення +9 В

16

3

R1, R2, R5

10 кОм

17

2

R3, R4

4.7 кОм

18

1

U1

PIC18F458

19

1

U2

TLV2451

20

1

U3

4050

21

1

U4

LM2490

22

1

Y1

4 МГц

Автор: Немає даних

Зв’язок з автором: Немає даних

Веб сайт автора: Немає даних

Прислав: Немає даних

Джерело: http://www.rlocman.ru

Доп матеріали, файли до пристрою (схемі):

Прошивка