太阳辐照度设备的制作教程

步骤1：收集耗材

SID

成本分析

1。一个Arduino（该项目使用了nano），价格为$ 19.99/5 = $ 4.00

2。面包板$ 3.99/6 = $ 0.66

3。一个4.7K欧姆的电阻$ 6.50/100 = $ 0.07

4。 2.2欧姆电阻$ 4/100 = $ 0.04

5。 1条两端RCA电缆$ 6/3 = $ 2.00

6。温度探头$ 19.99/10 = $ 2.00

7。太阳能传感器$ 1.40/1 = $ 1.40

8。四（4）根跳线电缆$ 6.99/130 = $ 0.22（目前不可用，但其他选项也可用）

9。烙铁和焊料

10。剪线钳

总计$ 6.39

要创建自己的盒子（而不是3D打印），您还需要：

1。黑盒$ 9.08/10 = $ 0.91

2。两（2）个RCA女性输入$ 8.99/30 = $ 0.30

3。钻头，6号钻头和阶梯钻头

总计$ 1.21

累计总计$ 7.60

步骤2：构建案例

因为预期K-12学生正在使用这些传感器，所以有助于将所有布线都包装在一个盒子中。盒子的一侧有一个较大的孔，用于馈入计算机，另一侧有两个孔，用于RCA母输入。使用6号钻头在RCA输入孔上钻孔，并使用阶梯钻头在计算机进纸孔上钻孔。您的面包板和Arduino需要舒适地插入，因此在钻孔之前测量一下孔的位置可能是明智的。一旦完成，就可以拧入RCA输入。如果选择在该项目中不包括温度传感器，则只需一个RCA输入即可进行相应的钻取。

您的Arduino需要压入面包板，如图所示。此项目中使用的面包板的底部很粘，因此在钻好盒子后，将面包板粘贴到盒子上对组织很有帮助。

如果您可以使用3D打印机，您也可以为SID打印一个框。

步骤3：将导线连接到RCA输入

将两根跨接电缆连接到每个RCA输入。尽管可以将这些引线焊接到输入，但是将导线压接在输入周围将更快，更轻松。确保没有裸露的电线相互接触，否则电路可能会短路。在这种情况下，黄色和蓝色导线接地，而红色和绿色导线接地。这些颜色对于设备构造不是必需的，但确实使查看电线如何连接到Arduino的操作变得更加容易。

步骤4：准备RCA电缆

将两面（公对公）RCA电缆切成两半，并剥去电缆两边约一英寸的距离。将充当引线的外部电线绞合在一起，然后剥去并绞合接地的内部电线（在这些图片中，接地线最初被白线包围，尽管涂层的颜色通常取决于电缆的颜色） RCA电缆）。对两根导线都这样做。这些会将您的RCA输入与太阳能和温度传感器连接起来。

第5步：构建太阳能传感器

此过程中使用的面板价格便宜，但引线容易脱落。用一条电工胶带固定引线是一个好主意，以解决此问题。

从太阳能电池板的导线上剥掉一英寸的导线，在这种情况下，导线为黄色（正）和棕色（负）。将2.2欧姆电阻的一端，RCA电缆的导线和面板的正极（此处为黄色）拧在一起。将太阳能电池板的负极（此处为棕色），RCA电缆的地线（此处为白色）和电阻器的另一端缠绕在一起。请注意，此处电阻并联。

将面板和RCA电缆的导线焊接在一起。如果导线和地线交叉，则该设备将无法正常工作，因此请使用胶带或热收缩剂将其包裹起来。

步骤6：为太阳能传感器接线

在此模型上，太阳能传感器已连接至右RCA母输入，该输入具有绿色（导线）和蓝色（接地）电缆。尽管您可以使用任一RCA输入，但这将避免您需要将导线交叉到Arduino的另一侧。

将引线电缆（此处为绿色）插入Arduino A5引脚。将接地线（此处为蓝色）连接到模拟侧的接地（GND）引脚（Arduino的这一侧的所有引脚均以A开头）。

如果完成此项目，则太阳能传感器的读数为0伏，请尝试切换地面和导线。如果传感器的焊接不正确，则可能需要切换这些传感器。

尽管这些图中有一个电阻，但是如果选择不包括温度传感器，则不需要包括电阻。

第7步：构建温度传感器

由于太阳能电池的电压输出随热量波动很大，因此温度传感器非常有用确定太阳能传感器的工作状况。但是，您可以选择不使用温度探头来构建该设备，并且该设备仍然可以很好地用作太阳能传感器。

可选温度计说明：

对于从温度探头上引出的三根导线，每根都要剥一英寸的导线。将黄色和红色电线绞在一起。分别将黑色电线（接地）扭绞。使用第二条RCA电缆，将温度传感器的黑色（接地）线与RCA电缆的白色（接地）线绞合在一起。焊接在一起并用电工胶带包裹或热收缩。将红色和黄色（引线）的线从温度探头缠绕到RCA电缆上的引线。焊接并用电工胶带包裹或热收缩。

步骤8：连接温度传感器

可选温度计说明：

在此型号上，温度传感器在左侧的RCA中输入，具有红色（接地）和黄色（接地）引线。

弯曲侧面并将4.7k欧姆电阻器从5V引脚连接到面包板上的D2引脚（您将看到标签）

将接地电缆（黄色）连接到D2旁边的接地（gnd）引脚。

在D2引脚的第二列上，插入导线电缆（此处为红色）。这种设置允许电流在被Arduino读取之前流过电阻器。

步骤9：编写Arduino

这是此项目中使用的代码。它使用串行监视器输出电压（伏特）和温度（摄氏度）。如果此代码无法立即生效，请尝试切换太阳能传感器的导线和接地。

您需要下载达拉斯温度（https://github.com/milesburton/Arduino-Temperature-Control-Library）和One Wire（https://github.com/PaulStoffregen/

const int sunPin = A5；将它们包含在arduino程序中。//在Arduino板上使用的连接器

float sunValue = 0;//声明变量

float avgMeasure（int pin，float scale，int num）{AnalogRead（pin）;//丢弃第一个值delay（2）;浮点数x = 0; for（int count = 0; count

#include #include//将数据线插入Arduino的引脚2中#define ONE_WIRE_BUS 2//设置一个oneWire实例以与任何OneWire设备通信//（不仅仅是Maxim/Dallas温度IC ）OneWire oneWire（ONE_WIRE_BUS）;//将oneWire参考传递给Dallas Temperature。达拉斯温度传感器（＆oneWire）; void setup（）{AnalogReference（INTERNAL）;//使用1.1 V参考Serial.begin（115200）;//以115200进行通讯。比9600 Serial.print（“ Voltage”）;的标准要快。//为电压命名Serial.print（“”）;//spacer Serial.print（“ Temperature”）;//温度传感器的标题

//启动库sensor.begin（）;}

void loop（）{sunValue = avgMeasure（sunPin，1.0，100）;//调用该子例程进行100次测量，平均得到sunValue = sunValue * 1.07422;//由于有1024个计数和1.1V，因此将Arduino的计数转换为电压。 sensors.requestTemperatures（）;//发送命令以获取温度Serial.println（“”）;//开始换行Serial.print（sunValue）;//输出电压Serial.print（“”）;//spacer Serial.print（sensors.getTempCByIndex（0））;//输出温度延迟（1000）;//每秒读取一次数据。

}
责任编辑：wv