hệ thống điều hướng pin mặt trời

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KĨ THUẬT CÔNG NGHỆ CẦN THƠ KHOA KĨ THUẬT CƠ KHÍ - - TIỂU LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC NGHIÊN CỨU, CHẾ TẠO MÔ HÌNH ĐIỀU HƯỚNG TẤM PIN NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI CÁN BỘ HƯỚNG DẪN: SINH VIÊN THỰC HIỆN: GV: Đường Khánh Sơn Vũ Thái Hưng (1500910) Nguyễn Nhựt Hào (1500802) Ngành: Công nghệ kĩ thuật điện tử - 2015 Cần Thơ, tháng 4/2019 TRƯỜNG ĐẠI HỌC KĨ THUẬT CÔNG NGHỆ CẦN THƠ KHOA KĨ THUẬT CƠ KHÍ - - TIỂU LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC NGHIÊN CỨU, CHẾ TẠO MƠ HÌNH ĐIỀU HƯỚNG TẤM PIN NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI CÁN BỘ HƯỚNG DẪN: SINH VIÊN THỰC HIỆN: GV: Đường Khánh Sơn Vũ Thái Hưng (1500910) Nguyễn Nhựt Hào (1500802) Ngành: Công nghệ kĩ thuật điện tử - 2015 Cần Thơ, tháng 4/2019 LỜI CẢM ƠN LỜI CẢM ƠN Trong thời gian thực đề tài nghiên cứu khoa học, bước ngoặc cuối đánh dấu trưởng thành sinh viên giảng đường đại học Để trở thành cử nhân hay kỹ sư đóng góp học cho đất nước Lời chúng em xin chân thành cảm ơn hướng dẫn tận tình thầy Đường Khánh Sơn, khoa kỹ thuật khí, trường Đại học Kỹ thuật-Cơng nghệ Cần Thơ Trong suốt thời gian thực đề tài, thầy dành nhiều thời gian để hướng dẫn chúng em thực đề tốt đề tài Thầy hướng dẫn chúng em tìm hiểu kiến thức cần thiết để thực đề tài tiểu luận Chúng em xin cảm ơn thầy khoa kỹ thuật khí, thầy cô trường giảng dạy, giúp đỡ cho chúng em suốt năm học vừa qua Chính thầy xây dựng cho chúng em kiến thức tảng kiến thức chun mơn để chúng em hồn thành đề tài Ngoài ra, em xin gửi lời cảm ơn đến gia đình, người thân bạn bè ln ủng hộ giúp đỡ suốt trình chúng em thực đề tài Chúng em làm việc nghiêm túc cố gắng hoàn thành tốt đề tài tiểu luận này, nhiên không tránh khỏi sai sót q trình thực đề tài Kính mong thầy bạn góp ý để đề tài tiểu luận chúng em hoàn thiện tốt Chúng em xin chân thành cảm ơn Nhóm sinh viên thực đề tài Vũ Thái Hưng Nguyễn Nhựt Hào SVTH: Vũ Thái Hưng-Nguyễn Nhựt Hào MỤC LỤC MỤC LỤC Chương 1: Tổng quan .6 1.1 Lý mục đích chọn đề tài .6 1.1.1 Lý chọn đề tài .6 1.1.2 Mục đích chọn đề tài .7 1.1.3 Mục tiêu đề tài 1.2 Pin lượng mặt .7 1.2.1 Lịch sử hình thành phát triển 1.2.2 Cấu tạo nguyên lý hoạt động 1.2.3 Các loại pin lượng mặt trời 10 1.3 Hệ thống điều hướng pin lượng mặt trời .11 1.4 Phạm vi nghiên cứu .12 Chương 2: Đối tượng phương pháp nghiên cứu 13 2.1 Đối tượng nghiên cứu 13 2.1.1 Tiêu chuẩn hệ thống điều hướng 13 2.1.2 Ứng dụng thực tế .13 2.1.3 Arduino 15 2.1.3.1 khái niệm 15 2.1.3.2 Lịch sử hình thành phát triển 16 2.1.3.3 loại Arduino .16 2.1.3.4 Arduino Nano 18 2.1.4 Phần mềm Arduino 25 2.1.4.1 Phần mềm viết chương trình biên dịch chương trình 25 2.1.4.2 Cấu trúc chương trình 27 2.1.5 Động giảm tốc DC .27 2.1.6 Cảm biến hướng sáng 29 2.1.6.1 Cảm biến hướng sáng sử dụng pin mặt trời 29 2.1.6.2 cảm biến ánh sáng sử dụng quang trở 29 SVTH: Vũ Thái Hưng-Nguyễn Nhựt Hào MỤC LỤC 2.2 Phương pháp nghiên cứu……………………………………… 33 Chương 3: Thiết kế hệ thống điều hướng pin lượng mặt trời .36 3.1 Thiết kế mơ hình 36 3.1.1 Thiết kế khí .36 3.1.1.1 Nhiệm vụ yêu cầu kết cấu khí 36 3.1.1.2 Thiết kế chế tạo kết cấu khí 36 3.1.2 Thiết kế mạch điều khiển .41 3.1.3 Điều khiển lập trình ……………………………………………… 44 3.2 Tiến hành chạy thực nghiệm 46 Chương 4: Kết luận 48 4.1 Kết đạt 48 4.1 Mặt hạn chế hướng khắc phục 48 4.3 Hướng phát triển 49 Tài liệu tham khảo SVTH: Vũ Thái Hưng-Nguyễn Nhựt Hào 50 DANH MỤC HÌNH ẢNH DANH MỤC HÌNH ẢNH Hình 2.1: Trạm sạc lượng mặt trời .13 Hình 2.2: Phin lượng mặt trời cho phương tiện 14 Hình 2.3: Thùng rác lượng mặt trời Đà Nẵng 14 Hình 2.4: Pin lượng mặt trời cho thieets bị cơng cộng 15 Hình 2.5: Arduino Nano 16 Hình 2.6: Arduino Uno Arduino Yun 16 Hình 2.7: Arduino Tre Arduino robot 17 Hình 2.8: Arduino Due Arduino Board .17 Hình 2.9: Arduino Leonado Arduino Redboard 17 Hình 2.10: Cấu tạo Arduino Nano 19 Hình 2.11: Sơ đồ chân Arduino Nano 20 Hình 2.12: Sơ đồ chân ICSP 24 Hình 2.11: Phần mềm Arduino 25 Hình 2.13: Màn hình làm việc Arduino IDE 26 Hình 2.14: Chọn board nạp chương trình 26 Hình 2.15: Động servo .27 Hình 2.16: Động bước 28 Hình 2.17: Động DC 28 Hình 2.18: Cảm biến hướng sáng 29 Hình 2.19: Cấu tạo Quang Trở .29 Hình 2.20: Hiệu ứng Quang điện 30 Hình 2.21: Sơ đồ đấu dây đọc quang trở .30 Hình 2.22: Cảm biến hướng sáng sử dụng Quang trở 31 Hình 2.23: Sơ đồ bố trí quang trở cảm biến 31 Hình 2.24: cảm biến sử dụng đề tài .32 Hình 2.25: Khi mặt trời vng góc 32 Hình 2.26: Khi mặt trời lệch phía 33 Hình 2.27: Hướng di chuyển mặt trời .34 Hình 2.28: Tấm pin đặt cố định .34 SVTH: Vũ Thái Hưng-Nguyễn Nhựt Hào DANH MỤC HÌNH ẢNH Hình 2.29: Hướng nghiêng pin số vùng .35 Hình 2.30: Giới hạn góc xoay pin Ox 35 Hình 2.31:Giới hạn góc quay theo phương Oz 35 Hình 3.1: Chuyển động quay hai trục tọa độ 36 Hình 3.2: Bộ động xoay theo phương Ox Oz .37 Hình 3.3: Bản vẽ khí 3D hồn chỉnh 37 Hình 3.4: Bộ truyền đai 38 Hình 3.5: Truyền động cấu truyền 39 Hình 3.6: Động kèm hộp giảm tốc 40 Hình 3.7: Mơ hình khí thực tế 40 Hình 3.8: Thiết kế mạch cầu H 41 Hình 3.9: Mạch cầu H thực tế .41 Hình 3.10: Mạch Vi điều khiển Arduino Nano .42 Hình 3.11: Hộp điều khiển .42 Hình 3.12: Sơ đồ đấu day với Arduino Nano 43 Hình 3.13: Sơ đồ hệ thống điều hướng 44 Hình 3.14: Hướng đặt cảm biến .45 Hình 3.15: Lưu đồ giải thuật SVTH: Vũ Thái Hưng-Nguyễn Nhựt Hào 45 CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 1.1 Lý mục đích chọn đề tài: 1.1.1 Lý chọn đề tài: Khi nguồn lượng phổ biến thủy điện, nhiệt điện ngày cạn kiệt, việc sản xuất điện nhà máy thủy điện, nhà máy nhiệt điện gây ô nhiễm môi trường thay đổi môi trường sinh thái Trong nhu cầu điện ngày tăng cao, người cần phải tìm nguồn lượng để đáp ứng nhu cầu Năng lượng mặt trời giải pháp tìm để thay thế, với ưu điểm nguồn lượng sạch, lâu dài, nguồn lượng tái tạo, thân thiện với môi trường Các ứng dụng lượng mặt trời phổ biến bao gồm hai lĩnh vực chủ yếu Thứ lượng mặt trời biến đổi trực tiếp thành điện nhờ tế bào quang điện bán dẫn hay gọi pin mặt trời Lĩnh vực thứ hai sử dụng lượng mặt trời dạng nhiệt năng, ta dùng thiết bị thu xạ nhiệt mặt trời tích trữ dạng nhiệt Với ưu điểm nước có tiềm lượng mặt trời, có lãnh thổ trải dài từ vĩ độ Bắc đến 23 Bắc, nằm khu vực có cường độ xạ tương đối cao Do việc sử dụng lượng mặt trời Việt Nam khuyến khích áp dụng lĩnh vực đời sống sản xuất Hệ thống pin mặt trời sử dụng nhằm mục đích sản xuất điện trực tiếp từ lượng mặt trời thông qua pin mặt trời tế bào quang điện bán dẫn Pin mặt trời có ưu điểm gọn nhẹ lắp đâu có ánh sáng mặt trời Khi ánh sáng chiếu tới pin mặt trời lớn tức cường độ ánh sáng chiếu tới pin lớn có nhiều lượng mặt trời biến đổi thành điện tức hiệu suất pin mặt trời tăng lên Hệ thống pin mặt trời thường lắp cố định vào đế, pin mặt trời đạt hiệu suất lớn ánh sáng mặt trời chiếu vng góc với mặt phẳng pin Các vùng khác, hiệu suất pin mặt trời giảm Giải pháp đưa để nâng cao hiệu suất pin mặt trời hệ thống điều khiển chuyển động pin mặt trời ln hướng vng góc với ánh sáng mặt trời SVTH: Vũ Thái Hưng-Nguyễn Nhựt Hào CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 1.1.2 Mục đích chọn đề tài: Xuất phát từ ứng dụng quan trọng Pin mặt trời thời đạu nên chúng em tìm hiểu, nghiên cứu, cải tiến thêm từ sản phẩm cơng trình nhiều tác giả trước xây dựng mơ hình thực tế “hệ thống điều hướng pin mặt trời” phục vụ cho việc học tập, nghiên cứu sáng tạo Hơn cịn nâng cao chất lượng sản phẩm pin lượng mặt trời từ cố định, sang sản phẩm điều hướng kiểm soát suất nhằm tối ưu hóa lượng thu 1.1.3 Mục tiêu chọn đề tài: - Nâng cao hiệu suất chuyển đổi pin thơng qua việc điều khiển vị trí pin ln vng góc với tia sáng mặt trời chiếu tới - Nâng cao độ xác hệ thống cảm biến quang trở thông qua arduino nano - Thiết kế, chế tạo, mơ hồn chỉnh hệ thống điều khiển định hướng pin mặt trời 1.2 Pin lượng mặt trời: 1.2.1 Lịch sử hình thành phát triển: Tấm pin lượng mặt trời tạo lần vào năm 1883 Charle Fritts với hiệu suất ban đầu đạt 1% Nhưng trước người khám phá hiệu ứng quang điện nhà vật lý người pháp Alexandre Edmond Becquerel vào năm 1839 Ông nhận lượng mặt trời tạo hiệu ứng quang điện (ảnh = ánh sáng, voltaic = điện thế) Trong năm 1880, tế bào quang điện selen (PV) phát triển chuyển ánh sáng thành điện với hiệu suất 1-2% hiệu suất pin mặt trời tỷ lệ ánh sáng mặt trời có sẵn chuyển đổi tế bào quang điện thành điện, biến đổi xảy không chưa chứng minh Do đó, lượng quang điện tị mị nhiều năm, khơng hiệu biến ánh sáng mặt trời thành điện Tiếp sau Albert Einstein đề xuất lời giải thích cho “hiệu ứng quang điện” vào đầu năm 1900, sau ơng giành giải Nobel SVTH: Vũ Thái Hưng-Nguyễn Nhựt Hào CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN Công nghệ lượng mặt trời tiến tới gần thiết kế vào năm 1908 William J Bailey Công ty thép Carnegie phát minh với hộp cách nhiệt selen Để kiểm chứng lại nguyên nhân ông đặt selen vào bên hộp có nắp trượt Khi nắp đóng kín khơng có ánh sáng lọt vào, selen có điện trở cao thực nhiệm vụ ngăn cản dòng điện Nhưng nắp trượt để ánh sáng lọt vào, dòng điện chạy qua ngày tăng cường tăng theo cường độ ánh sáng chiếu vào Khi ơng đăng tải phát tạp chí Nature với nội dung “Tác động ánh sáng lên selen thơng qua q trình truyền tải dòng điện” Bài báo cáo gây nên ý nhiều nhà khoa học khắp Châu Âu thời Với nghiên cứu ông công nhận người khám phá chất quang điện nguyên tố selen Khám phá tạo tiền đề cho việc chế tạo pin mặt trời sau này.Vào năm 1950 pin quang đạt hiệu suất 4%, hiệu suất sau nâng lên 11%, với tế bào silicon ( Nguyên liệu phổ biến thứ hai trái đất ) “Sức mạnh tạo ánh sáng mặt trời chiếu vào vật liệu bán dẫn tạo dịng điện.” Từ trở đi, quan tâm đến lượng mặt trời tăng cường Vào cuối năm 1950 1960, chương trình khơng gian NASA đóng vai trị tích cực phát triển quang điện “Các tế bào nguồn lượng điện hồn hảo cho vệ tinh chúng chắn, nhẹ đáp ứng yêu cầu công suất thấp đáng tin cậy.” Năm 1982 Nhà máy điện mặt trời có cơng suất 1MW hoàn thành Mỹ Năm 1983: sản xuất pin mặt trời toàn giới vượt mức 20 MW, doanh số bán vượt mức 250 trieu USD Năm 1997: Sanyo bắt đầu sản xuất hàng loạt pin mặt trời hiệu xuất cao HIT cSi/a-Si: H Đến năm 1999 tổng công suất lắp đặt pin mặt trời giới đạt 1GW Năm 2002: Hội nghị Solar Silicon đối phó với khủng hoảng nguyên tố Si tổ chức Photon Munich, Đức SVTH: Vũ Thái Hưng-Nguyễn Nhựt Hào CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỀU HƯỚNG TẤM PIN MẶT TRỜI Hình 3.6 : Động kèm hộp giảm tốc - Động DC hộp giảm tốc, có thơng số sau : + Điện áp : – VDC + Tốc độ động : 5000 rpm + Tỉ số truyền : 1/400  Từ thành phần ta xây dựng kết cấu khí hồn chỉnh: SVTH: Vũ Thái Hưng-Nguyễn Nhựt Hào 40 CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỀU HƯỚNG TẤM PIN MẶT TRỜI Hình 3.7 : Mơ hình khí thực tế 3.1.2.2 Thiết kế mạch điều khiển: a) Mạch điều khiển cầu H: Có thể điều khiển đảo chiều động lúc, thiết kế phần mềm proteus : Hình 3.8 : Thiết kế mạch cầu H SVTH: Vũ Thái Hưng-Nguyễn Nhựt Hào 41 CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỀU HƯỚNG TẤM PIN MẶT TRỜI Hình 3.9: Mạch cầu H thực tế b)Mạch vi điều khiển Arduino Nano: Mạch vi điều khiển Arduino Nano có nhiệm vụ : + Đọc tín hiệu từ cảm biến hướng sáng , góc xoay điện áp pin + Điều khiển động xoay pin + Hiển thị trạng thái, điện áp lên hình text LCD Hình 3.10 : Mạch vi điều khiển Arduino Nano c) Hộp điều khiển : Có chức bảo vệ linh kiện điện tử có kèm hình hiển thị điện áp pin, trạng thái cảm biến , mặt hộp có thiết kế nút nguồn, nút điều khiển pin vị trí mặt định, đèn báo sai vị trí đặt hệ thống điều hướng SVTH: Vũ Thái Hưng-Nguyễn Nhựt Hào 42 CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỀU HƯỚNG TẤM PIN MẶT TRỜI Hình 3.11 : Hộp điều khiển d)Sơ đồ đấu dây: Hình 3.12 : Sơ đồ đấu dây với aduino nano Chi tiết chức chân arduino nano : - Chân Analog A7 đọc giá trị quang trở thứ - Chân Analog A6 đọc giá trị quang trở thứ - Chân Analog A5 đọc giá trị quang trở thứ - Chân Analog A4 đọc giá trị quang trở thứ - Chân Analog A3 đọc biến giá trị trở trục Oz - Chân Analog A2 đọc biến trở giá trị trục Ox - Chân Analog A0 đọc điện áp chân (+) của pin mặt trời, chân (-) của của pin mặt trời đấu chung với chân (-) của arduino - Các chân Digital D12, D11, D10, D9 đấu với mạch cầu H ( sừ dụng nguồn DC 6V ) điều khiển động DC: chân D12 D11 điều khiển đông trục Ox thuận nghịch, chân D10 và D9 điều khiển đông trục Oz thuận nghịch - Chân D8 đấu với chân RS text LCD: điều khiển địa ghi liệu - Chân D7 đấu với chân E text LCD: Cho phép ghi vào text LCD SVTH: Vũ Thái Hưng-Nguyễn Nhựt Hào 43 CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỀU HƯỚNG TẤM PIN MẶT TRỜI - Chân D6, D5, D4, D3 đấu với chân D4, D5, D6, D7 text LCD: chân liệu - Ngồi arduino nano cịn cấp nguồn DC 5V cho cảm biến hướng sáng, biến trở hình text LCD 3.1.3 Điều khiển lập trình : 3.1.3.1 Điều khiển : Hình 3.13 : Sơ đồ hệ thống điều hướng - Khi bật nguồn, vi điều khiền đọc giá trị góc trục ox oz thông qua biến trở 5000 ohm - Sau động xoay pin vị trí mặc định ( home) - vi điều khiển tiến hành đọc cảm biến hướng sáng tiến hành điều hướng pin mặt trời + Đọc cảm biến hướng sáng : vị trí mặc định (home), trục oz xoay mặt trời hướng tương ứng với quang trở 1,2,3,4 và Sau trục oz xoay pin hướng phía mặt trời chưa vng góc , lúc trục ox xoay để pin vng góc với mặt trời tương ứng với mặt trời vị trí và - Khi pin điều hướng vng góc với mặt trời vi điều khiển tiếp tục đọc cảm biến - Hệ thống hoạt động thông qua nguồn pin 7,4 V nạp pin mặt trời 17V 10W thông qua mạch hạ áp LM2596 SVTH: Vũ Thái Hưng-Nguyễn Nhựt Hào 44 CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỀU HƯỚNG TẤM PIN MẶT TRỜI - Dựa vào quỹ đạo chuyển động mặt trời, đặt hệ thống theo hướng Đông – Tây trục Oz cần quay góc 180º phối hơp với góc nghiêng điều khiển trục Ox điều hướng cho pin vng góc với mặt trời vị trí mặt trời Hình 3.14 : Hướng đặt cảm biến 3.1.3.2 Lập trình : - Lưu đồ giải thuật : Hình 3.15: Lưu đồ giải thuật SVTH: Vũ Thái Hưng-Nguyễn Nhựt Hào 45 CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỀU HƯỚNG TẤM PIN MẶT TRỜI -Giải thích lưu đồ : xoay vị trí home lần sau đọc cảm biến trời mát hay cân giữ ngun vị trí Khi có lệnh điều hướng cho động xoay tương ứng, sau đọc cảm biến cân tắt toàn động Khi trời tối quay vị trí home Lập trình Arduino : - Đọc cảm biến : sử đụng hàm analogRead(); qt1 = analogRead(A4); // Đọc quang trở thứ qt2 = analogRead(A5); //2 qt3 = analogRead(A6); //3 qt4 = analogRead(A7); //4 duoi = qt1 + qt2; // hướng Tây tren = qt3 + qt4; // hướng Đông trai = qt2 + qt3; // hướng Bắc phai = qt1 + qt4; // hướng Nam Tương ứng với buổi ngày mặt trời hướng : Đông, Nam, Tây trường hợp mặt trời hướng Bắc báo lỗi đặt sai vị trí 3.2 Tiến hành chạy thực nghiệm: Bằng thực nghiệm đo lường, so sánh hiệu suất viên pin lượng mặt trời Mono 17v 10W đặt hệ thống giá đỡ pin cố định đặt hệ thống tự động điều hướng pin mặt trời khoảng thời gian (khoảng 9h sang đến 5h chiều) cho kết sau: Số liệu lấy từ kết lần đo thời điểm khác Hiệu suất tính kết đo trung bình khoảng thời gian chia cho kết đo lớn nhất, hiệu suất chuyển từ quang sang điện viên pin lượng mặt trời Theo thực tế hệ thống đủ đáp ứng cho trình sạc pin 18650 dung lượng 4000 mA qua mạch hạ áp sạc đầy tiếng SVTH: Vũ Thái Hưng-Nguyễn Nhựt Hào 46 CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỀU HƯỚNG TẤM PIN MẶT TRỜI Bảng thống kê hiệu suất viên pin Mono 17v 10W đặt hệ thống giá đỡ pin cố định hệ thống tự động điều hướng khoảng thời gian Như vậy, dựa vào bảng thống kê hiệu suất viên pin hai trường hợp ta thấy viên pin hiệu suất có chênh lệch đáng kể Đối với pin đặt hệ thống giá đỡ cố định thời gian pin cho hiệu suất tốt rơi vào khoảng từ 11h đến 13h Ngoài khoảng thời gian này, hiệu suất giảm dần (từ 11h trở trước từ 13h trở sau) Còn pin mặt trời đặt hệ thống giá đỡ pin tự động điều hướng hiệu suất luôn giữ ổn định khoảng từ 80% đến 90%.Điều giúp khai thác nguồn lượng từ Mặt trời cách lớn có thể, giảm tối đa việc phụ thuộc nhiều vào đơn vị phân phối điện đồng thời giảm tình trạng nhiễm mơi trường Đối với hệ thống lớn, cịn sử dụng lượng tái tạo từ mặt trời để bán ngược lại cho hệ thống phân phối, tiết kiệm đáng kể tiền điện SVTH: Vũ Thái Hưng-Nguyễn Nhựt Hào 47 CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN 4.1 Kết đạt được: Sau khoảng thời gian nghiên cứu thi cơng, giúp đỡ tận tình thầy cơ, chúng em hồn thành mơ hình đề tài giao -Về lý thuyết, khái quát tiềm lớn nguồn lượng cho vô tận – lượng mặt trời; phương án để khai thác loại lượng cách hiệu -Về khảo sát, tìm hiểu phương pháp thiết kế hệ thống truyền động cho hệ thống giá đỡ pin, qua chọn lọc phương án tối ưu nhất, hoạt động bền bỉ nhất, dễ dàng lắp đặt điều khiển rẻ -Về thực tế, hồn thành mơ hình tự động điều hướng pin mặt trời hoạt động ổn định với cơng suất nhỏ Từ làm tiền đề để chế tạo mơ hình cỡ lớn, trạm điện mặt trời công nghệ cao, giúp phần giảm gánh nặng cho hệ thống lưới điện quốc gia vốn sử dụng nhiên liệu có hạn cũ kỹ - Hiểu hoạt động động cơ, cách đọc liệu từ loại cảm biến hướng sáng cảm biến góc Hệ thống tự động điều hướng pin mặt trời chúng em thiết kế, thi cơng loại cỡ nhỏ, có ưu điểm kết cấu tạo gọn nhẹ, dễ chế tạo, dễ thi công lắp đặt, giá thành đầu tư thấp, dải thu nhận ánh sáng tốt không địa điểm khảo sát mà nhiều địa điểm khác nhau, môi trường địa lý khác Vì loại mơ hình hồn tồn ứng dụng đại trà, chế tạo hàng loạt để người dân dễ tiếp cận 4.2 Mặt hạn chế hướng khắc phục: +Mặt hạn chế: Bên cạnh nhiều ưu điểm, nhiên với khoảng thời gian chưa phải đủ dài để nghiên cứu tường tận vấn đề đề tài kiến thức nên mơ hình tự động điều hướng pin mặt trời (tracking solar) tránh khỏi sai sót, cịn tổn số nhược điểm sau: SVTH: Vũ Thái Hưng-Nguyễn Nhựt Hào 48 CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN -Hoạt động ổn định với nguồn ánh sáng q mạnh từ nhiều phía -Chưa có khả chống nước -Khả chịu nhiệt độ cao thấp nên dễ gây tình trạng hỏng hóc linh kiện, cần có biện pháp bảo vệ +Hướng khắc phục: -Cải tiến hệ thống cảm biến để hoạt động điều kiện ánh sáng mạnh từ nhiều phía -Đổ keo Epoxy lên tồn bề mặt hệ thống đảm bảo chống nước tuyệt đối -Sử dụng linh kiện có khả chịu nhiệt độ cao thời gian dài để đảm bảo tuổi thọ hệ thống cải thiện -Cơ cấu chuyển động phải bơi trơn định kỳ -Vị trí tiếp điểm phải cấu chắn 4.3 Hướng phát triển đề tài: Từ ưu điểm cách khắc phục nhược điểm nó, ta phát triển đề tài lên tầm cao mới: -Thiết kế hệ thống lớn hơn, đủ đáp ứng cho hộ gia đình tách biệt với hệ thống điện quốc gia mà đảm bảo ổn định hoạt động giá thành không cao -Sử dụng thêm thời gian thực để hỗ trợ cho hệ thống cảm biến -Sử dụng thêm module kiểm sốt cơng suất có khả kết nối vạn vật IOT (Internet Of Things) để giúp người kiểm sốt tình trạng hoạt động khơng có nhà - Áp dụng thêm số giải thuật điều khiền khác PID, điều khiển mờ… nhằm tăng độ xác cho hệ thống SVTH: Vũ Thái Hưng-Nguyễn Nhựt Hào 49 TÀI LIỆU THAM KHẢO TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Nguyễn Đăng Đức, Mơ hình tự động diều hướng pin mặt trời , ĐHSPKT [2] Nguyễn Trọng Hiệp, Chi tiết máy, NXB Giáo duc, 2006 [3] Phạm Quang Huy, SolidWorks dành cho người bắt đầu, NXB Thanh niên, 2019 [4] Trần Hữu Quế, Vẽ kỹ thuật khí, tập 1, NXB Giáo dục, 2000 [5] Lý Ngọc Thắng, Nghiên cứu thiết kế hệ thống tự động thích ứng với vị trí mặt trời nhằm nâng cao hiệu sử dụng thiết bị dùng lượng mặt trời, Viện Năng lượng, Bộ Công Thương [6] Đà Nẵng Startup Runway, Hệ thống điều hướng pin mặt trời TobSolar ứng dụng thực tế [7] Youtube Vũ Đức Toàn : https://www.youtube.com/watch?v=I152G3J4hVo [8] Instructables circuts: https://www.instructables.com/id/Arduino-Solar-Tracker/ [9] Bách khoa toàn thư mở Wikimedia : https://vi.wikipedia.org/wiki/Pin_m %E1%BA%B7t_tr%E1%BB%9Di [10] Cộng đồng Arduino Việt Nam : http://arduino.vn/bai-viet/531-dieu-khien-lcd-bang-arduino-uno [11] Giva Solar: https://givasolar.com/ung-dung-cua-pin-mat-troi-trong-cuoc-song/ SVTH: Vũ Thái Hưng-Nguyễn Nhựt Hào 50 PHỤ LỤC PHỤ LỤC CODE #include LiquidCrystal lcd(8,7,6,5,4,3); int gocxoayh; int goclath; int i=1; void setup() { lcd.begin(16, 2); pinMode(9,OUTPUT); // xoay nguoc pinMode(10,OUTPUT); // xoay thuan pinMode(11,OUTPUT); // lat trai pinMode(12,OUTPUT); // lat phai vthome(); } void goc(){ gocxoayh = analogRead(A3);// doc goc xoay goclath = analogRead(A2);} void vthome(){ lcd.print("HOME "); while(i==1){goc(); digitalWrite(9,LOW); digitalWrite(10,LOW); digitalWrite(11,LOW); digitalWrite(12,LOW); if(goclath>430){ // goc lat duoi max = 138, goc lat tren max = 52 digitalWrite(12,HIGH); delay(150); digitalWrite(12,LOW); } else if(goclath20) ){ if(gocxoay=950){ }} // LECH - 52 PHỤ LỤC else if( ( ((qt2-qt1)>20)&&((qt2-qt3)>20) ) && ((qt2-qt4)>20) ){ if(gocxoay=950){ }} // LECH else if( ( ((qt3-qt1)>20)&&((qt3-qt2)>20) ) && ((qt3-qt4)>20) ){ if( gocxoay>185 ){ // goc toi da cua truc z digitalWrite(12,LOW); digitalWrite(10,LOW); digitalWrite(11,LOW); digitalWrite(9,HIGH); // xoay nguoc } if( gocxoay20)&&((qt4-qt2)>20) ) && ((qt4-qt3)>20) ){ if( gocxoay>185){ // goc xoay nguoc toi da digitalWrite(10,LOW); digitalWrite(11,LOW); digitalWrite(12,LOW); digitalWrite(9,HIGH); // Xoay nguoc } if( gocxoay20)&&((qt3-qt2)>20)){ if( gocxoay>185){ digitalWrite(10,LOW); digitalWrite(11,LOW); digitalWrite(12,LOW); digitalWrite(9,HIGH); } if( gocxoay20)&&((qt2-qt3)>20)){ if(gocxoay=950){ }} // LECH PHAI -else if(((qt4-qt3)>20)&&((qt1-qt2)>20)){ if(goclat>260){ digitalWrite(9,LOW); digitalWrite(10,LOW); digitalWrite(11,LOW); digitalWrite(12,HIGH); // nghieng sang phai } if(goclat20)&&((qt2-qt1)>20)){ if(goclat