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Anemômetro DIY:Dispositivo Sensor de Velocidade do Vento

Componentes e suprimentos

Motor DC (genérico)
× 1
LED (genérico)
× 1
Arduino UNO
× 1

Sobre este projeto





Visão geral


Anemômetro ou um dispositivo de medição da velocidade do vento é um instrumento comum de estação meteorológica.

Outro dia, eu estava discutindo um projeto de IoT com um grupo de alunos talentosos. Estávamos examinando vários sensores que eles podem usar em seu projeto. Na lista, tínhamos um dispositivo sensor de velocidade do vento, mas o custo online era de cerca de US $ 80! Demais para um projeto de faculdade. Portanto, no documento não mencionamos qual sensor comprar, em vez disso, mencionei “Custom”.

E aqui está meu anemômetro personalizado 🙂 É baseado em um princípio simples que usei pela primeira vez na Classe 7 para construir um gerador a partir de um motor CC.

motor DC converte energia elétrica em energia mecânica, enquanto o gerador DC converte energia mecânica em energia elétrica. Assim, se a energia elétrica pode girar um motor DC, a energia mecânica deve gerar eletricidade.

Preciso capturar energia eólica para girar meu motor DC e isso deve gerar eletricidade que posso verificar usando um Arduino, traduzir para uma escala e usar.

Peguei um carro RC do meu filho para obter um motor DC e conectei um LED aos dois fios do motor DC e girei o eixo do motor. LED acende!

Em seguida, conectei o pino + ve do motor DC à porta 0 analógica do Arduino e o aterramento DC ao aterramento do Arduino.

Agora que tenho uma prova básica de conceito. Comecei a trabalhar no produto final. As fotos a seguir capturam vários estágios.

Peguei 4 colheres de plástico idênticas da minha esposa e colei duas. Em seguida, colei essas colheres gêmeas perpendiculares entre si nas duas extremidades do eixo do motor. Isso formou o conjunto central do meu anemômetro.

Em seguida, montei esta montagem em um lápis longo e fixei em um pequeno suporte para lápis. Fiz arranjos para montar minha placa Arduino neste suporte. Eu também adicionei um LED no pino 9 do PWM ou no Arduino para que possa acendê-lo no giro do vento.

Escrevi o seguinte código do Arduino para ler dados analógicos de A0 e representá-los em um gráfico. Imprimi o valor do sensor no console serial e lancei o plotter gráfico do Arduino para ver os resultados.





Código Arduino

  int ledPin =9; void setup () {Serial.begin (9600);} void loop () {int sensorValue =analogRead (A0); // Mapeia 0-1023 para valores discretos 0-50-100 ... 250 para LED analogWrite (ledPin, sensorValue * (51,0 / 1023,0) * 50); if (sensorValue> 0) {Serial.println (sensorValue); Serial.print (""); }}  

E aqui está o resultado final!

Não termina aqui. Mais algumas coisas:
  • Como um motor de 5 V usa ímãs poderosos, é necessário um vento mais forte para fazê-lo se mover. Precisa usar um motor menor e mais leve, como o usado em um Drone. Deve ter ímãs permanentes dentro.
  • Um motor de baixa RPM geraria tensão mais alta em baixas taxas de rotação. Portanto, é desejável. No entanto, com o uso de engrenagens maiores no eixo do ventilador que aciona o eixo do motor, podemos fazer o motor CC girar mais rápido em velocidades de vento mais baixas.
  • Um motor CC de baixa tensão, como um motor de 3 V, seria seguro, já que a tensão máxima produzida não alcançaria 5 V em sua velocidade mais alta e, portanto, não prejudicaria a placa Arduino.

Código

  • Anemômetro
Anemômetro Arduino
Este código lê os dados da velocidade do vento na porta analógica 0 e acende um LED
 int ledPin =9; void setup () {Serial.begin (9600);} void loop () {int sensorValue =analogRead (A0); // Mapeia 0-1023 para valores discretos 0-50-100 ... 250 para LED analogWrite (ledPin, sensorValue * (51,0 / 1023,0) * 50); if (sensorValue> 0) {Serial.println (sensorValue); Serial.print (""); }} 

Esquemas

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