Anémomètre de bricolage :appareil de capteur de vitesse du vent

À propos de ce projet

Présentation

Anémomètre ou un appareil de mesure de la vitesse du vent est un instrument de station météorologique commun.

L'autre jour, je discutais d'un projet IoT avec un groupe d'étudiants talentueux. Nous avons utilisé un tas de capteurs qu'ils peuvent utiliser dans leur projet. Dans la liste, nous avions un capteur de vitesse du vent, mais le coût en ligne était d'environ 80 $ ! Trop pour un projet universitaire. Ainsi, dans le document, nous n'avons pas mentionné quel capteur acheter, j'ai plutôt mentionné "Personnalisé".

Et voici mon anémomètre personnalisé 🙂 Il est basé sur un principe simple que j'ai utilisé pour la première fois en classe 7 pour construire un générateur à partir d'un moteur à courant continu.

Moteur à courant continu convertit l'énergie électrique en énergie mécanique tandis que le générateur à courant continu convertit l'énergie mécanique en énergie électrique. Ainsi, si l'énergie électrique peut faire tourner un moteur à courant continu, l'énergie mécanique devrait générer de l'électricité.

J'ai besoin de capturer l'énergie éolienne pour faire tourner mon moteur à courant continu et cela devrait générer de l'électricité que je peux vérifier à l'aide d'un Arduino, traduire à une échelle et utiliser.

J'ai pris une voiture RC de mon enfant pour obtenir un moteur à courant continu et j'ai connecté une LED aux deux fils du moteur à courant continu et j'ai fait tourner l'arbre du moteur. La LED s'allume !

Ensuite, j'ai connecté la broche + ve du moteur à courant continu au port analogique 0 sur Arduino et la terre CC à la terre arduino.

Maintenant que j'ai une preuve de concept de base. J'ai commencé à travailler sur le produit final. Les images suivantes capturent différentes étapes.

J'ai pris 4 cuillères à soupe en plastique identiques de ma femme et j'en ai collé deux ensemble. Ensuite, j'ai collé ces cuillères jumelles perpendiculaires l'une à l'autre sur les deux extrémités de l'arbre du moteur. Cela a formé l'assemblage de base de mon anémomètre.

Ensuite, j'ai monté cet ensemble sur un long crayon et l'ai fixé sur un petit support à crayon. J'ai pris des dispositions pour monter ma carte Arduino sur ce support. J'ai également ajouté une LED sur la broche PWM 9 ou Arduino afin que je puisse l'allumer sur la rotation du vent.

J'ai écrit le code Arduino suivant pour lire les données analogiques de A0 et les tracer sur un graphique. J'ai imprimé la valeur du capteur sur la console série et lancé le traceur graphique d'Arduino pour voir les résultats.

Code Arduino

int ledPin =9;void setup() {  Serial.begin(9600);}void loop() {  int sensorValue =analogRead(A0) ; //Mappez 0-1023 sur des valeurs discrètes 0-50-100...250 pour LED  analogWrite (ledPin, sensorValue * (51.0 / 1023.0) * 50); if(sensorValue> 0){     Serial.println(sensorValue); Serial.print(" "); }} 

Et voici le résultat final !

Cela ne s'arrête pas là. Quelques autres choses :

• Étant donné qu'un moteur 5 v utilise des aimants puissants, il a besoin d'un vent plus fort pour le faire bouger. Besoin d'utiliser un moteur plus petit et plus léger, comme celui utilisé dans un drone. Devrait avoir des aimants permanents à l'intérieur.

• Un moteur à bas régime générerait une tension plus élevée à des vitesses de rotation faibles. C'est donc souhaitable. Cependant, avec l'utilisation d'engrenages plus gros dans l'arbre du ventilateur qui entraîne l'arbre du moteur, nous pouvons faire tourner le moteur à courant continu plus rapidement à des vitesses de vent plus basses.

• Un moteur à courant continu basse tension, comme un moteur 3 v, serait sans danger, car la tension maximale produite n'atteindrait pas 5 v à sa vitesse la plus élevée et, par conséquent, n'endommagerait pas la carte Arduino.

Code

• Anémomètre

AnémomètreArduino

int ledPin =9;void setup() { Serial.begin(96000);}void loop() { int sensorValue =analogRead(A0) ; //Mappez 0-1023 sur des valeurs discrètes 0-50-100...250 pour LED analogWrite (ledPin, sensorValue * (51.0 / 1023.0) * 50); if(sensorValue> 0){   Serial.println(sensorValue); Serial.print(" "); }}

Schémas