Anemómetro de bricolaje:dispositivo sensor de velocidad del viento

Acerca de este proyecto

Descripción general

Anemómetro o un dispositivo de medición de la velocidad del viento es un instrumento común de la estación meteorológica.

El otro día, estaba discutiendo un proyecto de IoT con un grupo de estudiantes talentosos. Estábamos revisando un montón de sensores que pueden usar en su proyecto. En la lista teníamos un dispositivo sensor de velocidad del viento, ¡sin embargo, el costo en línea estaba cerca de $ 80! Demasiado para un proyecto universitario. Entonces, en el documento no mencionamos qué sensor comprar, sino que mencioné "Personalizado".

Y aquí está mi anemómetro personalizado 🙂 Se basa en un principio simple que utilicé por primera vez en la Clase 7 para construir un generador a partir de un motor de CC.

Motor de CC convierte la energía eléctrica en energía mecánica, mientras que el generador de CC convierte la energía mecánica en energía eléctrica. Por lo tanto, si la energía eléctrica puede hacer girar un motor de CC, la energía mecánica debería generar electricidad.

Necesito capturar energía eólica para encender mi motor de CC y eso debería generar electricidad que puedo verificar usando un Arduino, traducir a una escala y usar.

Tomé un automóvil RC de mi hijo para obtener un motor de CC y conecté un LED a los dos cables del motor de CC y giré el eje del motor. ¡El LED se enciende!

Luego conecté el pin + ve del motor de CC al puerto analógico 0 en Arduino y la tierra de CC a la tierra de arduino.

Ahora que tengo una prueba de concepto básica. Empecé a trabajar en el producto final. Las siguientes imágenes capturan varias etapas.

Tomé 4 cucharas de plástico idénticas de mi esposa y pegué dos juntas. Luego pegué estas cucharas gemelas perpendiculares entre sí en los dos extremos del eje del motor. Esto formó el conjunto central de mi anemómetro.

A continuación, monté este conjunto en un lápiz largo y lo fijé en un pequeño soporte para lápices. Hice los arreglos necesarios para montar mi placa Arduino en este soporte. También agregué un LED en el pin 9 de PWM o Arduino para poder encenderlo con el viento.

Escribí el siguiente código Arduino para leer datos analógicos de A0 y trazarlos en un gráfico. Imprimí el valor del sensor en la consola serie y lancé el trazador gráfico de Arduino para ver los resultados.

Código Arduino

  int ledPin =9; void setup () {Serial.begin (9600);} void loop () {int sensorValue =analogRead (A0); // Asigna 0-1023 a 0-50-100 ... 250 valores discretos para LED analogWrite (ledPin, sensorValue * (51.0 / 1023.0) * 50); if (sensorValue> 0) {Serial.println (sensorValue); Serial.print (""); }}  

¡Y aquí está el resultado final!

No termina aquí. Algunas cosas más:

• Dado que un motor de 5v utiliza imanes potentes, requiere un viento más fuerte para que se mueva. Necesita usar un motor más pequeño y liviano, como el que se usa en un Drone. Debe tener imanes permanentes en el interior.

• Un motor de bajas RPM generaría un voltaje más alto a bajas velocidades de giro. Por eso es deseable. Sin embargo, con el uso de engranajes más grandes en el eje del ventilador que impulsa el eje del motor, podemos hacer que el motor de CC gire más rápido a velocidades de viento más bajas.

• Un motor de CC de bajo voltaje, como un motor de 3v, sería seguro, ya que el voltaje máximo producido no alcanzaría los 5v a su velocidad más alta y, por lo tanto, no dañaría la placa Arduino.

 int ledPin =9; void setup () {Serial.begin (9600);} void loop () {int sensorValue =analogRead (A0); // Asigna 0-1023 a 0-50-100 ... 250 valores discretos para LED analogWrite (ledPin, sensorValue * (51.0 / 1023.0) * 50); if (sensorValue> 0) {Serial.println (sensorValue); Serial.print (""); }}