太陽能（solar energy），是指太陽的熱輻射能（參見熱能傳播的三種方式:輻射），主要表現(xiàn)就是常說的太陽光線。在現(xiàn)代一般用作發(fā)電或者為熱水器提供能源。自地球上生命誕生以來，就主要以太陽提供的熱輻射能生存，而自古人類也懂得以陽光曬干物件，并作為制作食物的方法，如制鹽和曬咸魚等。在化石燃料日趨減少的情況下，太陽能已成為人類使用能源的重要組成部分，并不斷得到發(fā)展。太陽能的利用有光熱轉(zhuǎn)換和光電轉(zhuǎn)換兩種方式，太陽能發(fā)電是一種新興的可再生能源。

1、太陽能蜂窩氣象站

該項(xiàng)目描述了MathWorks的ThingSpeak團(tuán)隊(duì)使用的最新一代氣象站。

該氣象站提供了以下改進(jìn)：

· 無需電源的可選太陽能

· 基于Sentient Things IoT節(jié)點(diǎn)的易于重復(fù)和可維護(hù)的包裝和電子產(chǎn)品

· 更新了帶有micro SD卡數(shù)據(jù)記錄，存儲(chǔ)和轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)的固件以克服通信中斷以及可選的自動(dòng)· · ThingSpeak通道創(chuàng)建

設(shè)計(jì)步驟：

步驟1-將Weather and Level Adapter和Boron插入IoT節(jié)點(diǎn)

步驟2-將溫度和濕度傳感器安裝在太陽輻射防護(hù)罩中

步驟3-將傳感器插入IoT節(jié)點(diǎn)

第4步-創(chuàng)建ThingSpeak和Particle帳戶并注冊(cè)您的設(shè)備

第5步-將Webhooks添加到您的Particle帳戶

第6步：對(duì)您的Particle設(shè)備進(jìn)行編程并進(jìn)行測(cè)試

步驟7：安裝氣象站并分析數(shù)據(jù)

2、太陽能板智能定位裝置

此產(chǎn)品運(yùn)用GPS定位和LED燈投在電池板的投影光線強(qiáng)度，能夠定位太陽能的最佳位置，運(yùn)用步進(jìn)馬達(dá)調(diào)整電池板的朝向，確保太陽能電池板能夠吸收到最大的能量。

電路介紹：

1.通過偵測(cè)電池板輸出電壓、計(jì)算最優(yōu)的太陽能位置，GPS定位經(jīng)度、緯度，確定電池板旋轉(zhuǎn)的方向

2.實(shí)時(shí)測(cè)量LED交叉光線強(qiáng)度，然后發(fā)送命令給步進(jìn)馬達(dá)，實(shí)時(shí)調(diào)整太陽電池板的方向

3.電池板能夠智能旋轉(zhuǎn)方向

4.UART(通用異步接收/發(fā)送裝置)便于用戶測(cè)試、調(diào)試和分析

3、太陽能路燈無線控制器

系統(tǒng)說明：

1.設(shè)備上電后，初始的1分鐘內(nèi)處于可配置頻段，這個(gè)時(shí)候系統(tǒng)檢測(cè)是否有來自于主控器的配置數(shù)據(jù)。如果有則保存最新的控制數(shù)據(jù)并且覆蓋之前的控制數(shù)據(jù)，如果沒有，則讀取默認(rèn)數(shù)據(jù)進(jìn)入工作模式；

2.每個(gè)設(shè)備有唯一的ID，設(shè)備進(jìn)入工作模式后，根據(jù)ID設(shè)備自動(dòng)連接到對(duì)應(yīng)的控制器；

3.設(shè)備上電1分鐘后，連續(xù)10次沒有連接到對(duì)應(yīng)的主控器，則立即切換到光控模式，并按照默認(rèn)配置數(shù)據(jù)，或者之前連接主控器成功的配置數(shù)據(jù)工作。然后間隔10分鐘發(fā)送請(qǐng)求連接主控器信息。直到連接到主控器。

4.在設(shè)備連接主控器成功的情況下，如果接受到主控器的控制命令，立即按照控制器的最新控制命令工作。如果接受到主控制器的詢問命令，則立即上報(bào)狀態(tài)數(shù)據(jù)。設(shè)備固定間隔30分鐘向主控制器發(fā)送自己的狀態(tài)數(shù)據(jù)。

5.如果檢測(cè)到電池電壓過低，設(shè)備自動(dòng)關(guān)閉數(shù)據(jù)。切斷外圍驅(qū)動(dòng)電源，CPU進(jìn)入低功耗模式，并驅(qū)動(dòng)指示燈告警，同時(shí)間隔10分鐘

向主控器發(fā)送電池異常狀態(tài)數(shù)據(jù)。

6.如果檢測(cè)到燈具異常，則向中控器發(fā)送燈具異常數(shù)據(jù)。（由于在燈具開啟的情況下，電池電壓會(huì)被拉底，所以檢測(cè)電池電壓可以

檢測(cè)出燈具是否被打開。程序流程：在即將開啟燈具前的1分鐘，檢測(cè)出電池電壓值V1，開啟燈具后電池電壓會(huì)降低，然后將V1作為一個(gè)參考值，然后開啟燈具，檢測(cè)電池電壓記錄為V2，V1與V2的比較可以分析出燈具是否在工作）。這里的異常主要是指開路異常。

4、便攜式太陽能攝像機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)

便攜式云臺(tái)攝像機(jī)，帶PIR觸發(fā)器和太陽能電池供電。

硬件組件：

· Sony Spresense主板（主要和擴(kuò)展）× 1

· 索尼Spresense相機(jī)板× 1

· 太陽能電池板，3.5V @ 18V× 1

· USB輸出降壓轉(zhuǎn)換器× 1

· RPi UPS電池組× 1

· 液晶顯示器1.8英寸× 1

· SparkFun平移/傾斜支架套件× 1

· PIR運(yùn)動(dòng)傳感器（通用）× 1

· ESP ESP8266 ESP-01× 1

· MicroSD模塊（通用）× 1

· Molex FFC電纜20p 6“× 1

· USB-A到直角Micro USB線× 1

· USB-A到Micro-USB線× 1

· 亞克力花瓶直徑6英寸× 1

· PVC管直徑6英寸x 2英尺長× 1

軟件應(yīng)用程序和在線服務(wù)：

· Arduino IDE

· OpenScad

· ThingSpeak API

· IFTTT Maker服務(wù)

· Pushbullet

手動(dòng)工具和制造機(jī)器：

Velleman K8200 3D打印機(jī)

帶有集成GPS和500萬像素?cái)z像頭的索尼Spresense開發(fā)系統(tǒng)似乎非常適合實(shí)現(xiàn)便攜式監(jiān)控系統(tǒng)。我的想法是建造一個(gè)太陽能云臺(tái)攝像機(jī)單元，可以捕獲帶有位置信息的圖像。它將有一個(gè)小型彩色LCD顯示屏，通過預(yù)覽相機(jī)圖像和覆蓋GPS狀態(tài)和位置信息來幫助初始設(shè)置。它還包括一個(gè)PIR運(yùn)動(dòng)傳感器來觸發(fā)圖像采集。索尼系統(tǒng)缺少的一個(gè)功能是無線電通信（BLE或WiFi）。為了解決這個(gè)問題，我正在添加一個(gè)ESP8266-01 WiFi模塊。