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Solarnachführung

Wir folgen der Sonne!

Über den Tag hinweg bewegt sich die Sonne am Himmel von Osten über den Süden nach Westen.

Sonnen[1]

Aufgabe 8

Simuliere mit deinem Handylicht den Verlauf der Sonne Betrachte dabei die Leistung der Solarzelle. Bei welchem Winkel der auftreffenden Lichtstrahlen ist die Leistung am höchsten?
Die Energieausbeute einer Solarzelle ist am höchsten, wenn die Lichtstrahlen in einem 90° Winkel auf die Solarzelle treffen.

Damit die Lichtstrahlen immer optimal auftreffen, müssen wir uns der Lichtquelle anpassen und uns "mitdrehen". Die Solarzelle wird dabei auf einen kleinen Servomotor geklebt. Dieser bewegt die Solarzelle stets in die optimale Lage.

Ein Servo oder Servomoter besteht aus einem kleinen Elektromotor, einer Antriebseinheit (Zahnräder) und einer elektronischen Steuerung. Dadurch kann man die Geschwindigkeit, die Richtung und die Ausrichtung (Winkel) beeinflussen. Wir nutzen einen Servomotor, um die Solarzelle zu bewegen.

ServoBild[2]

Aufgabe 9

Baue eine Solarnachführung mit einem Servomotor. Schließe den Servo mit Jumperkabel an die Steckleisten des Calliopes 3 an. Beim Calliope 1 bzw 2 müssen die Anschlüsse für + und -, sowie Pin3 am Rand des Calliopes benutzt werden.
Servo[3]

Die Solarnachführung (Servo) mit dem Calliope steuern

Zur Programmierung des Calliopes in Makecode benötigen wir noch die Erweiterung "Servo".

ServoErw[5]
Weitere Infomationen zum Servo (Micro Servo 9g - SG90) finden sich hier: Infos Servo
ServoAusschlag[6]
ServoVar[7]

Aufgabe 10

Programmiere den Calliope in Makecode so, dass der Servo die Solarzelle automatisch nach der Lichtquelle ausrichtet. Unter der folgenden Hilfekachel findest du einen möglichen Programmcode zum dauerhaften Nachfahren der Solarzelle zur Lichtquelle:

Aufgabe 11

Teste die folgenden Programme durch "Importieren" der Hex-Datei in den Makecodeeditor:

  1. Hex-Programm 1: Die Solarzelle wird "endlos" optimal ausgerichtet.
  2. Hex-Programm 2: Der Servo schwenkt die Solarzelle einmal um 180° (Scan) und bleibt beim Maximum stehen.
  3. Hex-Programm 3: Kombination aus Programm 1 und 2, also dauerhaftes Ausrichten und Scan nach Betätigung der Taste A.

Im folgenden Video ist die Nachführung zur Sonne zu erkennen:

Quellen

Suche

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14.1.7.4.1.6
dev.inf-schule.de/informatiksysteme/calliope/projekte/Solarenergie/lernstrecke/Solarnachfuehrung
dev.inf-schule.de/14.1.7.4.1.6
dev.inf-schule.de/@/page/qLej4sECaHqAYgFz

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