ROBOTİK İLE GÜNEŞ PANELİMİ YÖNETİYORUM Tema, Konu ve Kazanım Yenilenebilir Enerji Uygulamaları (4. Tema) Enerji Verimliliği Kaynakların verimli kullanımına yönelik proje tasarlar (20. kazanım) İlgili Kavramlar Yenilenebilir enerji, enerji kaynakları, temiz enerji, enerji verimliliği. Etkinliğin Amacı Bu etkinliğin amacı yenilenebilir enerji kaynaklarından güneş panelinin enerji üretiminde verimliliğini arttırmaya yönelik örnek bir proje tasarlamaktır. Malzeme Listesi Tablet veya dizüstü bilgisayar Robotik malzemeleri (Arduino uno, usb kablo, breadboard, mini breadboard, LED lamba, 9V pil ve pil yuvası, LCD ekran, ldr ışık sensörleri (2 adet), jumper kablolar, servo motor Güneş paneli (6V-150mA-105x66mm) Yapıştırıcı, makas, bant, karton Ön Hazırlık Bu çalışmada robotik malzemeler ve mBlock kodlama platformu kullanılacaktır. Bu etkinlikte yer alan robotik malzemeler hakkında ve bağlantılarının nasıl kurulacağına ilişkin ayrıntılı bilgi almak için Formu inceleyiniz (Form: Robotik malzemelerin tanıtımı ve bağlantı durumları) mBlock kodlama platformunun bilgisayarınıza indirilmesi, kullanımı ve ilgili kodların oluşturulmasına ilişkin videoyu izleyiniz. (Video: mBlock kurulumu ve kodların oluşturulması). Gerçekleştirilecek olan robotik düzeneğin bağlantı şemasını inceleyiniz. Yapılış Aşaması (1) İlk aşamada Arduino uno mikroişlemcisine ışık sensörleri, breadboard, LCD ekran ve pil bağlantılarını gerçekleştirerek Şekil 1’deki robotik düzenek (a)’yı oluşturunuz ve mBlock kodlama platformunda aşağıda verilen kodları (Kod-1) yükleyiniz. (Kod-1 aşağıda mBlock kodları başlığı altında yer almaktadır). Şekil 1. Robotik düzenek (a) (2) Oluşturulan düzenek ve yüklenen kodlar ile ortamın ışık şiddetini ölçünüz. Buradaki amaç her iki ışık sensörü ile ölçüm yaparak LCD ekranda bu değerlerin okunup okunmadığının belirlenmesidir. (3) İkinci aşamada robotik düzenek (a)’ya servo motoru bağlayarak Şekil 2’deki robotik düzenek (b)’yi oluşturunuz ve mBlock kodlama platformunda aşağıda verilen kodları (Kod-2) yükleyiniz. Şekil 2. Robotik düzenek (b) (4) Oluşturulan düzenek ve yüklenen kodlar ile ışık sensörlerinden gelen veriler ile servo motor açılarını ayarlayınız. Buradaki amaç servo motorun 450 ve 1350 arasında 900’lik açı ile güneş panelini hareket ettirmesini sağlamaktır. (5) Üçüncü aşamada robotik düzenek (b)’ye güneş panelini bağlayarak Şekil 3’teki robotik düzenek (c)’yi oluşturunuz. (Güneş panelinin servo motora bağlantısını Şekil 4’teki gibi yapabilirsiniz). Şekil 3. Robotik düzenek (c) Şekil 4. Güneş paneli-servo motor bağlantısı (6) Oluşturulan düzenek ile güneş paneli servo motor ile hareketlendirilmiş olmaktadır. Yani güneş panelinin güneşin doğduğu ve battığı yönlere doğru hareket etmesi sağlanmaktadır. (7) Dördüncü aşamada robotik düzenek (c)’ye mini breadboard ile LED lambayı bağlayarak Şekil 5’teki robotik düzenek (d)’yi oluşturunuz. Şekil 4.5. Robotik düzenek (d) (8) Oluşturulan düzenek ile yapılmak istenen güneş panelinden üretilen elektrik enerjisinin LED lamba yakılarak gösterilmesidir. (9) Oluşturulan robotik düzenek (d)’yi Şekil 6’daki gibi model bir ev tasarımına eklenerek bir proje olarak düzenlenebilir. Şekil 6. Işığa yönelen güneş paneli modeli (10) Bu model ile güneş panellerinden güneş enerjisinin verimli bir şekilde nasıl kullanılabileceği gösterilebilir. Modelde yer alan ışık sensörleri güneşten gün içerisinde hangi yönden daha fazla ışık şiddeti geldiğini belirlemekte ve bu verileri Arduino kartına aktarmaktadır. Arduino kartına yüklenen kodlar ile bu veriler Arduino tarafından yorumlanmakta ve servo motordan istenilen açıları yapması beklenmektedir. Böylece servo motor ile güneş panelleri gün içerisinde ışık şiddetinin fazla olduğu yöne doğru bir hareket yapmaktadır. (11) Işığa yönelen güneş paneli modeli örnek alınarak sınıf ortamında yenilenebilir enerji kaynaklarından verimli enerji üretimine yönelik tartışmalar yapınız. mBlock Kodları KOD-1 KOD-2 Algoritma (1) Arduino programını başlat (2) Işık sensörü-1’den elde edilecek veriler için A0 analog pini oku, (3) Okunan değeri 1023 sayısından çıkar, (4) Çıkarılan değer “isik değeri 1” değişkeni olsun, (5) Işık sensörü-2’den elde edilecek veriler için A1 analog pini oku, (6) Okunan değeri 1023 sayısından çıkar, (7) Çıkarılan değer “isik değeri 2” değişkeni olsun, (8) LCD ekranı başlat (9) LCD ekranın birinci satırına “isikdeğeri1:” yazısı ile “isik değeri 1” değişkenindeki değerleri birleştir ve ekrana yaz. (10) LCD ekranın ikinci satırına “isikdeğeri2:” yazısı ile “isik değeri 2” değişkenindeki değerleri birleştir ve ekrana yaz. (11) Servo değişkeni oluştur ve ilk değeri 900 olsun. (12) Eğer ışık değeri-1 ışık değeri-2’den küçük ise servo motorun açısını 450 olana kadar; (13) Servo açısını -1 arttır (yani 900’den 450 olana kadar açıyı birer birer azalt), (14) 7 no’lu servo açısını “servo” değişkeni yap, (15) Bu işlemi yaparken 0.05 saniye bekle (servo açısını 1 azaltırken beklenilen süre), (16) Eğer ışık değeri-1 ışık değeri-2’den küçük değilse servo motorun açısını 1350 olana kadar; (17) Servo açısını 1 arttır (yani 900’den 1350 olana kadar açıyı birer birer arttır), (18) 7 no’lu servo açısını “servo” değişkeni yap, (19) Bu işlemi yaparken 0.05 saniye bekle (servo açısını 1 arttırırken beklenilen süre), (20) Yukarıdaki işlemleri bu sıra ile sürekli tekrarla. Etkinliğin Değerlendirilmesi Bu etkinlik ile yenilenebilir enerji kaynaklarından biri olan güneş enerjisinin kullanımında hareketsiz güneş panelleri yerine enerjiyi verimli bir şekilde kullanan güneş panellerinin kullanımı gösterilmektedir. Etkinlikte güneş panelinin hareketi ayçiçeği veya günebakan çiçeğinin gün içinde güneşin konumunu takip etmesi ile ilişkilendirilebilir. Fen öğretiminde yukarıda belirtilen kazanım doğrultusunda öğrencilere bu tür projeler yaptırılarak yenilenebilir enerji kaynaklarından güneş panelinin enerji üretiminde verimliliğinin arttırılması tartışılabilir.
Enter the password to open this PDF file:
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-