2. 5.- Energia Mareomotriu

Introducció

L'energia mareomotriu és un tipus d'energia hidràulica que s'obté a partir de les marees. Aprofiten l'ascens i descens del nivell de l'aigua del mar per fer moure turbines que accionen generadors elèctrics. Aquesta font d'energia encara no s'ha implementat de forma àmplia, perquè hi ha altres fonts d'energia que es poden aprofitar de forma més senzilla i econòmica.Una central mareomotriu és una central elèctrica que utilitza l'energia de les marees per produir energia elèctrica. En una central mareomotriu, un dic separa una badia o estuari del mar obert. En pujar la marea, s'obren les comportes i l'aigua entra a l'interior del dic. A la baixamar, s'obren de nou les comportes i l'aigua torna a mar obert tot fent funcionar les turbines dels generadors elèctrics de la central.Per obtenir un bon rendiment, aquest tipus de central només es pot construir en zones on les marees siguin prou intenses, amb una amplitud entre la baixamar i la plenamar d'almenys cinc metres. La central mareomotriu més gran del món és la de La Rance, situada a Saint Malo (França), amb una potència de 240 MW.

https://ca.wikipedia.org/wiki/Energia_mareomotriu

El Repte

Descripció del projecte

Hem d'implementar el sistema que obrirà les comportes per tal que l'aigua pugui passar a l'interior del dic i després tornar a sortir.

Per detectar el nivell de l'aigua farem servir un sensor d'inclinació digital que s'activarà quan l'aigua arribi al seu punt màxim. És en aquest punt quan accionarem el servomotor que tancarà la comporta. Quan el nivell de l'aigua (la marea) torni a baixar s'obrian les comportes per tal d'aprofitar la diferència d'alçada i generar electricitat.

A més a la matriu de LEDs 8x8 haurem d'informar del nivell de la marea.

Material

Placa Keyestudio UNO

Entrades

• • Mòdul de sensor d'inclinació digital

Sortides

• • Mòdul Matriu de LEDs 8x8 I2C

  • Microservo 180º

Comencem el projecte!

Ara que ja sabem com connectar els components les explicacions no seran tan explícites

Pas 1.- Connectem els mòduls a la placa

Llista de tasques

• • Connecteu el Mòdul del sensor d'inclinació digital a l'entrada D3

• • Connecteu el Mòdul de matriu de LEDs 8x8 al bus I2C

• • Connecteu el Servomotor a la sortida D9. Atenció els cables del microservo segueixen un codi de colors:

    • Taronja  --> Senyal

    • Vermell --> Positiu +5V

    • Marró   --> Negatiu  (GND: Ground) 0V

Proveu el projecte

• • Verifiqueu que tots els cables són ben connectats i en l'ordre correcte.

Per saber-ne més

Els servomotors són uns motors de corrent continu als que s'ha afegit una part d'electrònica per fer el control i un reductor.

Amb un microservo de 180º podem triar la posició on s'aturarà el servomotor entre 0º i 180º.

Pas 2.- Crear el projecte nou d'Arduinoblocks i connectar la placa Keyestudio a l'ordinador

Llista de tasques

• • Executeu el programa abConnector del vostre ordinador i deixeu la finestra oberta (No tanqueu aquesta finestra, la podeu minimitzar però sense tancar-la)

• • Amb l'explorador Chrome, Mozilla, Opera o Safari aneu a la pàgina web Arduinoblocks.com

• • Inicieu sessió. En cas de no tenir un compte us heu de donar d'alta i validar el correu electrònic que us enviaran.

  • Creeu un projecte nou: Aneu a Projectes i trieu l'opció Nou projecte.

    • Si teniu un codi de Projecte trieu l'opció Alumne així el vostre professor podrà veure el vostre programa.

    • En cas de no tenir cap codi de projecte trieu l'opció de Projecte personal.

• • Connecteu la placa Keyestudio a l'ordinador amb el cable USB

  • Refresqueu la llista de ports

  • Trieu el COM port de la placa Keyestudio

Proveu el projecte

• • Ara ja està connectada la placa i l'explorador on estem programant. Per comprovar-ho només cal que cliquem al botó taronja de pujar.

• • Un cop es pugi el programa a la placa ens apareixerà un missatge informant que la pujada s'ha realitzat correctament.

Per saber-ne més

Si ens dona un error, el problema pot ser que haguem tancat el programa abConnector o que no tinguem el COM port ben triat.

Pas 3.- Començar a programar

Aquí inicialitzarem la Matriu de LEDs 8x8

Llista de tasques

• • De la paleta LedMatrix 8x8 arrossegueu el bloc Iniciar I2C a dins del bloc Inicialitzar

• • També arrossegueu un bloc Rotació i modifiqueu el valor a -90

Per saber-ne més

Com ja hem vist al projecte 2.3 Energia hidroelèctrica: si volem veure les imatges rectes he de rotar la matriu -90º

Pas 4.- Programar quan s'ha d'obrir la comporta que tenim connectada al servomotor

Llista de tasques

• • Afegiu un bloc lògic de SI i configureu-lo per tal que aparegui també l'opció de sinó

  • Com a condició afegiu un bloc de Sensor d'orientació

• • De la paleta Motor afegiu dins el fer un bloc de Servo i modifiqueu l'angle a 0º

• • Dupliqueu el bloc del Servo i afegiu-lo dins el sinó.

  • Modifiqueu l'angle a 180º

Proveu el projecte

• • Abans de pujar el programa verifiqueu que heu canviat els pins de tots els blocs per tal que coincideixin amb les connexions dels cables.

• • Pugeu el projecte a la placa.

  • Ara gireu el Mòdul del sensor d'orientació.

  • Es mou el servomotor?

Per saber-ne més

• • Al nostre programa quan s'activa el Mòdul del sensor d'orientació vol dir que la marea ha pujat i llavors hem de tancar la comporta. Quan el sensor d'orientació es desactiva vol dir que la marea ha baixat i llavors hem d'obrir la comporta.

Pas 5.- Afegir text a la Matriu de LEDs 8x8

En aquest pas afegirem text a la matriu de LEDs 8x8 i farem que les lletres es vagin desplaçant.

Llista de tasques

• • Per fer que les lletres es moguin les hem de fer desplaçar amb la coordenada X cap a l'esquerra.

  • Per això agafem un bloc de Comptar amb i.

  • I fem que compti de zero a menys 55 d'un en un.

• • Dins el bloc del Comptar afegim un bloc de Netejar i un altre de Text.

  • Al bloc de Text hem de posar a la posició X la variable i que trobem a la paleta de Variables

  • Afegiu el text a mostrar a la matriu. En el nostre exemple hem posat High tide "Marea alta".

• • Dupliqueu tot el bloc del Comptar i arrossegueu-lo al sinó.

  • Modifiqueu el text perquè digui Low tide "Marea baixa".

  • A més com que el text és una mica més curt modifiquem el bloc Comptar perquè arribi només fins a menys cinquanta.

Proveu el projecte

• • Pugeu el projecte a la placa.

  • Apareixen els texts correctes?

Per saber-ne més

• • El bloc Netejar esborra tota la matriu. Podeu provar el projecte sense aquest bloc a veure què passa.

  • El programa que heu programat funciona igual que el vídeo que hi ha al començament de la pàgina? Feu les modificacions que creieu necessàries per tal de que la comporta funcioni correctament.