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Low-cost MPPT for triple-junction solar cells used in nanosatellites: A comparative study between P&O and INC algorithms

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e-Prime - Advances in Electrical Engineering, Electronics and Energy 2024年 7卷

作者： Lemmassi, Assiya Derouich, Aziz Hanafi, Ahmed Byou, Abdelilah Benmessaoud, Mounir El Ouanjli, Najib Industrial Technologies and Services Laboratory Higher School of Technology Sidi Mohamed Ben Abdellah University Fez Morocco Systems Engineering Modeling and Analysis Laboratory Faculty of Science Dhar El Mahraz Sidi Mohamed Ben Abdellah University Fez Morocco Laboratory of Mechanical Computer Electronics and Telecommunications Faculty of Sciences and Technology Hassan First University Settat 26000 Morocco

This paper presents a study of solar panels composed of triple-junction solar cells used in CubeSats;in particular, it focuses on optimizing the power supplied by these panels using the maximum power point tracking technique (MPPT). Optimizing this power is a challenge that is not easily overcome, due to the constraints associated with CubeSats applications, especially in terms of weight, area, budget, as well as the low power generated by these panels which do not exceed 2.4 W at the maximum power point. For all these considerations, both P&O and INC techniques were chosen, since P&O is relatively easy to implement and does not require complex equipment, while INC is known for its high tracking accuracy in difficult environments under fast changing solar conditions, plus the low cost characterizing both techniques, which makes them suitable for CubeSats applications. To select the most appropriate technique for CubeSats applications, a comparative study between both P&O and INC algorithms is performed theoretically using a MATLAB/SIMULINK simulation, followed by a hardware implementation to transfer ideas from theory to practice for realizing the CubeSats power system electronic board since the present study is carried out in the context of a CubeSat application, it focuses on the nanosatellite power system, making it distinct compared to ordinary photovoltaic systems, which have been widely used and studied in previous research in the field of photovoltaics. © 2024 The Author(s)

关键词： arduino nano CubeSats Incremental conductance Low-cost MATLAB MPPT Perturb and observe Triple-junction solar cells

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RC time constant measurement using an INA219 sensor: Creating an alternative, flexible, low-cost configuration that provides benefits for students and schools

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Physics Education 2021年第4期56卷 045015页

作者： El Hadi, M. Ouariach, A. Essaadaoui, R. El Moussaouy, A. Mommadi, O. OAPM Group Laboratory of Materials Energy and Environment Department of Physics Faculty of Sciences Mohammed IUniversity Oujda Waves 60000 Morocco Laboratory of Innovation in Sciences Technologies and Education Regional Center for the Professions of Education Oujda 60000 Morocco

In this work, we have developed an alternative device composed by an arduino board and an INA219 sensor to experimentally obtain the mathematical formulas describing the charge and discharge of the capacitor for educational proposes. We have obtained excellent agreement between theoretical prediction and experimental measurements. The INA219 DC sensor can measure direct current up to 26 V/3.2 A with a maximum error accuracy of 1%. The device makes it possible to follow the temporal evolution of the voltage and the current at a capacitor's terminals. This platform can provide an alternative way for educational use compared to the expensive laboratory equipment (oscilloscope, voltmeter, generator). Indeed, we think that the presented device can play a dominant role in teaching and learning electricity courses in secondary schools due to its low cost, small size, reliability in measurements and good level of accuracy. © 2021 IOP Publishing Ltd.

关键词： arduino nano INA219 sensor physics education time constant

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基于arduino多传感器四足矿井救援机器人设计

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人工智能与机器人研究 2024年第1期13卷 30-43页

作者：门成杰詹善宁马志远裴佳豪太原理工大学机械与运载工程学院山西太原

矿井坍塌事故发生之后,现场的地形结构及其复杂,传统的救援方式是救援人员使用各种救援设备进行人工搜救,考虑到灾害现场的各种不确定因素及一些救援人员无法进入的区域,可能会发生二次灾害,在救援过程中存在一定的危险性,因此利用蓝牙... 详细信息

矿井坍塌事故发生之后,现场的地形结构及其复杂,传统的救援方式是救援人员使用各种救援设备进行人工搜救,考虑到灾害现场的各种不确定因素及一些救援人员无法进入的区域,可能会发生二次灾害,在救援过程中存在一定的危险性,因此利用蓝牙通信技术,WIFI通信技术等自主研发一种四足轮腿分离式矿井救援机器人。机器人硬件基于arduino nano单片机作为救援机器人的控制核心,通过蓝牙,WIFI无线通信对机器人实现四足爬行,四轮行走,灾害现场图像回传,火源灭火以及救援对象GPS定位等功能。将四足轮腿式矿井救援机器人应用到矿井灾害救助系统中,不仅可以提高搜救效率,为救援提供有力的支撑,为被困人员争取更多的生命时间,还能进入救援人员难以进入的复杂事故现场,避免或减少救援人员的伤亡,提高救援的速度,降低救援难度。

关键词： arduino nano 四足矿井救援机器人轮腿分离式 GPS定位图像回传

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基于物联网的智能可穿戴救生设备设计

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传感器技术与应用 2022年第1期10卷 24-30页

作者：张梦贝代云凯黄顺宗赵盛萍玉溪师范学院云南玉溪

本设计基于arduino nano开发板,以ATmega328p为最小系统核心的控制板,基于物联网平台,运用MTQQ协议而设计智能可穿戴救生设备。它通过佩戴者的心率、血氧含量、地理位置、所处环境湿度等信息进行综合测定与判断,当检测到佩戴者的生命体... 详细信息

本设计基于arduino nano开发板,以ATmega328p为最小系统核心的控制板,基于物联网平台,运用MTQQ协议而设计智能可穿戴救生设备。它通过佩戴者的心率、血氧含量、地理位置、所处环境湿度等信息进行综合测定与判断,当检测到佩戴者的生命体征等信息开始出现不正常的波动或存在向溺水状态靠近时,装置需要立刻将信息向手机客户端发送预警信号,弹出安全气囊,从而最大限度地减少溺水带来的意外事故。

关键词： arduino nano 物联网防溺水可穿戴

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基于OpenMV的非接触式物体尺寸形态测量系统设计

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现代信息科技 2022年第9期6卷 92-95,99页

作者：张凤山东华宇工学院山东德州253034

为了实现对物体颜色、几何形状、直线距离等参数的准确测量,文章设计了基于OpenMV的非接触式物体尺寸形态测量系统,摄像头模块OpenMV以STM32H7为控制核心对物体进行测量,arduino nano单片机用作下位机进行信息传输,OpenMV控制导向装置... 详细信息

为了实现对物体颜色、几何形状、直线距离等参数的准确测量,文章设计了基于OpenMV的非接触式物体尺寸形态测量系统,摄像头模块OpenMV以STM32H7为控制核心对物体进行测量,arduino nano单片机用作下位机进行信息传输,OpenMV控制导向装置舵机自动寻找目标物体,使激光束指示出被测目标的中心位置,实时测量中心点与被测目标之间的距离,同时还实现了语音播报检测结果、手机APP显示等功能。测试结果表明,该系统的性能可靠,技术指标满足设计要求。

关键词： OpenMV 颜色识别激光测距形状识别 arduino nano

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智能消杀机器人设计

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电子制作 2023年第20期31卷 61-65页

作者：张恪尹成瀚高宝满杨贤哲郑英东南大学成贤学院江苏南京210088

近年来,全球疫情防控形势严峻,智能消杀机器人应运而生,成为防控疫情的重要手段。本文提出了一种基于启发式函数改进Dijkstra算法的智能消杀机器人。在ROS系统中,机器人通过SLAM建图技术实现地图的实时构建,并基于启发式函数改进Dijkstr... 详细信息

近年来,全球疫情防控形势严峻,智能消杀机器人应运而生,成为防控疫情的重要手段。本文提出了一种基于启发式函数改进Dijkstra算法的智能消杀机器人。在ROS系统中,机器人通过SLAM建图技术实现地图的实时构建,并基于启发式函数改进Dijkstra算法进行路径规划,该方法可以大大减少搜索范围,提高搜索效率。在路径跟踪方面,机器人采用DWA算法实现精准的路径跟踪和避障。同时,机器人还配备激光雷达和摄像头等传感器,能够高效地感知周围环境。为了提高机器人的消毒杀菌效果,本文提出了一种新的消毒液喷洒方式,通过口罩识别等机器视觉技术实现消毒液喷洒、紫外光的自适应启动。通过深度学习技术实现口罩的检测和识别,自主调整消毒液的喷洒量和喷洒位置,从而有效消杀病毒和细菌。实验结果表明,该智能消杀机器人系统在复杂环境下能够实现高效地导航、准确消杀等功能,具有很好的应用前景。

关键词： ROS系统 Jetson nano arduino nano SLAM技术 Dijkstra DWA 消毒杀菌

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基于树莓派的机械臂抓取系统设计

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信息与电脑 2022年第15期34卷 4-6页

作者：田博迪柯春艳杭佳伟赵晨旭新疆农业大学新疆乌鲁木齐830000

文章利用计算机视觉识别技术,通过OpenCV将捕捉的信息经过图像处理技术转化为输出的数据识别信号,使得机械臂可以正常识别和抓取,在此基础上补充逆运动学算法来增强机械臂抓取时的稳定性,进而提高机械臂抓取时的工作效率。

关键词：机械臂树莓派 arduino nano OpenCV

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一种脑卒中手部康复设备研究

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物联网技术 2022年第6期12卷 74-77页

作者：王铮成尔卓史建新杨博廖浩添南开大学滨海学院天津300270

在手部康复设备的帮助下,可以使脑卒中患者手部得到早日恢复,极大提高患者的自理能力。使用这种设备可以缩短康复周期,且复健费用显著降低。文中提出了一种建设性康复设备解决方案,设备基于arduino nano和12个微型伺服器SG90制作而成,... 详细信息

在手部康复设备的帮助下,可以使脑卒中患者手部得到早日恢复,极大提高患者的自理能力。使用这种设备可以缩短康复周期,且复健费用显著降低。文中提出了一种建设性康复设备解决方案,设备基于arduino nano和12个微型伺服器SG90制作而成,具有完整的机械结构并可以对手指进行按摩,获得手指的反应力进行生物反馈。使用2、4、6、8或12个伺服器组装Rehab Helper,用于1、2、3、4或5+1(左/右手)根手指。运动力由桥式传感器测量,可以在PC端直观得到手指反应力数据,并对数据做出分析,医护人员可以结合数据对患者进行更精确、快速的评估。

关键词：脑卒中手部康复设备 arduino nano 伺服器 HX711 CC2541

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基於物聯網技術實作智慧安全帽之研究

TANET2019 台湾网际网路研讨会

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TANET2019 台湾网际网路研讨会 2019年 114-118页

作者：黃心揚楊昀傑賴文彬邱楷程周立德

现今机车导航多使用手机并将其放置於机车手机架，但这样的设置易使驾驶者分心低头查看，造成事故发生。因此本论文以此为出发点设计出智慧安全帽，将导航资料显示於驾驶者视线范围内，提升驾车安全。利用物联网概念，将Android App和Go... 详细信息

现今机车导航多使用手机并将其放置於机车手机架，但这样的设置易使驾驶者分心低头查看，造成事故发生。因此本论文以此为出发点设计出智慧安全帽，将导航资料显示於驾驶者视线范围内，提升驾车安全。利用物联网概念，将Android App和Google资料库建立连线并取得导航资料，连结arduino nano，将导航资讯显示於OLED模组，此外更加入了酒精感测与碰撞感测，降低驾驶意外与延迟送医的机率，建立更完善的安全保护措施。

关键词：物聯網 Android App arduino nano

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校园新冠疫情监测系统中监测手环研究与设计

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设备管理与维修 2021年第22期 23-24页

作者：王亚丽郝传柱山东华宇工学院山东德州253034

疫情防控常态化形势下,学校的管理工作变得至关重要,实时监测学生的体温、获取学生的位置同样至关重要。在此背景下,首先对智能手环的研究现状做出分析,制作一款监测手环,用物联网技术解决大数据统计问题,通过云平台获取体温信息。相比... 详细信息

疫情防控常态化形势下,学校的管理工作变得至关重要,实时监测学生的体温、获取学生的位置同样至关重要。在此背景下,首先对智能手环的研究现状做出分析,制作一款监测手环,用物联网技术解决大数据统计问题,通过云平台获取体温信息。相比国内外智能手环,监测手环实现信息采集功能、反应速度灵敏、智能性好。

关键词： arduino nano 实时监测监测范围广

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