Introduzione al Progetto
Un progetto Arduino sulla luce solare semplice e utile è un “lampione solare intelligente”: di giorno ricarica una batteria con un pannellino solare, di notte accende un LED potente (o una striscia) in automatico usando un fotoresistore, con protezioni base per la batteria e possibilità di espansione futura.
ObiettivoCaricare una batteria 3.7 V Li‑ion/LiPo con un pannello solare e un modulino di gestione carica, alimentando Arduino e un carico LED, accendendo le luci al tramonto tramite LDR e spegnendole all’alba, con soglie configurabili.
ComponentiPannello solare 6 V–9 V, 3–6 W in base all’autonomia desiderata.
Modulo gestione solare con batteria: es. “Solar Power Manager” o equivalente che accetti pannello e batteria 3.7 V, con uscita 5 V/USB per Arduino.
Batteria Li‑ion/LiPo 18650 o pouch 2000–5000 mAh con protezione.
Arduino Nano/Uno.
Fotoresistore LDR + partitore con resistenza 10 kΩ per ingresso analogico.
Stadio di potenza per LED: transistor NPN 2N2222 o MOSFET N‑channel logic‑level per striscia/LED alta potenza, resistenza di base 220 Ω se NPN.
LED o striscia 5 V/12 V a seconda dell’alimentazione del carico; se 12 V, prevedere step‑up/driver dedicato.
Scatola elettrica IP65, cavi e connettori, fusibile lato batteria.
Schema a blocchiPannello → modulo gestione solare → batteria 3.7 V; uscita 5 V dal modulo → Arduino via USB o 5V pin.
LDR in partitore verso A0 (LDR a 5 V e resistenza a GND o viceversa), riferimento GND comune.
Uscita digitale D3 di Arduino → resistenza 220 Ω → base 2N2222 → pilotaggio LED dal rail di alimentazione, con GND comune; per correnti alte usare MOSFET e alimentazione carico dedicata.
Logica di controlloLettura periodica della luce ambiente con LDR.
Soglia “dusk/dawn” impostabile via codice e isteresi per evitare lampeggi al crepuscolo; opzionale timeout per protezione batteria se tensione bassa (se si misura la batteria con partitore).
// Lampione solare intelligente con LDR e uscita LED
// Ingresso LDR su A0 (partitore ~10k), uscita LED su D3 (pilotare NPN/MOSFET)
const int PIN_LDR = A0;
const int PIN_LED = 3;
// Soglie luce (0-1023). Regola dopo calibrazione sul campo.
int THRESHOLD_DARK = 500; // sotto = buio
int THRESHOLD_LIGHT = 600; // sopra = giorno (isteresi)
// Filtro semplice su N letture
const int N = 10;
bool ledOn = false;
int readLDR() {
long acc = 0;
for (int i = 0; i < N; i++) {
acc += analogRead(PIN_LDR);
delay(5);
}
return (int)(acc / N);
}
void setup() {
pinMode(PIN_LED, OUTPUT);
digitalWrite(PIN_LED, LOW);
// Se necessario, inizializza seriale per calibrazione
// Serial.begin(9600);
}
void loop() {
int ldr = readLDR();
// Serial.println(ldr);
if (!ledOn && ldr < THRESHOLD_DARK) {
ledOn = true;
digitalWrite(PIN_LED, HIGH);
} else if (ledOn && ldr > THRESHOLD_LIGHT) {
ledOn = false;
digitalWrite(PIN_LED, LOW);
}
delay(200); // risparmio energetico e stabilità
}Questo approccio è coerente con progetti che usano LDR per rilevare crepuscolo e controllare un carico, oltre a soluzioni che integrano ricarica e controllo carichi per luci stradali/giardino.
Alimentazione e ricaricaCollegare il pannello ai morsetti “Solar” del gestore di potenza; la spia CHG indica carica in corso, la batteria alimenta Arduino tramite l’uscita 5 V/USB del modulo.
Il modulo si occupa di caricare correttamente la cella Li‑ion/LiPo; evitare di collegare il pannello direttamente alla batteria senza controllo.
Migliorie opzionaliMisura tensione batteria con partitore su A1 per spegnere il carico quando la batteria scende sotto soglia, ispirandosi alla logica “load control” dei controller solari.
Se vuoi un progetto più avanzato, puoi integrare un vero controller di carica (PWM/MPPT) su Arduino Nano con MOSFET e PWM, come descritto in progetti open con schemi e firmware.
Variante “solar tracker” a 1 asse con 2 LDR e servo per massimizzare la luce sul pannello; guide e codice passo‑passo sono disponibili per principianti.
Risorse per approfondireCollegamento pratico pannello → gestore → batteria → Arduino, con esempi plug‑and‑play e note sul LED di carica.
Automazione luci solari con Arduino, esempi di componenti (PIR, LDR, driver LED) e concetti da una luce solare commerciale “moddata”.
Algoritmi di carica a 3 stadi e gestione carico crepuscolare per progetti più completi.
Controller solari Arduino fai‑da‑te (PWM/MPPT) con schemi e firmware.
Solar tracker con LDR e servo, più codice e montaggio.
