Apró AVR mikrokontroller gyümölcs elemmel működik: 9 lépés (képekkel)

2024 Szerző: John Day | [email protected]. Utoljára módosítva: 2024-01-30 09:43

Az elfogyasztott gyümölcsök és zöldségek egy része felhasználható villamos energia előállítására. A sok gyümölcs és zöldség elektrolitjai, valamint a különböző fémekből készült elektródák felhasználhatók primer cellák előállítására. Az egyik legkönnyebben hozzáférhető zöldség, a mindenütt jelenlévő citrom felhasználható gyümölcsejt készítésére réz és cink elektródákkal együtt. Az ilyen cella által előállított végfeszültség körülbelül 0,9 V. Az ilyen cella által termelt áram mennyisége függ az elektrolittal érintkező elektródák felületétől, valamint az elektrolit minőségétől/típusától.

Az AVR mikrovezérlő egy vezető kis teljesítményű mikrokontroller, amely közel egy évtizede létezik. A közelmúltban új, alacsonyabb teljesítményű készülékek kerültek az AVR családba, amelyeket PicoPower AVR mikrovezérlőknek neveznek. Ebben az oktatóanyagban megmutatjuk, hogyan állíthatók be és programozhatók még a hagyományos AVR -eszközök is, hogy lemerüljön egy gyümölcs akkumulátor.

1. lépés: A gyümölcs akkumulátor előkészítése

Az akkumulátorhoz néhány citromra van szükségünk az elektrolithoz, valamint réz- és cinkdarabokhoz az elektródák kialakításához. A rézhez csak csupasz NYÁK -ot használunk, a cinkhez pedig néhány lehetőség van: horganyzott szögeket vagy cinkcsíkokat használjunk. Úgy döntöttünk, hogy 1,5 V -os akkumulátorból kivont cinkcsíkokat használunk. Kezdje egy darab csupasz PCB -vel. A NYÁK méretének elég nagynak kell lennie ahhoz, hogy 3 vagy 4 szigetet hozzon létre rajta. Minden szigeten egy félbevágott citromot helyeznek.

2. lépés: Készítse elő a cink -elektródát

Ezután nyisson ki néhány 1,5 V AA méretű cellát a cinkcsíkokhoz, és tisztítsa meg csiszolópapírral és forrasztóhuzalral minden csíkhoz.

3. lépés: Az elektródák elrendezése

A csupasz réz PCB -n vágjon szigeteket reszelővel vagy fémfűrésszel, és forrasztja a huzal másik végét a cinkcsíktól az egyes rézszigetekig. Egy sejthez fél citromra és egy sziget rézre és egy cinkcsíkra van szüksége.

Lépés: Adjon citromot az elektródákhoz

Helyezze a citromokat minden réz szigetre úgy, hogy a vágott felükkel lefelé nézzen az alábbiak szerint. Vágjon metszést a citromba a cinkcsíkok behelyezéséhez. Az alábbi fényképen három használt cella látható.

5. lépés: Szerelje össze az AVR apró mikrokontroller áramkört

Csatlakoztassa az itt látható kapcsolási rajzot egy kenyérlapra. A V típusú AVR kiválasztása fontos. Például a Tiny13V nagyon alkalmas egy ilyen kísérlethez, mivel a V típusú AVR -t 1,8 V -os tápfeszültségre kell méretezni.

6. lépés: Programozza be az AVR Tiny mikrokontrollert

Az AVR programozása az STK500 használatával történik, nagyfeszültségű soros programozás (HVSP) módban. A biztosítékok beállításai itt láthatók. A C kód rövid és édes: #includevolatile uint8_t i = 0; int main (void) {DDRB = 0b00001000; PORTB = 0b00000000; míg (1) {PORTB = 0b00000000; mert (i = 0; i <254; i ++); PORTB = 0b00001000; mert (i = 0; i <254; i ++); } visszatérés 0;}

7. lépés: Az akkumulátor teljesítménye

Csak egy bit (PB3 bit a 2. tűn) van kapcsolva.

A citrom akkumulátor teljesítményét (szobahőmérséklet 30 Celsius fok) a következőképpen mértük: Cellák száma: 4 Nyitott áramkör Feszültség: 3,2 V Rövidzárlati áram: 1,2mA Feszültség AVR TIny13V és LED terhelés mellett: 2,5 V Feszültség AVR TIny13V és LED esetén terhelés 3 óra folyamatos működés után: 1,9 V Cellak száma: 3 Nyitott áramkör Feszültség: 2,3 V Rövidzárlati áram: 1,0 mA Feszültség AVR TIny13V és LED terheléssel: 1,89 V Feszültség AVR TIny13V és LED terheléssel 3 óra folyamatos működés után: Nincs mérve

8. lépés: Achtung

A citrom akkumulátorral működtetett áramkörről készült rövid videó elérhető a YouTube -on. Az AVR mikrokontrollerek nagyon takarékos eszközök, és akár 1,8 V feszültségig is működhetnek. Az áramfogyasztás is nagyon kicsi, és a teljes áramkör, beleértve a LED áramot is, gyümölcs elemmel kezelhető. Ügyeljen arra, hogy az anyagokat, különösen a cinkcsíkokat óvatosan dobja ki anélkül, hogy szennyezi a környezetét. Ne használja fel a citromot semmilyen célra a kísérlet után. Konkrétan a kísérlet után ne egyen a használt citromot. Bár ez a kísérlet ártalmatlan, és gyermekek is elvégezhetik, a legjobb, ha felnőtt felügyelete mellett végzik. A szerzők nem tehetők felelőssé az ilyen kísérletből eredő sérülésekért.

9. lépés: Hivatkozások

Anurag Chugh együttműködött a Yours Truely -nal ebben a kísérletben és beállításban. Az alábbi hivatkozások hasznosak voltak a kísérlet végrehajtásához: 1. Gyümölcserő 2. Atmel AVR Tiny13 Adatlap