Mali AVR mikrokontroler radi na voćnoj bateriji: 9 koraka (sa slikama)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja promjena: 2024-01-30 09:37

Dio voća i povrća koje jedemo može se koristiti za proizvodnju električne energije. Elektroliti u velikom broju voća i povrća, zajedno s elektrodama od različitih metala, mogu se koristiti za stvaranje primarnih stanica. Jedno od najlakše dostupnih povrća, sveprisutni limun, može se koristiti za izradu voćnih stanica zajedno s bakrenim i cinkovim elektrodama. Terminalni napon koji proizvodi takva ćelija je oko 0,9V. Količina struje koju proizvodi takva ćelija ovisi o površini elektroda u dodiru s elektrolitom, kao i o kvaliteti/vrsti elektrolita.

AVR mikrokontroler vodeći je mikrokontroler male snage koji postoji već gotovo desetljeće. Nedavno su u AVR obitelj dodani novi uređaji manje snage, nazvani PicoPower AVR mikrokontroleri. U ovom uputstvu pokazujemo kako se čak i obični AVR uređaji mogu postaviti i programirati za rad na bateriji za voće.

Korak 1: Priprema voćne baterije

Za bateriju nam je potrebno nekoliko limuna za elektrolit i komadići bakra i cinka za formiranje elektroda. Za bakar koristimo samo goli PCB, a za cink postoji nekoliko mogućnosti: upotrijebite pocinčane čavle ili cinkove trake. Odlučili smo se koristiti cinkove trake izvađene iz baterije od 1,5 V. Počnite s komadom gole PCB -a. Veličina PCB -a trebala bi biti dovoljno velika da na njoj možete stvoriti 3 ili 4 otoka. Svaki otok će se koristiti za stavljanje napola izrezanog limuna na njega.

Korak 2: Pripremite cink elektrodu

Zatim otvorite nekoliko ćelija AA veličine 1,5 V za cinkove trake i očistite ih brusnim papirom i žicom za lemljenje na svaku traku.

Korak 3: Rasporedite elektrode

Na golom bakrenom PCB -u izrežite otoke turpijom ili motornom pilom i zalemite drugi kraj žice od cinkove trake do svakog bakrenog otočića. Za jednu ćeliju trebate pola limuna i jedan otok bakra i jednu cinkovu traku.

Korak 4: Dodajte limune u elektrode

Stavite limune na svaki bakreni otok s izrezanim licem prema dolje kako je prikazano dolje. Na limunima napravite ureze kako biste umetnuli cinkove trake. Donja fotografija prikazuje tri ćelije koje se koriste.

Korak 5: Sastavite mali krug AV mikrokontrolera

Ožičite ovdje prikazani dijagram kruga na ploči za kruh. Izbor V vrste AVR -a je važan. Na primjer, Tiny13V je vrlo prikladan za takav eksperiment, budući da je V tip AVR -a ocijenjen za rad do 1,8 V napona napajanja.

Korak 6: Programirajte AVR Tiny Microcontroller

AVR je programiran pomoću STK500 u načinu visokonaponskog serijskog programiranja (HVSP). Postavke osigurača su prikazane ovdje. C kod je kratak i sladak: #includevolatile uint8_t i = 0; int main (void) {DDRB = 0b00001000; PORTB = 0b00000000; while (1) {PORTB = 0b00000000; za (i = 0; i <254; i ++); PORTB = 0b00001000; za (i = 0; i <254; i ++); } vrati 0;}

Korak 7: Performanse baterije

Uključuje se samo jedan bit (bit PB3 na Pin 2).

Performanse limunove baterije (sobna temperatura u prostoriji 30 stupnjeva Celzijusa) mjerene su na sljedeći način: Broj ćelija: 4 Napon otvorenog kruga: 3,2 V Struja kratkog spoja: 1,2 mA Napon s AVR TIny13V i LED opterećenje: 2,5 V Napon s AVR TIny13V i LED opterećenje nakon 3 sata neprekidnog rada: 1.9V Broj ćelija: 3 Napon otvorenog kruga: 2.3V Struja kratkog spoja: 1.0mA Napon s AVR TIny13V i LED opterećenjem: 1.89V Napon s AVR TIny13V i LED opterećenje nakon 3 sata neprekidnog rada: Nije izmjereno

Korak 8: Achtung

Kratki video zapis ovog kruga koji radi s limunskom baterijom dostupan je na YouTubeu. AVR mikrokontroleri vrlo su štedljivi uređaji i mogu raditi pri naponu do 1,8 V. Potrošnja struje je također vrlo mala i cijelim krugom, uključujući LED struju, može se upravljati pomoću voćne baterije. Pazite da pažljivo odložite materijale, posebno cinkove trake, bez zagađenja okoline. Nemojte koristiti limune u bilo koju drugu svrhu nakon eksperimenta. Konkretno, nemojte jesti korištene limune nakon eksperimenta. Iako je ovaj pokus bezopasan i mogu ga izvesti djeca, najbolje ga je izvesti pod nadzorom odrasle osobe. Autori ne mogu biti odgovorni za bilo kakve ozljede nastale takvim eksperimentom.

Korak 9: Reference

Anurag Chugh surađivao je s Vama uistinu na ovom eksperimentu i postavljanju. Sljedeće reference bile su korisne u izvođenju ovog eksperimenta: 1. Snaga voća 2. Tehnički list Atmel AVR Tiny13