Pisike AVR -i mikrokontroller töötab puuviljapatareiga: 9 sammu (koos piltidega)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Viimati modifitseeritud: 2024-01-30 08:50

Mõnda puu- ja köögivilja, mida me sööme, saab kasutada elektri tootmiseks. Paljude puu- ja köögiviljade elektrolüüte koos erinevatest metallidest valmistatud elektroodidega saab kasutada primaarelementide valmistamiseks. Ühest kõige hõlpsamini kättesaadavast köögiviljast, kõikjal leiduvast sidrunist saab valmistada viljarakku koos vase ja tsingi elektroodidega. Sellise elemendi toodetud klemmipinge on umbes 0,9 V. Sellise elemendi tekitatud vooluhulk sõltub nii elektrolüüdiga kokkupuutuvate elektroodide pindalast kui ka elektrolüüdi kvaliteedist/tüübist.

AVR -i mikrokontroller on juhtiv väikese võimsusega mikrokontroller, mis on olnud kasutusel juba peaaegu kümme aastat. Hiljuti on AVR -i perekonda lisandunud uusi väiksema võimsusega seadmeid, mida nimetatakse PicoPower AVR -i mikrokontrolleriteks. Selles juhendis näitame, kuidas isegi tavalisi AVR -seadmeid saab seadistada ja programmeerida nii, et need saaksid tühjaks saada.

Samm: puuviljaaku ettevalmistamine

Aku jaoks vajame paar sidrunit elektrolüüdi jaoks ning vase ja tsingi tükke elektroodide moodustamiseks. Vase puhul kasutame lihtsalt paljast trükkplaati ja tsingi puhul on mõned võimalused: kasutage tsingitud naelu või tsingiribasid. Kasutasime 1,5 V patareist ekstraheeritud tsinkribasid. Alustage palja PCB tükiga. PCB suurus peaks olema piisavalt suur, et saaksite sellele luua 3 või 4 saart. Iga saarega pannakse sellele pooleks lõigatud sidrun.

Samm: valmistage ette tsink -elektrood

Seejärel avage tsingiribade jaoks mõned 1,5 V AA suurusega elemendid ja puhastage see liivapaberi ja jootetraadiga iga riba külge.

Samm: asetage elektroodid paika

Palja vasega trükkplaadil lõigake viilide või rauasaega saared ja jootke traadi teine ots tsingiribalt igale vasesaarele. Ühe raku jaoks vajate pool sidrunit ja ühte saart vaske ja ühte tsinkriba.

Samm: lisage elektroodidele sidruneid

Asetage sidrunid igale vasesaarele, lõikepind allapoole, nagu allpool näha. Tsinkribade sisestamiseks tehke sidrunitesse sisselõiked. Alloleval fotol on kujutatud kolme lahtrit.

Samm: pange kokku AVR Tiny MIcrocontroller Circuit

Ühendage siin näidatud vooluahela leivaplaadil. V -tüüpi AVR -i valik on oluline. Näiteks Tiny13V on sellise katse jaoks väga sobiv, kuna V -tüüpi AVR -i toiteallikaks on 1,8 V toitepinge.

6. samm: programmeerige AVR Tiny mikrokontroller

AVR on programmeeritud STK500 abil kõrgepinge jadaprogrammeerimise (HVSP) režiimis. Kaitsme seaded on siin näidatud. C -kood on lühike ja magus: #includevolatile uint8_t i = 0; int main (void) {DDRB = 0b00001000; PORTB = 0b00000000; samas (1) {PORTB = 0b00000000; jaoks (i = 0; i <254; i ++); PORTB = 0b00001000; jaoks (i = 0; i <254; i ++); } tagasitulek 0;}

Samm: aku jõudlus

Lülitatakse sisse ainult üks bit (tihvti 2 bit PB3).

Sidrunaku jõudlust (ümbritseva keskkonna temperatuur 30 kraadi Celsiuse järgi) mõõdeti järgmiselt: Rakkude arv: 4 Ahela pinge: 3,2 V lühisvool: 1,2 mA pinge koos AVR TIny13V ja LED koormusega: 2,5 V pinge koos AVR TIny13V ja LED -iga koormus pärast 3 -tunnist pidevat töötamist: 1,9 V Elementide arv: 3 avatud ahela pinge: 2,3 V lühisvool: 1,0 mA pinge koos AVR TIny13V ja LED -koormusega: 1,89 V pinge koos AVR TIny13V ja LED -koormusega pärast 3 -tunnist pidevat töötamist: Pole mõõdetud

8. samm: Achtung

YouTube'is on saadaval lühike video sellest vooluringist, mida juhitakse sidrunakuga. AVR -i mikrokontrollerid on väga säästlikud seadmed ja võivad töötada pingel kuni 1,8 V. Voolutarve on samuti väga väike ja kogu vooluahelat, kaasa arvatud LED -voolu, saab hallata puuviljapatareiga. Hoolitsege materjalide, eriti tsinkribade, utiliseerimise eest hoolikalt, ilma et see saastaks teie ümbrust. Ärge kasutage sidruneid pärast katset mingil eesmärgil uuesti. Täpsemalt, ärge sööge pärast katset kasutatud sidruneid. Kuigi see katse on kahjutu ja seda saavad teha ka lapsed, on seda kõige parem teha täiskasvanu järelevalve all. Autorid ei vastuta sellise katse tagajärjel tekkinud vigastuste eest.

9. samm: viited

Anurag Chugh tegi selle katse ja seadistuse jaoks teiega Truely koostööd. Selle katse tegemisel olid kasulikud järgmised viited: 1. Puu jõud 2. Atmel AVR Tiny13 andmeleht