Pieni AVR -mikrokontrolleri toimii hedelmäakulla: 9 vaihetta (kuvilla)

2024 Kirjoittaja: John Day | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2024-01-30 09:03

Joitakin syömiämme hedelmiä ja vihanneksia voidaan käyttää sähkön tuottamiseen. Monien hedelmien ja vihannesten elektrolyyttejä yhdessä eri metalleista valmistettujen elektrodien kanssa voidaan käyttää primaarikennojen valmistukseen. Yksi helpoimmin saatavilla olevista vihanneksista, kaikkialla läsnä oleva sitruuna, voidaan käyttää hedelmäsolun valmistamiseen yhdessä kupari- ja sinkkielektrodien kanssa. Tällaisen kennon tuottama päätejännite on noin 0,9 V. Tällaisen kennon tuottaman virran määrä riippuu elektrolyytin kanssa kosketuksissa olevien elektrodien pinta -alasta sekä elektrolyytin laadusta/tyypistä.

AVR -mikrokontrolleri on johtava pienitehoinen mikrokontrolleri, joka on ollut olemassa lähes vuosikymmenen ajan. Äskettäin uusia pienitehoisia laitteita on lisätty AVR -perheeseen, joita kutsutaan PicoPower AVR -mikro -ohjaimiksi. Tässä ohjeessa näytämme, kuinka jopa tavalliset AVR -laitteet voidaan asettaa ja ohjelmoida kuluttamaan hedelmäakku.

Vaihe 1: Hedelmäakun valmistelu

Akkua varten tarvitsemme muutamia sitruunoita elektrolyytille ja kuparia ja sinkkiä elektrodien muodostamiseksi. Kuparissa käytämme vain paljaita piirilevyjä ja sinkkiä varten on muutamia vaihtoehtoja: käytä sinkittyjä nauloja tai sinkkinauhoja. Päätimme käyttää 1,5 V: n akusta uutettuja sinkkinauhoja. Aloita paljaalla PCB: llä. Piirilevyn koon tulisi olla riittävän suuri, jotta voit luoda sille 3 tai 4 saarta. Jokaisella saarella käytetään sen päälle puoliksi leikattua sitruunaa.

Vaihe 2: Valmistele sinkkielektrodi

Avaa seuraavaksi muutama 1,5 V AA -kokoinen kenno sinkkinauhoille ja puhdista se hiekkapaperilla ja juotoslangalla jokaiseen nauhaan.

Vaihe 3: Järjestä elektrodit

Leikkaa paljaalla kuparipiirilevyllä saaria viilalla tai rautasahalla ja juota langan toinen pää sinkkinauhasta kullekin kuparisaarelle. Yhtä solua varten tarvitset puoli sitruunaa ja yhden kuparisaaren ja yhden sinkkinauhan.

Vaihe 4: Lisää sitruunoita elektrodeihin

Aseta sitruunat kullekin kuparisaarelle leikkauspuoli alaspäin alla kuvatulla tavalla. Tee sitruunoihin viillot sinkkiliuskojen asettamiseksi. Alla olevassa valokuvassa näkyy kolme käytettävää solua.

Vaihe 5: Kokoa AVR Tiny MIcrocontroller -piiri

Kytke tässä esitetty piirikaavio leipälevylle. V -tyypin AVR: n valinta on tärkeää. Esimerkiksi Tiny13V on erittäin sopiva tällaiseen kokeeseen, koska V -tyypin AVR: n on arvioitu toimivan 1,8 V: n jännitteellä.

Vaihe 6: Ohjelmoi AVR Tiny Microcontroller

AVR on ohjelmoitu STK500: n avulla High Voltage Serial Programming (HVSP) -tilassa. Sulakeasetukset ovat tässä esitetyt. C -koodi on lyhyt ja makea: #includevolatile uint8_t i = 0; int main (void) {DDRB = 0b00001000; PORTB = 0b00000000; kun taas (1) {PORTB = 0b00000000; (i = 0; i <254; i ++); PORTB = 0b00001000; (i = 0; i <254; i ++); } palauta 0;}

Vaihe 7: Akun suorituskyky

Vain yksi bitti (bitti PB3 nastassa 2) vaihdetaan.

Sitruuna -akun suorituskyky (huoneenlämpötila 30 celsiusastetta) mitattiin seuraavasti: Kennojen lukumäärä: 4 avoimen piirin jännite: 3,2 V oikosulkuvirta: 1,2 mA jännite AVR TIny13V: n kanssa ja LED -kuormitus: 2,5 V: n jännite AVR TIny13V: n ja LEDin kanssa kuormitus 3 tunnin jatkuvan käytön jälkeen: 1,9 V Kennojen lukumäärä: 3 Avoin piiri Jännite: 2,3 V Oikosulkuvirta: 1,0 mA Jännite AVR TIny13V- ja LED -kuormalla: 1,89 V Jännite AVR TIny13V: llä ja LED -kuorma 3 tunnin jatkuvan käytön jälkeen: Ei mitattu

Vaihe 8: Achtung

Lyhyt video tästä piiristä, jota käytetään sitruuna -akulla, on saatavilla YouTubessa. AVR -mikrokontrollerit ovat erittäin säästäviä laitteita ja voivat toimia jopa 1,8 V: n jännitteellä. Virrankulutus on myös hyvin pieni, ja koko virtapiiri, mukaan lukien LED -virta, voidaan hallita hedelmäakulla. Älä käytä sitruunoita uudelleen mihinkään tarkoitukseen kokeen jälkeen. Erityisesti älä syö käytettyjä sitruunoita kokeen jälkeen. Vaikka tämä koe on vaaraton ja lapset voivat suorittaa sen, se on parasta tehdä aikuisen valvonnassa. Kirjoittajat eivät ole vastuussa tällaisen kokeen aiheuttamista vahingoista.

Vaihe 9: Viitteet

Anurag Chugh teki yhteistyötä Yours Truelyn kanssa tässä kokeilussa ja asennuksessa. Seuraavat viitteet olivat hyödyllisiä tämän kokeen suorittamisessa: 1. Hedelmävoima 2. Atmel AVR Tiny13 tuotetiedot