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

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja izmjena: 2024-01-30 08:09

Neka od voća i povrća koje jedemo mogu 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 ćelija. Jedno od najlakše dostupnih povrća, sveprisutni limun, može se koristiti za izradu voćnih ćelija zajedno s bakarnim 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 je vodeći mikrokontroler male snage koji postoji već skoro deceniju. Nedavno su u AVR porodicu 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 golu PCB, a za cink postoji nekoliko opcija: upotrijebite pocinčane čavle ili cinkove trake. Odabrali smo korištenje cinkovih traka izvučenih iz baterije od 1,5 V. Počnite s komadom gole PCB -a. Veličina PCB -a trebala bi biti dovoljno velika da na njemu 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 svakoj traci.

Korak 3: Rasporedite elektrode

Na golom bakrenom PCB -u izrežite ostrva turpijom ili motornom pilom i zalemite drugi kraj žice od cinkove trake do svakog bakrenog ostrva. Za jednu ćeliju potrebno vam je pola limuna i jedan otok bakra i jedna cinkova traka.

Korak 4: Dodajte limune elektrodama

Stavite limune na svako bakreno ostrvo s prerezanom stranom prema dolje kako je prikazano ispod. Napravite rezove na limunu kako biste umetnuli cinkove trake. Donja fotografija prikazuje tri ćelije koje se koriste.

Korak 5: Sastavite mali AVR krug mikrokontrolera

Ožičite ovdje prikazani dijagram kola na ploči za kruh. Izbor V vrste AVR -a je važan. Na primjer, Tiny13V je vrlo prikladan za takav eksperiment, jer je V tip AVR -a ocijenjen za rad na naponu napajanja od 1,8 V.

Korak 6: Programirajte AVR Tiny Microcontroller

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

Korak 7: Performanse baterije

Samo jedan bit (bit PB3 na Pin 2) se mijenja.

Performanse limunove baterije (sobna temperatura u prostoriji 30 stepeni Celzijusa) mjerene su na sljedeći način: Broj ćelija: 4 Napon otvorenog kola: 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 kola: 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 kola sa limunovom baterijom dostupan je na YouTubeu. AVR mikrokontroleri su vrlo 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 eksperiment bezopasan i mogu ga izvesti djeca, najbolje ga je izvesti pod nadzorom odrasle osobe. Autori ne mogu biti odgovorni za bilo kakvu ozljedu nastalu takvim eksperimentom.

Korak 9: Reference

Anurag Chugh je sarađivao s Vama zaista za ovaj eksperiment i postavljanje. Sljedeće reference bile su korisne u izvođenju ovog eksperimenta: 1. Fruit Power2. Tehnički list Atmel AVR Tiny13