Neliels AVR mikrokontrolleris darbojas ar augļu akumulatoru: 9 soļi (ar attēliem)

2025 Autors: John Day | [email protected]. Pēdējoreiz modificēts: 2025-01-23 14:59

Dažus augļus un dārzeņus, ko mēs ēdam, var izmantot elektrības ražošanai. Daudzu augļu un dārzeņu elektrolītus kopā ar elektrodiem, kas izgatavoti no dažādiem metāliem, var izmantot primāro šūnu izgatavošanai. Vienu no visvieglāk pieejamajiem dārzeņiem, visuresošo citronu, var izmantot augļu šūnu izgatavošanai kopā ar vara un cinka elektrodiem. Termināla spriegums, ko rada šāda šūna, ir aptuveni 0,9 V. Šādas šūnas radītās strāvas daudzums ir atkarīgs no elektroda virsmas laukuma, kas saskaras ar elektrolītu, kā arī no elektrolīta kvalitātes/veida.

AVR mikrokontrolleris ir vadošais mazjaudas mikrokontrolleris, kas pastāv jau gandrīz desmit gadus. Nesen AVR saimei ir pievienotas jaunas mazjaudas ierīces, ko sauc par PicoPower AVR mikrokontrolleriem. Šajā pamācībā mēs parādām, kā pat parastās AVR ierīces var iestatīt un ieprogrammēt, lai izlādētos augļu akumulators.

1. darbība: augļu akumulatora sagatavošana

Akumulatoram mums ir vajadzīgi daži citroni elektrolītam un vara un cinka gabali, lai izveidotu elektrodus. Varam mēs izmantojam tikai tukšu PCB, un cinkam ir dažas iespējas: izmantojiet cinkotas naglas vai cinka sloksnes. Mēs izvēlējāmies izmantot cinka sloksnes, kas iegūtas no 1,5 V akumulatora. Sāciet ar tukšu PCB gabalu. PCB izmēram jābūt pietiekami lielam, lai uz tā varētu izveidot 3 vai 4 salas. Katra sala tiks izmantota, lai uz tās novietotu pusi sagrieztu citronu.

2. darbība: sagatavojiet cinka elektrodu

Pēc tam atveriet dažas 1,5 V AA izmēra šūnas cinka sloksnēm un notīriet to ar smilšpapīru un lodēšanas stiepli katrā sloksnē.

3. solis: sakārtojiet elektrodus

Uz tukšā vara PCB sagrieziet salas ar failu vai zāģi un pielodējiet stieples otru galu no cinka sloksnes līdz katrai vara salai. Vienai šūnai ir nepieciešama puse citrona un viena sala no vara un viena cinka sloksne.

4. solis: pievienojiet elektrodiem citronus

Novietojiet citronus uz katras vara salas ar griezto pusi uz leju, kā redzams zemāk. Izveidojiet citronos iegriezumus, lai ievietotu cinka sloksnes. Tālāk esošajā fotoattēlā ir redzamas trīs izmantotās šūnas.

5. darbība: samontējiet AVR sīko mikrokontrolleru shēmu

Pievienojiet šeit parādīto shēmu uz maizes dēļa. AV tipa V veida izvēle ir svarīga. Piemēram, Tiny13V ir ļoti piemērots šādam eksperimentam, jo V tipa AVR ir paredzēts darbam līdz 1,8 V barošanas spriegumam.

6. darbība: ieprogrammējiet AVR Tiny mikrokontrolleru

AVR ir ieprogrammēts, izmantojot STK500, augstsprieguma sērijas programmēšanas (HVSP) režīmā. Drošinātāju iestatījumi ir tādi, kā parādīts šeit. C kods ir īss un salds: #includevolatile uint8_t i = 0; int main (void) {DDRB = 0b00001000; PORTB = 0b00000000; kamēr (1) {PORTB = 0b00000000; par (i = 0; i <254; i ++); PORTB = 0b00001000; par (i = 0; i <254; i ++); } atgriezties 0;}

7. solis: akumulatora veiktspēja

Tiek pārslēgts tikai viens bits (bits PB3 uz 2. tapas).

Citronu akumulatora veiktspēju (apkārtējās vides temperatūra 30 grādi pēc Celsija) mēra šādi: Šūnu skaits: 4 Atvērtās ķēdes spriegums: 3,2 V īssavienojuma strāva: 1,2 mA spriegums ar AVR TIny13V un LED slodze: 2,5 V spriegums ar AVR TIny13V un LED slodze pēc 3 stundu nepārtrauktas darbības: 1,9 V Šūnu skaits: 3 atvērtas ķēdes spriegums: 2,3 V īssavienojuma strāva: 1,0 mA spriegums ar AVR TIny13V un LED slodzi: 1,89 V spriegums ar AVR TIny13V un LED slodze pēc 3 stundu nepārtrauktas darbības: Nav mērīts

8. solis: Achtung

Īss video par šo ķēdi, kas darbojas ar citrona akumulatoru, ir pieejams vietnē YouTube. AVR mikrokontrolleri ir ļoti taupīgas ierīces un var darboties ar spriegumu līdz 1,8 V. Pašreizējais patēriņš ir arī ļoti mazs, un visu ķēdi, ieskaitot LED strāvu, var pārvaldīt ar augļu akumulatoru. Uzmanieties, lai atbrīvotos no materiāliem, īpaši cinka sloksnēm, uzmanīgi, nepiesārņojot apkārtni. Pēc eksperimenta nelietojiet citronus citiem mērķiem. Konkrēti, pēc eksperimenta neēdiet izlietotos citronus. Lai gan šis eksperiments ir nekaitīgs un to var veikt bērni, to vislabāk var veikt pieaugušo uzraudzībā. Autori nav atbildīgi par jebkādiem savainojumiem, kas radušies šāda eksperimenta rezultātā.

9. solis: atsauces

Anurag Chugh sadarbojās ar Yours Truely šim eksperimentam un iestatīšanai. Veicot šo eksperimentu, noderēja šādas atsauces: 1. Augļu spēks2. Atmel AVR Tiny13 datu lapa