Drobni mikrokrmilnik AVR deluje na sadni bateriji: 9 korakov (s slikami)

2025 Avtor: John Day | [email protected]. Nazadnje spremenjeno: 2025-01-23 15:09

Nekaj sadja in zelenjave, ki jo zaužijemo, lahko porabimo za proizvodnjo električne energije. Elektrolite v številnih sadja in zelenjave skupaj z elektrodami iz različnih kovin lahko uporabimo za izdelavo primarnih celic. Eno najlažje dostopnih vrtnin, vseprisotno limono, lahko uporabimo za izdelavo sadne celice skupaj z bakrenimi in cinkovimi elektrodami. Končna napetost, ki jo proizvaja taka celica, je približno 0,9 V. Količina toka, ki ga proizvaja taka celica, je odvisna od površine elektrod, ki so v stiku z elektrolitom, pa tudi od kakovosti/vrste elektrolita.

Mikrokrmilnik AVR je vodilni mikrokrmilnik z nizko porabo energije, ki obstaja že skoraj desetletje. Nedavno so družini AVR dodali nove naprave z manjšo močjo, imenovane mikrokontrolerji PicoPower AVR. V tem navodilu prikazujemo, kako je mogoče celo običajne naprave AVR nastaviti in programirati, da se izpraznijo iz sadne baterije.

1. korak: Priprava sadne baterije

Za baterijo potrebujemo nekaj limon za elektrolit in koščke bakra in cinka za tvorbo elektrod. Za baker uporabljamo samo golo PCB, za cink pa obstaja nekaj možnosti: uporabite pocinkane žeblje ali cinkove trakove. Odločili smo se za uporabo cinkovih trakov, pridobljenih iz 1,5 V baterije. Začnite s kosom golega tiskanega vezja. Velikost tiskanega vezja mora biti dovolj velika, da lahko na njem ustvarite 3 ali 4 otoke. Vsak otok bo uporabljen za polaganje polovično narezane limone.

Korak: Pripravite cinkovo elektrodo

Nato odprite nekaj celic velikosti 1,5 V AA za cinkove trakove in jih očistite z brusnim papirjem in spajkalno žico na vsak trak.

3. korak: Razporedite elektrode

Na golem bakrenem tiskanem vezju z datoteko ali žago odrežite otoke in drugi konec žice spajkajte od cinkovega traku do vsakega bakrenega otoka. Za eno celico potrebujete pol limone in en otok bakra ter en cinkov trak.

Korak: Dodajte limone elektrodam

Limone položite na vsak bakreni otok z razrezano stranjo navzdol, kot je prikazano spodaj. V limonah naredite zareze, da vstavite cinkove trakove. Spodnja fotografija prikazuje tri celice, ki se uporabljajo.

5. korak: Sestavite vezje AVR Tiny MIcrocontroller

Povežite shemo vezja, prikazano tukaj, na plošči za kruh. Izbira vrste AV AVR je pomembna. Na primer, Tiny13V je zelo primeren za takšen poskus, saj je vrsta AV AVR ocenjena tako, da deluje do 1,8 V napajalne napetosti.

6. korak: Programirajte majhen mikrokrmilnik AVR

AVR je programiran z uporabo STK500 v načinu visokonapetostnega serijskega programiranja (HVSP). Nastavitve varovalk so prikazane tukaj. Koda C je kratka in sladka: #includevolatile uint8_t i = 0; int main (void) {DDRB = 0b00001000; PORTB = 0b00000000; medtem ko (1) {PORTB = 0b00000000; za (i = 0; i <254; i ++); PORTB = 0b00001000; za (i = 0; i <254; i ++); } vrni 0;}

7. korak: Zmogljivost baterije

Preklaplja se samo en bit (bit PB3 na Pin 2).

Zmogljivost limonine baterije (sobna sobna temperatura 30 stopinj Celzija) smo izmerili na naslednji način: Število celic: 4 Napetost odprtega tokokroga: 3,2 V Tok kratkega stika: 1,2 mA Napetost z AVR TIny13V in obremenitev LED: 2,5 V Napetost z AVR TIny13V in LED obremenitev po 3 urah neprekinjenega delovanja: 1.9V Število celic: 3 Napetost odprtega kroga: 2.3V Tok kratkega stika: 1.0mA Napetost z AVR TIny13V in obremenitvijo LED: 1.89V Napetost z AVR TIny13V in obremenitvijo LED po 3 urah neprekinjenega delovanja: Ni izmerjeno

8. korak: Achtung

Kratek videoposnetek tega vezja, ki deluje z limonovo baterijo, je na voljo na YouTubu. AVR mikrokrmilniki so zelo varčne naprave in lahko delujejo pri napetosti do 1,8 V. Poraba toka je prav tako zelo majhna in celotno vezje, vključno z LED tokom, lahko upravljate s sadno baterijo. Pazite, da materiale, še posebej cinkove trakove, odstranite previdno, ne da bi onesnažili okolico. Po poskusu limone ne uporabljajte ponovno za noben namen. Natančneje, po poskusu ne jejte uporabljenih limon. Čeprav je ta poskus neškodljiv in ga lahko izvajajo otroci, ga je najbolje opraviti pod nadzorom odraslih. Avtorji ne morejo biti odgovorni za poškodbe, ki bi nastale zaradi takega poskusa.

9. korak: Reference

Anurag Chugh je pri tem poskusu in postavitvi sodeloval z vašim. Pri izvajanju tega poskusa so bile uporabne naslednje reference: 1. Moč sadja 2. Podatkovni list Atmel AVR Tiny13