Малкият микроконтролер AVR работи на плодова батерия: 9 стъпки (със снимки)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последно модифициран: 2024-01-30 07:55

Някои от плодовете и зеленчуците, които консумираме, могат да се използват за производство на електричество. Електролитите в много плодове и зеленчуци, заедно с електроди от различни метали, могат да се използват за направата на първични клетки. Един от най -лесно достъпните зеленчуци, вездесъщият лимон може да се използва за направата на плодова клетка заедно с медни и цинкови електроди. Терминалното напрежение, произведено от такава клетка, е около 0,9V. Количеството ток, произведено от такава клетка, зависи от площта на електродите в контакт с електролита, както и от качеството/вида на електролита.

Микроконтролерът AVR е водещ микроконтролер с ниска мощност, който съществува от почти десетилетие. Наскоро към семейството AVR бяха добавени нови устройства с по -ниска мощност, наречени PicoPower AVR микроконтролери. В тази инструкция ние показваме как дори обикновените AVR устройства могат да бъдат настроени и програмирани да работят с плодова батерия.

Стъпка 1: Подготовка на плодовата батерия

За батерията се нуждаем от няколко лимона за електролита и парчета мед и цинк за образуване на електродите. За медта просто използваме гола печатна платка, а за цинка има няколко възможности: използвайте поцинковани пирони или цинкови ленти. Избрахме да използваме цинкови ленти, извлечени от 1.5V батерия. Започнете с парче гола печатна платка. Размерът на печатната платка трябва да бъде достатъчно голям, за да можете да създадете 3 или 4 острова върху нея. Всеки остров ще се използва за поставяне на половин нарязан лимон върху него.

Стъпка 2: Подгответе цинковия електрод

След това отворете няколко клетки с размер 1.5V AA за цинковите ленти и ги почистете с шкурка и спойка за всяка лента.

Стъпка 3: Подредете електродите

На голата медна печатна платка изрежете островите с пила или ножовка и запоявайте другия край на жицата от цинковата лента към всеки меден остров. За една клетка са ви необходими половин лимон и един остров мед и една цинкова лента.

Стъпка 4: Добавете лимони към електродите

Поставете лимоните на всеки меден остров с нарязаната страна надолу, както е показано по -долу. Направете разрези в лимоните, за да поставите цинковите ленти. Снимката по -долу показва три клетки, които се използват.

Стъпка 5: Сглобете схемата на AVR Tiny MIcrocontroller Circuit

Свържете схемата, показана тук, върху дъска за хляб. Изборът на V тип AVR е важен. Например Tiny13V е много подходящ за такъв експеримент, тъй като V тип AVR е оценен да работи до 1,8 V захранващо напрежение.

Стъпка 6: Програмирайте малкия микроконтролер на AVR

AVR се програмира с помощта на STK500 в режим Високоволтово серийно програмиране (HVSP). Настройките на предпазителите са както е показано тук. C кодът е кратък и сладък: #includevolatile uint8_t i = 0; int main (void) {DDRB = 0b00001000; PORTB = 0b00000000; докато (1) {PORTB = 0b00000000; за (i = 0; i <254; i ++); PORTB = 0b00001000; за (i = 0; i <254; i ++); } връщане 0;}

Стъпка 7: Работа на батерията

Само един бит (бит PB3 на пин 2) се превключва.

Производителността на лимонената батерия (стайна температура на околната среда 30 градуса по Целзий) беше измерена, както следва: Брой клетки: 4 Напрежение на отворена верига: 3.2V Ток на късо съединение: 1.2mA Напрежение с AVR TIny13V и LED натоварване: 2.5V Напрежение с AVR TIny13V и LED натоварване след 3 часа непрекъсната работа: 1.9V Брой клетки: 3 Напрежение на отворена верига: 2.3V Ток на късо съединение: 1.0mA Напрежение с AVR TIny13V и LED натоварване: 1.89V Напрежение с AVR TIny13V и LED натоварване след 3 часа непрекъсната работа: Не се измерва

Стъпка 8: Achtung

Кратък видеоклип от тази схема, работещ с лимоновата батерия, е наличен в YouTube. AVR микроконтролерите са много пестеливи устройства и могат да работят при напрежение до 1.8V. Консумацията на ток също е много малка и цялата верига, включително LED тока, може да се управлява с плодова батерия. Внимавайте да изхвърлите материалите, особено цинковите ленти, без да замърсявате околностите си. Не използвайте повторно лимоните за каквато и да е цел след експеримента. По -конкретно, не яжте използваните лимони след експеримента. Въпреки че този експеримент е безвреден и може да се извършва от деца, най -добре е да се направи под наблюдението на възрастен. Авторите не могат да бъдат държани отговорни за каквито и да било наранявания, произтичащи от такъв експеримент.

Стъпка 9: Препратки

Anurag Chugh сътрудничи с Yours Truely за този експеримент и настройка. Следните справки бяха полезни при провеждането на този експеримент: 1. Плодова мощност 2. Информационен лист за Atmel AVR Tiny13