Mažas AVR mikrovaldiklis veikia su vaisių baterija: 9 žingsniai (su nuotraukomis)

2025 Autorius: John Day | [email protected]. Paskutinį kartą keistas: 2025-01-23 14:59

Kai kurie vaisiai ir daržovės, kuriuos valgome, gali būti naudojami elektros energijai gaminti. Daugelio vaisių ir daržovių elektrolitai kartu su elektrodais iš įvairių metalų gali būti naudojami pirminėms ląstelėms gaminti. Viena iš lengviausiai prieinamų daržovių, visur esanti citrina gali būti naudojama vaisių ląstelėms gaminti kartu su vario ir cinko elektrodais. Tokio elemento pagaminta galinė įtampa yra apie 0,9 V. Tokio elemento sukurtos srovės kiekis priklauso nuo elektrodų, besiliečiančių su elektrolitu, paviršiaus ploto, taip pat nuo elektrolito kokybės/tipo.

AVR mikrovaldiklis yra pagrindinis mažos galios mikrovaldiklis, egzistuojantis beveik dešimtmetį. Neseniai į AVR šeimą buvo įtraukti nauji mažesnės galios įrenginiai, vadinami „PicoPower AVR“mikrovaldikliais. Šioje instrukcijoje parodome, kaip net ir įprastus AVR įrenginius galima nustatyti ir užprogramuoti taip, kad išsikrautų vaisių baterija.

1 žingsnis: Vaisių baterijos paruošimas

Baterijai mums reikia kelių citrinų, skirtų elektrolitui, ir vario bei cinko gabalėlių, kad susidarytų elektrodai. Variui mes naudojame tik pliką PCB, o cinkui yra keletas variantų: naudokite cinkuotas vinis arba cinko juosteles. Mes pasirinkome naudoti cinko juosteles, išgautas iš 1,5 V baterijos. Pradėkite nuo pliko PCB gabalo. PCB dydis turėtų būti pakankamai didelis, kad galėtumėte sukurti 3 ar 4 salas. Kiekviena sala bus naudojama ant pusės perpjautos citrinos.

2 žingsnis: Paruoškite cinko elektrodą

Tada atidarykite keletą 1,5 V AA dydžio elementų cinko juostelėms ir nuvalykite švitriniu popieriumi ir litavimo viela prie kiekvienos juostelės.

3 žingsnis: sutvarkykite elektrodus

Ant pliko vario PCB nupjaukite salas dilde arba pjūklu ir lituokite kitą vielos galą nuo cinko juostelės iki kiekvienos vario salos. Vienai ląstelei reikia pusės citrinos ir vienos vario salos bei vienos cinko juostelės.

4 žingsnis: pridėkite citrinų prie elektrodų

Įdėkite citrinas į kiekvieną vario salą nupjauta puse žemyn, kaip parodyta žemiau. Padarykite įpjovas citrinose, kad įterptumėte cinko juosteles. Žemiau esančioje nuotraukoje pavaizduotos trys naudojamos ląstelės.

5 žingsnis: Surinkite „AVR Tiny MIcrocontroller“grandinę

Sujunkite čia pateiktą grandinės schemą ant duonos lentos. Svarbu pasirinkti V tipo AVR. Pavyzdžiui, „Tiny13V“labai tinka tokiam eksperimentui, nes V tipo AVR gali veikti iki 1,8 V maitinimo įtampos.

6 veiksmas: užprogramuokite „AVR Tiny“mikrovaldiklį

AVR užprogramuotas naudojant STK500 aukštos įtampos nuoseklaus programavimo (HVSP) režimu. Saugiklių nustatymai yra tokie, kaip parodyta čia. C kodas yra trumpas ir saldus: #includevolatile uint8_t i = 0; int main (void) {DDRB = 0b00001000; PORTB = 0b00000000; o (1) {PORTB = 0b00000000; dėl (i = 0; i <254; i ++); PORTB = 0b00001000; dėl (i = 0; i <254; i ++); } grįžti 0;}

7 žingsnis: akumuliatoriaus veikimas

Perjungiamas tik vienas bitas (bitas PB3 ant 2 kaiščio).

Citrinų akumuliatoriaus veikimas (kambario temperatūra 30 laipsnių Celsijaus) buvo matuojamas taip: elementų skaičius: 4 atviros grandinės įtampa: 3,2 V trumpojo jungimo srovė: 1,2 mA įtampa su AVR TIny13V ir LED apkrova: 2,5 V įtampa su AVR TIny13V ir LED apkrova po 3 valandų nepertraukiamo veikimo: 1,9 V Celių skaičius: 3 Atviros grandinės įtampa: 2,3 V trumpojo jungimo srovė: 1,0 mA įtampa su AVR TIny13V ir LED apkrova: 1,89 V įtampa su AVR TIny13V ir LED apkrova po 3 valandų nepertraukiamo veikimo: Neišmatuojama

8 žingsnis: Achtung

Trumpas šios grandinės, veikiančios su citrinos baterija, vaizdo įrašas yra „YouTube“. AVR mikrovaldikliai yra labai taupūs įrenginiai ir gali veikti iki 1,8 V įtampos. Srovės sunaudojimas taip pat yra labai mažas, o visą grandinę, įskaitant šviesos diodų srovę, galima valdyti naudojant vaisių bateriją. Būkite atsargūs, kad pašalintumėte medžiagas, ypač cinko juosteles, neteršdami aplinkos. Po eksperimento nenaudokite citrinų jokiais tikslais. Tiksliau, po eksperimento nevalgykite panaudotų citrinų. Nors šis eksperimentas yra nekenksmingas ir jį gali atlikti vaikai, jį geriausia atlikti prižiūrint suaugusiesiems. Autoriai negali būti atsakingi už bet kokius sužalojimus, patirtus dėl tokio eksperimento.

9 žingsnis: nuorodos

Šiam eksperimentui ir sąrankai Anurag Chugh bendradarbiavo su „Yours Truely“. Atliekant šį eksperimentą buvo naudingos šios nuorodos: 1. Vaisių galia2. Atmel AVR Tiny13 duomenų lapas