میکروکنترلر کوچک AVR با باتری میوه کار می کند: 9 مرحله (همراه با تصاویر)

2024 نویسنده: John Day | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2024-01-30 08:58

از برخی از میوه ها و سبزیجاتی که می خوریم می توان برای تولید برق استفاده کرد. از الکترولیت های بسیاری از میوه ها و سبزیجات به همراه الکترودهای ساخته شده از فلزات مختلف می توان برای ساخت سلول های اولیه استفاده کرد. از لیموترش که به راحتی در دسترس است ، می توان از سلول های میوه همراه با الکترودهای مس و روی استفاده کرد. ولتاژ پایانی تولید شده توسط چنین سلولی حدود 0.9 ولت است. میزان جریان تولید شده توسط چنین سلولی بستگی به سطح الکترودهای در تماس با الکترولیت و همچنین کیفیت/نوع الکترولیت دارد.

میکروکنترلر AVR یک میکروکنترلر کم مصرف پیشرو است که تقریباً یک دهه است که وجود دارد. به تازگی ، دستگاههای قدرت کمتری جدید به خانواده AVR اضافه شده اند که میکروکنترلرهای PicoPower AVR نامیده می شوند. در این مقاله آموزشی ، ما نشان می دهیم که چگونه حتی دستگاه های معمولی AVR را می توان تنظیم و برنامه ریزی کرد تا باتری میوه خالی شود.

مرحله 1: آماده سازی باتری میوه

برای باتری ، به چند لیمو برای الکترولیت و قطعات مس و روی برای تشکیل الکترودها نیاز داریم. برای مس ، ما فقط از PCB برهنه و برای روی ، چند گزینه داریم: از میخ های گالوانیزه یا نوارهای روی استفاده کنید. ما استفاده از نوارهای روی استخراج شده از باتری 1.5 ولت را انتخاب کردیم. با یک قطعه PCB برهنه شروع کنید. اندازه PCB باید به اندازه کافی بزرگ باشد تا بتوانید 3 یا 4 جزیره روی آن ایجاد کنید. از هر جزیره برای قرار دادن لیمو نیم برش روی آن استفاده می شود.

مرحله 2: الکترود روی را آماده کنید

سپس ، چند سلول 1.5 ولت اندازه AA برای نوارهای روی باز کنید و آن را با کاغذ ماسه ای و سیم لحیم کاری به هر نوار تمیز کنید.

مرحله 3: الکترودها را مرتب کنید

روی PCB مسی برهنه ، جزایر را با یک سوهان یا اره برقی ببرید و سر دیگر سیم را از نوار روی به هر جزیره مسی لحیم کنید. برای یک سلول ، به نصف لیمو و یک جزیره مس و یک نوار روی نیاز دارید.

مرحله 4: لیموها را به الکترودها اضافه کنید

لیموها را روی هر جزیره مسی با صورت برش خورده مانند شکل زیر قرار دهید. برای قرار دادن نوارهای روی ، روی لیموها برش ایجاد کنید. عکس زیر سه سلول در حال استفاده را نشان می دهد.

مرحله 5: مدار AVR Tiny MIcrocontroller Circuit را مونتاژ کنید

نمودار مدار را که روی تخته نان نشان داده شده است سیم کشی کنید. انتخاب نوع VV AVR مهم است. به عنوان مثال ، Tiny13V برای چنین آزمایشی بسیار مناسب است ، زیرا V نوع AVR دارای ولتاژ منبع تغذیه 1.8V است.

مرحله 6: میکروکنترلر کوچک AVR را برنامه ریزی کنید

AVR با استفاده از STK500 در حالت برنامه نویسی ولتاژ بالا (HVSP) برنامه ریزی شده است. تنظیمات فیوز همانطور است که در اینجا نشان داده شده است. کد C کوتاه و شیرین است: #includevolatile uint8_t i = 0؛ int main (void) {DDRB = 0b00001000؛ PORTB = 0b00000000؛ در حالی که (1) {PORTB = 0b00000000؛ برای (i = 0 ؛ i <254 ؛ i ++) ؛ PORTB = 0b00001000 ؛ برای (i = 0 ؛ i <254 ؛ i ++) ؛ } بازگشت 0؛}

مرحله 7: عملکرد باتری

فقط یک بیت (بیت PB3 در پین 2) در حال تغییر است.

عملکرد باتری لیمو (دمای اتاق 30 درجه سانتیگراد) به شرح زیر اندازه گیری شد: تعداد سلول ها: 4 ولتاژ مدار باز: 3.2 ولت جریان کوتاه: 1.2 میلی آمپر ولتاژ با AVR TIny13V و بار LED: 2.5 ولتاژ با AVR TIny13V و LED بار پس از 3 ساعت کار مداوم: 1.9V تعداد سلولها: 3 ولتاژ مدار باز: 2.3V جریان اتصال کوتاه: 1.0mA ولتاژ با AVR TIny13V و بار LED: 1.89V ولتاژ با AVR TIny13V و بار LED پس از 3 ساعت کار مداوم: اندازهگیری نشده

مرحله 8: Achtung

یک فیلم کوتاه از این مدار که با باتری لیمو کار می کند در YouTube موجود است. میکروکنترلرهای AVR دستگاه های بسیار مقرون به صرفه ای هستند و می توانند با ولتاژ تا 1.8 ولت کار کنند. مصرف فعلی نیز بسیار کم است و کل مدار از جمله جریان LED را می توان با باتری میوه مدیریت کرد. مراقب باشید که مواد را دور بیندازید ، مخصوصاً نوارهای روی بدون اینکه محیط اطراف خود را آلوده کنید. بعد از آزمایش از لیموترش به هیچ وجه استفاده نکنید. به طور خاص ، لیموهای استفاده شده را بعد از آزمایش نخورید. اگرچه این آزمایش بی ضرر است و می تواند توسط کودکان انجام شود ، اما بهتر است تحت نظارت بزرگسالان انجام شود. نویسندگان نمی توانند مسئول هرگونه صدمه ناشی از چنین آزمایشی باشند.

مرحله 9: منابع

Anurag Chugh برای این آزمایش و تنظیم با Yours Truely همکاری کرد. منابع زیر در انجام این آزمایش مفید بودند: 1. قدرت میوه 2. برگه اطلاعات Atmel AVR Tiny13