პაწაწინა AVR მიკროკონტროლი მუშაობს ხილის ბატარეაზე: 9 ნაბიჯი (სურათებით)

2025 ავტორი: John Day | [email protected]. ბოლოს შეცვლილი: 2025-01-23 14:50

ზოგიერთი ხილი და ბოსტნეული, რომელსაც ჩვენ ვჭამთ, შეიძლება გამოყენებულ იქნას ელექტროენერგიის შესაქმნელად. ბევრ ხილისა და ბოსტნეულის ელექტროლიტები, სხვადასხვა ლითონისგან დამზადებულ ელექტროდებთან ერთად, შეიძლება გამოყენებულ იქნას პირველადი უჯრედების დასამზადებლად. ერთ -ერთი ყველაზე ადვილად ხელმისაწვდომი ბოსტნეული, ყველგან გავრცელებული ლიმონი შეიძლება გამოყენებულ იქნას ხილის უჯრედის დასამზადებლად სპილენძისა და თუთიის ელექტროდებთან ერთად. ასეთი უჯრედის მიერ წარმოებული ტერმინალური ძაბვა არის დაახლოებით 0.9V. ამგვარი უჯრედის მიერ გამომუშავებული დენის რაოდენობა დამოკიდებულია ელექტროლიტების კონტაქტში მყოფი ელექტროდების ზედაპირზე, ასევე ელექტროლიტის ხარისხზე/ტიპზე.

AVR მიკროკონტროლი არის წამყვანი დაბალი სიმძლავრის მიკროკონტროლერი, რომელიც უკვე თითქმის ათი წელია არსებობს. ცოტა ხნის წინ, AVR ოჯახს დაემატა ახალი დაბალი სიმძლავრის მოწყობილობები, სახელწოდებით PicoPower AVR მიკროკონტროლერები. ამ სასწავლო ინსტრუქციაში ჩვენ ვაჩვენებთ, თუ როგორ შეიძლება ჩვეულებრივი AVR მოწყობილობების დაყენება და დაპროგრამება ხილის ბატარეის ამოწურვის მიზნით.

ნაბიჯი 1: ხილის ბატარეის მომზადება

ბატარეისთვის, ჩვენ გვჭირდება რამდენიმე ლიმონი ელექტროლიტისთვის და სპილენძის და თუთიის ნაჭრები ელექტროდების შესაქმნელად. სპილენძისათვის ჩვენ უბრალოდ ვიყენებთ შიშველ PCB- ს და თუთიას, არსებობს რამდენიმე ვარიანტი: გამოიყენეთ გალვანზირებული ფრჩხილები ან თუთიის ზოლები. ჩვენ ავირჩიეთ გამოვიყენოთ თუთიის ზოლები ამოღებული 1.5 ვ ბატარეიდან. დაიწყეთ შიშველი PCB ნაჭერით. PCB- ის ზომა უნდა იყოს საკმარისად დიდი, რათა მასზე შექმნათ 3 ან 4 კუნძული. თითოეული კუნძული გამოყენებული იქნება მასზე ნახევრად დაჭრილი ლიმონის დასაყენებლად.

ნაბიჯი 2: მოამზადეთ თუთიის ელექტროდი

შემდეგი, გახსენით რამოდენიმე 1.5 ვ AA ზომის უჯრედი თუთიის ზოლებისთვის და გაწმინდეთ იგი ქვიშის ქაღალდით და გამაგრებული მავთულით თითოეულ ზოლზე.

ნაბიჯი 3: დაალაგეთ ელექტროდები

შიშველი სპილენძის PCB- ზე გაჭერით კუნძულები ფაილით ან ხერხით და შეაერთეთ მავთულის მეორე ბოლო თუთიის ზოლიდან სპილენძის თითოეულ კუნძულზე. ერთი უჯრედისთვის გჭირდებათ ნახევარი ლიმონი და ერთი კუნძული სპილენძი და ერთი თუთიის ზოლები.

ნაბიჯი 4: დაამატეთ ლიმონი ელექტროდებს

მოათავსეთ ლიმონი სპილენძის თითოეულ კუნძულზე დაჭრილი სახით ქვემოთ, როგორც ქვემოთ მოცემულია. ლიმონებში გააკეთეთ ჭრილობები თუთიის ზოლების ჩასასმელად. ქვემოთ მოყვანილი ფოტო გვიჩვენებს სამი უჯრედის გამოყენებას.

ნაბიჯი 5: შეაგროვეთ AVR Tiny MIcrocontroller Circuit

მავთულის სქემის დიაგრამა ნაჩვენებია აქ პურის დაფაზე. V ტიპის AVR- ის არჩევანი მნიშვნელოვანია. მაგალითად, Tiny13V ძალიან შესაფერისია ასეთი ექსპერიმენტისთვის, ვინაიდან V ტიპის AVR შეფასებულია, რომ მუშაობს ძაბვის 1.8 ვ -მდე.

ნაბიჯი 6: დაპროგრამეთ AVR პაწაწინა მიკროკონტროლერი

AVR დაპროგრამებულია STK500– ის გამოყენებით მაღალი ძაბვის სერიული პროგრამირების (HVSP) რეჟიმში. დაუკრავენ პარამეტრები როგორც აქ არის ნაჩვენები. C კოდი არის მოკლე და ტკბილი: #includevolatile uint8_t i = 0; int main (void) {DDRB = 0b00001000; PORTB = 0b00000000; ხოლო (1) {PORTB = 0b00000000; for (i = 0; i <254; i ++); PORTB = 0b00001000; for (i = 0; i <254; i ++); } დაბრუნება 0;}

ნაბიჯი 7: ბატარეის მოქმედება

მხოლოდ ერთი ბიტი (ბიტი PB3 პინ 2 -ზე) გადართულია.

ლიმონის ბატარეის მოქმედება (ოთახის ტემპერატურა 30 გრადუსი ცელსიუსი) შეფასდა შემდეგნაირად: უჯრედების რაოდენობა: 4 ღია მიკროსქემის ძაბვა: 3.2V მოკლე ჩართვის დენი: 1.2mA ძაბვა AVR TIny13V და LED დატვირთვით: 2.5V ძაბვა AVR TIny13V და LED დატვირთვა უწყვეტი მუშაობის 3 საათის შემდეგ: 1.9V უჯრედების რაოდენობა: 3 ღია წრიული ძაბვა: 2.3V მოკლე ჩართვის დენი: 1.0mA ძაბვა AVR TIny13V და LED დატვირთვით: 1.89V ძაბვა AVR TIny13V და LED დატვირთვა 3 საათის უწყვეტი მუშაობის შემდეგ: არ იზომება

ნაბიჯი 8: Achtung

ლიმონის ბატარეით ამუშავებული ამ მიკროსქემის მოკლე ვიდეო ხელმისაწვდომია YouTube- ზე. AVR მიკროკონტროლერები ძალიან მომთხოვნი მოწყობილობებია და შეუძლიათ 1.8 ვ -მდე ძაბვაზე იმუშაონ. ამჟამინდელი მოხმარება ასევე ძალიან მცირეა და მთელი წრე, მათ შორის LED დენის ჩათვლით, შეიძლება მართოთ ხილის ბატარეით. იზრუნეთ მასალების განკარგვაზე, განსაკუთრებით თუთიის ზოლებზე ფრთხილად გარემოს დაბინძურების გარეშე. ნუ გამოიყენებთ ლიმონს ექსპერიმენტის შემდეგ რაიმე მიზნით. კერძოდ, არ მიირთვათ გამოყენებული ლიმონები ექსპერიმენტის შემდეგ. მიუხედავად იმისა, რომ ეს ექსპერიმენტი უვნებელია და მისი ჩატარება შეუძლიათ ბავშვებს, უმჯობესია ამის გაკეთება მოზრდილთა მეთვალყურეობის ქვეშ. ავტორები არ არიან პასუხისმგებელი ამგვარი ექსპერიმენტის შედეგად მიყენებულ რაიმე დაზიანებაზე.

ნაბიჯი 9: მითითებები

ანურაგ ჩუგი თანამშრომლობდა Yours Truely– სთან ამ ექსპერიმენტისთვის. შემდეგი ცნობა იყო სასარგებლო ამ ექსპერიმენტის ჩასატარებლად: 1. ხილის სიმძლავრე 2. Atmel AVR Tiny13 მონაცემთა ცხრილი