מיקרו -בקר זעיר AVR פועל על סוללת פירות: 9 שלבים (עם תמונות)

2025 מְחַבֵּר: John Day | [email protected]. שונה לאחרונה: 2025-01-23 14:46

חלק מהפירות והירקות שאנו אוכלים יכולים לשמש לייצור חשמל. ניתן להשתמש באלקטרוליטים בפירות וירקות רבים, יחד עם אלקטרודות העשויות מתכות שונות לייצור תאים ראשוניים. אחד הירקות הזמינים ביותר, הלימון הנמצא בכל מקום ניתן לייצר תא פירות יחד עם אלקטרודות נחושת ואבץ. המתח הטרמינלי המיוצר על ידי תא כזה הוא בערך 0.9V. כמות הזרם המיוצר על ידי תא כזה תלויה בשטח פני השטח של האלקטרודות במגע עם האלקטרוליט כמו גם באיכות/סוג האלקטרוליט.

מיקרו -בקר AVR הוא מיקרו -בקר מוביל בהספק נמוך, שקיים כמעט עשור. לאחרונה נוספו התקנים חדשים בעלי הספק נמוך יותר למשפחת AVR, הנקראים מיקרו -בקרי PicoPower AVR. במדריך זה אנו מראים כיצד ניתן להגדיר ולתכנת אפילו את התקני AVR הרגילים להפעלת סוללת פירות.

שלב 1: הכנת סוללת הפירות

לצורך הסוללה, אנו זקוקים לכמה לימונים לאלקטרוליט וחתיכות נחושת ואבץ ליצירת האלקטרודות. עבור הנחושת, אנו פשוט משתמשים במשטח PCB חשוף ולגבי האבץ, ישנן מספר אפשרויות: שימוש במסמרים מגולוונים או ברצועות אבץ. בחרנו להשתמש ברצועות אבץ המופקות מסוללה של 1.5V. התחל עם חתיכת PCB חשוף. גודל הלוח PCB צריך להיות גדול מספיק כך שתוכל ליצור עליו 3 או 4 איים. בכל אי ישמש להניח עליו לימון חצי חתוך.

שלב 2: הכינו את אלקטרודת האבץ

לאחר מכן, פתח כמה תאים בגודל 1.5V AA לרצועות האבץ ונקה אותו עם נייר חול וחוט הלחמה לכל רצועה.

שלב 3: מסדרים את האלקטרודות

על הלוח החשמלי של הנחושת, חותכים איים עם קובייה או מסור ותור את הקצה השני של החוט מפס האבץ לכל אי נחושת. לתא אחד אתה צריך חצי לימון ואי אחד של נחושת ורצועת אבץ אחת.

שלב 4: הוסף לימונים לאלקטרודות

מניחים את הלימונים על כל אי נחושת כשהחתך פונה כלפי מטה כפי שניתן לראות להלן. חותכים בלימונים כדי להכניס את רצועות האבץ. התצלום שלהלן מציג שלושה תאים הנמצאים בשימוש.

שלב 5: הרכיב את מעגל ה- MICrocontroller זעיר של AVR

חברו את תרשים המעגל המוצג כאן על לוח לחם. הבחירה בסוג V של AVR חשובה. לדוגמא Tiny13V מתאימה מאוד לניסוי כזה, מכיוון שסוג V של AVR מדורג עד למתח אספקת חשמל של 1.8V.

שלב 6: תכנות את מיקרו -בקר זעיר AVR

ה- AVR מתוכנת באמצעות STK500 במצב תכנות סדרתי (HVSP). הגדרות הנתיך הן כפי שמוצג כאן. קוד C קצר ומתוק: #include נדיף uint8_t i = 0; int main (void) {DDRB = 0b00001000; PORTB = 0b00000000; בעוד (1) {PORTB = 0b00000000; עבור (i = 0; i <254; i ++); PORTB = 0b00001000; עבור (i = 0; i <254; i ++); } החזר 0;}

שלב 7: ביצועי סוללה

רק ביט אחד (סיביות PB3 בפין 2) מוחלף.

ביצועי סוללת הלימון (טמפרטורת החדר בסביבה 30 מעלות צלזיוס) נמדדו כדלקמן: מספר תאים: 4 מתח מעגל פתוח: 3.2V זרם קצר: 1.2mA מתח עם AVR TIny13V ועומס LED: 2.5V מתח עם AVR Tini13V ו- LED עומס לאחר 3 שעות פעולה רציפה: 1.9V מספר תאים: 3 מתח במעגל פתוח: 2.3V זרם קצר: 1.0mA מתח עם AVR TIny13V ועומס LED: 1.89V מתח עם AVR TIny13V ועומס LED לאחר 3 שעות פעולה רציפה: לא נמדד

שלב 8: Achtung

סרטון קצר של מעגל זה המופעל באמצעות סוללת הלימון זמין ב- YouTube. בקרי מיקרו AVR הם מכשירים חסכניים ביותר ויכולים לפעול במתח עד 1.8V. הצריכה הנוכחית היא גם קטנה מאוד וניתן לנהל את כל המעגל כולל זרם ה- LED באמצעות סוללת פירות. הקפד להיפטר מהחומרים, במיוחד את רצועות האבץ בזהירות מבלי לזהם את סביבתך. אין לעשות שימוש חוזר בלימונים לכל מטרה לאחר הניסוי. באופן ספציפי, אין לאכול את הלימונים המשומשים לאחר הניסוי. למרות שניסוי זה אינו מזיק וניתן לבצע אותו על ידי ילדים, מומלץ לבצע אותו בהשגחת מבוגר. המחברים אינם יכולים להיות אחראים לכל פגיעה הנובעת מניסוי שכזה.

שלב 9: הפניות

Anurag Chugh שיתף פעולה עם Yours Truely לצורך ניסוי והתקנה זו. ההפניות הבאות היו שימושיות בביצוע ניסוי זה: 1. כוח פירות 2. Atmel AVR Tiny13 גליון הנתונים