Bộ vi điều khiển AVR tí hon chạy bằng pin trái cây: 9 bước (có hình ảnh)

2024 Tác giả: John Day | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2024-01-30 13:36

Một số loại trái cây và rau quả chúng ta ăn có thể được sử dụng để sản xuất điện. Các chất điện phân trong nhiều loại trái cây và rau quả, cùng với các điện cực làm bằng các kim loại khác nhau có thể được sử dụng để tạo ra các tế bào chính. Một trong những loại rau dễ kiếm nhất, chanh phổ biến có thể được sử dụng để tạo ra một tế bào trái cây cùng với các điện cực đồng và kẽm. Điện áp đầu cuối được tạo ra bởi một tế bào như vậy là khoảng 0,9V. Lượng dòng điện được tạo ra bởi một tế bào như vậy phụ thuộc vào diện tích bề mặt của các điện cực tiếp xúc với chất điện phân cũng như chất lượng / loại chất điện phân.

Vi điều khiển AVR là vi điều khiển công suất thấp hàng đầu đã ra đời gần một thập kỷ nay. Gần đây, các thiết bị công suất thấp hơn mới đã được thêm vào họ AVR, được gọi là vi điều khiển PicoPower AVR. Trong phần hướng dẫn này, chúng tôi chỉ ra cách thiết lập và lập trình ngay cả các thiết bị AVR thông thường để hết pin.

Bước 1: Chuẩn bị pin trái cây

Đối với pin, chúng ta cần một vài quả chanh cho chất điện phân và các mảnh đồng và kẽm để tạo thành các điện cực. Đối với đồng, chúng tôi chỉ sử dụng PCB trần và đối với kẽm, có một số lựa chọn: sử dụng đinh mạ kẽm hoặc dải kẽm. Chúng tôi đã chọn sử dụng các dải kẽm chiết xuất từ pin 1,5V. Bắt đầu với một mảnh PCB trần. Kích thước của PCB phải đủ lớn để bạn có thể tạo ra 3 hoặc 4 hòn đảo trên đó. Mỗi hòn đảo sẽ được dùng để đặt một nửa quả chanh đã cắt lên đó.

Bước 2: Chuẩn bị điện cực kẽm

Tiếp theo, mở một vài ô cỡ AA 1,5V cho các dải kẽm và làm sạch bằng giấy cát và dây hàn cho mỗi dải.

Bước 3: Sắp xếp các điện cực

Trên PCB đồng trần, cắt các đảo bằng giũa hoặc cưa sắt và hàn đầu dây còn lại từ dải kẽm vào từng đảo đồng. Đối với một ô, bạn cần một nửa quả chanh và một hòn đảo đồng và một dải kẽm.

Bước 4: Thêm chanh vào điện cực

Đặt các quả chanh trên mỗi đảo đồng với mặt cắt xuống như hình dưới đây. Tạo các vết rạch trên quả chanh để luồn các dải kẽm vào. Bức ảnh dưới đây cho thấy ba ô đang được sử dụng.

Bước 5: Lắp ráp mạch điều khiển AVR tí hon MIcroller

Nối sơ đồ mạch được hiển thị ở đây trên bảng mạch bánh mì. Sự lựa chọn loại V của AVR là quan trọng. Ví dụ: Tiny13V rất thích hợp cho một thí nghiệm như vậy, vì loại V của AVR được đánh giá là hoạt động xuống điện áp cung cấp điện 1,8V.

Bước 6: Lập trình Vi điều khiển AVR tí hon

AVR được lập trình bằng STK500 ở chế độ Lập trình nối tiếp điện áp cao (HVSP). Cài đặt cầu chì như được hiển thị ở đây. Mã C ngắn và ngọt ngào: #includevolatile uint8_t i = 0; int main (void) {DDRB = 0b00001000; PORTB = 0b00000000; trong khi (1) {PORTB = 0b00000000; for (i = 0; i <254; i ++); PORTB = 0b00001000; for (i = 0; i <254; i ++); } trả về 0;}

Bước 7: Hiệu suất pin

Chỉ một bit (bit PB3 trên Pin 2) đang được chuyển đổi.

Hiệu suất pin chanh (nhiệt độ phòng xung quanh 30 độ C) được đo như sau: Số ô: 4 Điện áp hở mạch: 3.2V Dòng ngắn mạch: 1.2mA Điện áp với AVR TIny13V và tải LED: 2.5V Điện áp với AVR TIny13V và LED tải sau 3 giờ hoạt động liên tục: 1.9V Số ô: 3 Mở mạch Điện áp: 2.3V Dòng ngắn mạch: 1.0mA Điện áp với AVR TIny13V và tải LED: 1.89V Điện áp với AVR TIny13V và tải LED sau 3 giờ hoạt động liên tục: Không đo

Bước 8: Achtung

Một đoạn video ngắn về mạch hoạt động bằng pin chanh này đã có trên YouTube. Vi điều khiểnAVR là thiết bị rất tiết kiệm và có thể hoạt động ở điện áp xuống đến 1,8V. Mức tiêu thụ hiện tại cũng rất nhỏ và toàn bộ mạch bao gồm cả dòng điện LED có thể được quản lý bằng pin trái cây. Không sử dụng lại chanh cho bất kỳ mục đích nào sau thí nghiệm. Cụ thể, không được ăn những quả chanh đã sử dụng sau thí nghiệm. Mặc dù thí nghiệm này vô hại và có thể được thực hiện bởi trẻ em, nhưng tốt nhất nên thực hiện dưới sự giám sát của người lớn. Các tác giả không chịu trách nhiệm về bất kỳ thương tích nào do thí nghiệm như vậy gây ra.

Bước 9: Tham khảo

Anurag Chugh đã hợp tác với Yours Truely cho thử nghiệm và thiết lập này. Các tài liệu tham khảo sau đây hữu ích trong việc thực hiện thử nghiệm này: 1. Sức mạnh trái cây2. Atmel AVR Tiny13 Datasheet