Liten AVR -mikrokontroller körs på ett fruktbatteri: 9 steg (med bilder)

2024 Författare: John Day | [email protected]. Senast ändrad: 2024-01-30 12:47

En del av frukterna och grönsakerna vi äter kan användas för att producera el. Elektrolyterna i många frukter och grönsaker, tillsammans med elektroder av olika metaller, kan användas för att tillverka primära celler. En av de lättillgängliga grönsakerna, den allestädes närvarande citronen kan användas för att göra en fruktcell tillsammans med koppar- och zinkelektroder. Terminalspänningen som produceras av en sådan cell är cirka 0,9V. Mängden ström som produceras av en sådan cell beror på ytan på elektroderna i kontakt med elektrolyten samt kvaliteten/typen av elektrolyt.

AVR -mikrokontrollern är en ledande mikroeffektkontroll med låg effekt som har funnits i nästan ett decennium nu. Nyligen har nya enheter med lägre effekt lagts till i AVR -familjen, kallade PicoPower AVR -mikrokontroller. I denna instruerbara visar vi hur även de vanliga AVR -enheterna kan konfigureras och programmeras för att driva ett fruktbatteri.

Steg 1: Förbered fruktbatteriet

För batteriet behöver vi några citroner för elektrolyten och bitar av koppar och zink för att bilda elektroderna. För koppar använder vi bara en ren PCB och för zink finns det några alternativ: använd galvaniserade spikar eller zinkband. Vi valde att använda zinkremsor extraherade från ett 1,5V batteri. Börja med en bit av bara PCB. Storleken på kretskortet bör vara tillräckligt stor så att du kan skapa 3 eller 4 öar på den. Varje ö kommer att användas för att lägga en halvskuren citron på den.

Steg 2: Förbered zinkelektroden

Öppna sedan några 1,5V -AA -celler för zinkremsorna och rengör det med sandpapper och lödtråd till varje remsa.

Steg 3: Ordna elektroderna

Skär öar med en fil eller bågfil på den rena kopparplattan och löd den andra änden av tråden från zinkremsan till varje kopparö. För en cell behöver du en halv citron och en ö av koppar och en zinkremsa.

Steg 4: Lägg till citroner till elektroderna

Placera citronerna på varje kopparö med snittet nedåt så som visas nedan. Gör snitt i citronerna för att sätta in zinkremsorna. Fotot nedan visar tre celler som används.

Steg 5: Montera AVR Tiny MIcrocontroller Circuit

Anslut kretsschemat som visas här på en brödbräda. Valet av V -typ av AVR är viktigt. Till exempel är Tiny13V mycket lämpligt för ett sådant experiment, eftersom V -typ av AVR är märkt att fungera ner till 1,8V nätspänning.

Steg 6: Programmera AVR Tiny Microcontroller

AVR är programmerad med STK500 i högspänningsseriell programmering (HVSP) -läge. Säkringsinställningarna är som visas här. C -koden är kort och söt: #includevolatile uint8_t i = 0; int main (void) {DDRB = 0b00001000; PORTB = 0b00000000; medan (1) {PORTB = 0b00000000; för (i = 0; i <254; i ++); PORTB = 0b00001000; för (i = 0; i <254; i ++); } returnera 0;}

Steg 7: Batteriprestanda

Endast en bit (bit PB3 på Pin 2) växlas.

Citronbatteriets prestanda (rumstemperatur 30 grader Celsius) mättes enligt följande: Antal celler: 4 Öppen kretsspänning: 3,2V Kortslutningsström: 1,2mA Spänning med AVR TIny13V och LED -belastning: 2,5V Spänning med AVR Tiny13V och LED belastning efter 3 timmars kontinuerlig drift: 1.9V Antal celler: 3 Öppen kretsspänning: 2.3V Kortslutningsström: 1.0mA Spänning med AVR TIny13V och LED -belastning: 1.89V Spänning med AVR TIny13V och LED -belastning efter 3 timmars kontinuerlig drift: Inte mätt

Steg 8: Achtung

En kort video av denna krets som drivs med citronbatteriet finns på YouTube. AVR -mikrokontroller är mycket sparsamma enheter och kan fungera vid spänning ner till 1,8V. Strömförbrukningen är också mycket liten och hela kretsen inklusive LED -strömmen kan hanteras med ett fruktbatteri. Var noga med att kassera materialen, speciellt zinkremsorna noggrant utan att förorena din omgivning. Återanvänd inte citronerna för något ändamål efter experimentet. Ät specifikt inte de använda citronerna efter experimentet. Även om detta experiment är ofarligt och kan utföras av barn, görs det bäst under övervakning av vuxen. Författarna kan inte hållas ansvariga för någon skada som uppstår till följd av ett sådant experiment.

Steg 9: Referenser

Anurag Chugh samarbetade med Yours Truely för detta experiment och installationen. Följande referenser var användbara för att utföra detta experiment: 1. Fruktkraft2. Atmel AVR Tiny13 Datablad