Minik AVR Mikrodenetleyici Meyve Piliyle Çalışır: 9 Adım (Resimlerle)

2024 Yazar: John Day | [email protected]. Son düzenleme: 2024-01-30 13:21

Yediğimiz meyve ve sebzelerin bir kısmı elektrik yapmak için kullanılabilir. Birçok meyve ve sebzedeki elektrolitler, çeşitli metallerden yapılmış elektrotlarla birlikte birincil hücreler yapmak için kullanılabilir. En kolay bulunabilen sebzelerden biri olan limon, bakır ve çinko elektrotlarla birlikte bir meyve hücresi yapmak için kullanılabilir. Böyle bir hücre tarafından üretilen terminal voltajı yaklaşık 0,9V'dir. Böyle bir hücre tarafından üretilen akımın miktarı, elektrolit ile temas halinde olan elektrotların yüzey alanına ve elektrolitin kalitesine/tipine bağlıdır.

AVR mikrodenetleyicisi, neredeyse on yıldır piyasada olan lider bir düşük güçlü mikrodenetleyicidir. Son zamanlarda, AVR ailesine PicoPower AVR mikro denetleyicileri adı verilen yeni düşük güçlü cihazlar eklendi. Bu talimatta, normal AVR cihazlarının bile bir meyve pilini bitirmek üzere nasıl kurulabileceğini ve programlanabileceğini gösteriyoruz.

Adım 1: Meyve Pilinin Hazırlanması

Pil için elektrolit için birkaç limon ve elektrotları oluşturmak için bakır ve çinko parçalarına ihtiyacımız var. Bakır için sadece çıplak bir PCB kullanıyoruz ve çinko için birkaç seçenek var: galvanizli çiviler veya çinko şeritler kullanın. 1.5V pilden çıkarılan çinko şeritleri kullanmayı seçtik. Bir parça çıplak PCB ile başlayın. PCB'nin boyutu, üzerinde 3 veya 4 ada oluşturabilmeniz için yeterince büyük olmalıdır. Her ada, üzerine yarım kesilmiş limon koymak için kullanılacaktır.

Adım 2: Çinko Elektrodu Hazırlayın

Ardından, çinko şeritler için birkaç 1.5V AA boyutlu hücre açın ve her şeridi zımpara kağıdı ve lehim teli ile temizleyin.

Adım 3: Elektrotları Yerleştirin

Çıplak bakır PCB üzerinde, adaları bir eğe veya demir testeresi ile kesin ve telin diğer ucunu çinko şeritten her bir bakır adaya lehimleyin. Bir hücre için yarım limon ve bir ada bakır ve bir çinko şeride ihtiyacınız var.

Adım 4: Elektrotlara Limon Ekleyin

Limonları aşağıda görüldüğü gibi kesik yüzleri aşağı gelecek şekilde her bakır adanın üzerine yerleştirin. Çinko şeritleri yerleştirmek için limonlarda kesikler yapın. Aşağıdaki fotoğraf, kullanılan üç hücreyi göstermektedir.

Adım 5: AVR Tiny Mikrodenetleyici Devresini Birleştirin

Burada gösterilen devre şemasını bir ekmek tahtasına bağlayın. V tipi AVR seçimi önemlidir. Örneğin Tiny13V, böyle bir deney için çok uygundur, çünkü V tipi AVR, 1.8V güç kaynağı voltajına kadar çalışacak şekilde derecelendirilmiştir.

Adım 6: AVR Tiny Microcontroller'ı programlayın

AVR, Yüksek Gerilim Seri Programlama (HVSP) modunda STK500 kullanılarak programlanır. Sigorta ayarları burada gösterildiği gibidir. C kodu kısa ve tatlıdır:#includevolatile uint8_t i=0;int main(void){ DDRB=0b00001000; PORTB=0b00000000; while(1) { PORTB=0b00000000; for(i=0;i<254;i++); PORTB=0b00001000; for(i=0;i<254;i++); } 0 döndür;}

7. Adım: Pil Performansı

Yalnızca bir bit (Pin 2'deki PB3 biti) değiştiriliyor.

Limon pil performansı (oda sıcaklığı 30 santigrat derece) aşağıdaki gibi ölçülmüştür: Hücre Sayısı: 4 Açık Devre Voltajı: 3.2V Kısa Devre Akımı: AVR TIny13V ve LED yükü ile 1.2mA Voltaj: AVR TIny13V ve LED ile 2.5V Voltaj 3 saatlik sürekli çalışmadan sonra yük: 1.9V Hücre Sayısı: 3 Açık Devre Voltajı: 2.3V Kısa Devre Akımı: 1.0mA AVR TIny13V ve LED ile Voltaj: 1.89V AVR TIny13V ile Voltaj ve 3 saatlik sürekli çalışmadan sonra LED yükü: Ölçülmedi

Adım 8: Achtung

Limon pili ile çalışan bu devrenin kısa bir videosu YouTube'da mevcuttur. AVR Mikrodenetleyiciler oldukça tasarruflu cihazlardır ve 1.8V'a kadar voltajlarda çalışabilirler. Akım tüketimi de oldukça azdır ve LED akımı dahil tüm devre bir meyve pili ile yönetilebilir. Malzemeleri, özellikle çinko şeritleri çevrenizi kirletmeden dikkatli bir şekilde atmaya özen gösterin. Deneyden sonra limonları herhangi bir amaç için tekrar kullanmayınız. Özellikle, deneyden sonra kullanılmış limonları yemeyin. Bu deney zararsız olmasına ve çocuklar tarafından yapılabilmesine rağmen, en iyi şekilde yetişkin gözetiminde yapılmalıdır. Yazarlar, böyle bir deneyden kaynaklanan herhangi bir yaralanmadan sorumlu tutulamaz.

9. Adım: Referanslar

Anurag Chugh, bu deney ve kurulum için Yours Truely ile işbirliği yaptı. Aşağıdaki referanslar bu deneyin gerçekleştirilmesinde faydalı olmuştur: 1. Meyve Gücü2. Atmel AVR Tiny13 Veri Sayfası