Piezo Power: Wearable Energy Harvester: 3 Βήματα

2025 Συγγραφέας: John Day | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2025-01-23 14:39

Αυτό το έργο ολοκληρώθηκε από τον Donovan New στο πλαίσιο της προπτυχιακής του διπλωματικής εργασίας στο Pomona College στο τμήμα φυσικής και αστρονομίας. Οι πληροφορίες αυτές ενημερώθηκαν τελευταία φορά στις 3 Μαΐου 2019.

Αυτό το εκπαιδευτικό παρέχει τα αρχεία τρισδιάστατης εκτύπωσης και τον κώδικα arduino που χρησιμοποιούνται για τη δημιουργία μιας φορητής θεριστικής ενέργειας, η ισχύς της οποίας παρακολουθείται από έναν καταγραφέα δεδομένων. Αυτό επιτρέπει σε κάποιον να ποσοτικοποιήσει την ενέργεια που συλλέγεται από την ανθρώπινη κίνηση χρησιμοποιώντας πιεζοηλεκτρισμό. Ο σχεδιασμός περιλαμβάνει ενσωματωμένο Arduino με καταγραφέα δεδομένων κάρτας SD. Ένα ηχείο μπορεί να συμπεριληφθεί για ηχητικά σχόλια σε πραγματικό χρόνο, εκτός από τη συλλογή δεδομένων για την ποσότητα ηλεκτρικής ενέργειας που παράγεται σε κάθε δοκιμή.

Βήμα 1: Μέρη

Αυτό το έργο έχει σχεδιαστεί για τον ακόλουθο πιεζοηλεκτρικό μετατροπέα διμορφών:

Mide PPA-2011 ($ 274)

Για το Arduino, χρησιμοποιήσαμε το Uno Rev3:

Arduino ($ 22)

Για την καταγραφή των δεδομένων, χρησιμοποιήσαμε το πρόγραμμα εγγραφής κάρτας SD Adafruit:

Ασπίδα καταγραφής δεδομένων ($ 17 συμπεριλαμβανομένων κεφαλίδων)

Κάποιος χρειάζεται επίσης πρόσθετα μέρη (κάρτα SD, αντίσταση φορτίου, πυκνωτής εξομάλυνσης, γέφυρα διόρθωσης, μπαταρία 9 V για τροφοδοσία του arduino, μικρά παξιμάδια και μπουλόνια και καλώδια/συνδετήρες βραχυκυκλωτήρων).

Βήμα 2: Συσκευή δοκιμής εργαστηρίου

Τα αρχεία που επισυνάπτονται εδώ μπορούν να χρησιμοποιηθούν για τρισδιάστατη εκτύπωση ενός σφιγκτήρα που συγκρατεί τη γεννήτρια πάνω από μια ταλαντευόμενη θέση.

Βήμα 3: Συσκευή δοκιμής πεδίου

Τα δύο αρχεία.stl που επισυνάπτονται εδώ μπορούν να χρησιμοποιηθούν για τρισδιάστατη εκτύπωση της θήκης για τη συγκράτηση της γεννήτριας και του καταγραφικού δεδομένων.

Το αρχείο.iso που επισυνάπτεται εδώ περιέχει το σκίτσο arduino που χρησιμοποιείται για τη συλλογή δεδομένων.

Εμφανίζεται μια εικόνα του τελικού μας κυκλώματος.

Τα παραδείγματα δεδομένων εμφανίζονται για την έξοδο (σε βολτ σε αντίσταση φορτίου 20 kOhm μετά από διόρθωση, με πυκνωτή εξομάλυνσης 10 microFarad) για διάφορες δραστηριότητες.