マイクロコントローラを使用した足音発電システム

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日々、国の人口は増加し、権力の必要性も増加しています。同時に、エネルギーの浪費も多くの点で増加しました。したがって、このエネルギーを使用可能な形に戻すことが主要な解決策です。技術が発達し、ガジェットが使用されるにつれて、電子機器も増加しました。保守的な方法での発電が不足している。別の発電方法が必要になります。同時に、エネルギーは人間の移動や多くの方法のために浪費されます。この問題を克服するために、エネルギーの浪費を使用可能な形式に変換することができます 圧電センサー 。このセンサーは、センサーにかかる圧力を電圧に変換します。ですから、この省エネ方式、つまり私たちが発電している足音発電システムを利用することで。

足音発電システム

足音発電システム



マイクロコントローラーベースのフットステップ発電システム

このプロジェクトは、足音力を使用して電圧を生成するために使用されます。提案されたシステムは、力を使用して発電するための媒体として機能します。このプロジェクトは、バス停、劇場、駅、ショッピングモールなどの公共の場所で非常に役立ちます。したがって、これらのシステムは、人々が歩く公共の場所に配置され、入り口を通過するためにこのシステムで移動する必要があります。


足音発電システム回路図

足音発電システム回路図



次に、これらのシステムは、足のすべてのステップで電圧を生成する可能性があります。この目的のために、圧電センサーは、電気信号への変化によって力、圧力、および加速度を測定するために使用されます。このシステムは、出力の測定に電圧計、LEDライト、重量測定システム、およびシステムのより良いデモンストレーションのためのバッテリーを使用します。

  • 圧電センサーに力が加えられると、その力は電気エネルギーに変換されます。
  • その動きで、出力電圧はバッテリーに蓄えられます
  • センサーから生成される出力電圧は、DC負荷を駆動するために使用されます
  • ここでは、AT89S52を使用して充電されたバッテリーの量を表示しています。

足音発電システムのブロック図

足音発電システムの主なブロックは次のとおりです。

  • AT89S52マイクロコントローラー
  • 圧電センサー
  • ACリップル中和剤
  • 一方向電流コントローラー
  • 電圧サンプラー
  • 16X2 LCD
  • 鉛蓄電池
  • ADC
  • インバーター
足音発電システムのブロック図

足音発電システムのブロック図

圧電センサー

圧電センサーは、加速度、圧力、または力を測定してそれらを電気信号に変換するために使用される電気デバイスです。 これらのセンサー 主にさまざまな業界でのプロセス制御、品質保証、研究開発に使用されます。このセンサーの用途には、航空宇宙、医療、原子力計装が含まれ、圧力センサーとして携帯電話のタッチパッドで使用されます。自動車業界では、これらのセンサーは、内部燃焼エンジンを開発する際の点火を監視するために使用されます。

圧電センサー

圧電センサー

鉛蓄電池

鉛バッテリーは、低コストで世界中のどこからでも簡単に入手できるため、PVシステムで最も一般的に使用されています。これらの電池は、密閉型電池と湿電池の両方で利用できます。鉛蓄電池は、過充電、過放電、および衝撃に耐える能力があるため、高い信頼性を備えています。バッテリーは、優れた充電受容性、低い自己放電、および大量の電解質を備えています。鉛蓄電池は、コンピューター支援設計を使用してテストされています。これらのバッテリーのこれらのアプリケーションは、 UPSシステムとインバーター 危険な条件下で実行するスキルを持っています。


鉛蓄電池

鉛蓄電池

AT89S52マイクロコントローラー

このプロジェクトはAT89S52マイクロコントローラーを使用し、このマイクロコントローラーの機能には8KバイトROM、256バイトRAMが含まれます3)3タイマー、32 I / Oピン、1シリアルポート、8割り込みソースここでは、AT89S52マイクロコントローラーを使用して充電されるバッテリーの量を表示しています圧電センサーに足音を立てるとき。

AT89S52マイクロコントローラー

AT89S52マイクロコントローラー

アナログ-デジタルコンバーター

ADC(アナログ-デジタルコンバーター)は、アナログをデジタルシンボルに変換するデバイスです。 A アナログ-デジタル変換器 分離された測定を提供する場合もあります。逆の動作は、DAC(デジタル-アナログコンバーター)によって実現されます。通常、これは、電圧や電流などのアナログ入力をデジタル出力に変更する電子デバイスであり、電圧や電流の大きさに関連しています。それにもかかわらず、ロータリーエンコーダのような一部の部分的に電子的なデバイスもADCと見なすことができます。

アナログ-デジタルコンバーター

アナログ-デジタルコンバーター

ACリップル中和剤

から波紋を取り除くために使用されます 整流器の出力 フィルタから受信したDCのo / pを滑らかにし、負荷と主電源の電圧が一定に保たれるまで一定です。ただし、2つのいずれかを変更すると、この時点で受信したDC電圧が変化します。したがって、レギュレータは出力ステージで適用されます。

インバーター

インバーターは、直流を交流に変換する電気機器であり、変換された交流は、該当する制御回路、変圧器、およびスイッチングを使用して、必要な電圧と周波数にすることができます。

インバーター

インバーター

ソリッドステートインバータは、小さなスイッチング電源から、大容量の電力を輸送する圧電材料を使用した大規模な電力会社の高電圧直接足音発電まで、可動部品がないため、幅広いアプリケーションで使用されます。インバーターは、バッテリーやソーラーパネルなどのDC電源からAC電源を供給するために使用されます。これらは2つのタイプに分類されます。変更された正弦波インバータのo / pは、+ Veまたは-Veを切り替える前にo / pがしばらくの間0Vになることを除いて、方形波o / pに似ています。非常にシンプルで低コストであり、レーザープリンタなどの高感度または特殊な機器を除いて、さまざまな電子機器に最適です。

電圧サンプラー

電圧サンプラーまたはサンプルアンドホールド回路は重要なアナログビルディングブロックであり、電圧サンプラーのアプリケーションにはスイッチトキャパシタフィルターとアナログ-デジタルコンバーターが含まれます。サンプルアンドホールド回路の主な機能は、アナログi / p信号をサンプリングし、後続の処理のためにこの値を特定の時間保持することです。サンプルホールド回路は、1つのコンデンサと1つのMOSトランジスタのみを使用して設計されています。この回路の動作は簡単です。 CKがハイの場合、MOSスイッチがオンになり、出力電圧が入力電圧を追跡できるようになります。 CKがローになると、MOSスイッチがオフになります。

電圧サンプラー

電圧サンプラー

一方向電流コントローラー

用語が指定するように、この回路は一方向の電流のみを流します。彼らです ダイオードとサイリスタ 。このプロジェクトでは、ダイオード(D = 1N4007)が単方向電流コントローラーとして使用されます。ダイオードの主な機能は、逆方向の電流を遮断しながら、一方向にのみ電流を流すことです。

1N4007ダイオード

1N4007ダイオード

16X2 LCD

フットステップ発電プロジェクトでは、16X2LCDディスプレイを使用して電圧ステータスを表示します。コントラスト調整ピンも付いています。

16X2 LCD

16X2 LCD

Footstep Power Generation Systemプロジェクトの利点は、エコーにやさしい、エネルギーの浪費、メンテナンスコストの削減、超低ノイズ、広い動的および温度範囲などです。このプロジェクトは、街路照明、モバイル充電に使用されます。停電時に使用できます。このプロジェクトの適用分野には、寺院、通り、地下鉄、鉄道駅などの公共エリアが含まれます。

したがって、これはすべて、手頃な価格で経済的なマイクロコントローラーを使用した足音発電システムに関するものです。このプロジェクトは、圧電センサーに加えた圧力に応じて、AC負荷とDC負荷の両方を駆動するために使用できます。この概念をよりよく理解していただければ幸いです。さらに、このトピックに関する質問がある場合は、以下のコメントセクションにフィードバックをお寄せください。ここにあなたへの質問があります、圧電センサーのアプリケーションは何ですか?