Z dnia na dzień ludność kraju rosła, a zapotrzebowanie na moc rośnie. Jednocześnie na wiele sposobów wzrosło również marnotrawstwo energii. Dlatego głównym rozwiązaniem jest przywrócenie tej energii do formy użytkowej. Wraz z rozwojem technologii i wykorzystaniem gadżetów wzrosła również liczba urządzeń elektronicznych. Wytwarzanie energii przy użyciu metod konserwatywnych staje się niewystarczające. Konieczne jest zastosowanie innego sposobu wytwarzania energii. W tym samym czasie energia jest marnowana z powodu lokomocji człowieka i na wiele sposobów. Aby rozwiązać ten problem, marnotrawstwo energii można przekształcić w użyteczną formę za pomocą czujnik piezoelektryczny . Ten czujnik przekształca ciśnienie na nim na napięcie. Tak więc stosując tę metodę oszczędzania energii, czyli system wytwarzania energii krokowej, generujemy energię.
Footstep Power Generation System
Oparty na mikrokontrolerze Footstep Power Generation System
Ten projekt służy do generowania napięcia przy użyciu siły nacisku. Proponowany system działa jako medium do generowania mocy przy użyciu siły. Projekt ten jest bardzo przydatny w miejscach publicznych, takich jak przystanki autobusowe, teatry, stacje kolejowe, centra handlowe itp. Tak więc systemy te są umieszczane w miejscach publicznych, w których ludzie chodzą i muszą podróżować w tym systemie, aby przejść przez wejście lub istnieją.
Schemat obwodu systemu wytwarzania energii krokowej
Następnie systemy te mogą generować napięcie na każdym kroku stopy. W tym celu wykorzystuje się czujnik piezoelektryczny, który mierzy siłę, ciśnienie i przyspieszenie poprzez zamianę na sygnały elektryczne. System ten wykorzystuje woltomierz do pomiaru mocy, diody LED, system pomiaru masy i baterię dla lepszej demonstracji systemu.
- Za każdym razem, gdy na czujnik piezoelektryczny działa siła, jest ona przekształcana w energię elektryczną.
- W tym ruchu napięcie wyjściowe jest przechowywane w akumulatorze
- Napięcie wyjściowe, które jest generowane przez czujnik, jest używane do napędzania obciążeń DC
- Tutaj używamy AT89S52 do wyświetlania ilości naładowanej baterii.
Schemat blokowy systemu wytwarzania energii od stóp do głów
Główne bloki systemu wytwarzania energii krokowej obejmują następujące elementy
- Mikrokontroler AT89S52
- Czujnik piezoelektryczny
- AC Ripple Neutralizer
- Jednokierunkowy kontroler prądu
- Próbnik napięcia
- Wyświetlacz LCD 16X2
- Bateria kwasowo-ołowiowa
- ADC
- FALOWNIK
Schemat blokowy systemu wytwarzania energii od stóp do głów
Czujnik piezoelektryczny
Czujnik piezoelektryczny to urządzenie elektryczne, które służy do pomiaru przyspieszenia, ciśnienia lub siły w celu przekształcenia ich w sygnał elektryczny. Te czujniki są używane głównie do kontroli procesów, zapewnienia jakości, badań i rozwoju w różnych gałęziach przemysłu. Zastosowania tego czujnika obejmują oprzyrządowanie lotnicze, medyczne, jądrowe, a jako czujnik ciśnienia jest używany w tabliczkach dotykowych telefonów komórkowych. W przemyśle motoryzacyjnym czujniki te są używane do monitorowania zapłonu podczas opracowywania silników spalinowych.
Czujnik piezoelektryczny
Bateria kwasowo-ołowiowa
Akumulator ołowiowy jest najczęściej stosowany w systemach PV ze względu na niski koszt i łatwo dostępny na całym świecie. Baterie te są dostępne zarówno w bateriach szczelnych, jak i mokrych. Akumulatory kwasowo-ołowiowe mają wysoką niezawodność ze względu na ich zdolność do wytrzymywania przeładowania, nadmiernego rozładowania i wstrząsów. Akumulatory charakteryzują się doskonałą akceptacją ładunku, niskim poziomem samorozładowania i dużą objętością elektrolitu. Akumulatory kwasowo-ołowiowe są testowane przy użyciu projektowania wspomaganego komputerowo. Te zastosowania tych baterii są używane w Systemy UPS i falowniki i umieć działać w niebezpiecznych warunkach.
Bateria kwasowo-ołowiowa
Mikrokontroler AT89S52
Ten projekt wykorzystuje mikrokontroler AT89S52, a funkcje tego mikrokontrolera obejmują 8K bajtów ROM, 256 bajtów pamięci RAM 3) 3 timery, 32 piny we / wy, jeden port szeregowy, 8 źródeł przerwań Tutaj używamy mikrokontrolera AT89S52 do wyświetlania ilości naładowanej baterii gdy postawimy stopę na czujniku piezoelektrycznym.
Mikrokontroler AT89S52
Analogowy do cyfrowego konwertera
ADC (przetwornik analogowo-cyfrowy) to urządzenie konwertujące symbole analogowe na cyfrowe. A konwerter analogowy na cyfrowy może również oferować izolowany pomiar. Odwrotną pracę zapewnia przetwornik cyfrowo-analogowy (przetwornik cyfrowo-analogowy). Zazwyczaj jest to urządzenie elektroniczne, które zmienia wejście analogowe, takie jak napięcie lub prąd, na wyjście cyfrowe, co jest powiązane z wielkością napięcia lub prądu. Niemniej jednak niektóre częściowo elektroniczne urządzenia, takie jak enkodery obrotowe, można również uznać za przetworniki ADC.
Analogowy do cyfrowego konwertera
AC Ripple Neutralizer
Służy do usuwania zmarszczek z pliku wyjście prostownika i wygładza o / p prądu stałego, który jest odbierany z filtra i jest stały aż do utrzymania stałego obciążenia i napięcia sieciowego. Chociaż, jeśli którykolwiek z nich jest zmienny, wówczas zmienia się otrzymane napięcie prądu stałego. Tak więc na stopniu wyjściowym zastosowano regulator.
Falownik
Falownik to urządzenie elektryczne, które przekształca prąd stały w prąd przemienny, a konwertowany prąd przemienny może mieć dowolne wymagane napięcie i częstotliwość przy użyciu odpowiednich obwodów sterujących, transformatorów i przełączników.
Falownik
Przetwornice półprzewodnikowe są używane w szerokim zakresie zastosowań, ponieważ nie mają ruchomych części, od małych zasilaczy impulsowych po wytwarzanie prądu o wysokim napięciu w dużym zakładzie energetycznym, wykorzystujące materiał piezoelektryczny, który przenosi masową energię. Falowniki służą do zasilania prądem przemiennym ze źródeł prądu stałego, takich jak baterie lub panele słoneczne. Są one podzielone na dwa typy. O / p zmodyfikowanego falownika sinusoidalnego jest podobne do fali prostokątnej o / p, z wyjątkiem tego, że o / p przechodzi do 0 V na czas przed przełączeniem + Ve lub -Ve. Jest bardzo prosty i tani i dobrze współpracuje z różnymi urządzeniami elektronicznymi, z wyjątkiem wrażliwego lub specjalistycznego sprzętu, takiego jak drukarki laserowe.
Próbnik napięcia
Próbnik napięcia lub obwód próbkujący i podtrzymujący jest niezbędnym analogowym blokiem konstrukcyjnym, a zastosowania próbnika napięcia obejmują przełączane filtry kondensatorów i przetworniki analogowo-cyfrowe. Główną funkcją obwodu próbkująco-zatrzymującego jest próbkowanie analogowego sygnału i / p i utrzymywanie tej wartości przez określony czas w celu dalszego przetwarzania. Obwód próbkujący i podtrzymujący jest zaprojektowany przy użyciu tylko jednego kondensatora i jednego tranzystora MOS. Działanie tego obwodu jest proste. Gdy CK jest wysokie, przełącznik MOS będzie włączony, co z kolei pozwoli napięciu wyjściowemu na śledzenie napięcia wejściowego. Gdy CK niskie, przełącznik MOS będzie wyłączony.
Próbnik napięcia
Jednokierunkowy kontroler prądu
Jak określa termin, obwód ten przepuszcza prąd tylko w jednym kierunku. Oni są diody i tyrystory . W tym projekcie dioda (D = 1N4007) jest używana jako jednokierunkowy regulator prądu. Główną funkcją diody jest to, że umożliwia ona przepływ prądu tylko w jednym kierunku, blokując prąd w kierunku odwrotnym.
Dioda 1N4007
Wyświetlacz LCD 16X2
Wyświetlacz LCD 16X2 jest używany w projekcie wytwarzania energii krokowej do wyświetlania stanu napięcia. Jest również wyposażony w szpilkę do regulacji kontrastu.
Wyświetlacz LCD 16X2
Zaletami projektu Footstep Power Generation System są: przyjazność dla echa, redukcja strat energii, mniejsze koszty utrzymania, bardzo niski poziom hałasu, szeroki zakres dynamiki i temperatur itp. Projekt ten jest używany do oświetlenia ulicznego, ładowania mobilnego. Może być używany w sytuacjach awarii zasilania. Obszary zastosowania tego projektu obejmują obszary publiczne, takie jak świątynie, ulice, metro, stacje kolejowe.
Tak więc chodzi o system wytwarzania energii krokowej z wykorzystaniem mikrokontrolera, który jest niedrogi, ekonomiczny. Ten projekt może być używany do napędzania zarówno obciążeń AC, jak i DC w zależności od ciśnienia, które przyłożyliśmy do czujnika piezoelektrycznego. Mamy nadzieję, że lepiej zrozumieliście tę koncepcję. Ponadto wszelkie pytania dotyczące tego tematu prosimy o wyrażenie opinii w sekcji komentarzy poniżej. Oto pytanie do Ciebie, jakie są zastosowania czujnika piezoelektrycznego?
