ระบบผลิตไฟฟ้าขั้นบันไดโดยใช้ไมโครคอนโทรลเลอร์

นับวันจำนวนประชากรของประเทศเพิ่มขึ้นและความต้องการพลังงานก็เพิ่มขึ้นด้วย ในขณะเดียวกันการสูญเสียพลังงานก็เพิ่มขึ้นในหลาย ๆ ด้าน ดังนั้นการปฏิรูปพลังงานนี้ให้กลับมาอยู่ในรูปแบบที่ใช้งานได้จึงเป็นทางออกที่สำคัญ เนื่องจากเทคโนโลยีได้รับการพัฒนาและการใช้แกดเจ็ตอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ก็เพิ่มขึ้นเช่นกัน การผลิตไฟฟ้าโดยใช้วิธีการอนุรักษ์นิยมกำลังขาดแคลน มีความจำเป็นสำหรับวิธีการผลิตไฟฟ้าที่แตกต่างกัน ในขณะเดียวกันพลังงานก็สูญเปล่าเนื่องจากการเคลื่อนไหวของมนุษย์และหลาย ๆ วิธี เพื่อเอาชนะปัญหานี้การสูญเสียพลังงานสามารถแปลงเป็นรูปแบบที่ใช้งานได้โดยใช้ เซ็นเซอร์ piezoelectric . เซ็นเซอร์นี้จะแปลงแรงดันให้เป็นแรงดันไฟฟ้า ดังนั้นด้วยการใช้วิธีการประหยัดพลังงานนี้นั่นคือระบบผลิตไฟฟ้าแบบก้าวเดินที่เรากำลังสร้างพลังงาน

ระบบผลิตไฟฟ้าขั้นบันได

ไมโครคอนโทรลเลอร์ที่ใช้ระบบผลิตไฟฟ้าแบบขั้นบันได

โครงการนี้ใช้เพื่อสร้างแรงดันไฟฟ้าโดยใช้แรงเหยียบ ระบบที่นำเสนอทำงานเป็นสื่อในการสร้างพลังโดยใช้กำลัง โครงการนี้มีประโยชน์มากในสถานที่สาธารณะเช่นป้ายรถเมล์โรงละครสถานีรถไฟห้างสรรพสินค้า ฯลฯ ดังนั้นระบบเหล่านี้จึงถูกวางไว้ในที่สาธารณะที่มีคนเดินและพวกเขาต้องเดินทางด้วยระบบนี้เพื่อผ่านทางเข้าหรืออยู่

แผนภาพวงจรระบบผลิตไฟฟ้าขั้นบันได

จากนั้นระบบเหล่านี้อาจสร้างแรงดันไฟฟ้าในแต่ละก้าวของเท้า เพื่อจุดประสงค์นี้จึงใช้เซ็นเซอร์เพียโซอิเล็กทริกเพื่อวัดแรงความดันและความเร่งโดยการเปลี่ยนแปลงเป็นสัญญาณไฟฟ้า ระบบนี้ใช้โวลต์มิเตอร์ในการวัดเอาต์พุตไฟ LED ระบบการวัดน้ำหนักและแบตเตอรี่เพื่อการสาธิตระบบที่ดีขึ้น

• เมื่อใดก็ตามที่มีการใช้แรงกับเซ็นเซอร์เพียโซอิเล็กทริกแรงจะถูกแปลงเป็นพลังงานไฟฟ้า
• ในการเคลื่อนไหวนั้นแรงดันไฟฟ้าขาออกจะถูกเก็บไว้ในแบตเตอรี่
• แรงดันไฟฟ้าขาออกซึ่งสร้างขึ้นจากเซ็นเซอร์ใช้ในการขับเคลื่อนโหลด DC
• ที่นี่เรากำลังใช้ AT89S52 เพื่อแสดงจำนวนแบตเตอรี่ที่ชาร์จ

แผนภาพบล็อกของระบบผลิตไฟฟ้าขั้นบันได

บล็อกหลักของระบบผลิตไฟฟ้าแบบเหยียบมีดังต่อไปนี้

• ไมโครคอนโทรลเลอร์ AT89S52
• Piezoelectric เซนเซอร์
• AC Ripple Neutralizer
• ตัวควบคุมกระแสทิศทางเดียว
• ตัวอย่างแรงดันไฟฟ้า
• 16X2 LCD
• แบตเตอรี่ตะกั่วกรด
• ADC
• อินเวอร์เตอร์

แผนภาพบล็อกของระบบผลิตไฟฟ้าขั้นบันได

Piezoelectric เซนเซอร์

เซ็นเซอร์เพียโซอิเล็กทริกเป็นอุปกรณ์ไฟฟ้าที่ใช้ในการวัดความเร่งความดันหรือแรงเพื่อแปลงเป็นสัญญาณไฟฟ้า เซ็นเซอร์เหล่านี้ ส่วนใหญ่จะใช้สำหรับการควบคุมกระบวนการการประกันคุณภาพการวิจัยและพัฒนาในอุตสาหกรรมต่างๆ การใช้งานของเซ็นเซอร์นี้เกี่ยวข้องกับการบินและอวกาศการแพทย์เครื่องมือวัดนิวเคลียร์และในฐานะเซ็นเซอร์ความดันจะใช้ในทัชแพดของโทรศัพท์มือถือ ในอุตสาหกรรมยานยนต์เซ็นเซอร์เหล่านี้ใช้เพื่อตรวจสอบการจุดระเบิดเมื่อพัฒนาเครื่องยนต์ที่มีการเผาไหม้ภายใน

Piezoelectric เซนเซอร์

แบตเตอรี่ตะกั่วกรด

แบตเตอรี่ตะกั่วมักใช้ในระบบ PV เนื่องจากต้นทุนต่ำและหาได้ง่ายทุกที่ในโลก แบตเตอรี่เหล่านี้มีให้เลือกทั้งแบบปิดผนึกและแบบเซลล์เปียก แบตเตอรี่ตะกั่วกรดมีความน่าเชื่อถือสูงเนื่องจากความสามารถในการทนต่อการชาร์จไฟเกินการคายประจุและการกระแทก แบตเตอรี่สามารถรับประจุได้ดีมีการคายประจุต่ำและมีปริมาณอิเล็กโทรไลต์มาก แบตเตอรี่ตะกั่วกรดได้รับการทดสอบโดยใช้คอมพิวเตอร์ช่วยออกแบบ มีการใช้งานแบตเตอรี่เหล่านี้ ระบบ UPS และอินเวอร์เตอร์ และมีทักษะในการปฏิบัติงานภายใต้สภาวะอันตราย

แบตเตอรี่ตะกั่วกรด

ไมโครคอนโทรลเลอร์ AT89S52

โปรเจ็กต์นี้ใช้ไมโครคอนโทรลเลอร์ AT89S52 และคุณสมบัติของไมโครคอนโทรลเลอร์นี้ประกอบด้วย ROM 8K ไบต์, แรม 256 ไบต์ 3) 3 ตัวจับเวลา, 32 I / O พิน, พอร์ต Serial หนึ่งพอร์ต, 8 แหล่งที่มาของการขัดจังหวะที่นี่เรากำลังใช้ AT89S52microcontroller เพื่อแสดงจำนวนแบตเตอรี่ที่ชาร์จ เมื่อเราวางฝีเท้าบนเซ็นเซอร์เพียโซอิเล็กทริก

ไมโครคอนโทรลเลอร์ AT89S52

ตัวแปลงอนาล็อกเป็นดิจิตอล

ADC (ตัวแปลงอนาล็อกเป็นดิจิตอล) คืออุปกรณ์ที่แปลงสัญลักษณ์แอนะล็อกเป็นดิจิทัล ก nalog เป็นตัวแปลงดิจิทัล ยังอาจเสนอการวัดแบบแยก การดำเนินการย้อนกลับทำได้โดย DAC (ตัวแปลงดิจิตอลเป็นอนาล็อก) โดยปกติแล้วนี่คืออุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่เปลี่ยนอินพุตอะนาล็อกเช่นแรงดันไฟฟ้าหรือกระแสเป็นเอาต์พุตดิจิตอลซึ่งเกี่ยวข้องกับขนาดของแรงดันไฟฟ้าหรือกระแสไฟฟ้า อย่างไรก็ตามอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์บางส่วนเช่นตัวเข้ารหัสแบบหมุนสามารถถือเป็น ADC ได้เช่นกัน

ตัวแปลงอนาล็อกเป็นดิจิตอล

AC Ripple Neutralizer

ใช้เพื่อลบระลอกคลื่นจากไฟล์ เอาต์พุตของวงจรเรียงกระแส และปรับ o / p ของ D.C ที่ได้รับจากตัวกรองให้เรียบขึ้นและจะคงที่จนกว่าแรงดันโหลดและแรงดันไฟหลักจะคงที่ แม้ว่าถ้าอย่างใดอย่างหนึ่งทั้งสองต่างกันแรงดันไฟฟ้ากระแสตรงที่ได้รับ ณ จุดนี้จะเปลี่ยนไป ดังนั้นจึงใช้ตัวควบคุมในขั้นตอนการส่งออก

อินเวอร์เตอร์

อินเวอร์เตอร์เป็นอุปกรณ์ไฟฟ้าที่แปลงไฟฟ้ากระแสตรงเป็นกระแสสลับกระแสสลับที่แปลงแล้วสามารถอยู่ที่แรงดันไฟฟ้าและความถี่ที่ต้องการโดยใช้วงจรควบคุมหม้อแปลงและสวิตชิ่งที่เกี่ยวข้อง

อินเวอร์เตอร์

อินเวอร์เตอร์โซลิดสเตตถูกนำมาใช้ในการใช้งานที่หลากหลายเนื่องจากไม่มีชิ้นส่วนที่เคลื่อนไหวได้ตั้งแต่แหล่งจ่ายไฟแบบสวิตชิ่งขนาดเล็กไปจนถึงยูทิลิตี้ไฟฟ้าขนาดใหญ่การผลิตไฟฟ้าแบบก้าวตรงแรงดันสูงโดยใช้วัสดุเพียโซอิเล็กทริก อินเวอร์เตอร์ใช้เพื่อจ่ายไฟ AC จากแหล่งจ่ายไฟ DC เช่นแบตเตอรี่หรือแผงโซลาร์เซลล์ สิ่งเหล่านี้แบ่งออกเป็นสองประเภท o / p ของอินเวอร์เตอร์คลื่นไซน์ที่ปรับเปลี่ยนจะคล้ายกับคลื่นสี่เหลี่ยม o / p ยกเว้นว่า o / p ไปที่ 0 V เป็นเวลาหนึ่งก่อนที่จะเปลี่ยน + Ve หรือ -Ve เป็นเรื่องง่ายมากและต้นทุนต่ำและเหมาะกับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ต่างๆยกเว้นอุปกรณ์ที่ละเอียดอ่อนหรือเฉพาะเช่นเครื่องพิมพ์เลเซอร์

ตัวอย่างแรงดันไฟฟ้า

เครื่องเก็บตัวอย่างแรงดันไฟฟ้าหรือวงจรเก็บตัวอย่างเป็นส่วนประกอบแบบอะนาล็อกที่จำเป็นและการประยุกต์ใช้ตัวอย่างแรงดันไฟฟ้ารวมถึงตัวกรองตัวเก็บประจุแบบสวิตช์และตัวแปลงอนาล็อกเป็นดิจิตอล ฟังก์ชั่นหลักของวงจรตัวอย่างและยึดคือการสุ่มตัวอย่างสัญญาณ i / p แบบอะนาล็อกและเก็บค่านี้ไว้เป็นระยะเวลาหนึ่งสำหรับการประมวลผลในภายหลัง วงจรตัวอย่างและถือได้รับการออกแบบโดยใช้ตัวเก็บประจุเพียงตัวเดียวและทรานซิสเตอร์ MOS หนึ่งตัว การทำงานของวงจรนี้ตรงไปตรงมา เมื่อ CK สูงสวิตช์ MOS จะเปิดขึ้นซึ่งจะอนุญาตให้แรงดันไฟฟ้าขาออกเพื่อติดตามแรงดันไฟฟ้าขาเข้า เมื่อ CK ต่ำสวิตช์ MOS จะปิด

ตัวอย่างแรงดันไฟฟ้า

ตัวควบคุมกระแสทิศทางเดียว

ตามเงื่อนไขระบุวงจรนี้ให้กระแสไหลเพียงทิศทางเดียว พวกเขาคือ ไดโอดและไทริสเตอร์ . ในโครงการนี้ไดโอด (D = 1N4007) ใช้เป็นตัวควบคุมกระแสทิศทางเดียว หน้าที่หลักของไดโอดคือช่วยให้การไหลของกระแสในทิศทางเดียวในขณะที่ปิดกั้นกระแสในทิศทางย้อนกลับ

1N4007 ไดโอด

16X2 LCD

จอ LCD 16X2 ใช้ในโครงการผลิตไฟฟ้าแบบเหยียบเพื่อแสดงสถานะแรงดันไฟฟ้า นอกจากนี้ยังมาพร้อมกับหมุดปรับความคมชัด

16X2 LCD

ข้อดีของโครงการ Footstep Power Generation System คือเป็นมิตรกับเสียงสะท้อนลดการสิ้นเปลืองพลังงานค่าบำรุงรักษาน้อยเสียงรบกวนต่ำพิเศษไดนามิกและช่วงอุณหภูมิที่กว้างเป็นต้นโครงการนี้ใช้สำหรับไฟถนนการชาร์จมือถือ สามารถใช้ในสถานการณ์ไฟฟ้าดับ พื้นที่ใช้งานของโครงการนี้เกี่ยวข้องกับพื้นที่สาธารณะเช่นวัดถนนเมืองใหญ่สถานีรถไฟ

ดังนั้นทั้งหมดนี้จึงเกี่ยวกับระบบผลิตไฟฟ้าแบบก้าวเดินโดยใช้ไมโครคอนโทรลเลอร์ซึ่งมีราคาไม่แพงประหยัด โครงการนี้สามารถใช้เพื่อขับเคลื่อนโหลดทั้ง AC และ DC ตามความดันที่เราใช้กับเซ็นเซอร์เพียโซอิเล็กทริก เราหวังว่าคุณจะเข้าใจแนวคิดนี้ดีขึ้น นอกจากนี้หากมีข้อสงสัยเกี่ยวกับหัวข้อนี้โปรดแสดงความคิดเห็นของคุณในส่วนความคิดเห็นด้านล่าง นี่คือคำถามสำหรับคุณอะไรคือการใช้งานเซ็นเซอร์เพียโซอิเล็กทริก?