Nút nhấn không dây tự động (không dùng pin)


9

Điều gì sẽ là một cách tiếp cận khả thi / thiết kế mạch để tạo ra một nút bấm không dây tự cấp nguồn, cho rằng nó thậm chí còn thực tế?

Đây là những gì tôi muốn nói trong mỗi ba điều khoản:

  • Tự cấp nguồn: Sức mạnh chỉ có được từ hành động cơ học của việc nhấn nút nhấn

  • Không dây: Nhấn nút ấn sẽ tạo ra đường truyền RF (chúng ta hãy xem xét trường hợp có mức rút cao nhất là 40 mA trong quá trình truyền)

  • Nút ấn: Bất kỳ loại nút bấm nào tôi có thể có tại cửa hàng sở thích hoặc thậm chí tự xây dựng, nhưng không phải là nút bấm mà tôi phải quay tay để kích hoạt công tắc;)

Tôi muốn thiết lập một dự án "mạng" nhỏ trong nhà (trong nhà), với các nút bấm này được đặt ở nhiều điểm khác nhau, nhưng muốn loại bỏ bất kỳ nguồn năng lượng pin nào, do đó tôi đang thử nghiệm ý tưởng tự cấp nguồn . Rốt cuộc, việc nhấn nút nhấn sẽ mang lại năng lượng cơ học có thể được sử dụng, và hơn nữa, sự kiện truyền RF kết quả sẽ là lần duy nhất mạch tồn tại hoặc cần phải rút dòng điện (khoảng 40 mA).

Những suy nghĩ tan vỡ của tôi cho đến nay:

  • Tôi đang xem xét sử dụng một tụ điện / siêu tụ điện sạc trong sự kiện cơ học.
  • Có lẽ tôi có thể sử dụng một số phương pháp thu hoạch (áp điện, dựa trên bánh răng, v.v.) của năng lượng cơ học từ lực đẩy.
  • Tôi đã nhận thấy rằng có một con chip thú vị này có thể được sử dụng ở đây: LTC3588

1
Ai đó đã làm điều đó ... ecogeek.org/component/content/article/2170
Axeman

Tôi không muốn là người đầu tiên hoặc bất cứ điều gì; đây là một thử nghiệm tại nhà cho vui Hoặc, nếu bạn đề cập rằng là một lựa chọn thực tế cho thử nghiệm của tôi, tôi không thể (không muốn) đủ khả năng - sản phẩm của họ có giá hơn 100 USD!
boardbite

Tôi đã viết nó để trả lời "giả sử nó là thực tế" ... Vâng, nó có thể được thực hiện. Bây giờ tôi cũng muốn đọc một số câu trả lời về cách có thể được thực hiện "tại nhà" :-)
Axeman

Câu trả lời:


9

Đối với bất kỳ ai quan tâm đến cách tiếp cận áp điện khá đơn giản, tôi đã phát hiện ra một báo cáo thành công (sử dụng nút nhấn áp điện từ bật lửa) trong bài báo sau từ năm 2001 bởi hai nhà nghiên cứu tại MIT Media Lab (tình cờ bài báo có tiêu đề rất giống với tôi Câu hỏi!):

Các trích xuất sau đây từ bài viết tóm tắt phương pháp của họ tốt:

Một tụ điện bể 4,4 integF tích hợp điện tích được truyền từ một nút tấn công. Đến lượt nó, cung cấp năng lượng cho bộ điều chỉnh tuyến tính bỏ học thấp MAX666, cung cấp nguồn điện ổn định (mặc dù rất không hiệu quả) cho đến khi điện tích của tụ điện bị cạn kiệt. Khi MAX666 được kích hoạt, bộ mã hóa ID kỹ thuật số HT12E được bật, tạo ra một chuỗi ID 12 bit lặp lại được phát qua mô-đun máy phát On-Off-Keyed (OOK).

Một bản vẽ mạch của họ: nhập mô tả hình ảnh ở đây

Hình ảnh của hội đồng / thành phần của họ: nhập mô tả hình ảnh ở đây

Dưới đây là chi tiết cụ thể hơn tôi đã chọn từ việc thực hiện của họ:

  • Đối với phần áp điện / nút, họ đã lấy lõi của một chiếc bật lửa Scripto của Aim Aim 'N Flame và sửa đổi hành động lò xo để làm cho cuộc đình công trở nên nhẹ nhàng hơn.

  • Phần tử piezo tạo ra các đỉnh xung quanh vài nghìn volt - điều này được truyền qua một máy biến áp, với tỷ lệ quay 90: 1, xuất 30V ở tụ điện bể.

  • Hiệu suất chuyển đổi (cơ học sang điện) cho piezo và biến áp với nhau là 7%.

  • Tại thời điểm sau bộ điều chỉnh tuyến tính, họ đo được 0,5 mJ đã được phân phối (ở mức 3V).

  • Để truyền không dây, họ đã sử dụng bộ mã hóa Holtek HT-12E, tạo ra 8 bit ID và 4 bit dữ liệu, lần lượt được truyền bởi RFM HX1003 (mức tiêu thụ 418 MHz, 7,5 mW, phạm vi 50 ft).


3

Tôi nghĩ rằng bạn có thể có thể làm điều đó một cách hợp lý nếu bạn đã làm một cái gì đó như lấy một cái đèn và kết nối nó với một thiết bị. Có thiết bị đó điều khiển một số loại máy phát điện, và thu hoạch điện (bạn có thể sẽ cần một số thiết bị và một lò xo). Bạn cũng có thể làm điều này với một nút ấn tùy chỉnh: ổ đĩa nút nhấn

Bây giờ, điều này rõ ràng đòi hỏi bạn phải xây dựng một số loại nút chính mình của để làm cho contraption đi, và bạn sẽ phải làm theo nó với một chương trình mất cải chính rất thấp, hoặc có một reaaaaaaaalllllly đột quỵ dài trên nút bấm. Bạn có thể làm điều đó, nhưng tôi không biết rằng nó thực tế. Phần truyền RF có vẻ ít vấn đề hơn và nhiều cơ chế hơn để có đủ điện tích. Bạn có thể chạy các thiết bị điện tử ngày nay với rất ít năng lượng, nhưng làm thế nào để tạo ra bất kỳ nguồn điện nào có vẻ như là vấn đề.

Woo nguệch ngoạc!


Làm thế nào hiệu quả hoặc mất mát khi chuyển đổi thành năng lượng điện với phương pháp dựa trên thiết bị này, so với một số phương pháp sử dụng áp điện? (Ngoài ra, vẽ nguệch ngoạc - bạn có vẽ nó trên máy tính bảng không? Nhắc nhở tôi về một số sách giáo khoa từ những năm 1980!)
boardbite

Áp điện có vấn đề là bạn có thể tạo ra lượng điện bạn cần, nhưng trong khung thời gian bạn đang nhìn (nhấn nút) để có được nó, bạn sẽ thực sự có điện áp cực cao (ví dụ 100+ volt) dòng điện nhỏ và phải chuyển đổi nó qua mà không mất nhiều vì xung sẽ rất ngắn. Điều hay ho của thiết bị là bạn có thể điều khiển điện áp đầu ra và hành trình nhấn nút có thể kéo dài thời lượng. (Cảm ơn! Hình tượng trưng vừa được thực hiện bằng sơn GNU trên máy tính xách tay của tôi)
Kit Scuzz
Khi sử dụng trang web của chúng tôi, bạn xác nhận rằng bạn đã đọc và hiểu Chính sách cookieChính sách bảo mật của chúng tôi.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.