Piezo Power: Wearable Energy Harvester - Gunook

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zuletzt bearbeitet: 2024-01-30 07:19

Dieses Projekt wurde von Donovan New im Rahmen seiner Bachelorarbeit am Pomona College im Fachbereich Physik und Astronomie abgeschlossen. Diese Informationen wurden zuletzt am 3. Mai 2019 aktualisiert.

Dieses anweisbare bietet die 3D-Druckdateien und den Arduino-Code, der verwendet wird, um einen tragbaren Energy Harvester zu erstellen, dessen Leistungsabgabe von einem Datenlogger überwacht wird. Dies ermöglicht es, die aus der menschlichen Bewegung gewonnene Energie unter Verwendung von Piezoelektrizität zu quantifizieren. Das Design umfasst einen Onboard-Arduino mit SD-Karten-Datenlogger. Zusätzlich zum Sammeln von Daten über die in jedem Versuch erzeugte Strommenge kann ein Lautsprecher für Audio-Feedback in Echtzeit integriert werden.

Schritt 1: Teile

Dieses Projekt ist für den folgenden piezoelektrischen bimorphen Wandler ausgelegt:

Mide PPA-2011 ($274)

Für das Arduino haben wir das Uno Rev3 verwendet:

Arduino ($22)

Zur Protokollierung der Daten haben wir den SD-Kartenschreiber von Adafruit verwendet:

Datenprotokollierungsschild ($17 einschließlich Header)

Man benötigt auch zusätzliche Teile (SD-Karte, Lastwiderstand, Glättungskondensator, Gleichrichterbrücke, 9-V-Batterie zur Stromversorgung des Arduino, kleine Schrauben und Muttern sowie Überbrückungsdrähte / Stecker).

Schritt 2: Labortestgerät

Die hier angehängten Dateien können zum 3D-Drucken einer Klemme verwendet werden, die den Generator auf einer Schwingsäule hält.

Schritt 3: Feldtestgerät

Die beiden hier angehängten.stl-Dateien können zum 3D-Drucken des Gehäuses zur Aufnahme des Generators und des Datenloggers verwendet werden.

Die hier angehängte.iso-Datei enthält die Arduino-Skizze, die für die Datenerfassung verwendet wird.

Ein Bild unserer letzten Schaltung wird gezeigt.

Es werden Beispieldaten für den Ausgang (in Volt an einem 20 kOhm Lastwiderstand nach der Gleichrichtung mit einem 10 MikroFarad Glättungskondensator) für verschiedene Aktivitäten gezeigt.