Giorno dopo giorno, la popolazione del paese è aumentata e anche il fabbisogno di potere è aumentato. Allo stesso tempo, anche lo spreco di energia è aumentato in molti modi. Quindi riformare questa energia in una forma utilizzabile è la soluzione principale. Con lo sviluppo della tecnologia e l'uso di gadget, anche i dispositivi elettronici sono aumentati. La generazione di energia utilizzando metodi conservativi diventa carente. È necessario un metodo di generazione di energia diverso. Allo stesso tempo l'energia viene sprecata a causa della locomozione umana e in molti modi. Per superare questo problema, lo spreco di energia può essere convertito in forma utilizzabile utilizzando il sensore piezoelettrico . Questo sensore converte la pressione su di esso in una tensione. Quindi, utilizzando questo metodo di risparmio energetico, che è il sistema di generazione di energia a passo che stiamo generando energia.
Sistema di generazione di energia a passo
Sistema di generazione di energia a passo basato su microcontrollore
Questo progetto viene utilizzato per generare tensione utilizzando la forza del passo. Il sistema proposto funziona come un mezzo per generare potenza usando la forza. Questo progetto è molto utile in luoghi pubblici come fermate degli autobus, teatri, stazioni ferroviarie, centri commerciali, ecc. Quindi, questi sistemi sono collocati in luoghi pubblici dove le persone camminano e devono viaggiare su questo sistema per attraversare l'ingresso o esiste.
Schema del circuito del sistema di generazione di energia da calpestio
Quindi, questi sistemi possono generare tensione su ogni passo di un piede. A tale scopo, il sensore piezoelettrico viene utilizzato per misurare la forza, la pressione e l'accelerazione mediante la sua trasformazione in segnali elettrici. Questo sistema utilizza voltmetro per misurare l'uscita, luci a led, sistema di misurazione del peso e una batteria per una migliore dimostrazione del sistema.
- Ogni volta che viene applicata una forza sul sensore piezoelettrico, la forza viene convertita in energia elettrica.
- In quel movimento, la tensione di uscita viene immagazzinata nella batteria
- La tensione di uscita generata dal sensore viene utilizzata per pilotare i carichi CC
- Qui stiamo usando l'AT89S52 per visualizzare la quantità di batteria caricata.
Schema a blocchi del sistema di generazione di energia da calpestio
I blocchi principali del sistema di generazione di energia da calpestio sono i seguenti
- Microcontrollore AT89S52
- Sensore piezoelettrico
- Neutralizzatore di ondulazione AC
- Controller di corrente unidirezionale
- Campionatore di tensione
- LCD 16X2
- Batteria al piombo
- ADC
- INVERTER
Schema a blocchi del sistema di generazione di energia da calpestio
Sensore piezoelettrico
Un sensore piezoelettrico è un dispositivo elettrico che viene utilizzato per misurare l'accelerazione, la pressione o la forza per convertirli in un segnale elettrico. Questi sensori vengono utilizzati principalmente per il controllo dei processi, la garanzia della qualità, la ricerca e lo sviluppo in vari settori. Le applicazioni di questo sensore coinvolgono, aerospaziale, medico, strumentazione nucleare e come sensore di pressione viene utilizzato nel touch pad dei telefoni cellulari. Nell'industria automobilistica, questi sensori vengono utilizzati per monitorare l'accensione durante lo sviluppo di motori a combustione interna.
Sensore piezoelettrico
Batteria al piombo
La batteria al piombo è più comunemente utilizzata nei sistemi fotovoltaici a causa del basso costo e facilmente disponibile ovunque nel mondo. Queste batterie sono disponibili sia in batterie sigillate che a celle umide. Le batterie al piombo hanno un'elevata affidabilità grazie alla loro capacità di resistere a sovraccarico, scarica eccessiva e urti. Le batterie hanno un'eccellente accettazione della carica, una bassa autoscarica e un grande volume di elettroliti. Le batterie al piombo vengono testate utilizzando la progettazione assistita da computer. Queste applicazioni di queste batterie vengono utilizzate in Sistemi UPS e inverter e avere la capacità di esibirsi in condizioni pericolose.
Batteria al piombo
Microcontrollore AT89S52
Questo progetto utilizza il microcontrollore AT89S52 e le caratteristiche di questo microcontrollore includono ROM da 8K byte, RAM da 256 byte 3) 3 timer, 32 pin I / O, una porta seriale, 8 sorgenti di interrupt Qui stiamo usando il microcontrollore AT89S52 per visualizzare la quantità di batteria caricata quando poniamo il nostro passo sul sensore piezoelettrico.
Microcontrollore AT89S52
Convertitore da analogico a digitale
Un ADC (convertitore analogico-digitale) è un dispositivo che converte simboli analogici in digitali. Un a nalog al convertitore digitale può anche offrire una misurazione isolata. L'operazione inversa è ottenuta da un DAC (convertitore digitale-analogico). Tipicamente, questo è un dispositivo elettronico che altera un ingresso analogico come tensione o corrente in un'uscita digitale, che è correlata all'entità della tensione o della corrente. Tuttavia, alcuni dispositivi parzialmente elettronici come gli encoder rotativi possono anche essere considerati come ADC.
Convertitore da analogico a digitale
Neutralizzatore di ondulazione AC
Viene utilizzato per rimuovere le increspature dal uscita del raddrizzatore e addolcisce l'o / p della corrente continua ricevuta dal filtro, ed è costante finché il carico e la tensione di rete non vengono mantenuti costanti. Tuttavia, se uno dei due viene variato, la tensione CC ricevuta a questo punto cambia. Quindi un regolatore viene applicato allo stadio di uscita.
Inverter
Un inverter è un dispositivo elettrico che converte la corrente continua in corrente alternata, la corrente alternata convertita può essere a qualsiasi tensione e frequenza richiesta con l'uso di circuiti di controllo, trasformatori e commutazione applicabili.
Inverter
Gli inverter a stato solido sono utilizzati in una vasta gamma di applicazioni perché non hanno parti in movimento da piccoli alimentatori a commutazione alla generazione di energia a passo diretto ad alta tensione di grandi aziende elettriche utilizzando materiale piezoelettrico che trasporta energia alla rinfusa. Gli inverter vengono utilizzati per fornire alimentazione CA da fonti CC come batterie o pannelli solari. Questi sono classificati in due tipi L'o / p dell'inverter a onda sinusoidale modificata è simile a un o / p a onda quadra, escludendo che l'o / p va a 0 V per un certo periodo prima di commutare + Ve o -Ve. È molto semplice ed economico e si adatta bene a vari dispositivi elettronici, ad eccezione di apparecchiature sensibili o specializzate come le stampanti laser.
Campionatore di tensione
Il campionatore di tensione o circuito di campionamento e mantenimento è un elemento essenziale analogico e le applicazioni del campionatore di tensione includono filtri a condensatore commutato e convertitori analogico-digitali. La funzione principale del circuito sample and hold è campionare un segnale i / p analogico e mantenere questo valore per un determinato periodo di tempo per la successiva elaborazione. Il circuito di campionamento e mantenimento è progettato utilizzando un solo condensatore e un transistor MOS. Il funzionamento di questo circuito è semplice. Quando CK è alto, l'interruttore MOS sarà ON, il che a sua volta consente alla tensione di uscita di monitorare la tensione di ingresso. Quando il CK è basso, l'interruttore MOS sarà OFF.
Campionatore di tensione
Controller di corrente unidirezionale
Come specifica il termine, questo circuito lascia fluire la corrente in una sola direzione. Sono diodi e tiristori . In questo progetto il diodo (D = 1N4007) viene utilizzato come regolatore di corrente unidirezionale. La funzione principale del diodo è che consente il flusso di corrente in una sola direzione bloccando la corrente nella direzione inversa.
Diodo 1N4007
LCD 16X2
Un display LCD 16X2 viene utilizzato nel progetto di generazione di energia da calpestio per visualizzare lo stato della tensione. È inoltre dotato di un perno di regolazione del contrasto.
LCD 16X2
I vantaggi del progetto Footstep Power Generation System sono: eco-compatibilità, riduzione dello spreco di energia, minori costi di manutenzione, bassissimo rumore, ampio intervallo dinamico e di temperatura, ecc. Questo progetto è utilizzato per l'illuminazione stradale, la ricarica mobile. Può essere utilizzato in situazioni di interruzione di corrente. Le aree di applicazione di questo progetto coinvolgono aree pubbliche come templi, strade, metropolitane, stazioni ferroviarie.
Pertanto, si tratta di un sistema di generazione di energia a passo che utilizza un microcontrollore che è conveniente ed economico. Questo progetto può essere utilizzato per pilotare carichi sia AC che DC in base alla pressione che abbiamo applicato al sensore piezoelettrico. Ci auguriamo che tu abbia una migliore comprensione di questo concetto. Inoltre, per qualsiasi domanda riguardante questo argomento, ti preghiamo di fornire il tuo feedback nella sezione commenti qui sotto. Ecco una domanda per te, quali sono le applicazioni del sensore piezoelettrico?
