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关节发电器及其智能接口电路
资料介绍
随着全球能源的不断减少,传统化学电池暴露出越来越多的各种问题。目前很多新型便携式电子设备又发展迅速,而其供电问题正亟待解决。为了寻找一种永久式的电源来替代传统的电池,人们一直在尝试各种从环境中采集能量的方法,包括太阳能、风能、电磁能、振动能等。其中,对人体动能采集的研究也越来越多。
本文首先设计并制作了一种适合人体膝关节处的关节发电器。它佩戴在膝盖的外侧,并用绷带固定。内部有一个与增速齿轮组连接的小型三相发电机。走路时关节的摆动带动齿轮组转动进而带动发电机发电,将人体动能转化成电能。
其次,本文通过低功耗单片机和微调电位器对关节发电器进行实时监测和控制,并实现对各种佩戴情况的自适应分析,得到最有效的控制模式。由于关节摆动的角速度决定了发电器的发电量及发电效率,而不同的佩戴者在不同的运动状态下关节摆动的幅度和角速度均不一样。本文通过程序采集佩戴者信息,分析处理后向单片机发出控制指令。
最后,本文给出了一种能量存储装置。用户通过简单的行走就可以不断地存储电能,用来为手机、MP3等移动电子产品或一些可穿戴设备供电。储能装置同样也可以在各种急需电源的情况下提供电源,如户外活动或者是部队野外行军等。同时,当单片机电源电能不足时,也可以由储能装置进行充电,无需更换电源,就能基本实现自供电。
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资料:bitboy
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