簡單地來說，能量采集可以將一種形式的能量轉(zhuǎn)換成電力并將其存儲(chǔ)在電池或超級電容中。太陽能應(yīng)用的范圍很廣，包括高電壓的屋頂光伏電站到面向遠(yuǎn)程、低功耗應(yīng)用的小型太陽能裝置。多數(shù)注意力都集中在太陽能發(fā)電上，因?yàn)樗徽J(rèn)為是油的替代物，這算是一個(gè)大規(guī)模應(yīng)用，不過太陽能也可以以小規(guī)模采集，提供遠(yuǎn)程裝置所需的電力。太陽能電池板在白天時(shí)進(jìn)行充電，而遠(yuǎn)程監(jiān)控單元可能傳輸信號，甚至也可以將這些數(shù)據(jù)記錄在本地。各種能量采集裝置可用于驅(qū)動(dòng)許多低能量應(yīng)用，包括移動(dòng)設(shè)備的電池充電器、可穿戴電子設(shè)備以及遠(yuǎn)程傳感器網(wǎng)絡(luò)。MSP430微控制器是一種理想的可供遠(yuǎn)程使用的MCU，因?yàn)樗墓β市时憩F(xiàn)得異常出色。
圖1：所需實(shí)物材料。
為突出演示遠(yuǎn)程應(yīng)用中太陽能的使用，我們將在無線應(yīng)用中采用的德州儀器（TI）MSP430微控制器，該微控制很可能讓你一見傾心。具體來說，我們要考驗(yàn)的是一個(gè)能量采集（EH）平臺(tái)，它為一個(gè)遠(yuǎn)程郵箱傳遞通知系統(tǒng)提供電力。該郵箱盡管缺乏實(shí)際的專業(yè)需求，但相同的設(shè)置可用于一次完整動(dòng)作的遠(yuǎn)程傳輸。一旦基本掌握了電路設(shè)計(jì)和微控器編程，開發(fā)人員可能就著手開始探索不同的微控器架構(gòu)和平臺(tái)，發(fā)掘它的潛力。芯片制造商給工程師銷售開發(fā)板或套件以幫助他們快速開發(fā)和測試應(yīng)用，也免除了他們打造初始定制電路板的麻煩。盡管設(shè)計(jì)工程師會(huì)頻繁使用這些工具，但制造者們會(huì)發(fā)現(xiàn)這些“開發(fā)套件”提供了一個(gè)便捷的入口，幫助他們撬開電子設(shè)計(jì)的殿堂。
目前有很多微控器平臺(tái)可供選擇，比起備受注目的Arduino開源平臺(tái)，有的平臺(tái)可能更適合于某些具體應(yīng)用。在這里，我們展示了使用德州儀器（TI）MSP430微控制器的一個(gè)項(xiàng)目。這個(gè)微控制器目前非常常用，它的功耗極低，在這個(gè)示例中，一個(gè)能量采集（EH）太陽能平臺(tái)為一個(gè)遠(yuǎn)程通知系統(tǒng)提供電力。提供了該項(xiàng)目中的鏈接，源代碼和其它一些文件，包括了完整的說明、材料清單以及預(yù)先選定的產(chǎn)品。
項(xiàng)目概況：由太陽能電池板供電的MSP430 LaunchPad
雖然這套設(shè)施也可用于任何類似遠(yuǎn)程通知中，我們檢測到郵件被投遞時(shí)，告訴室內(nèi)的計(jì)算機(jī)。然后，在郵件投遞后，計(jì)算機(jī)驅(qū)動(dòng)一個(gè)伺服電機(jī)，移動(dòng)物理標(biāo)示以表明狀態(tài)改變。
圖2：整套設(shè)施，包括連線。
該項(xiàng)目由兩個(gè)模塊組成：第一個(gè)是室外太陽能電池板，為MSP430、RF收發(fā)器以及安裝在郵箱里的一個(gè)簡單環(huán)境光檢測電路提供電力；第二個(gè)模塊（室內(nèi)）連接到一個(gè)USB調(diào)試加密狗，一個(gè)運(yùn)行sketch（程序）的計(jì)算機(jī)，以及驅(qū)動(dòng)伺服電機(jī)在狀態(tài)變化時(shí)物理移動(dòng)指示手臂的MSP430 LaunchPad開發(fā)板。
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史海拾趣
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