Autonomicznie zasilany (bez baterii) bezprzewodowy przycisk

Jakie byłoby wykonalne podejście / zaprojektowanie obwodu w celu stworzenia przycisku bezprzewodowego z własnym zasilaniem, zakładając, że jest on nawet realistyczny?

Oto, co rozumiem przez każdy z trzech terminów:

• Samozasilające: moc pochodząca wyłącznie z mechanicznego działania przycisku

• Bezprzewodowa: naciśnięcie przycisku powoduje transmisję RF (rozważmy przypadek z poborem prądu szczytowego 40 mA podczas transmisji)

• Przycisk: dowolny przycisk, który mogę zdobyć w sklepie dla hobbystów, a nawet sam zbudować, ale nie przycisk, w którym muszę przekręcić korbę, aby aktywować przełącznik;)

Chciałbym założyć mały projekt „sieciowy” w moim domu (w domu), z tymi przyciskami umieszczonymi w różnych punktach, ale chciałbym zrezygnować z dowolnego źródła zasilania bateryjnego, dlatego eksperymentuję z pomysłem własnym zasilaniem . W końcu naciśnięcie przycisku niesie energię mechaniczną, która mogłaby zostać wykorzystana, a ponadto powstałe zdarzenie transmisji RF będzie jedynym momentem, w którym obwód będzie żył lub będzie musiał pobierać prąd (około 40 mA).

Moje dotychczasowe złamane myśli:

• Rozważam zastosowanie kondensatora / superkondensatora, który ładuje się podczas zdarzenia mechanicznego.
• Być może mógłbym użyć jakiejś metody pozyskiwania (piezoelektrycznej, opartej na przekładni itp.) Energii mechanicznej z pchnięcia.
• Zauważyłem, że jest tu interesujący układ, który może się tu przydać : LTC3588

Dla każdego, kto jest zainteresowany dość bezpośrednim podejściem piezoelektrycznym, odkryłem jeden udany raport (przy użyciu przycisku piezoelektrycznego z zapalniczki) w następującym artykule z 2001 r. Autorstwa dwóch badaczy z MIT Media Lab (nawiasem mówiąc, artykuł ten jest bardzo podobny do mojego Pytanie!):

• Kompaktowy, bezprzewodowy, samozasilający kontroler przyciskowy J Paradiso, M Feldmeier - Ubicomp 2001: Ubiquitous Computing, 2001 - Springer

Poniższy wyciąg z artykułu dobrze podsumowuje ich metodę:

Kondensator zbiornikowy 4,4 μF integruje ładunek przeniesiony z uderzenia przycisku. To z kolei zasila nisko opadający regulator liniowy MAX666, który zapewnia stabilne (choć bardzo nieefektywne) zasilanie +3 wolty do momentu wyczerpania ładunku kondensatora. Po aktywacji MAX666 włącza się cyfrowy koder ID HT12E, generując powtarzalny 12-bitowy numer seryjny nadawany przez moduł nadajnika On-Off-Keyed (OOK).

Rysunek ich obwodu:

Obrazy ich płyty / komponentów:

Oto dalsze szczegółowe informacje, które wybrałem z ich realizacji:

• W sekcji piezoelektrycznej / guzikowej wzięli rdzeń zapalniczki „Aim 'N Flame” Scripto i zmodyfikowali działanie sprężyny, aby zmiękczyć uderzenie.

• Element piezoelektryczny generuje wartości szczytowe około kilku tysięcy woltów - jest on przepuszczany przez transformator o stosunku obrotów 90: 1, wytwarzając 30 V na kondensatorze zbiornika.

• Wydajność konwersji (mechaniczna na elektryczna) piezoelektrycznego razem z transformatorem wynosi 7%.

• W punkcie za regulatorem liniowym zmierzyli 0,5 mJ do dostarczenia (przy 3 V).

• Do transmisji bezprzewodowej wykorzystali koder Holtek HT-12E, który generuje 8 bitów ID i 4 bity danych, które z kolei są transmitowane przez RFM HX1003 (418 MHz, zużycie 7,5 mW, zasięg 50 stóp).

Myślę, że prawdopodobnie mógłbyś to zrobić w pół-rozsądny sposób, gdybyś zrobił coś takiego, jak wziąć włącznik światła i podłączyć go do sprzętu. Niech ten napęd napędza jakiś generator i zbieraj energię elektryczną (prawdopodobnie potrzebujesz trochę przekładni i sprężyny). Możesz to również zrobić za pomocą niestandardowego przycisku:

To oczywiście wymaga, abyś sam zbudował jakiś przycisk, aby uruchomić urządzenie, i będziesz musiał go wykonać za pomocą schematu naprawczego o bardzo niskich stratach lub wykonać naprawdę długi skok po naciśnięciu przycisku. Możesz to zrobić, ale nie wiem, czy to praktyczne. Część transmisyjna RF wydaje się mniej problemem, a raczej mechanizmem uzyskiwania wystarczającego ładunku. Współczesną elektronikę można zasilać bardzo małą mocą, ale wydaje się, że problemem jest generowanie dowolnej mocy.

Woo doodling!