Беспроводная кнопка с автономным питанием (без батареи)

Каков был бы возможный подход / дизайн схемы, чтобы сделать беспроводную кнопку с автономным питанием, предполагая, что это даже реалистично?

Вот что я имею в виду под каждым из трех терминов:

• Автономное питание: мощность, получаемая только от механического воздействия на кнопку

• Беспроводная связь: нажатие кнопки приводит к радиочастотной передаче (рассмотрим случай с пиковым потреблением тока 40 мА во время передачи)

• Кнопка: любой тип кнопки, которую я могу получить в магазине для любителей или даже построить сам, но не кнопку, где мне нужно повернуть рукоятку, чтобы активировать переключатель;)

Я хотел бы создать небольшой «сетевой» проект у себя дома (в помещении) с этими кнопками, расположенными в разных точках, но хотел бы покончить с любым источником питания от батареи, поэтому я экспериментирую с идеей с автономным питанием , В конце концов, нажатие кнопки приносит механическую энергию, которая может быть использована, и, кроме того, результирующее событие радиопередачи будет единственным временем, когда цепь будет активна или потреблять ток (около 40 мА).

Мои разбитые мысли до сих пор:

• Я рассматриваю возможность использования конденсатора / суперкап, который заряжается во время механического события.
• Возможно, я мог бы использовать какой-то метод сбора (пьезоэлектрической, зубчатой ​​и т. Д.) Механической энергии от толчка.
• Я заметил, что здесь есть интересная микросхема: LTC3588

Для тех, кто интересуется довольно простым пьезоэлектрическим подходом, я обнаружил один успешный отчет (с использованием пьезоэлектрической кнопки от прикуривателя) в следующей статье от 2001 года двух исследователей из MIT Media Lab (кстати, статья названа очень похожей на мою Вопрос!):

• Компактный, беспроводной, автономный кнопочный контроллер от J Paradiso, M Feldmeier - Ubicomp 2001: Ubiquitous Computing, 2001 - Springer

Следующий отрывок из статьи хорошо описывает их метод:

Резервуар емкостью 4,4 мкФ объединяет заряд, передаваемый при нажатии кнопки. Это, в свою очередь, приводит в действие линейный регулятор MAX666 с низким выпадением напряжения, который обеспечивает стабильное (хотя и очень неэффективное) напряжение +3 В, пока не разрядится заряд конденсатора бака. Когда MAX666 активирован, кодировщик цифровых идентификаторов HT12E активируется, создавая повторяющуюся 12-битную последовательную идентификацию с помощью широковещательного модуля (OOK).

Чертеж их схемы:

Изображения их платы / компонентов:

Вот дальнейшие конкретные детали, которые я взял из их реализации:

• Для пьезоэлектрической / кнопочной секции они взяли ядро ​​зажигалки Scripto «Aim 'N Flame» и изменили действие пружины, чтобы сделать удар более мягким.

• Пьезоэлемент генерирует пики в несколько тысяч вольт - он пропускается через трансформатор с соотношением витков 90: 1, выводя 30 В на емкостном конденсаторе.

• Эффективность преобразования (механическая в электрическую) для пьезо и трансформатора вместе составляет 7%.

• В точке после линейного регулятора они измерили 0,5 мДж, которые должны были быть доставлены (при 3 В).

• Для беспроводной передачи использовался кодер Holtek HT-12E, который генерирует 8 бит ID и 4 бита данных, которые в свою очередь передаются с помощью RFM HX1003 (418 МГц, потребление 7,5 мВт, диапазон 50 футов).

Я думаю, что вы могли бы сделать это почти разумно, если бы вы сделали что-то вроде включения светового переключателя и подключения его к механизму. Возьмите с этой зубчатой ​​передачей какой-нибудь генератор и соберите электричество (вам, вероятно, понадобится редуктор и пружина). Вы также можете сделать это с помощью специальной кнопки:

Теперь это, очевидно, требует, чтобы вы сами создали какую- то кнопку для запуска хитрого замыкания , и вам придется следовать за ней с помощью схемы исправления с очень низкими потерями, или иметь очень длинный ход нажатий кнопки. Вы можете сделать это, но я не знаю, насколько это практично. Часть радиопередачи кажется не столько проблемой, сколько механизмом получения достаточного заряда. Вы можете использовать современную электронику с очень малым энергопотреблением, но вопрос о том, как вообще генерировать электроэнергию, кажется проблемой.

Ву каракули!