【报名阶段需要填写的内容】

1. 参赛者姓名（必填项）：

酒天聊

2. 单位或学校名称（必填项）：

深圳市云迪尔科技有限公司

3. 当前职务或职称（必填项）：

研发工程师

4. 参赛作品的名字（必填项）：

干电池静电发生器

5. 简要陈述您的idea和作品（必填项）：

看了一场魔术师“金指点蜡烛”节目，才发现自己接触电子这一行近10年，却对静电这一块一知半解。（估计大部分工程师也是跟我一样，我们每天接触的工作都是面对电学这一块，也知道静电会对电子造成损坏，摩擦生电、库伦力等等理论也胸有成竹，但是说到从现有电源中分离出静电，那一下子就哑了），查阅了下静电发生器资料，原理也不难，于是决定乘着这次活动练手，到时候玩转下手指放电点蜡烛、水滴飞绕等效果。（另：我家有个小顽童准备国庆过生日，他对什么都好奇，正好也把这次的作品送于他，作为电学的启蒙入门玩具。）

作品中采用干电池升压并提供静电分离用电源，干电池方案可以满足随意移动开展各项静电学测试项目，并且电池升压范围始终控制在人体安全电压内。采用OLED显示作品调节信息量，便于对比电荷附着量与电压等因素关系。

6. 拟用到的立创商城在售物料（必填项）：

1. STM8S103F3P6   商品编号:C55961

2. TPS61041DBVR 商品编号：C9846

3. MBR0520 商品编号：C77335

4. R09-5KΩ ±20%电位器 商品编号：C37517

5. SM4532-100MT 商品编号：C9396

6.UG-9616TSWCG02 商品编号：C88335

7. 拟用到的非立创商城物料或其它补充（必填项）：

1. 12V直流电机

2.绝缘胶带、锡纸片等若干

【作品正式发表（报名成功后进入设计阶段）需要填写的内容】

一、作品简介

例如，可以包括但不局限于以下内容：

1.作品的整机外观图片或焊接组装好的PCBA图片；

2.作品的研究背景、目的和功能、市场应用前景；

     范德格拉夫起电机（Van de Graaff generator），又称范德格拉夫加速器，是一种用来产生静电高压的装置。该装置于1929年由荷兰裔美国物理学家罗伯特·杰米森·范德格拉夫发明。范德格拉夫起电机通过传送带将产生的静电荷传送到中空的金属球表面。范德格拉夫起电机非常易于获得非常高的电压，现代的范德格拉夫起电机电势可达500万伏特。作品通过可调电压与电机转速，实现静电速率可调，进作为玩具娱乐用

3.作品在创新性、趣味性、实用性甚至公益性方面，有哪些亮点可体现？

  使用干电池做范德格拉夫静电发生器，给小孩做科普，同时方便移动静电测试，可玩性十足。

二、系统构架图

用流程图或思维导图等形式，描述您的作品的组成构架，即方案图。

三、硬件部分的描述

1.附上原理图&PCB实物图的图片或者源文件（官方建议大家尽量用源文件上传），如果是图片，请确保图片是清晰可辨的；

原理图：干电池静电发生器.rar 

2.用文字把该作品的实现原理、系统的工作过程大致讲解一下。

  这个作品实现原理比较简单，作品采用TPS6104x芯片进行干电池电压升压，一路电压用于驱动范德格拉夫起电机，一路电压用于系统供电与12V电机供电，采用STM8单片机进行调节电机转速，实现范式起电机的静电可调积累作用。

 升压芯片电路：

范式起电机原理：

    空心金属圆球放在绝缘圆柱 上，圆柱内为由电动机带动上下运动的丝带（绝缘传送带），金属针尖 与数万伏的直流电源相接，电源另一端接地，由于针尖的放电作用，电荷将不断地被喷送到传送带上。另一金属针尖F与导体球的内表面相联。当带电的传送带转动到针尖附近时，由于静电感应和电晕放电作用，传送带上的电荷转移到针尖上，进而移至导体球的外表面，使导体球带电。随着传送带不断运转，球上的电量越来越多，电势也不断增加。

四、材料清单（BOM列表)

列出您这个作品所用到的主要器件（关键器件即可），比如单片机&ARM芯片、专用集成芯片(ASIC)、传感器、功能模块等。

如果所列出的芯片是来自我们立创商城上的，最好能写出该器件的商品编号或附上对应购买链接。

1. 单片机STM8S103F3P6   商品编号:C55961

2. 升压芯片 TPS61041DBVR 商品编号：C9846

3. 二极管 MBR0520 商品编号：C77335

4. 电位器 R09-5KΩ ±20%电位器 商品编号：C37517

5. SM4532-100MT 商品编号：C9396

6.显示UG-9616TSWCG02 商品编号：C88335

7. 12V直流电机

8.绝缘胶带、锡纸片等若干

五、软件部分的描述（选填）

如果您的作品涉及到软件，请列出作品对应的软件工作流程图，及关键部分的例程、源码（如果您想开源的话请上传全部源码）。

工作流程图：

部分代码：

#include "stm8s.h"
#include "stm8s103f3p_gpio.h"
#include "ADC_Source.h"
#include "stm8s103f3p_pwm.h"
#include "stm8s103f3p_clk.h"
#include "OLED.h"
#include <string.h>


static uint16_t dat_speed = 0 ,dat_volt = 0;
static char buf[15] ,Numbuf[6];
/*显示数据*/
void OEM_ShowNum(unsigned char nSel,unsigned short Num)
{
  uint32_t data = Num;
  /*显示*/
  switch(nSel)
  {
  case 0:/*显示调节电压*/
    {
      data = data*3300/1023;  /*转换为电压；mv*/
      data = data*11; /*乘倍数*/
      data = data/100; /*转换为xx.x*/
      /*显示电压值*/
      Numbuf[0] = data/10/10%10 + '0';
      if(Numbuf[0] == '0')
      {
        Numbuf[0] = 0x20;
      }
      Numbuf[1] = data/10%10 + '0';
      Numbuf[2] = '.';
      Numbuf[3] = data%10 + '0';
      Numbuf[4] = 'V';
      Numbuf[5] = 0x00;
      memcpy(buf ," Volt:" ,6);
      memcpy(buf+6 ,Numbuf ,5);
      OLED_ShowString(0,0,buf ,8);
    }
    break;
  case 1:
    {/*显示速度*/
      /*获取百分比*/
      unsigned char radio = (data*100/1020);
      /*配置占空比*/
      PWM_SetDuty(radio);
      /*显示调节速度*/
      Numbuf[0] = radio/10/10%10 + '0';
      if(Numbuf[0] == '0')
      {
        Numbuf[0] = 0x20;
      }
      Numbuf[1] = radio/10%10 + '0';
      if(Numbuf[0] == '0' && Numbuf[1] == '0')
      {
        Numbuf[1] = 0x20;
      }
      Numbuf[2] = radio%10 + '0';
      Numbuf[3] = '%';
      Numbuf[4] = 0x00;
      memcpy(buf ,"Speed:" ,6);
      memcpy(buf+6 ,Numbuf ,5);
      OLED_ShowString(0,1,buf ,8);
    }
    break;
  default:
    break;
  }
}

/*显示LOGO*/
void OEM_ShowLogo(void)
{
  /*上电*/
  ADC_Init();
  OLED_ShowString(0 ,0 ,"Power on." ,8);
  for(unsigned short n = 0; n < 500; n++);
  OLED_ShowString(0 ,0 ,"Power on.OK!" ,8);
  /*启动电机*/
  OLED_ShowString(0 ,1 ,"Start motor." ,8);
  PWM_Init();
  uint32_t data = 0;
  uint16_t bak = 0;
  while(1)
  {
    dat_speed = (uint16_t)(dat_speed*0.8f + ADC_GetValue(ADC_SPEED)*0.2f);
    if(dat_speed == bak)
    {
      break;
    }
    else
    {
      data = dat_speed;
      uint16_t radio = (data*100/1020);
      PWM_SetDuty(radio);
      bak = dat_speed;
    }
  }
}

/*主函数*/
void main(void)
{
  CLK_Configuration();
  OLED_Init();
  /*滚动显示欢迎词*/
  OEM_ShowLogo();
  OLED_Clear();
  
  /*主循环*/
  while (1)
  {
    dat_volt = ADC_GetValue(ADC_BOOT);
    dat_speed = (uint16_t)(dat_speed*0.8f + ADC_GetValue(ADC_SPEED)*0.2f);
    
    /*显示采样值*/
    OEM_ShowNum(0 ,dat_volt);
    OEM_ShowNum(1 ,dat_speed);
  }
}

源代码：

静电发生器.rar 

六、作品演示

请上传您的作品的功能演示到腾讯视频，并编辑到本楼（或附上视频链接）。按要求上传视频可获得5分，具体详见活动规则。

作品的电路并不复杂，调试起来非常简单，大部分的工作还是用于手动制作范德格拉夫起电机，我做的范德格拉夫起电机成品很拙略，大家还是借鉴原创的范德格拉夫起电机制作过程吧，动手视频教程请参考：

https://v.qq.com/x/page/j0357hiwuyd.html

制作完成后，只需要加入电源即可进行享受静电的无穷乐趣！！

七、总结

例如您在完成该作品过程中的一些体会、碰到的技术问题或调试经验、作品的未来规划，及对我们主办方的建议和意见等。

    范式起电机制作起来非常简单，我的工作仅仅是使用了干电池进行电池升压，然后驱动范式起电机，技术性知识比较少，这里参赛仅为了普及静电发生器的制作，同时也给家里小孩制作一个超级玩具