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猜猜水果能驅(qū)動(dòng)AVR單片機(jī)嗎?你絕對(duì)想不到

發(fā)布時(shí)間:2015-01-05 責(zé)任編輯:sherryyu

【導(dǎo)讀】本來(lái)覺(jué)得水果電池驅(qū)動(dòng)LCD只是展示會(huì)上的噱頭,三片檸檬的電力,應(yīng)該足夠帶動(dòng)LCD的。不過(guò)最初一位技術(shù)牛人用Mega8L做了一個(gè)電路卻不能用水果電池驅(qū)動(dòng)時(shí),最后下決心親自實(shí)踐一番,看看水果供電的AVR單片機(jī)能否成功。
 
能工作的水果供電的AVR單片機(jī)的配置如下:
 
硬件:Mega88,32KHz外部晶振,2倍負(fù)壓電路由AVR的PWM驅(qū)動(dòng),LCD是靜態(tài)的筆端式LCD,用Mega88的IO口直接驅(qū)動(dòng),沒(méi)有分時(shí)掃描。
 
軟件:在Timer0中斷服務(wù)程序中每2秒鐘刷新LCD顯示,平時(shí)AVR工作在空閑模式。Timer1提供PWM波形驅(qū)動(dòng)2倍負(fù)壓電路。
 
測(cè)量數(shù)據(jù):電路工作時(shí)水果電池電壓2.5V,整機(jī)電流30uA,2倍負(fù)電壓提供電壓大約-3V。
 
本來(lái)覺(jué)得水果電池驅(qū)動(dòng)LCD只是展示會(huì)上的噱頭,三片檸檬的電力,應(yīng)該足夠帶動(dòng)LCD的。不過(guò)最初當(dāng)我用Mega8L做了一個(gè)電路卻不能用水果電池驅(qū)動(dòng)時(shí),我下決心親自實(shí)踐一番,看看水果供電的AVR單片機(jī)能否成功。這樣我可以驗(yàn)證對(duì)低功耗單片機(jī)設(shè)計(jì)的一些認(rèn)識(shí);而我手頭上一個(gè)用MSP430的項(xiàng)目,樣機(jī)已經(jīng)做好多時(shí)了,覺(jué)得MSP430不爽(不只是貴,我們還要維護(hù)兩套平臺(tái)),有心想要改成AVR。那個(gè)MSP430功耗真是低,3節(jié)五號(hào)鎳鎘電池供電的樣機(jī),停停走走用了一年多。
 
喜歡MSP430做低功耗設(shè)計(jì)的朋友,歡迎來(lái)砸磚。
 
這是水果電池的電極,陽(yáng)極是做PCB的覆銅板,陰極是鍍鋅螺絲。將上述電極浸入滴過(guò)醋的三個(gè)水杯里,我測(cè)到水果電池的容量能達(dá)到:空載電壓3V,短路電流400uA。這使我有信心演示出水果供電的AVR單片機(jī)。
水果電池的電極
水果電池的電極
 
我用Mega8L做了一個(gè)電路,驅(qū)動(dòng)靜態(tài)的筆端式LCD,能夠在2~3節(jié)電池下工作,卻不能用水果電池驅(qū)動(dòng)。原來(lái)Mega8L標(biāo)稱(chēng)的最低工作電壓是2.7V,實(shí)際可以工作到2.5V。水果電池電壓被拉到1.9V,電流60uA,可見(jiàn)水果電池的容量很小。我沒(méi)有花時(shí)間去改進(jìn)水果電池,倒是想進(jìn)一步改進(jìn)AVR。
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于是我先用Tiny13做了一個(gè)閃爍LED的實(shí)驗(yàn),成功的驗(yàn)證了水果對(duì)AVR單片機(jī)供電的可能。Tiny13是可以工作到1.8V的。LED是Fairchild的HLMP-D150,小電流時(shí)的亮度要比普通LED好。實(shí)際上當(dāng)LED點(diǎn)亮?xí)r,絕大部分功耗在LED上。
Tiny13驅(qū)動(dòng)LED閃爍(亮)
Tiny13驅(qū)動(dòng)LED閃爍(亮)
Tiny13驅(qū)動(dòng)LED閃爍(滅)
Tiny13驅(qū)動(dòng)LED閃爍(滅)
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一周以后的水果電池
一周以后的水果電池
 
我想用Mega88P之類(lèi)的PicoPower技術(shù)的AVR芯片代替Mega8,工作電流比前一代產(chǎn)品小,工作電壓可以低到1.8V。終于收到了從Armok那里買(mǎi)的Mega88。雖然Mega88和Mega8 Pin-pin 兼容,但和Mega8的寄存器略有不同,還得重新為Mega88編譯代碼。3V下LCD亮了,但是2.3V下LCD已經(jīng)完全黯淡無(wú)光。原來(lái)LCD是設(shè)計(jì)在5V工作的,于是又裝了一個(gè)2倍負(fù)壓電路,用對(duì)稱(chēng)的PWM波驅(qū)動(dòng)倍壓電路。
Mega88驅(qū)動(dòng)LCD顯示數(shù)字0~9
Mega88驅(qū)動(dòng)LCD顯示數(shù)字0~9
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