果蔬“很忙”：DIY果蔬也能驅(qū)動(dòng)的低功耗單片機(jī)

科技發(fā)達(dá)的時(shí)代，果蔬也開始變得很忙，低功耗單片機(jī)讓水果電池驅(qū)動(dòng)LCD成為展示會(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)用Mega8L做了一個(gè)電路卻不能用水果電池驅(qū)動(dòng)時(shí)，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);而手頭上一個(gè)用 MSP430($2.0250)的項(xiàng)目，樣機(jī)已經(jīng)做好多時(shí)了，覺得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。

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。

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。

水果電池的電極

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，可見水果電池的容量很小。我沒有花時(shí)間去改進(jìn)水果電池，倒是想進(jìn)一步改進(jìn)AVR。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($0.1500)，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(滅)

一周以后的水果電池