小小的水果竟能驅(qū)動AVR單片機？

能工作的水果供電的AVR單片機的配置如下：

硬件：Mega88，32KHz外部晶振，2倍負壓電路由AVR的PWM驅(qū)動，LCD是靜態(tài)的筆端式LCD，用Mega88的IO口直接驅(qū)動，沒有分時掃描。

軟件：在Timer0中斷服務(wù)程序中每2秒鐘刷新LCD顯示，平時AVR工作在空閑模式。Timer1提供PWM波形驅(qū)動2倍負壓電路。

測量數(shù)據(jù)：

電路工作時水果電池電壓2.5V，整機電流30uA，2倍負電壓提供電壓大約-3V。

本來覺得水果電池驅(qū)動LCD只是展示會上的噱頭，三片檸檬的電力，應(yīng)該足夠帶動LCD的。不過最初當我用Mega8L做了一個電路卻不能用水果電池驅(qū)動時，我下決心親自實踐一番，看看水果供電的AVR單片機能否成功。這樣我可以驗證對低功耗單片機設(shè)計的一些認識；而我手頭上一個用MSP430的項目，樣機已經(jīng)做好多時了，覺得MSP430不爽（不只是貴，我們還要維護兩套平臺），有心想要改成AVR。那個MSP430功耗真是低，3節(jié)五號鎳鎘電池供電的樣機，停停走走用了一年多。

喜歡MSP430做低功耗設(shè)計的朋友，歡迎來砸磚。

這是水果電池的電極，陽極是做PCB的覆銅板，陰極是鍍鋅螺絲。將上述電極浸入滴過醋的三個水杯里，我測到水果電池的容量能達到：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。

水果電池的電極

我用Mega8L做了一個電路，驅(qū)動靜態(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。原來Mega8L標稱的最低工作電壓是2.7V，實際可以工作到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。我沒有花時間去改進水果電池，倒是想進一步改進AVR。

于是我先用Tiny13做了一個閃爍LED的實驗，成功的驗證了水果對AVR單片機供電的可能。Tiny13是可以工作到1.8V的。LED是Fairchild的HLMP-D150，小電流時的亮度要比普通LED好。實際上當LED點亮時，絕大部分功耗在LED上。

Tiny13驅(qū)動LED閃爍（亮）

Tiny13驅(qū)動LED閃爍（滅）

一周以后的水果電池

我想用Mega88P之類的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)完全黯淡無光。原來LCD是設(shè)計在5V工作的，于是又裝了一個2倍負壓電路，用對稱的PWM波驅(qū)動倍壓電路。

Mega88驅(qū)動LCD顯示數(shù)字0～9