Задача с низким энергопотреблением: существа с ЖК-солнечными батареями живут на солнечном свете и спят по ночам

В наши дни, когда все эти проекты на основе электронной бумаги, в том числе в нашем конкурсе Low Power Challenge, вы почти забыли, что монохромные ЖК-дисплеи были оригинальными дисплеями со сверхнизким энергопотреблением. Без них в 80-х и 90-х годах у нас не было бы часов, калькуляторов и портативных игр, работающих от батареек-таблеток или крошечных солнечных панелей. [Габор] решил создать набор гаджетов в ЖК-эстетике 1990-х годов под названием LCD Solar Creatures. Эти милые зверюшки питаются только солнечной энергией и демонстрируют забавную анимацию на классическом семисегментном ЖК-экране.

Активность Существ полностью зависит от количества доступной им силы. Если их суперконденсаторы падают ниже 3,3 В, их микросхемы переходят в состояние глубокого сна и ничего не делают, кроме того, что время от времени кратковременно мигают светодиодом в знак жизни. Когда свет попадает на солнечную панель, суперкапсулы заряжаются, и Существа оживают и отображают некоторые основные характеристики. Как только напряжение достигает 4,1 В, они по-настоящему начинают свой день и запускают несколько программ, включая симуляцию в стиле «Игра жизни» и анимацию евклидовых ритмов.

Даже в активном режиме вся система потребляет всего 11,4 микроампер – этого достаточно, чтобы полностью работать от солнечной панели размером 30×70 мм2. Схема заряда намеренно сделана максимально простой и содержит всего пару диодов, чтобы солнечная панель не перезаряжала конденсаторы при ярком свете или не разряжала их в темноте. ATtiny85, который управляет всем шоу, питается через LDO 3,3 В и измеряет напряжение конденсаторов через резистивный делитель 1 МОм.

Тела Существ сделаны из кусочков акрила, вырезанных лазером, что еще больше усиливает атмосферу 1990-х годов. Монохромные ЖК-дисплеи могут показаться старомодными, но они идеально подходят для таких проектов с низким энергопотреблением, как этот, или, скажем, для создания собственных наручных часов. Сегодня вы даже можете спроектировать свои собственные ЖК-дисплеи и заказать их профессиональное изготовление.