Low-Power-Herausforderung: LCD-Solarkreaturen leben von Sonnenlicht und schlafen nachts

Bei all den E-Paper-basierten Projekten, die heutzutage die Runde machen, einschließlich unserer Low Power Challenge, würde man fast vergessen, dass monochrome LCDs die ursprünglichen Ultra-Low-Power-Displays waren. Ohne sie hätte es in den 80er und 90er Jahren keine Uhren, Taschenrechner und Handheld-Spiele gegeben, die mit Knopfzellenbatterien oder winzigen Solarpaneelen betrieben wurden. [Gabor] beschloss, eine Reihe von Geräten im LCD-Stil der 1990er Jahre zu bauen, die LCD Solar Creatures heißen. Diese süßen kleinen Biester ernähren sich ausschließlich von Solarenergie und sorgen für amüsante Animationen auf einem klassischen Sieben-Segment-LCD-Bildschirm.

Die Aktivität der Kreaturen hängt vollständig von der Menge an Kraft ab, die ihnen zur Verfügung steht. Sinken ihre Superkondensatoren unter 3,3 V, fallen ihre Mikros in einen Tiefschlafzustand und tun nichts, außer ab und zu kurz eine LED als Lebenszeichen aufblitzen zu lassen. Wenn Licht auf das Solarpanel trifft, werden die Supercaps aufgeladen und die Kreaturen erwachen zum Leben und zeigen einige grundlegende Werte an. Sobald die Kondensatoren 4,1 V erreichen, beginnen sie richtig mit dem Tag und führen ein paar Programme aus, darunter eine Simulation im Game of Life-Stil und eine Animation euklidischer Rhythmen.

Selbst im aktiven Modus verbraucht das komplette System nur 11,4 Mikroampere – genug, um das 30×70 mm2 große Solarpanel vollständig zu betreiben. Die Ladeschaltung ist mit nur einem Diodenpaar bewusst so einfach wie möglich gehalten, um zu verhindern, dass das Solarpanel die Kappen bei hellem Licht überlädt oder bei Dunkelheit entlädt. Der ATtiny85, der die Show betreibt, wird über einen 3,3-V-LDO mit Strom versorgt und misst die Spannung der Kondensatoren über einen 1 MOhm-Widerstandsteiler.

Die Körper der Kreaturen sind aus lasergeschnittenen Acrylstücken gefertigt, was den 1990er-Jahre-Touch noch verstärkt. Monochrome LCDs mögen altmodisch erscheinen, aber sie eignen sich perfekt für Projekte mit geringem Stromverbrauch wie dieses oder, sagen wir, die Herstellung einer eigenen Armbanduhr. Heutzutage können Sie sogar Ihre eigenen LCDs entwerfen und diese professionell herstellen lassen.