Ist es möglich, das AVR-Mikroprojekt mit nur einer Knopfzellenbatterie zu betreiben?

Aber Knopfzellenbatterien haben einen maximalen Impulsverbrauch bei 15 mA und einen kontinuierlichen Stromverbrauch bei 0,19 mA!? Beispiel für CR2032

Knopfzellen sind für Anwendungen mit niedrigem Strom und langer Lebensdauer vorgesehen. Als würde man eine RTC jahrelang am Leben erhalten. Alles, was in einem Datenblatt für sie steht, trifft darauf zu. Die Stromkapazität, die Drainrate, die Spannung usw. Ein CR2032 hat eine typische Kapazität von 240 mAh, von 3,0 bis 2,0 Volt, bei 15 K Ohm/0,19 mA bei 21 °C und bietet 1263 Stunden Lebensdauer.

Ändern Sie die Last/Stromaufnahme und die Lebensdauer der Batterie ändert sich. Das ist alles, was es bedeutet. Bei 85 mA Dauerbetrieb erhalten Sie keine 240 mAh. Beachten Sie die Pulse-Drain-Eigenschaften zwischen 175 und 200 mAh. Selbst wenn Sie dies tun würden, würde die Batterie immer noch nur 3 Stunden halten und zu diesem Zeitpunkt bei 2 V liegen, dh leer sein.

Und wenn die Last zunimmt, erfährt die Batterie einen Spannungsabfall . Wie in den Impulseigenschaften zu sehen ist, führt ein 2-Sekunden-Drain bei 100 Ohm/~25 mA zu einem Spannungsabfall von 0,4 V. Sein Innenwiderstand steigt.

Also JA, Sie können einen CR2032 hart fahren! All dies gilt es jedoch bei IHRER Bewerbung zu berücksichtigen . Sind 2 Stunden gut genug für dich? Bezweifel es.

Ich frage mich, ob es Optimierungstechniken für Schaltungen gibt, um eine bessere Batterielebensdauer zu erzielen. Oder Problemumgehungen?

Ja, durch die Wahl effizienterer ICs. Verwendet Ihr ATMega-Code wann immer möglich Energiesparmodi? Können Sie Ihre Pünktlichkeit reduzieren? Läuft es mit 16 MHz (was ein Problem ist, wenn Sie übrigens mit <4 V betrieben werden) oder läuft es mit einer niedrigeren Geschwindigkeit wie 8 MHz oder 4 MHz? Könntest du es ohne Probleme mit 1mHz betreiben? Das würde etwas Kraft sparen. Kann man die Schieberegister durch bessere mit geringerer Ruhestromaufnahme ersetzen?

Oder zum Beispiel Münzbatterien mit den gleichen Spezifikationen wie AAA-Batterien?

Vielleicht, aber wahrscheinlich sehr teuer. Sie können stattdessen LiPo-Akkus mit AAA-Formfaktor (Form 10500) verwenden.

Sie können den Lithium-Akku mit kleiner Größe verwenden, einige Geschäfte bieten Ihnen die kleine Größe so winzig wie möglich für RC-Helikopter an: http://www.all-battery.com/37vli-polymerandli-ionbatterypacks.aspx

Verwenden Sie außerdem Programmiertechniken wie den "Schlafmodus" für ATmega328. Wenn Sie die Arduino-Plattform verwenden, hier playground.arduino.cc/Learning/arduinoSleepCode

Wenn Sie C zum Programmieren verwenden: hier www.gammon.com.au/forum/?id=11497

Der kontinuierliche Drain-Strom in dem von Ihnen verlinkten Datenblatt ist keine maximale Nennleistung, sondern nur der typische Drain für eine Last von 15 kΩ. Sie können sicherlich mehr Strom als 190 µA ziehen, sonst hätten wir keine LED-Throwies. Wikipedia listet den maximalen Entladestrom mit 3 mA auf, jedoch ohne Quelle. Die Frage ist, wie lange Sie Ihr Gerät zum Laufen brauchen. Bei Ihrer aktuellen Stromaufnahme und Ihrem 240-mAh-Akku haben Sie etwa drei Stunden Lebensdauer, wenn alle LEDs eingeschaltet sind, wenn Sie ähnliche Entladeeigenschaften wie bei einer 15-kΩ-Last annehmen (bei Ihrer höheren Stromaufnahme ist es wahrscheinlich schlimmer).

Wenn die Laufzeit nicht ausreicht, haben Sie mehrere Möglichkeiten:

1. Reduzieren Sie die Stromaufnahme Ihres Mikrocontrollers - 20 mA ist viel Strom für diesen Mikrocontroller. Das Datenblatt für dieses Modell gibt 200 µA im aktiven Modus (1 MHz, 1,8 V) an, sodass etwas viel zusätzlichen Strom zieht. Dinge, die Sie tun können, um den Stromverbrauch zu reduzieren, umfassen die Reduzierung der Taktfrequenz des Mikrocontrollers und halten ihn wann immer möglich in einem Ruhezustand, wie Phu Le betont (obwohl Sie die Uhr so ​​schnell wie möglich laufen lassen sollten, wenn Sie den Ruhezustand verwenden, um die Zeit zu minimieren aus dem Ruhezustand verbracht), um sicherzustellen, dass unbenutzte Pins so eingestellt sind, dass sie nach oben oder unten gezogen werden. Atmel hat hier ein großartiges Dokument mit einem ganzen Haufen anderer Techniken(Dieses Dokument gilt für die XMEGA-Serie, daher gelten nicht alle für Ihren MEGA-Chip.) Möglicherweise möchten Sie den Mikrocontroller auch direkt von der Batterie trennen, wenn Sie einen Regler verwenden. Es sollte möglich sein, den Mikrocontroller im Ruhezustand weit unter 1 µA zu bringen.
2. Reduzieren Sie Ihre LED-Stromaufnahme - die LEDs werden den Großteil Ihres Stromverbrauchs ausmachen, wenn Ihre Anwendung sie stark einschaltet. Abhängig von Ihrer Anwendung können Sie sie möglicherweise durch Dimmer ersetzen.
3. Verwenden Sie eine größere Batterie - Wenn Sie den Strom des Mikrocontrollers senken können und Ihre Anwendung die LEDs nur selten als Statusanzeigen oder was auch immer aktiv hat, können Sie möglicherweise mit den Knopfzellen davonkommen. Sie könnten ein paar CR2032 parallel verwenden, da sie leicht zu finden sind. Es gibt auch kleine wiederaufladbare Akkus, wie Phu Le erwähnt, aber Sie müssten eine Möglichkeit haben, sie aufzuladen. Wenn Ihre LEDs die meiste Zeit eingeschaltet sein müssen, wird Ihre Stromaufnahme ziemlich hoch sein, egal was Sie tun, und Sie müssen möglicherweise einen Weg finden, eine leistungsfähigere Batterie einzubauen. CR2477 sind für 1000 mAh ausgelegt und viel dicker als die CR2032, aber nicht so viel breiter, mit einer Kapazität, die mit der Verwendung eines Paares AAA-Batterien vergleichbar ist (obwohl weitaus teurer). Wenn es nur ein oder zwei Tage laufen muss, ist es vielleicht machbar, aber längerfristig,

Direkte qualifizierende Antwort auf Ihre Frage: Ja, es ist möglich ... nur nicht sehr lange.

Schämen Sie sich nicht, in der Stromversorgung mehr Masse gebunden zu haben als in der aktiven Elektronik. Das ist NICHT ungewöhnlich.