¿Cuáles son algunas de las pantallas segmentadas con el menor consumo de energía?

Tengo que seleccionar una pantalla de bajo consumo para un reloj digital alimentado por energía solar . He investigado numerosas tecnologías, incluida la tinta electrónica.

Sin embargo, todavía no pude compararlos debido a la falta de información en línea sobre el consumo de energía promedio.

Soy consciente de la existencia de calculadoras de bolsillo que funcionan con energía solar, que usan algún tipo de pantalla de 7 segmentos, por lo que sé que debería ser posible construir un dispositivo de seguimiento del tiempo que funcione completamente con luz.

Puedo aceptar frecuencias de actualización tan bajas como 1 cuadro por minuto, pero preferiblemente me gustaría tener 1 cuadro por segundo.

La especificación más estricta es la potencia que, idealmente, debería ser suministrada al 100 % por un pequeño panel solar.

¿Alguien tiene una buena sugerencia para una buena parte de pantalla de bajo consumo que parezca adecuada para estas especificaciones?

"E-Ink" o "E-Paper" solo consumirán energía durante la actualización, a diferencia de la pantalla LCD, aunque algunos fabricantes tienen tecnologías que compiten con la pantalla LCD. Por lo tanto, debe encontrar cuánta energía necesita un dispositivo para actualizar y, en función de su frecuencia de actualización, comparar con LCD. He visto una hoja de datos de uno de estos "E-Ink" o "E-paper", si lo encuentro lo publicaré.
Sí, soy consciente de las diferencias tecnológicas entre ellos. Mi punto principal fue que hay una falta de información cuantitativa en línea con respecto al consumo de energía promedio de las pantallas LCD y Eink. Me imagino que a medida que las frecuencias de actualización sean más bajas, las pantallas eink naturalmente funcionarán mejor en términos de consumo de energía, pero necesito una visión clara de ese punto de inflexión para ayudarme a decidir entre esas dos soluciones.
Un enlace para uno de entonces. 10uA en espera. Hay información sobre el ciclo de actualización para que pueda comparar.
@ user2088046 ¿Podría reformular su pregunta y eliminar la solicitud de recomendación parcial? Las solicitudes de recomendaciones de piezas están fuera de tema en EE.SE. Una solicitud de información sobre los tipos de pantalla con bajo consumo de energía estaría en el tema. En general, esta es una buena pregunta, excepto por la última línea.

Respuestas (4)

Eche un vistazo a las viejas pantallas LCD de Sharp de las calculadoras. No encontrará LCD de 7 segmentos de menor potencia. Considere usar un microcontrolador con un controlador LCD incorporado, ya que probablemente tendrá menos energía que cualquier cosa que pueda hacer simplemente girando los pines del puerto.

Entonces, ¿cree que no hay esperanza en tratar de encontrar una pieza de pantalla LCD <10uA por ahí?
Creo que las pantallas LCD utilizadas en las calculadoras con energía solar pueden administrar 10uA. El problema es que todos son diseños patentados y no están ampliamente disponibles. La mayoría provienen de fabricantes japoneses como Sharp, o de China, y tienden a estar interesados ​​solo en vender cientos de miles a otros fabricantes de calculadoras. Habiendo dicho eso, no son muy complejos y probablemente puedas recuperar uno de una calculadora barata y averiguar el pinout. La parte difícil será encontrar una pantalla adecuada que tenga algún tipo de conector soldable, ya que muchas serán almohadillas de cebra de muy bajo costo.

Parece que quieres una pantalla LCD. Estos pueden ser de muy baja potencia, y es por eso que se usan en relojes y muchos dispositivos portátiles que funcionan con baterías.

La electrónica de conducción de una pantalla LCD también requerirá algo de energía, por lo que realmente debe mirar todo el sistema. Para un reloj de baja potencia hecho por usted mismo, probablemente comenzaría mirando algunos de los PIC de muy baja potencia con controladores LCD incorporados. El truco para la potencia más baja será un firmware cuidadosamente escrito que use el controlador LCD mantiene el procesador en modo de suspensión en la medida de lo posible. Para su PIC, desea utilizar el oscilador del temporizador 1 que impulsa un cristal de reloj de 32,768 Hz.

Administrar la energía y almacenarla para mantener el reloj funcionando cuando el sol no brilla también será un problema de diseño importante. Probablemente sea necesario un supercap, con un circuito separado que cargue el capuchón y solo funcione cuando haya energía del panel solar disponible.

Ya tengo un oscilador de baja potencia e intentaré encontrar un buen módulo controlador LCD. ¿Alguna razón para mantenerse alejado de las pantallas eink? ¿O es básicamente una barrera de precios? Necesito evitar las baterías tanto como sea posible, pero también he llegado a la conclusión de que eventualmente necesitaré algún tipo de capacitancia para el almacenamiento de energía... ¡Gracias por el aporte!
@usuario: las pantallas de tinta electrónica son completamente estáticas y no requieren energía para mantener la pantalla. Sin embargo, toman energía para cambiar la pantalla. Creo que también pueden tener una potencia bastante baja en general, pero no tengo experiencia con ellos. Todavía son propietarios y, por lo tanto, son relativamente caros y difíciles de encontrar en el mercado abierto. Pero, mira una hoja de datos de tinta electrónica. Eso debería decirte cuánta energía necesita. No tiene sentido especular.
Si echa un vistazo a esta hoja de datos de pantalla eink , por ejemplo, proporcionan un perfil del consumo actual durante el tiempo de actualización en la página 15 . Del dibujo, estimaría un consumo de corriente promedio de ~ 10-20 mA durante el tiempo de actualización (aunque no hay una escala de tiempo). Pero todas las hojas de datos que he investigado tienen este bajo nivel de detalle o incluso peor...
@ user2088046 la hoja de datos que le presenté tiene las formas de onda que probablemente pueda obtener en el momento. De todos modos hace tiempo que he encontrado uno que dice claramente su consumo de energía de actualización. De todos modos, creo que getpebble.com es un reloj y, por lo tanto, tener una actualización de 1 segundo al menos puede darle una idea del mercado.

El consumo de energía más bajo para una pantalla que cambia constantemente como un reloj es probablemente una pantalla LCD de bajo voltaje con control estático (eso significa un cable común y muchos segmentos, uno por segmento) y de área mínima (compensación obvia aquí que me gustaría ser lo suficientemente grande para leer). El bajo voltaje también limita el rango de temperatura ambiente, pero las pantallas estáticas son mucho mejores que las multiplexadas para empezar con el cambio de temperatura. Alternativamente, las pantallas de tinta electrónica disponibles en el mercado afirman una corriente típica durante el cambio de estado (que puede durar entre 0,5 y 2 segundos) de 500 nA/cm^2.

Las pantallas LCD estáticas consumen energía continua que está relacionada con el área, el cuadrado del voltaje y la frecuencia de actualización (generalmente alrededor de 50 Hz). Las pantallas LCD multiplexadas requieren un divisor de voltaje para obtener los diferentes niveles de voltaje, por lo que tienden a consumir más energía a nivel del sistema.

Puede controlar pantallas LCD estáticas directamente con un microcontrolador si tiene suficientes pines (debe generar formas de onda simétricas que no tengan más de 50 mV de componente de CC o la pantalla puede dañarse por acción electroquímica, o algunos micros de baja potencia como PIC y MSP430 tienen controladores LCD incorporados (solo escriba un bit en el registro para activar un segmento).

Puede controlar las pantallas de tinta electrónica a 5 V directamente desde un microcontrolador adecuado (no del tipo de 3,3 V) o, para un contraste total, necesitan 15 V y un controlador de alto voltaje. También requieren un equilibrio de CC en la unidad, pero eso simplemente equivale a pulsar los segmentos 'apagados' mientras los pulsa 'encendidos', y realizar un seguimiento del estado actual para que no los escriba más de una vez sin encenderlos. apagado primero También necesitará n+1 pines para controlar una pantalla de tinta electrónica de n segmentos.

Lo más probable es que cualquier tipo de pantalla funcione para usted y no represente el mayor consumo de corriente en su sistema. Las pantallas LCD estáticas son más familiares y cambiarían más rápido de 5 V, por lo que creo que tendería de esa manera para una pantalla de reloj.

Gracias por la ayuda. ¿Tiene alguna referencia para las pantallas de tinta electrónica de 500 nA/cm^2 ? ¿Y también para las pantallas estáticas LCD de bajo consumo? Estaba apuntando a un consumo de energía promedio de 10-20 uW para la pantalla.
Enlace agregado a la guía (arriba). Para pantallas estáticas, mire las pantallas Varitronix (por ejemplo, Digikey). Los números de pieza VIM-xxx están multiplexados, VI-xx son estáticos.

La pantalla LCD segmentada VI-602-DP-RC-S y la pantalla E-Ink SC005221 se ajustan a sus necesidades. Tendrá que administrar cuidadosamente el consumo de energía del microcontrolador que los impulsa, pero ambos son capaces de funcionar con una celda solar.

¡Probablemente tengas razón! Ya me encontré con ambas pantallas... Sin embargo, no pude encontrar las hojas de datos detalladas de ninguna de esas partes de la pantalla... ¿Puede indicarme alguna documentación que muestre el consumo de energía de cualquiera de ellas?
No publican el consumo de energía porque depende del controlador y el método de conducción. La pantalla LCD puede funcionar como un capacitor por segmento que carga y descarga de 30 a 60 veces por segundo. La capacitancia es pequeña, pero consume energía. Hable con un ingeniero de aplicaciones de lumex, varitronix u otro proveedor de LCD para obtener cálculos y notas sobre cómo estimar el consumo de energía y otras opciones de menor consumo.
¡Lo intentaré después de obtener esos contactos! Gracias
¿Cuáles son algunas de las pantallas segmentadas con el menor consumo de energía?
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