Chociaż pytanie nie określa rozważanego mikrokontrolera, popularne mikrokontrolery o napięciu 3,3 V firm Atmel, Texas Instruments i Microchip tolerują szyny zasilające do 3 V, 2,7 V lub w niektórych przypadkach nawet niższych.

Zauważ również, że CR2032, lub prawie każda bateria, będzie spadać w miarę wyczerpywania się. W związku z tym ograniczeniem, które należy wziąć pod uwagę, nie jest napięcie nominalne akumulatora, ale najniższe napięcie, do którego akumulator może spaść i nadal jest uważane za działające.

Arkusz danych mikrokontrolera wspomina, jaka jest bezwzględna dolna granica.

Arkusz danych ujawni również, czy niektóre parametry mikrokontrolera będą się zachowywać inaczej przy niższym napięciu.

Wiele rodzin mikrokontrolerów określa niższe ograniczenia taktowania dla niższych napięć zasilania: W ten sposób mikrokontroler, który jest przystosowany do pracy z zegarem 20 MHz, powiedzmy, 5 V, byłby ograniczony do nie więcej niż być może 12 MHz przy 3,3 V i 10 MHz przy 3 V.

Innym potencjalnym punktem różnicy może być dowolne analogowe napięcie odniesienia dostępne z mikrokontrolera: Niektóre mikrokontrolery oferują pin referencyjny z wyjściem ważnym tylko tak długo, jak długo zasilanie napięcie szyny jest wystarczająco wyższe niż napięcie odniesienia.

Aby móc obsługiwać mikrokontroler nawet w przypadku wyczerpania baterii, prosty 3-biegunowy regulator doładowania, taki jak Holtek HT7733, jest opcją do rozważenia:

To szczególne wzmocnienie działa przy napięciu akumulatora 0,7 V i jest bardzo niedrogie (20 centów każdy w moim część świata). Obwód jest wystarczająco prosty, aby dodać go do istniejącego projektu. Nie wymaga również zewnętrznego tranzystora MOSFET, co stanowi przewagę nad NCP1450.

Najtańszym sposobem jest bezpośrednie użycie baterii. Odnosząc się do typowego CR2032 arkusza danych, spójrz na krzywe rozładowania i zależność od temperatury. Jeśli cały obwód pobiera 190 μA lub mniej, możesz polegać na ponad 800 godzinach życia przy napięciu końca życia wynoszącym 2,75 V lub więcej.

Spójrz na arkusz danych swojego procesora i zobacz, czy jest GWARANTOWANY, aby działał przy 2,75 V przy częstotliwości zegara, którego używasz. Nie używaj „typowych” liczb. Na przykład, oto rysunek z PIC12F1501 arkusza danych firmy Microchip. Ta konkretna część jest dobra do 2,5 V dla dowolnej częstotliwości zegara do 20 MHz i do 2,3 V dla 16 MHz lub mniej, w całym zakresie temperatur. Z łatwością pomieści również najwyższe napięcie z nowego CR2032 (nieco powyżej 3,0 V w wysokich temperaturach).

Następnie dokładnie sprawdź arkusz danych MCU, aby upewnić się, że wszystkie urządzenia peryferyjne będą działać w tym zakresie napięcia. W przypadku tego konkretnego układu możemy wybrać napięcie brownout na 2,7V nominalne lub 2,4V nominalne. W pierwszym przypadku możemy użyć dowolnego zegara do 20 MHz, ale możemy uzyskać tylko połowę żywotności baterii (dla tego samego prądu obciążenia) z powodu wyższego napięcia brownout. W drugim przypadku jesteśmy ograniczeni do maksymalnego zegara 16 MHz, ale uzyskamy 1000 godzin pracy na baterii.

(Lub możemy wybrać PIC12LF1501 , który gwarantuje działanie do 1,8 V (i może przyjmować do 3,6 V) z częstotliwością do 16 MHz i poprzez analizę).

Jeśli okaże się, że potrzebujesz konwertera boost, NCP1450 jest tanim kontrolerem, ale wymaga zewnętrznego tranzystora i diody Schottky'ego. Jeśli zdarzy się, że twój obwód przyciągnie setki uA, możesz zoptymalizować wydajność, wybierając mniejszy tranzystor. Dla przykładu poniżej widać sprawność 70% przy 200uA na wyjściu, więc odpływ z akumulatora powinien być nieco większy niż 300uA.

Jeśli twoje zapotrzebowanie prądowe jest w mA, możesz rozważyć kompletny regulator z synchronicznym prostowaniem, taki jak AAT1217ICA-3.3-T1, który wymaga mniejszej cewki. To około 35 centów w ilości. Jeśli Twoja fabryka znajduje się w Azji, są jeszcze tańsze opcje. Ta sama analiza, co w przypadku MCU, dotyczy zakresu napięcia, w którym regulator ma gwarancję pracować (i który może zaakceptować bez uszkodzeń).

Skuteczność tych rzeczy nie jest duża przy niskich prądach, jednak jak widać tutaj:

Przy 200uA to tylko około 35% (około 660uA w dla 200uA out!), więc wiele zależy od rzeczywistego prądu roboczego twojego obwodu.