Würfel
Benötigte man früher zum Bau eines elektronischen Würfels noch mehrere TTL-ICs für Taktgeber, Zähler und Decoder, so besteht eine zeitgemäße Würfelvariante nur noch aus einem Mikrocontroller und ein paar Widerständen für die Anzeige; diese besteht hier aus jeweils 7 Leuchtdioden, die so angeordnet sind, dass die gewürfelte Zahl im klassischen Würfelmuster erscheint. Zur LED-Ansteuerung genügen 4 Port Pins. Da selbst bei dem verwendeten kleinen ATtiny44 Controller genügend Ein- und Ausgänge zur Verfügung stehen, lag es nahe einen 2. Würfel vorzusehen, so wie er bei manchen Spielen benötigt wird; dieser lässt sich einfach per Steckjumper aktivieren.
Was zunächst wie eine nette kleine Spielerei aussieht, diente mir aber auch dazu, mich mit den diversen "Sleep-Modi" des Mikrocontrollers näher zu befassen, mit deren Hilfe man die Stromaufnahme im Ruhezustand erheblich reduzieren kann.
Gewürfelt wird per Tastendruck: Solange die Taste gedrückt bleibt, läuft ein Zufallsgenerator, und die Leuchtdioden flackern. Mit dem Loslassen der Taste wird das Ergebnis für ca. 4s angezeigt, bevor die Anzeige erlischt und der Mikrocontroller in den "Sleep-Modus" geschickt wird, um die Batterie zu schonen.
Wählt man den im Datenblatt beschriebenen "Power Down Sleep Modus", so ist der Ruhestrom kaum noch messbar (< 0,1µA), denn fast alle Funktionen des Prozessors sind abgeschaltet. Um den Prozessor Programm gesteuert wieder aufzuwecken hat man allerdings nicht mehr viele Möglichkeiten, da die meisten Funktionen ja jetzt außer Kraft gesetzt sind: Hier wurde ein Pin Change Interrupt benutzt, der durch Druck auf die Würfel-Taste ausgelöst wird.
Weitere Details hierzu sind in den Kommentaren der Assembler Firmware zu finden, die ebenso wie das Platinenlayout als Download zur Verfügung steht.
ATtiny44 Doppelwürfel: Eagle 3D Simulation