Занимательная электроника

В любом микроконтроллере есть сторожевой таймер, называемым WatchDog.  Предназначение данного таймера сбрасывать контроллер, если он по какой то причине завис.

Алгоритм следующий: включается таймер WatchDog и начинает отсчет времени, в программе должна быть команда сброса данного таймера в ноль, и таймер начинает отчет заново. Если по какой то причине микроконтроллер завис и таймер не сбросился — он срабатывает и сбрасывает контроллер, аналогично команде RESET. Таким образом микроконтроллер начнет выполнят свою программу заново.

Для запуска WatchDog  есть готовая библиотека :

#include <avr/wdt.h>

Данная библиотека имеет следующие настройки и функции:

wdt_enable(time) — настраивает время работы таймера WatchDog.

wdt_reset() — сбрасывает таймер в ноль.

wdt_disable() — запрещает работу WatchDog таймера.

Значение time может быть выбрана из списка ниже:

WDTO_15MS      — соответствует 15 мс
WDTO_30MS    — соответствует 30 мс
WDTO_60MS     — соответствует 60 мс
WDTO_120MS    — соответствует120 мс
WDTO_250MS    — соответствует 250 мс
WDTO_500MS    — соответствует500 мс
WDTO_1S          — соответствует 1 сек
WDTO_2S          — соответствует 2 сек
WDTO_4S          — соответствует 4 сек
WDTO_8S          — соответствует 8 сек

Внизу программный код который демонстрирует работу сторожевого таймера. Программа взята с предыдущего урока по работе с UART. Схема подключения микроконтроллера осталась без изменения:

********************************************

В программе специально внесена ошибка в виде бесконечной зацикленности, когда мы отправляем число 3 на микроконтроллер:

if (b==’3′){

    HL1_off();

    HL2_off();

    while(1){;}

}

Если не включить WatchDog, микроконтроллер зависнет на вечно и программа выполнятся не будет. Такая ситуация может произойти по разным причинам, по этому желательно в программном коде, где это возможно (ожидание сигнала, передача или прием данных ) включать WatchDog таймер.
Программный код (как и в прошлом уроке, при отправке цифры 0,1,2 — у нас будут зажигаться светодиоды, а при отправке 3 мы специально сделаем зависание микроконтроллера):

#include <avr/io.h>
#define F_CPU 4000000
#define BAUD 9600L
#define UBRRL_value (F_CPU/(BAUD*16))-1

#include <util/delay.h>
#include <avr/interrupt.h>
#include <avr/wdt.h>

void init_pin(void);
#define HL1_on() PORTB|=(1<<PB0)
#define HL1_off() PORTB&=~(1<<PB0)
#define HL2_on() PORTB=(1<<PB1)
#define HL2_off() PORTB&=~(1<<PB1)

int b;

ISR(USART_RXC_vect)
{
b = UDR;
}

void init_USART() {
UBRRL = UBRRL_value;
UBRRH = UBRRL_value >> 8;
UCSRB |=(1<<TXEN)|(1<<RXEN);
UCSRC |=(1<< URSEL)|(1<< UCSZ0)|(1<< UCSZ1);
UCSRB |= (1<<RXCIE);
sei();
}

void send_UART(char value) {
while(!( UCSRA & (1 << UDRE)));
UDR = value;
}

int main(void){
init_pin();
init_USART();
send_UART('O');
send_UART('K');
send_UART('!');
wdt_enable(WDTO_2S);// включаем watchdog  на 2 секунды

while(1){
  if(b=='0'){
     HL1_on(); HL2_off();
     wdt_reset();
  }
if(b=='1'){
   HL2_on();HL1_off();
   _delay_ms(500);
  }
if(b=='2'){
   HL2_on();HL1_on();
   _delay_ms(500);
  }
if (b=='3'){
   HL1_off();
   HL2_off();
   while(1){;}
  }
wdt_reset(); // сбрасываем таймер watchdoq
}
}

void init_pin(void){
 PORTB=0b00000000;// PB1
 DDRB= 0b00000011;// PB1 output
}

При первом включении микроконтроллера в программе Terminal  Вы увидите надпись Ок!, и если микроконтроллер не будет перезагружаться, то есть у нас не будет срабатывать WatchDog, данная надпись больше не появиться. Если же программа зависнет (в нашем случаи придет число 3), WatchDog сработает и микроконтроллер перезагрузиться и снова отправит в Terminal слово Ок! Таким образом мы можем наблюдать за работай WatchDog.