Таймер на микроконтроллере своими руками. Таймер на микроконтроллере: как сделать своими руками устройство для точного отсчета времени

Как работает таймер на микроконтроллере. Какие функции он выполняет. Из каких компонентов состоит схема таймера. Как запрограммировать микроконтроллер для работы таймера. Преимущества использования таймера на МК.

Содержание

Что такое таймер на микроконтроллере и для чего он нужен

Таймер на микроконтроллере — это электронное устройство для точного отсчета заданных интервалов времени. Он позволяет автоматизировать включение и выключение различного оборудования по заданному расписанию. Основные функции таймера на МК:

Отсчет заданных интервалов времени (от секунд до часов)
Циклическое повторение временных интервалов
Управление нагрузкой через реле
Индикация оставшегося времени на дисплее
Программирование нескольких режимов работы

Таймеры на микроконтроллерах широко применяются в промышленной автоматике, системах «умный дом», бытовой технике и других сферах, где требуется точное управление по времени.

Из каких компонентов состоит схема таймера на микроконтроллере

Основные компоненты, входящие в схему таймера на МК:

Микроконтроллер (например, ATmega8, ATtiny2313)
Кварцевый резонатор для задания тактовой частоты
Светодиодный или ЖК-дисплей для индикации
Кнопки управления (установка времени, старт/стоп)
Реле для коммутации нагрузки
Источник питания

Микроконтроллер является «мозгом» устройства — он выполняет отсчет времени, управляет индикацией и коммутацией нагрузки. Остальные компоненты обеспечивают взаимодействие с пользователем и подключение внешних устройств.

Как запрограммировать микроконтроллер для работы таймера

Для программирования микроконтроллера таймера обычно используется язык C. Основные этапы разработки программы:

Инициализация портов ввода-вывода и таймеров МК
Настройка прерываний для отсчета времени
Реализация алгоритма работы таймера
Обработка нажатий кнопок управления

Вывод информации на дисплей
Управление коммутацией нагрузки

Ключевой момент — правильная настройка таймера микроконтроллера для точного отсчета интервалов времени. Также важно предусмотреть энергосберегающие режимы работы МК.

Преимущества таймера на микроконтроллере перед другими видами таймеров

Таймер на МК имеет ряд преимуществ по сравнению с другими типами таймеров:

Высокая точность отсчета времени
Гибкость настройки режимов работы
Возможность программирования сложных алгоритмов
Низкое энергопотребление
Компактные размеры устройства
Невысокая стоимость компонентов

Благодаря этим преимуществам таймеры на микроконтроллерах находят широкое применение как в бытовой, так и в промышленной электронике.

Сферы применения таймеров на микроконтроллерах

Таймеры на МК используются во многих областях, где требуется точное управление по времени:

Системы автоматического полива
Управление освещением
Автоматизация кормления животных
Циклическое включение оборудования
Таймеры в бытовой технике
Системы «умный дом»
Промышленные контроллеры

Широкие возможности программирования позволяют адаптировать таймер на МК практически под любую задачу управления по времени.

Как сделать таймер на микроконтроллере своими руками

Чтобы собрать таймер на МК самостоятельно, потребуются следующие шаги:

Выбор подходящего микроконтроллера
Разработка принципиальной схемы устройства
Изготовление печатной платы
Монтаж и пайка компонентов
Программирование микроконтроллера
Настройка и тестирование таймера

Наиболее сложным этапом является программирование МК. Для упрощения можно использовать готовые библиотеки для работы с таймерами и дисплеями.

Таймер на микроконтроллере — RadioRadar

Врассматриваемом таймере предусмотрено два режима обратного отсчета интервалов времени длительностью от 1-й до 999 минут или такого же числа секунд.

Схема устройства представлена на рисунке. В нем имеется выключатель SA1, с помощью которого выбирают, в каких единицах, минутах или секундах будет вестись счет, кнопки управления SB1-SB3, трехразрядный светодиодный индикатор HG1 (разряд сотен) — HG3 (разряд единиц). После включения питания таймера RC-цепь R2C3 формирует импульс, устанавливающий микроконтроллер DD1 (AT90S2313-10PI) в исходное состояние.
При установке продолжительности формируемой выдержки каждым нажатием на кнопку SB1 (Л) показания индикатора увеличивают на единицу. Если удерживать эту кнопку нажатой более 3 с, значение на индикаторе станет в каждую секунду увеличиваться на 5 единиц (минут или секунд). Кнопка SB2 (V) действует аналогично кнопке SB1, но значение на индикаторе не увеличивается, а уменьшается. По достижении значений 999 или 0 дальнейшее изменение показаний в соответствующую сторону автоматически блокируется.
Выбрав выключателем SA1, в минутах или в секундах будет отсчитываться время и установив кнопками SB1 и SB2 необходимую продолжительность выдержки, следует нажать на кнопку SB3 (С). С этого момента начинается работа таймера — высокий уровень на выходе PD6 микроконтроллера сменяется низким, подается напряжение на исполнительное устройство, подключенное к разъему Х2, о чем сигнализирует неоновая лампа HL1 (со встроенным балластным резистором), и начинается обратный отсчет заданного времени. Число, выведенное на индикатор, каждую минуту или секунду уменьшается на единицу. Десятичная точка в разряде единиц мигает с периодом 1 с.
Как только показания индикатора достигнут нуля, низкий уровень на выходе PD6 вновь станет высоким, что приведет к выключению исполнительного устройства. Кроме того, в режиме отсчета минут в этот момент на выходе PD4 будет сформирована импульсная последовательность длительностью 60 с — прозвучит звуковой сигнал. Затем прибор возвратится в исходное состояние.
Для досрочного завершения выдержки на кнопку SB3 следует нажать еще раз — исполнительное устройство будет выключено. Чтобы сформировать новую выдержку, необходимо задать ее продолжительность заново.

Узел управления исполнительным устройством собран на твердотельном реле U1, излучающий диод которого соединен с выходом PD6 микроконтроллера. Благодаря этому реле цепи, связанные с сетью 220 В, изолированы от остальных цепей таймера. Пьезоэлектрический излучатель НА1, подающий звуковой сигнал окончания выдержки, подключен к выходу PD4.
На выходах порта В микроконтроллер DD1 формирует сигналы, поступающие через токоограничительные резисторы R4-R11 на катоды элементов светодиодных индикаторов HG1-HG3, и сигналы, используемые для определения состояния кнопок SB1-SB3. Вторые выводы всех кнопок соединены вместе и подключены к входу PD3 микроконтроллера. Диоды VD1-VD3 предотвращают замыкания между линиями порта В при одновременном нажатии на несколько кнопок. Транзисторы VT1-VT3, управляемые сигналами с выходов PDO-PD2, поочередно соединяют с источником питания общие аноды индикаторов HG1-HG3, что требуется для организации динамической индикации.
Тактовая частота микроконтроллера DD1 задана кварцевым резонатором ZQ1 равной 10 МГц.
Загружаемая в микроконтроллер таймера программа, исходный текст которой имеется в приложении к статье, состоит из трех основных частей: модуля инициализации (метка INIT), основного бесконечного цикла (метка SE1) и обработчика прерывания от таймера Т/С1 (метка TIM0).
Она начинает свою работу, инициализируя регистры, счетчики, стек, таймер Т/С1, сторожевой таймер, порты ввода-вывода. По завершении инициализации на индикатор выведено число 001, все десятичные точки выключены, на выходе PD6 установлен высокий уровень, поэтому цепь исполнительного устройства разомкнута. Отсчет времени остановлен.
Задача формирования точных интервалов времени длительностью 1 с решена с помощью прерываний от таймера Т/С1, запросы которых следуют через каждые 3,9 мс (1/256 с). Их подсчитывает счетчик в регистре г25. С помощью счетчика, организованного в регистре г21, формируется интервал в 1 мин.
В процессе обработки прерываний производятся также смена отображаемого на индикаторе разряда и преобразование двоичного значения цифры, выводимой в этом разряде, в «семисег-ментный» код. Кроме того, выполняется опрос состояния кнопок, формируются сигналы управления оптоэлектронным реле и звуковым сигнализатором.
В памяти данных микроконтроллера с адреса $060 по $062 организован буфер, хранящий значение оставшегося до завершения выдержки интервала времени. Именно из него программа обработки прерывания берет цифры для динамического вывода на индикатор. При нажатии на кнопку SB1 хранящееся в буфере значение увеличивается на единицу. Одновременно запускается счетчик секунд в регистре r1. Если кнопка удерживается нажатой более 3 с, значение в буфере начинает увеличиваться на единицу пять раз за каждую секунду. Подсчет интервала времени, в течение которого происходит это увеличение, организован в регистре гО. После отпускания кнопки SB1 счетчики в регистрах г1 и гО обнуляются.
Совершенно аналогичным образом организована обработка нажатий на кнопку SB2, уменьшающих число в буфере. Счетчики времени для этой кнопки находятся в регистрах гЗ и г2.
В процессе отсчета заданной выдержки число в буфере декрементиру-ется (уменьшается на единицу) каждую минуту или секунду в зависимости от положения выключателя SA1. Учтите, что при переводе его в другое положение до завершения заданной выдержки соответственно изменится период де-крементирования.
В регистре г22 хранится двоичный код с единицей в разряде, соответствующем включенному в данный момент разряду индикатора. При инициализации в него записывается 00000001 (включен индикатор HG3), а в регистр Y — начальный адрес буфера ($060). При каждом вызове процедуры обработки прерывания содержимое регистра г22 сдвигается на один разряд влево, а регистр Y инкрементируется. Понятно, что как только единица в регистре г22 будет сдвинута в третий разряд (пройдены все индикаторы), регистры г22 и Y следует перезагрузить, восстановив в них исходные значения.
На время опроса состояния кнопок SB1-SB3 все индикаторы выключаются, а на выходах PB0-РВ2 микроконтроллера формируется код «бегущий ноль». Обнаружив низкий уровень на входе PD3 и зная, на каком из выходов PB0-РВ2 уровень в данный момент низкий, процедура обработки прерывания принимает решение о том, какая кнопка нажата.
Вся программа занимает около 670 байт памяти программ микроконтроллера.
Таймер собран на макетной плате, помещенной в пластмассовый корпус, на переднюю панель которого выведены индикаторы HG1- HG3, кнопки SB1 — SB3, выключатель SA1 и неоновая лампа HL1. Потребляемый от источника напряжения 5 В ток не превышает 100 мА.
Пьезоэлектрический излучатель НРМ14АХ можно заменить на НРА17АХ или НРА14АХ. Вместо индикаторов HDSP-F501 подойдут и другие светодиодные семиэлементные индикаторы с общими анодами. Индикаторную лампу N-702R со встроенным резистором можно заменить обычной неоновой лампой, включив последовательно с ней резистор номиналом 200…560 кОм и мощностью не менее 0,25 Вт.

Программу микроконтроллера можно скачать здесь.

Автор: С. Шишкин, г. Саров Нижегородской обл.

Таймер времени на микроконтроллере

На нашем сайте, посвящённом различным электронным самоделкам, уже неоднократно публиковались схемы простых таймеров. Конечно они уступают современным промышленным аналогам, где имеется дисплей, возможность программирования и другие сервисные функции. И вот пришло время разместить такую схему, которая на равных будет конкурировать с лучшими фирменными образцами. Цифровой таймер используются для управления работой электрических устройств, по запрограммированному графику. Этот программируемый таймер делается на основе микроконтроллера PIC16FA , который может быть запрограммирован, чтобы составить расписание включения и выключения электрического прибора, подключенного к нему, который управляется через реле. Таймер позволяет вручную задать время включения и выключения.

Поиск данных по Вашему запросу:

Схемы, справочники, даташиты:

Прайс-листы, цены:

Обсуждения, статьи, мануалы:

Дождитесь окончания поиска во всех базах.

По завершению появится ссылка для доступа к найденным материалам.

Содержание:

Таймер на микроконтроллере atmega8

Спящий режим микроконтроллеров AVR

ТАЙМЕР НА МИКРОКОНТРОЛЛЕРЕ

Attiny2313. Реле времени

Изучение таймеров микроконтроллера

Схема простого регулируемого таймера с обратным отсчетом на микроконтроллере Attiny13

ПОСМОТРИТЕ ВИДЕО ПО ТЕМЕ: Специализированное реле времени на микроконтроллере attiny13

Таймер на микроконтроллере atmega8

Из множества таймеров реле времени , собранных мной за свою трудовую деятельность, принципиальная схема этого таймера А. А что же это за таймер — прибор для отсчёта стабильных отрезков времени — если эта «стабильность» нестабильна? Ещё существенным достоинством исходной схемы является то, что она содержит всего одну микросхему — микроконтроллер PIC12F , в энергонезависимую память которого записывается программа управления таймером.

Как обычно, разработал печатную плату таймера, используя прорамму Layout 4. На корпусе закреплена розетка для подключения исполнительных устройств и заведён сетевой шнур с вилкой. Поэтому выключаем прибор и вновь включаем.

На розетке появляется напряжение В, используемое во внешнх цепях. При повторном включении таймера записанная в память микроконтроллера выдержка времени будет сколько угодно раз повторяться.

Борис 2 декабря в Виктор, а какое максимальное время у таймера? Установка времени неудобна. Если нужно время задержки 5 — 10 мин. Виктор 2 декабря в Я с Вами не согласен. Хотя не являюсь автором ни схемы, ни тем более рабочей программы, но заступлюсь за истинного автора. Время выдержки ничем не ограничено, хоть несколько лет. А потом, какая необходимость часто её менять? Затем в схеме нет самой каверзной штуки — времязадающего конденсатора, а стабильность отсчёта определяется введением кварцевого резонатора.

Если ещё точность отсчёта мала — помещайте прибор в термостат. Вадим 7 декабря в Возможность практического применения такого таймера стремится к нулю. Повторение имеет смысл разве что в целях общего развития для начинающих. Виктор 7 декабря в Каждый имеет право на своё мнение. Но я по-прежнему не согласен ни с Борисом, ни теперь с Вами.

Как раз эти таймеры очень даже нашли практическое применение на нашем Кизеловском молокозаводе взамен капризных и практически не подлежащих ремонту реле времени ВЛ По крайней мере, ремонтировать последние я отказался, а к моим самодельным приборам претензий пока нет.

Правда, выдержки временм в десятки минут и часы тем более, месяцы и годы в технологическом прцессе производства молочной прдукции и не понадобились. А минуту-полторы подержать кнопку нажатой, засекая выдержку по секундомеру — не такая уж утомительная процедура. Зато давно все убедились: 1 мин 30 сек записаны — так это навсегда.

N 19 января в Виктор 19 января в Скачайте журнал из Интернета, в этом журнале есть ещё интересные статьи. Я сейчас не работаю на Моднике, поэтому отвечаю по привычке на комменты тех топиков, что опубликовал. Если нужна схема для управления одной нагрузкой, то таких схем море.

Например, мультивибратора с раздельной регулировкой длительности импульса в данном случае времени работы и паузы между импульсами — скважности. N 20 января в Владимир 13 января в Владимир 16 марта в Всем привет. И так кому интересно как посчитать нужное значение времени. Сначала нужно перевести выбранный вами интервал в секунды т.

Только зарегистрированные и авторизованные пользователи могут оставлять комментарии. Авторизуйтесь или зарегистрируйтесь , если не зарегистрированы. Модные вещи, тренды, гаджеты и путешествия.

Современное искусство. Частичное или полное копирование материалов, опубликованных на сайте МодноНеМодно. Редакция не несет ответственности за содержание и достоверность информации, размещенной на страницах сайта МодноНеМодно. Вход для своих Регистрация. Виктор 7 ноября в Просмотров: Мнений: 13 3. Материалы по теме Лучик света в вашем кармане UltraFire C3 5mode! Фонарик на гибком шнуре, работающем от usb порта компьютера Лунный светильник The Moon от Эсуке Тачикава Бронированный ноутбук из Ирака Как сделать часы из жесткого диска Информация украшает — ювелирная флэшка со стразами от Сваровски.

Посудомоечная машина — Золушка на кухне Тепловизор на вооружении у энергетика От яблока откусили слишком много. Самодельный внешний фильтр для аквариума Сушильная машина Whirlpool. Борис 2 декабря в Виктор, а какое максимальное время у таймера? Прибор оправдывает только его простота. Виктор 2 декабря в Борис! Вот сколько достоинств имеет реле времени таймер , собранный по этой схеме.

Вадим 7 декабря в Абсолютно согласен с Борисом. То ли дело, Виктор, описанное Вами зарядное из старого компьютерного БП! Просто блестяще. Виктор 7 декабря в Каждый имеет право на своё мнение. N 19 января в А где ссылка? N 19 января в Я понял… спасибо..!! N 19 января в нужна схема циклического включения и выключения… и чтоб можно было задать время для работы и паузы в отдельности. .

Виктор 19 января в Я сейчас не работаю на Моднике, поэтому отвечаю по привычке на комменты тех топиков, что опубликовал. Владимир 13 января в radioparty. Владимир 16 марта в Всем привет. Популярные темы Бронированный ноутбук из Ирака Как сделать часы из жесткого диска Информация украшает — ювелирная флэшка со стразами от Сваровски.

Посудомоечная машина — Золушка на кухне. Люди говорят BoruicsBenierrorseni 8 октября в Многоуважаемый владелец, monemo. Меня зовут Василиса и я рада приветствовать… Читать полностью Mergadflege 19 сентября в Любые товары из Тайланда на сайте Супербанк.

Топтеги Apple Asus Bluetooth Braun GPS Panasonic Philips Smart Trashbox USB iPad iPhone samsung sony Нет автомобиль аккумуляторы антенна будильник будущее велосипед весы видеокамера гаджет гаджеты зарядное устройство зарядное устройство для мобильного зубная щетка игрушки интерактивный стол интернет камера клавиатура компьютер концепт корпус кофемашина лазер лампа мобильный телефон музыка мышка наушники нетбук ноутбук пароварка Philips планшет принтер приспособления пылесос ридер робот роботы самые дорогие часы светильник светодиод своими руками смартфон схема телевизор телефон технологии удлинитель фильтр фотоаппарат фотокамера фоторамка часы шоколад электронная книга эспрессо.

Treepods — деревья, фильтры или фонари? Улыбайтесь, в вас стреляют! Модные советы Кастомайзинг- переделка старых вещей. Сумки Furla: как отличить подделку от оригинала Составляем базовый гардероб! Яркие акценты и сочетание брендов с обычной одеждой — хороший вкус и правильный выбор Весна — время романтики и зеленого цвета.

Что же надеть? Какую одежду выбирать беременным женщинам летом Накладные воротнички — с чем и зачем Капсульный гардероб: как правильно составлять В чем встречать Новый год С чем носить леггинсы? Составляем модный look. Силуэтный образ с помощью подходящего платья Шорты весна-лето какие выбрать и с чем носить.

Спящий режим микроконтроллеров AVR

Приветствую, друзья. Данный таймер предназначен для отсчета заданных промежутков времени. Время включения, время паузы и количество рабочих циклов задаются независимо. Квант времени может быть выбран равным одной секунде или одной минуте, соответственно, время включения и время паузы могут находиться в диапазоне от 1 до секунд или минут, количество рабочих циклов может быть в диапазоне от 1 до Таким образом, минимальный промежуток времени может быть равным 1 секунде, максимальный — 4 часам и 15 минутам. Отсчет времени начинается после нажатия кнопки старта кнопку надо нажимать менее двух секунд.

Из множества таймеров (реле времени), собранных мной за свою трудовую деятельность, принципиальная схема этого таймера (А.

ТАЙМЕР НА МИКРОКОНТРОЛЛЕРЕ

Рассмотрим, как сделать таймер своими руками на микроконтроллере ATmega8, хотя код довольно просто адаптировать и для МК AVR других серий. Электронный таймер нужное устройство во всех областях, где требуется выполнение определенных действий через конкретный промежуток времени. Чтобы не повторяться схему подключения четырехразрядной динамической индикации и основу кода мы возьмем из предыдущей статьи, в которой подробно описаны все элементы кода и принцип работы динамической индикации. Управление таймера состоит всего из четырех кнопок:. В качестве индикатора срабатывания таймера применяется генератор звуковой частоты с динамиком. Генератор будет запускаться с помощью транзисторного ключа Q5, который в свою очередь открывается положительным потенциалом, поступающим из порта PC2 микроконтроллера. Упрощенно таймер работает следующим образом. Когда таймер отсчитает до нуля, на выводе PC2 микроконтроллера ATmega8 появится высокий потенциал, который откроет транзисторный ключ Q5. Далее транзисторный ключ запустит генератор и раздастся звук в динамике.

Attiny2313. Реле времени

Предлагаемый таймер предназначен для отсчёта заданных промежутков времени. Он может работать как в непрерывном циклическом режиме бесконечное повторение цикла выдержка-пауза , так и ограниченном циклическом заданное число циклов выдержка-пауза. Возможна и однократная выдержка заданной продолжительности. Длительность выдержки, длительность паузы и число циклов задают независимо.

Этот таймер позволяет задать до разных временных интервалов в сутки для одной нагрузки.

Изучение таймеров микроконтроллера

Методическое указание к лабораторной работе на учебном стенде LESO1. Таймеры предназначены для формирования временных интервалов, позволяя микропроцессорной системе работать в режиме реального времени. Таймеры представляют собой цифровые счётчики , которые подсчитывают импульсы либо от высокостабильного генератора частоты, либо от внешнего источника сигнала, в этом случае таймер называют счетчиком внешних событий. К системной шине микропроцессора таймеры подключаются при помощи параллельных портов. Как правило, в микропроцессорной системе в качестве генератора частоты выступает генератор внутренней синхронизации микроконтроллера. Частота генератора задает минимальный временной промежуток, который может определять таймер.

Схема простого регулируемого таймера с обратным отсчетом на микроконтроллере Attiny13

Спящий режим и управление питанием микроконтроллеров AVR может оказаться очень полезным, если микроконтроллер какое-то время ничего не делает, а просто тикает и ожидает какого-нибудь события. А также, для выключения не используемой периферии МК в целях экономии ресурсов батареи питания. Вообще у разных микроконтроллеров биты управления режимами энергосбережения могут быть разбросаны по разным регистрам. А также количество режимов может изменяться от 2 до 6 у разных моделей МК. Чтобы посмотреть регистры конкретного микроконтроллера загляните в даташит в раздел «Power management and sleep modes». В данной статье мы рассмотрим МК mega8. Рассмотрим регистр управления режимами питания микроконтроллера.

Хочу представить вам мою конструкцию программируемого таймера. Данный таймер предназначен для отсчета заданных промежутков времени.

Русский: English:. Бесплатный архив статей статей в Архиве. Справочник бесплатно.

Схема простого регулируемого таймера с обратным отсчетом на микроконтроллере Attiny13 Схема ниже приведенного простого регулируемого таймер состоит фактически из трех радиодеталей но, не смотря на эту простоту, он обладает хорошей функциональностью. В основе регулируемого таймера обратного отчсета лежит микроконтроллер ATtiny Все очень просто. После того как отсчет времени закончится, на том же выводе появляется сигнал низкого уровня.

Пользователь программирует устройство на включение и выключение нагрузки в определенное время. Другими словами, пользователь может указать время включения устройства и продолжительность его работы.

Управление реле с пульта на ATtiny Всем привет. Ребят подскажите, где можно взять или хотя бы примерный код для управления реле с Делаю реле времени для пускового конденсатора на тини13 не получается Добрый день все участникам В общем делаю реле времени для отключения пускового конденсатора Все собрал , ничего не

Тем не менее, раздел DIY на Geektimes, и не понятно что делать, когда DIY касается микроконтроллера, поскольку хаб о его программировании на Habrahabr. Кто бы разъяснил Войдите , пожалуйста.

Полупроводниковые и системные решения — Infineon Technologies

Новинка: МОП-транзистор CoolSiC™ 2000 В

EasyPACK™ 3B поддерживает работу при полном токе при 1500 В постоянного тока с достаточным запасом по перенапряжению — идеально подходит для фотогальванической зарядки и зарядки электромобилей.

Скачать техническое описание

electronica 2022

Посетите нас на выставке electronica в этом году — живите в Мюнхене или в цифровом виде!

Учить больше

OktoberTech™ — ежегодный технологический форум Infineon

Саммит предоставит цифровую платформу для оценки того, как мы можем стимулировать декарбонизацию и цифровизацию экосистемы Большого Китая.

Узнать больше

Обязательно к прочтению: информационный документ BMS

Преодолейте трудности проектирования автомобильных систем управления высоковольтными батареями с помощью нашего нового информационного документа, полного идей и технических советов.

Скачать сейчас

Обеспечение устойчивой мобильности

Откройте для себя концепции устойчивой мобильности. Полупроводники делают умный ход.

Узнайте здесь

Интеллектуальное профилактическое обслуживание

Эта сложная форма обслуживания по техническому состоянию предлагает неоспоримые преимущества во многих отраслях, включая экономию затрат, сокращение времени простоя и многое другое

Узнайте о преимуществах

Новости

16 декабря 2022 г. | Деловая и финансовая пресса

Новые выборы в Наблюдательный совет Infineon – д-р Вольфганг Эдер и Ханс-Ульрих Холденрид покидают совет на предстоящем ежегодном общем собрании, д-р Дисс и Клаус Хельмрих назначены …

12 декабря 2022 г. | Business & Financial Press

Компания Infineon вновь включена в индекс устойчивого развития Доу-Джонса

Новости рынка

15 декабря 2022 г. | Новости рынка

Infineon добавляет линейку двухсторонних охлаждающих устройств PQFN 25–150 В к семейству OptiMOS™ Source-Down power MOSFET

Посетите Infineon в Twitter

Что такое сторожевой таймер (WDT)?

1. Что такое сторожевой таймер
(WDT: сторожевой таймер)

Сторожевой таймер (WDT) — это таймер, который отслеживает программы микроконтроллера (MCU), чтобы определить, не вышли ли они из-под контроля или перестали работать. Он действует как «сторожевой таймер», следящий за работой MCU.

Микроконтроллер (MCU) представляет собой компактный процессор для управления электронными устройствами. Интегрированные в широкий спектр электронных устройств микроконтроллеры поставляются с предварительно загруженным программным обеспечением, команды которого используются для управления электронными устройствами.
Это делает необходимым обеспечение нормальной работы MCU. Если программа MCU по какой-либо причине выйдет из-под контроля или вообще перестанет работать, электронное устройство может вести себя неустойчиво, что в худшем случае может привести к повреждению или аварии.

Чтобы заранее предотвратить такие инциденты, роль сторожевого таймера ложится на роль сторожевого таймера, который постоянно следит за MCU, чтобы обеспечить его нормальную работу.

Функция сторожевого таймера может быть внутри MCU, но здесь мы вводим «внешние» сторожевые таймеры, более безопасный вид.

≫Нужен ли «внешний» WDT?

2. Работа WDT
: Обнаружение неисправностей MCU

Сторожевой таймер обменивается данными с MCU с заданным интервалом. Если MCU не выводит сигнал, выдает слишком много сигналов или выдает сигналы, которые отличаются от заданного шаблона, таймер определяет, что MCU неисправен, и отправляет сигнал сброса в MCU.

WDT использует несколько методов (режимов) для обнаружения сбоев MCU, и тип обнаруживаемых им сбоев зависит от режима. Ниже приводится описание работы WDT и функций в зависимости от режима.

Режим ожидания

В этом режиме сторожевой таймер определяет неисправность MCU и выдает сигнал сброса , если не получает сигнал от MCU в течение установленного интервала.

Режим тайм-аута является основным режимом или методом мониторинга WDT, но иногда он не может обнаружить сбои MCU.
В режиме тайм-аута WDT не обнаружит неисправность MCU, если MCU вводит несколько сигналов (= двойной импульс) в течение установленного периода.

Оконный режим

Оконный режим обеспечивает более точное обнаружение неисправностей, чем режим тайм-аута.
В оконном режиме сторожевой таймер определяет неисправность MCU и выдает сигнал сброса , если он не получает сигнал или получает несколько сигналов (= двойной импульс) от MCU в течение установленного интервала.

Сторожевой таймер оконного режима может быть более подходящим для таких приложений, как автомобильные устройства, которые требуют большей безопасности.

Режим вопросов и ответов (вопросы и ответы)

Режим вопросов и ответов обеспечивает более точное обнаружение неисправностей, чем два предыдущих режима.

В режиме вопросов и ответов MCU отправляет заранее определенные данные на WDT. WDT определяет, нормально ли работает MCU, в зависимости от того, соответствует ли сигнал, отправленный MCU, предварительно определенным данным.

Для устройств, требующих высокой степени безопасности, может потребоваться WDT в режиме вопросов и ответов. Однако, в отличие от режимов окна и тайм-аута, этот режим основан на обмене данными между MCU и WDT, что усложняет работу.

3. Выбор WDT

Далее мы рассмотрим моменты, которые следует учитывать, прежде чем решить, какой WDT выбрать.

Нужен ли «внешний» WDT?

Функция WDT для обнаружения неисправности MCU также включена в сам MCU.
Есть ли необходимость в предоставлении внешнего WDT в дополнение к функциям WDT, уже встроенным в MCU?

Причина в том, что внешний WDT добавляет дополнительный уровень безопасности критически важным системам.
Как было сказано ранее, WDT контролирует MCU для обнаружения ошибок. Когда MCU контролируется только WDT, встроенным в MCU, нет гарантии, что неисправный MCU сможет контролировать себя, а также обнаруживать неисправности.

Независимый WDT — единственный способ решить такие проблемы.
Резервирование считается жизненно важным для обеспечения безопасности системы. И внешний WDT может обеспечить необходимую избыточность.

Для каких приложений требуются WDT? MCU

используются во всех видах электронных устройств, но требуется ли WDT или нет, зависит от «уровня безопасности, требуемого или считающегося необходимым для конкретного приложения».

Автомобильные устройства — это устройства, отказ или неисправность MCU которых может привести к опасным для жизни авариям. В водонагревателях и кухонных плитах отказ или неисправность MCU представляет опасность возгорания.

В системах, влияющих на жизнь человека, или в приложениях, где неисправность электронного управления может привести к серьезным авариям, для обеспечения достаточного резервирования требуется внешний WDT.

Международные стандарты, такие как ISO 26262, подчеркивают, что концепция «функциональной безопасности» необходима для «обеспечения безопасности системы в случае отказа функций и частей, связанных с безопасностью». Функциональная безопасность требует установки механизмов (предохранительных устройств) для обнаружения таких проблем, как неисправность детали, чтобы снизить риск до уровня приемлемого риска.
Использование WDT позволяет обнаруживать программы MCU и другие ошибки, а также обеспечивать безопасность всей системы.

Какой режим WDT лучше?

Опять же, как и в приложениях, требующих WDT, в некоторых ситуациях может потребоваться WDT для обеспечения уровня безопасности, который требуется или считается необходимым для реализации.

Требования безопасности к электронным устройствам становятся все более строгими, особенно в автомобильной сфере. Например, новые модели устройств, для которых WDT в режиме ожидания были стандартными, теперь заменяются WDT в оконном режиме.

При настройке безопасных систем внешних WDT необходимы для резервирования, и если они работают в оконном режиме, они обеспечат высокоточный мониторинг и обнаружение.