اعادة التهيئة الذاتية للمتحكم WatchDog Timer الجزء الثالث

Watchdog Timer

في بعض التطبيقات قد نحتاج لعمل تهيئة"تصفير Reset " للمتحكم الأصغري Micro controller في حالة حدوث عطل في البرنامج Locked Up   او لبدء تنفيذ البرنامج من بدايته .

و الذي دفعني أكثر لكتابة هذه التدوينة ليس فقط إكمال سلسلة وضعية الإسبات في الأردوينو Sleep Mode بل نظراً لأنطباع بعض الأصدقاء عند نيتهم ترك البرمجة في ال PIC Microchip و اتجاهم نحو Arduino AVR بالقول أن الأردوينو " هم يخلطون بين الأردوينو كبيئة عمل متكاملة و بين المتحكم AVR "لا تملك المزايا الموجودة في ال PIC و من أهمها WatchDog Timer  , فجوابي لهم سيكون من خلال ما سأعرضه في هذه التدوينة و التي جوابها بأختصار : بلى يمكنها فعل كل ذلك و أكثر .

بالعودة للنشرة الفنية الخاصة بالمتحكم AVR ATmega328 وجدت كل المعلومات اللازمة عن طرق التصفير و التهيئة فيه و تقسم ل 3 أنواع :

1) التصفير الخارجي الذي عند وضع مدخل ال Reset في الوضع LOW طبعاً هذا هو المعروف لنا في العادة و في الأردوينو توجد كبسة صغيرة Reset button  .

Arduino Uno R3 و كبسة التصفير موجودة في الجهة اليسرى العلوية بالقرب من منفذ ال USB 

2) وضع يسمى "Brown Out Detection "BOD و هو قد يكون جديد على البعض لكنه ذو اهمية كبيرة اذا انه يضع المتحكم الأصغري Microcontroller في وضع التصفير اذا هبطت فولتية التغذية عن فولتية محددة "حسب 3 فولتيات مختلفة 4.3 و  2.7  و 1.8 فولت , في الأردوينو 2.7 فولت و لا يمكن الأستفادة منها فعلياً لعدة أسباب " و اذا سنحت الفرصة سأتحدث عنه في وقت أخر" .

3)وضعية ال Watchdog timer  . و هو ما سنتابع حديثنا عنه من الآن فصاعداً .

باختصار شديد يعمل هذا النظام على توليد نبضة صغيرة تقوم بتفعيل داخلي للتهيئة internal Reset مما يعيد عمل البرنامج من الصفر مجدداً بعد أن تنتهي دورة  التصفير المحددة مسبقاً TimeOut و المخطط الزمني لها كما في الشكل .

يعمل نظام ال Watchdog timer على كريستالة داخلية 128KHz  .

كما أن هتاك ميزة أخرى ألا و هي تحديد عامل prescale  لتحديد زمن دورة  وضع التصفير TimeOut بحيث ممكن ان يحدث التصفير بين 16mS إلى 8Sec و هذا ممتاز جداً إذا ما قارناه بالمؤقتات الداخلية التي لا تتجاوز 4s .

لا يعمل ال  Watchdog timer فقط على أعادة تهيئة البرنامج فقط بل يعمل ايضاً على مقاطعة وظيفة محددة و تنفيذها عند انقضاء زمن ال timOut او ممكن أن يقوم بوظيفة التصفير و المقاطعة في آن واحد , قد لا تفهم شيئاً من هذا لأنه موضوع جديد بعض الشيء و استخداماته متقدمة بعض الشيء, لكن أكمل باقي المقال حتى تتضح لك الفكرة بالأمثلة .

سنقوم  أولاً بعمل تهيئة للكود المكتوب بحيث أنه بعد 4 ثواني من تشغيل البرنامج يقوم بعمل تهيئة للبرنامج ليبدأ العمل من جديد .

البرامج بشكل عام و كيفية التعامل معها ستجدها في النشرة الفنية الكاملة ص 56 حيث الكودات مكتوبة بلغة الأسيمبلي و ال C .

كل ما ستحتاجه هو فقط هو بطاقة الأردوينو لهذه التجربة و جهاز كمبيوتر .

الكود الأول سيكون لوضع التهيئة فقط .

لتحميل البرنامج

Download the code

سنقوم هنا بجعل المتحكم في حالة سبات sleep mode و ثم عمل ايقاظ له wakeup بواسطة ال watchdog فور انتهاء الزمن المحدد Timeout .

الكود الثاني : وضع التهيئة و المقاطعة  معاً .

لتحميل البرنامج

Download the code

في الكود أمر جديد ألا و هو أمر استدعاء التصفير للمؤقت ISR WDT_vector حيث يجب أعادة تصفير ال Register flag بعد كل عملية و هذا يتم داخل جملة المقاطعة للتفاصيل ص67 من النشرة الفنية .

هذه لمحة عن هذا النوع من المؤقتات , و كلما كتبت برامج أكثر فهمت أكثر مدى أهمية هذا النوع من المؤقتات و كيف توظفها في مشاريعك و دوائرك الكهربائية .

هناك مرجع مفيد لهذا الموضوع من اعداد المهندس عبد الله جلول حول عائلة ال AVR و بالتحديد ATMEGA32   باللغة العربية يمكن الأطلاع عليه من خلال الرابط هنا   و هنا 

طبعاً استفدت جداً في كتابة هذا المقال من Donal Morrissey و كتابته الرائعة حول هذا الموضوع 

تحياتي للجميع