ठंड के मामले में Arduino watchdog या Automatic RESET

यह इस बारे में होगा कि अरुडिनो को हमेशा काम करने की स्थिति में कैसे रखा जाए। प्रहरी तंत्र Atmega नियंत्रकों में बनाया गया है, लेकिन, दुर्भाग्य से, प्रत्येक Arduino बूटलोडर इस फ़ंक्शन को सही ढंग से नहीं संभालता है। आइए इस समस्या से निपटने की कोशिश करें।

तो प्रहरी क्या है? सरल शब्दों में, यह एक निश्चित समय के लिए बिल्ट-इन टाइमर है (चिप के आधार पर 8 सेकंड तक), जिसे प्रोग्रामेटिक रूप से चलाया जा सकता है। जैसे ही टाइमर "शून्य" पर शून्य हो जाता है, नियंत्रक सही रीसेट सिग्नल (RESET) देता है और पूरा डिवाइस एक हार्ड रीसेट में चला जाता है। सबसे महत्वपूर्ण बात, यह टाइमर प्रोग्रामेटिक रूप से प्रारंभिक अवस्था में भी रीसेट किया जा सकता है।

• कंट्रोलर को ओवरलोडिंग शुरू करने के लिए सही रीसेट सिग्नल काफी लंबा है। कभी-कभी यह किसी भी Arduino डिजिटल आउटपुट को RST इनपुट से जोड़ने के लिए लुभाता है और इसे 0 पर सेट करते हैं जब आपको रिबूट करने की आवश्यकता होती है। यह समस्या को हल करने का एक बुरा तरीका है, क्योंकि ऐसा संकेत समय में पर्याप्त नहीं हो सकता है, हालांकि यह संभव है कि कुछ मामलों में यह भी काम करेगा।
• हार्ड रिबूट एक वास्तविक रिबूट है जो तब होता है जब आप रीसेट बटन दबाते हैं। तथ्य यह है कि सॉफ्ट रीसेट की अवधारणा भी है - यह 0-वें पते पर एक कार्यक्रम संक्रमण है। सिद्धांत रूप में, यह भी एक उपयोगी चीज है, लेकिन इसकी मदद से एक त्रिशंकु ईथरनेट नियंत्रक या डूस एलसीडी को रिबूट करना असंभव है।

संक्षेप में, अंतर्निहित वॉचडॉग बस वह है जो आपको अतिरिक्त सर्किट, सोल्डरिंग और कनेक्शन के बिना चाहिए।

प्रहरी सुविधाएँ

वॉचडॉग फ़ंक्शंस का उपयोग करने के लिए, आपको प्रोजेक्ट में एक मानक लाइब्रेरी कनेक्ट करने की आवश्यकता है:

#include <avr/wdt.h> 

अब निम्नलिखित तीन कार्य हमारे लिए उपलब्ध हैं:

1. प्रहरी घड़ी शुरू करना:

 wdt_enable(WDTO_8S); /*     WDTO_15MS WDTO_30MS WDTO_60MS WDTO_120MS WDTO_250MS WDTO_500MS WDTO_1S WDTO_2S WDTO_4S WDTO_8S */ 

टाइमर निरंतर में निर्दिष्ट के रूप में गिना जाएगा। इस समय के बाद, एक रिबूट होगा।

2. घड़ी घड़ी रीसेट करें:

 wdt_reset(); 

मुझे लगता है कि यह समझ में आता है कि इस फ़ंक्शन की आवश्यकता क्यों है - जब तक आप इसे कॉल नहीं करते, नियंत्रक रीसेट नहीं करेगा। जैसे ही सिस्टम फ्रीज हो जाता है और यह फ़ंक्शन कहा जाना बंद हो जाता है, फिर एक निर्दिष्ट अवधि के बाद, एक रिबूट होगा।

3. वॉचडॉग को अक्षम करना:

 wdt_disable(); 

वॉचडॉग टाइमर को अक्षम करना।

वास्तव में, यह वॉचडॉग के बारे में हमारी कहानी को समाप्त कर सकता है ... लेकिन तथ्य यह है कि यह सब Arduino Uno में ही काम करता है, और Arduino Mega, Mini और Nano पर यह बिल्कुल विपरीत काम करता है, अर्थात। काम नहीं कर रहा :)

वॉचडॉग सबसे आधुनिक Arduino बोर्डों पर काम क्यों नहीं करता है

तथ्य यह है कि वॉचडॉग के कारण रिबूट के बाद, नवीनतम रिलीज के नियंत्रक न्यूनतम अवधि के लिए वॉचडॉग छोड़ते हैं, अर्थात। 15ms। यह आवश्यक है ताकि कार्यक्रम किसी तरह यह पता लगा ले कि पिछली रिबूट पहरेदार द्वारा की गई थी। इसलिए, लोडर का पहला कार्य (या आपका कार्यक्रम, यदि यह पहले शुरू होता है) जानकारी को बचाने के लिए है कि रिबूट "अप्रत्याशित" था और तुरंत वॉचडॉग को बंद कर दें। यदि ऐसा नहीं किया जाता है, तो सिस्टम बूटलूप में जाएगा, अर्थात। हमेशा के लिए अतिभारित हो जाएगा।

जैसा कि आप जानते हैं, अरुडिनो में एक विशेष बूटलोडर है जो मुख्य रूप से सिस्टम रिबूट के बाद चलता है। और, दुर्भाग्य से, मानक बूटलोडर वॉचडॉग को रीसेट नहीं करता है! इस प्रकार, सिस्टम एक क्रूर बूटलूप ("पागल नेतृत्व") में प्रवेश करता है, जिसमें 13 वें पिन पर एलईडी पागल हो जाता है)।

समस्या को हल करने के तरीके

यदि आप मानक बूटलोडर के स्रोतों को देखते हैं (वे प्लेटफ़ॉर्म के साथ आपूर्ति की जाती हैं), तो वॉचडॉग डिस्ऑन कोड (!) है, लेकिन यह कोड सशर्त संकलित है और, सबसे अधिक संभावना है, मानक बूटलोडर को वॉचडॉग समर्थन से संकलित किया गया था। कम से कम प्लेटफ़ॉर्म पैकेज संस्करण 1.5.2 (लेखन के समय अंतिम) में, यह मामला है।

समस्या को हल करने के लिए, मैंने प्लेटफ़ॉर्म के आदमी को भी पढ़ा (:) और ऐसा लगता है कि यह समस्या वहाँ वर्णित है और यहां तक ​​कि कोड भी दिया गया है जो सभी को खुश करना चाहिए:

 uint8_t mcusr_mirror __attribute__ ((section (".noinit"))); void get_mcusr(void) __attribute__((naked)) __attribute__((section(".init3"))); void get_mcusr(void){ mcusr_mirror = MCUSR; MCUSR = 0; wdt_disable(); } 

Get_mcusr () फ़ंक्शन यहां वर्णित है, जिसे रीसेट के तुरंत बाद बुलाया जाना चाहिए। यह मैक्रो "__attribute __ ((सेक्शन (Init3"))) द्वारा प्राप्त किया गया है। मैंने इस फ़ंक्शन को सभी वर्गों के लिए लिखने की कोशिश की है जो संभव हैं - हाँ, यह वास्तव में सेटअप से पहले शुरू होता है () स्केच से फ़ंक्शन, लेकिन, दुर्भाग्य से, बहुत बाद में 15ms (न्यूनतम वॉचडॉग स्थिरांक) रीसेट के बाद ...

संक्षेप में, समस्या के आसान समाधान की तलाश में मैंने इंटरनेट कैसे खोदा, कुछ भी नहीं मिला। मुझे वॉचडॉग का काम करने का एक ही तरीका मिला - बूटलोडर को रिफ़लैश करना ... जो हम अब करेंगे।

वॉचडॉग के प्रदर्शन की जाँच करना

कुछ चमकने से पहले, आपको जांचने की आवश्यकता है - अचानक आपका Arduino वॉचडॉग का समर्थन करता है। इसके लिए, मैंने परीक्षण के लिए एक छोटा स्केच लिखा। बस इसे भरें, पोर्ट मॉनिटर खोलें और देखें कि क्या होता है।


रिबूटिंग (या मॉनिटर को पोर्ट से जोड़ने) के बाद, अंतर्निहित एलईडी झपकी लेगा, यह दर्शाता है कि बूटलोडर शुरू हो गया है। अगला, सेटअप सेक्शन में, वॉचडॉग को 8 सेकंड के लिए टाइमर के साथ चालू किया जाता है। उसके बाद, एलईडी हमें इस बार गिनेगा और रिबूट होना चाहिए।

फिर मज़ेदार भाग शुरू होता है - अगर रिबूट हुआ और सब कुछ उसी क्रम में दोहराता है, तो आपके हाथों में अरडिनो है, जिसमें बूटलोडर सही ढंग से प्रहरी की प्रक्रिया करता है। अगर, रिबूट के बाद, 13 वें पिन पर एलईडी अंतहीन रूप से चमकने लगती है, तो बूटलोडर प्रहरी का समर्थन नहीं करता है। यहां, रीसेट बटन भी मदद नहीं करेगा। बाद के फर्मवेयर के लिए, आपको बिजली की आपूर्ति से बोर्ड को डिस्कनेक्ट करना होगा और इसे चालू करने के बाद, पहले रिबूट से पहले इसे फ्लैश करने का समय होगा।

मैंने 4 प्रकार के बोर्डों का परीक्षण किया और केवल Arduino Uno में बूटलोडर के रूप में काम करना चाहिए:

नया बूटलोडर फ्लैश करने का सबसे आसान तरीका क्या है?

आप अलग-अलग प्रोग्रामर का उपयोग करके Arduino में बूटलोडर को फ्लैश कर सकते हैं, या आप उसी Arduino का उपयोग करके अपने खुद के प्रोग्रामर का निर्माण कर सकते हैं। यानी किसी भी Arduino बोर्ड को एक विशेष स्केच में भरते हुए, प्रोग्रामर में बदल दिया जा सकता है।

इस लेख में मैं एक Arduino- आधारित प्रोग्रामर बनाने के सभी ज्ञान का वर्णन नहीं करूंगा, क्योंकि यह विषय इंटरनेट पर कुछ विस्तार से वर्णित है । एक प्रोग्रामर के रूप में, मैंने Arduino Uno का उपयोग किया। जैसा कि आप जानते हैं, फर्मवेयर एक अलग आईसीएसपी कनेक्टर के माध्यम से निर्मित होता है, जो लगभग सभी बोर्डों पर होता है। फर्मवेयर Arduino Pro Mini के मामले में, जिसमें ICSP नहीं है, कनेक्शन सीधे निष्कर्ष पर पहुंच जाता है ।

मुझे एक बूटलोडर कहां मिल सकता है जो वॉचडॉग का समर्थन करता है?

यह अध्याय एक डफ के साथ नृत्य करने की याद दिलाता है और सबसे अधिक संभावना है कि आप सब कुछ किसी भी तरह से सरल बना सकते हैं, लेकिन अफसोस, मैंने अलग तरीके से प्रबंधित नहीं किया।

यह अनुशंसा की जाती है कि आप ऑप्टिबूट पैकेज से बूटलोडर्स का उपयोग करें। सिद्धांत रूप में, ये बूटलोडर्स स्वयं Arduino प्लेटफ़ॉर्म की स्थापना में जाते हैं, लेकिन यहां से ऑप्टिबूट के नवीनतम संस्करण को डाउनलोड और इंस्टॉल करना बेहतर है । स्थापना में दो चरण होते हैं (शायद यह किसी तरह अलग तरीके से किया जा सकता है):

1. Bootloaders \ Optiboot फ़ोल्डर C: \ Program Files (x86) \ Arduino \ हार्डवेयर \ arduino \ avr \ bootloaders \ Optiboot में ओवरराइट किया गया है
2. बोर्ड.टैक्स फ़ाइल को C: \ Program Files (x86) \ Arduino \ हार्डवेयर \ arduino \ avr \ board.txt फ़ाइल में जोड़ा जाता है।

स्वाभाविक रूप से, Arduino प्लेटफ़ॉर्म इंस्टॉलेशन फ़ोल्डर आपके लिए अलग हो सकता है।

अगला, विकास का वातावरण अतिभारित है और सेवा / बोर्ड मेनू में, आप चिह्नित [ऑप्टिबूट] नए बोर्डों का निरीक्षण कर सकते हैं। दुर्भाग्य से, इन बोर्डों को चुनते समय, कुछ अजीब संकलन त्रुटियां होती हैं और सभी प्रकार की अन्य विषमताएं दिखाई देती हैं ... इसलिए हम इसे और भी आसान बनाते हैं। किसी भी पाठ संपादक में फ़ाइल C: \ Program Files (x86) \ Arduino \ हार्डवेयर \ arduino \ avr \ board.txt खोलें और निम्न पंक्तियों को बदलें:

Arduino नैनो के लिए:
menu.cpu.nano.atmega328.bootloader.file = optiboot / optiboot_atmega328.hex

Arduino मिनी के लिए:
menu.cpu.mini.atmega328.bootloader.file = optiboot / optiboot_atmega328.hex

अगली समस्या यह है कि Arduino Mega बोर्ड के लिए ऑप्टिबूट बूटलोडर प्रकृति में मौजूद नहीं है , क्योंकि मेगा में अधिक मेमोरी है और एक अलग प्रोटोकॉल का उपयोग करता है। इसलिए, हम एक मानक लेकिन संशोधित बूटलोडर का उपयोग करते हैं, जिसे हम यहां से डाउनलोड करते हैं । फ़ाइल को stk500boot_v2_mega2560_2.hex पर बदलें और इसे फ़ोल्डर C: \ Program Files (x86) \ Arduino \ हार्डवेयर \ arduino \ avr \ bootloaders \ st500500v2 पर लिखें।

अगला, पहले से परिचित बोर्ड में निम्न पंक्ति बदलें।
Mega2560.bootloader.file = stk500v2 / stk500boot_v2_mega2560_2.hex

यह न सोचें कि मेगा के लिए संशोधित फर्मवेयर की फाइल मानक एक से 2 गुना छोटी है - जैसा कि यह होना चाहिए।

फर्मवेयर प्रक्रिया

सभी परिवर्तनों के बाद, आप बोर्ड मेनू में साधारण बोर्डों को चुनकर बूटलोडर्स को फ्लैश कर सकते हैं (नहीं [ऑप्टिबूट!)।) इस स्थिति में, यह हेक्स फाइलें होगी जिन्हें हमने बोर्ड में निर्दिष्ट किया था। Txt फाइल जिसे फ्लैश किया जाएगा।
फर्मवेयर प्रक्रिया शुरू नहीं हो सकती है और एक त्रुटि जारी की जाती है:

 avrdude: stk500_getsync(): not in sync: resp=0x00 

इस समस्या को हल करने के लिए, प्रोग्रामर स्केच खोलें और सेटअप सेक्शन में एक अलग सीरियल पोर्ट स्पीड चुनें।
Arduino मेगा में डालने के दौरान, एक त्रुटि दिखाई दे सकती है जिसे अनदेखा किया जाना चाहिए:

 avrdude: verification error, first mismatch at byte 0x3e000 0x0d != 0xff avrdude: verification error; content mismatch 

अंतिम जोड़तोड़

ऑप्टिबूट बूटलोडर्स में एक और विशेषता है - वे स्केच लोड करने की गति को बढ़ाते हैं, इसलिए ऑप्टिबूट वाले बोर्डों का उपयोग करते समय, आपको बोर्ड में उचित बदलाव करने की आवश्यकता होती है।

Arduino नैनो के लिए:
menu.cpu.nano.atmega328.upload.speed = 115200
Arduino मिनी के लिए:
menu.cpu.mini.atmega328.upload.speed = 115200

पिछली बंदरगाह की गति भी याद रखना बेहतर है, क्योंकि इसे मानक बूटलोडर्स वाले बोर्डों पर उपयोग करने की आवश्यकता होगी। यदि आप ऐसे परिवर्तन नहीं करते हैं, तो स्केचिंग प्रक्रिया के दौरान एक त्रुटि उत्पन्न होगी, जैसे कि:

 avrdude: stk500_getsync(): not in sync: resp=0x00 

संदर्भ, साहित्य

ऑप्टिबूट पैकेज
बूटलोडर फर्मवेयर
कैसे Arduino प्रो मिनी में बूटलोडर फ़्लैश करने के लिए