Intel watchdog timer driver là gì

      59



*

Tóm tắt: trong các hệ thống đo lường và thống kê và điều khiển và tinh chỉnh công nghiệp hiện hành, thiết bị súc tích khả trình (Programmable xúc tích Controller) nhập vai trò nhà chốt. Kèm từ đó là các thiết bị chấp hành, cảm biến, module vào ra mở rộng, module truyền thông, cable mạng,… tất cả các thiết bị mọi là xây cất theo chuẩn chỉnh công nghiệp, độ bền cao, là vật dụng ngoại nhập buộc phải giá thành, ngân sách chi tiêu đầu bốn ban đầu, ngân sách chi tiêu sửa chưa upgrade rất lớn. Điều đó không thực sự cân xứng với các ứng dụng nhỏ, hoặc những vận dụng chỉ yêu cầu đo lường trong nhà xưởng solo thuần. Đối với các ứng dụng đó, việc trở nên tân tiến các thiết bị nhúng là rất quan trọng bởi ngân sách rẻ, đồng thời đảm bảo về yêu cầu tùy biến đổi dữ liệu. Tuy nhiên, bài toán đề ra là bảo vệ độ tin cẩn của các thiết bị nhúng này, bởi những quy trình đo lường và tính toán công nghiệp có thể kéo dài và có tương đối nhiều yếu tố ngạc nhiên tới ảnh hưởng tác động gây nhiễu. Đôi khi, những yếu tố đó có thể làm cho khối hệ thống của chúng ta bị treo cùng ngưng hoạt động. Trong nội dung bài viết này, nhóm người sáng tác sẽ trình diễn vai trò của Watchdog Timer thường ít được chúng ta để ý nhằm giải quyết và xử lý bài toán tăng mức độ tin cậy của sản phẩm công nghệ nhúng trong đo lường và tính toán hệ thống công nghiệp.

Bạn đang xem: Intel watchdog timer driver là gì

Đặt vấn đề: Như đã trình bày ở trên, trong các khối hệ thống giám sát, điều khiển công nghiệp, thiết bị xúc tích khả trình vào vai trò công ty chốt. Máy này sẽ kết nối trực tiếp với cơ cấu tổ chức chấp hành, khối hệ thống sensor cấp dưới, đồng thời đảm nhận việc xử trí dữ liệu, ra quyết định điều khiển và truyền dữ liệu thông qua các module truyền thông lên laptop trạm hoặc server mặt trên. Sản phẩm này gần như là là không thể sửa chữa trong các hệ thống điều khiển công nghiệp do nó bảo vệ độ tin cậy tương tự như đáp ứng được những điều kiện có tác dụng việc chuẩn chỉnh công nghiệp. Các thiết bị PLC này có ngân sách khá cao, từ bỏ vài trăm đô tới hàng chục ngàn đô, đa phần đến từ những hãng tự động hóa lớn nước ngoài như Siemens, Rockwell, Omron, Mitsubishi,… Đồng thời, kèm theo với nó là khối hệ thống module mở rộng cũng có giá cao tương tự. Tuy nhiên, so với các hệ thống đo lường và thống kê công nghiệp, việc sử dụng PLC sẽ không còn thực sự phù hợp, đặc trưng với những ứng dụng nhỏ. Bởi giá thành đầu tư mập do con số đầu đo phệ sẽ yêu cầu số lượng module không ngừng mở rộng tương đương. Đồng thời đó là việc lãng phí tài năng điều khiển, điểm mạnh nhất của PLC bởi mục đích của hệ thống giám sát và đo lường là tích lũy dữ liệu. Thêm vào trong 1 yếu tố có tác dụng tăng chí phí đầu tư chi tiêu nếu lựa chọn giải pháp theo chuẩn công nghiệp cần sử dụng PLC này là giải quyết vấn đề bạn dạng quyền với các ứng dụng đi kèm. Chi tiêu cho ứng dụng lập trình, thiết lập cấu hình kết nối, tạo thành OPC hệ thống để lưu trữ dữ liệu, phần mềm SCADA,… hoàn toàn có thể lên tới chục ngàn đồng usd (đối cùng với Siemens và Rockwell, những hãng không giống cũng không khác hoàn toàn quá nhiều). Ngoài ngân sách đầu tư lúc đầu lớn, vấn đề nâng cấp hệ thống cũng tiêu tốn không hề ít tiền của khách hàng cho những vấn đề liên quan tới lắp thêm phần cứng tương tự như phần mềm.

Vì vậy, so với các ứng dụng đo lường công nghiệp nhỏ, vốn chi tiêu hạn chế, việc cải tiến và phát triển những đồ vật nhúng là hết sức khả thi. Mặc dù nhiên, để các thiết bị nhúng này thao tác được vào các hệ thống công nghiệp, nhà trở nên tân tiến cần phải đương đầu với không ít vấn đề. Bởi đặc điểm của khối hệ thống công nghiệp là chuyển động liên tục trong vô số nhiều giờ đồng hồ, lượng tin tức truyền cài trong mạng công nghiệp kha khá lớn.

Một số vấn đề lớn rất có thể kể mang lại như:

• Tản nhiệt cho các thiết bị nhúng.

• quản ngại lý bộ nhớ của vi cách xử trí để tránh hiện tượng kỳ lạ tràn cỗ nhớ.

• Nhiễu mối cung cấp tương tự

• Nhiễu tín hiệu truyền thông

• ….

Trong bài bác báo này, nhóm tác giả trình diễn về hệ thống giám sát unique tủ lạnh trước lúc xuất xưởng được cải cách và phát triển trên vi cách xử lý ATMEGA 8 bit, các vấn đề tương quan để đảm bảo an toàn độ tin cẩn của hệ thống. Trước lúc xuất xưởng, nhà phân phối tủ lạnh phải theo dõi nhiệt độ độ những ngăn của tủ lạnh trong tầm 3 tiếng. Sau đó dựa vào một số công thức tương đối tinh vi (nhóm tác giả sẽ không trình bày ở đây), đo lường và tính toán ra các chỉ số quality của tủ lạnh. Tự đó kết luận được tủ làm sao đạt yêu ước xuất xưởng. (hình 1).

altHình 1 Sơ thiết bị dây nối đồ vật đo ánh nắng mặt trời tủ lạnh

Hệ thống bao hàm 125 mạch đo sức nóng độ tương xứng với năng lực kiểm tra 125 tủ lạnh trong 1 mẻ. Mỗi trang bị đo bao gồm 2 đầu đo ánh sáng DS18B20, được tiến công dấu showroom từ 1 tới 125, hoạt động trong đk công nghiệp cùng với dải nhiệt độ từ -55oC tới 85oC. Media giữa mạch giám sát và đầu đo ánh nắng mặt trời là chuẩn chỉnh truyền thông 1 dây (One-wire protocol <1>). Khối hệ thống sử dụng chuẩn chỉnh truyền thông công nghiệp RS485 <2> bởi vận tốc và khoảng cách truyền phù hợp. Khối hệ thống được liên kết trực tiếp với máy vi tính trạm, phần mềm AirContest được thiết đặt và áp dụng để tích lũy dữ liệu nhiệt độ, thống kê giám sát thông số chất lượng, giám sát và đo lường và lưu trữ dữ liệu từ 125 mạch đo nhiệt độ độ.

Xem thêm: Phần Mềm Quicktime Là Gì - Cách Sử Dụng Trình Phát Video Quicktime Player

alt

Hình 2 Sơ đồ hệ thống AirContest

Mỗi mẻ kiểm tra quality tủ lạnh diễn ra trong vòng ba tiếng, ứng dụng AirContest sẽ thường xuyên gửi lệnh lấy tài liệu nhiệt độ tới khối hệ thống đo nhiệt độ độ từ 1 tới 125. Do đặc thù của chuẩn truyền thông công nghiệp RS485, tất cả các mạch đo ánh nắng mặt trời đều nhận được tất cả các lệnh được nhờ cất hộ từ máy vi tính trạm này, kế tiếp các mạch đo kiểm tra tin tức về địa chỉ trong lệnh dìm được, mạch đang trả về thông tin giá trị 2 ánh nắng mặt trời đo được tại showroom tương ứng. Bên cạnh đó, mỗi một khi một mạch đo trả lời cho máy tính trung tâm, cũng theo cách thức trên, tất cả cách mạch này đều nhận được tín hiệu trả lời đó. Qua đó, ta tìm ra lượng tin tức truyền nhấn trong hệ thống là tương đối lớn, những mạch nhúng buộc phải xử lý toàn bộ các tin tức đó. Trong quá trình xây dựng hệ thống, nhóm người sáng tác đã phải đương đầu với vụ việc tìm phương án giải phóng bộ nhớ cho các mạch đo nhiệt độ độ, sút lượng thông tin lưu trữ không quan trọng trong các mạch đo đó. (hình 3).

alt

Â

Hình 3 Giao diện ứng dụng AirContest

Tuy nhiên, vấn đề lớn hơn nhóm phải đương đầu đó là nhiễu tín hiệu. Nhiễu đa số ở đấy là nhiễu nguồn tương tự, do trong điều kiện sản xuất bên xưởng, có nhiều thiết bị, thứ móc công suất lớn, những động cơ lớn vận động liên tục như máy cưa, đồ vật cắt, bơm, quạt công nghiệp,… tạo ra. Những thiết bị mạch sử dụng các IC nguồn giá thành thấp, kèm theo các tụ thanh lọc không bảo đảm chất lượng sẽ không lọc được nhiễu nguồn giống như từ các thiết bị nói trên. Tự đó gây nên hiện tượng nhiễu tín hiệu media giữa mạch và máy vi tính trạm. Hậu quả khiến ra rất có thể làm treo hệ thống.

altHình 4 Đồ thị theo dõi nhiệt độ xẩy ra lỗi

Một chu kỳ kiểm tra diễn ra trong 3 tiếng được vẽ trên khung 200 phút trên thiết bị thị. Tuy nhiên, tại thời gian 30 phút, tại điểm 1 được khoanh tròn trên đồ vật thị, lỗi xảy ra, công dụng gửi lệnh tinh chỉnh từ phần mềm AirContest bị gián đoạn. Lúc đó, tin tức trong mạng RS485 sẽ không được truyền như lúc trước. Tài liệu trên thứ thị đang đi ngang từ bỏ sau đó. Lỗi này xẩy ra nguyên nhân rất có thể từ nhiễu nguồn tương tự nêu trên, gây ra rơi lệch tín hiệu truyền từ bỏ mạch đo nhiệt độ trong mạng RS485. Một nguyên nhân nữa có thể kể tới vì lỗi từ bỏ vi điều khiển và tinh chỉnh của mạch đo nhiệt độ độ, do yêu cầu xử lý vô số tín hiệu truyền nhận, bộ nhớ bên trong chip rất có thể bị xung đột, trường đoản cú đó tạo ra tín hiệu không chính xác trong mạng RS485.Hình 5 Đồ thị ánh nắng mặt trời trong 3 giờ kiểm nghiệm.

alt

Hình 5 Đồ thị nhiệt độ trong 3 tiếng kiểm nghiệm

Trong quy trình vận hành, bạn công nhân phải tiếp tục theo dõi, khởi hễ lại phần mềm để sở hữu thể ngừng chu trình 3 tiếng kiểm tra. Mặc dù đây chưa phải là chiến thuật lâu dài, bởi chiến thuật này làm mất khá nhiều thời gian, sức lực của fan vận hành, mặt khác cũng ko thể giải quyết triệt để được vấn đề.

Vì vậy, nhóm nghiên cứu và phân tích đã search tòi, gửi ra giải pháp sử dụng Watdog Timer để giải quyết và xử lý vấn đề trên, bảo đảm độ tin cậy của hệ thống, tiết kiệm chi phí sức lao động cho tất cả những người công nhân vận hành. Cụ thể giải pháp sẽ tiến hành trình bày ở vị trí sau của bài xích báo. Chiến thuật tăng độ tin tưởng của khối hệ thống sử dụng watchdog Timer Đối với bất cứ sinh viên năng lượng điện tử nào, khi học về năng lượng điện tử số, hoặc vi điều khiển, chúng ta đều được học về những khái niệm Timer, Counter (bộ định thời gian, bộ đếm) như các khái niệm cơ bản. Giáo trình thực hành cơ bản trên ghế công ty trường chủ yếu triệu tập vào bài toán sử dụng các bộ đếm này. Nó cũng góp giải quyết được rất nhiều vấn đề về kiến tạo mạch điện tử, mạch nhúng trong vượt trình thao tác làm việc sau này. Mặc dù nhiên, bao gồm một quan niệm thường bị họ bỏ qua. Đó là Watchdog Timer.

Vậy Watdog Timer là gì? Ứng dụng và vai trò của nó như thế nào? Đầu tiên, bọn họ hiểu rằng Timer/Counter là một trong bộ đếm, đếm xung nhịp (xung clock), là trong số những ngoại vi phổ biến mà bất cứ dòng vi điều khiển nào thì cũng có. Timer là cỗ đếm định thời, sẽ triển khai một tác vụ nào đó trong khoảng thời gian xác lập trước. Theo <3>, Watchdog timer là bộ đếm thời gian hoạt động liên tục nhằm tự động thực hiện nay một nhiệm vụ nào đó. Sau một khoảng thời hạn được định trước nếu bộ đếm không được dừng hoặc refresh nó đang kích hoạt tác vụ đã có định sẵn ví dụ như reset thiết bị, tắt màn hình, phát bộc lộ cảnh báo,…

alt

Hình 6 Sơ đồ gia dụng khối hoạt động của Watchdog Timer

Hiểu một cách đối kháng giản, ứng dụng hầu hết của Watchdog Timer là khởi đụng lại vi điều khiển sau một khoảng thời gian xác lập. Như vậy, bọn họ hoàn toàn có thể sử dụng tính năng hữu ích này của Watchdog Timer vào những ứng dụng giám sát, tinh chỉnh công nghiệp. Bởi các vi xử lý thao tác trong thời hạn lâu sẽ gặp gỡ các sự việc về tràn cỗ nhớ, bị treo bởi vì nhiễu tín hiệu. Lúc đó, nếu chúng ta sử dụng Watchdog Timer một bí quyết hợp lý, nó đã giúp chúng ta khởi động (reset) lại mạch, qua đó giải quyết và xử lý được những vấn đề nêu trên.

altHình 7 Lưu vật thuật toán thực hiện WatchdogTimer

Như vậy, về cơ bản chúng ta đã vận dụng Watchdog Timer để gắng cho công việc của tín đồ nhân viên quản lý và vận hành đã nói ở trên. Tác dụng thực nghiệm và kết luận Sau vượt trình nghiên cứu và phân tích và thử nghiệm, khối hệ thống phần mượt kiểm thử ánh sáng tủ rét đã hoạt động tốt trong môi trường thiên nhiên công nghiệp. Được lắp đặt thử nghiệm cho một số nhà sản xuất tủ rét mướt trên thị trường. Nhờ áp dụng Watchdog Timer, hệ thống chuyển động ổn định, hoàn toàn có thể tự cách xử lý lỗi trong vượt trình hoạt động mà không nên can thiệp từ bạn công nhân vận hành. Qua đó, tăng mức độ tin cậy của hệ thống. Việc khởi hễ lại thiết bị nhúng trong vượt trình chuyển động giúp đến thiết bị chạy lại sống điều kiện ban đầu giống như thời khắc khởi rượu cồn hệ thống. Qua đó, góp ta giải quyết và xử lý được một số trong những vấn đề về tràn bộ nhớ, xung đột nhiên ô ghi nhớ trong vi xử lý. Không chỉ kết quả trong các hệ thống giám sát, tài năng này còn được sử dụng rộng thoải mái trong những mạch điều khiển. Từ ý tưởng phát minh đó, nhóm vẫn tích hợp thành công trong mạch tinh chỉnh và điều khiển máy lọc nước, chạy 24/7, đảm bảo độ tin yêu cho mạch tinh chỉnh và điều khiển máy lọc nước.

Qua bài bác báo này, nhóm người sáng tác muốn đề cập lại với độc giả khái niệm, vận dụng của Watchdog Timer trong vận dụng thực tế. Điều này thường bị bỏ qua mất và siêu ít khi chúng ta gặp buộc phải trên giảng đường cũng giống như các vật án nghiên cứu. Qua đó, họ hoàn toàn hoàn toàn có thể xây dựng được một khối hệ thống nhúng chuyển động trong môi trường thiên nhiên sản xuất công nghiệp hiện giờ với ngân sách đầu tư hợp lý, tiết kiệm được rất nhiều tiền so với giải pháp của các hãng auto hóa nước ngoài.

Tài liệu tham khảo:

<1> https://en.wikipedia.org/wiki/1-Wire

<2> https://en.wikipedia.org/wiki/RS-485

<3> http://www.ieev.org/2013/11/watchdog-timer- ung-dung.html

<4> http://dammedientu.vn/bai-6-lap-trinh-bo-dinh- thoi-bo-dem-timer-counter-voi-8051-phan-1-id6- html/

Tạp chí tự động hóa hóa ngày nay, số mon 6/20218

Theo đội tác giả: Đặng khỏe khoắn Chính, Phạm Ngọc Minh | (Viện technology thông tin, Viện Hàn lâm công nghệ và technology Việt Nam