Autor: Karl-Heinz Eglseder
Datum: 15. Mai 2002
In diesem ZIP-Archiv befindet sich ein Schaltplan und ein Layout für einen Watchdog, der auf einem NE-555-Timerbaustein basiert. Im Layout werden SMD-Bauteile benutzt, es ist aber kein Problem, die Schaltung mit bedrahteten Bauelementen auf einer Experimentierplatine aufzubauen. Der in der Schaltung verwendete Transistor kann durch eine Standardtype (BC 548 oder ähnlich) ersetzt werden.
Schaltplan des Hardwarewatchdogs im GIF-Format |
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Signalverläufe, wenn der Watchdog nicht zurückgesetzt wird |
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Schaltplan des Hardwarewatchdogs im Eagleformat |
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Layout des Hardwarewatchdogs im Eagleformat |
Das Blockschaltbild des NE 555 mit den Bezeichnungen der einzelnen Pins |
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So kann man mit dem Baustein Rechtecksignale erzeugen |
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Gleichungen zur Berechung der beiden Widerstände und des Kondensators |
Der NE 555 ist als freilaufender Oszillator (Impulsgenerator) beschaltet. Die Bauteile R1, R3 und C1 bestimmen das Puls-/Pausenverhältnis. Bei der angegebenen Dimensionierung beträgt die Impulsdauer rund 7 Sekunden und die Impulspause liegt bei 70 Millisekunden. Siehe Bild.
Am Ausgang des NE 555, und damit am RESET-Pin der C-Control, liegt für die Dauer eines Impulses 5-Volt-Pegel an. Innerhalb dieser Zeit muß C1 entladen werden, da der Ausgang des NE 555 sonst nach GND durchschaltet und den Kontroller resettet. Das Entladen des Kondensators wird mit Hilfe des Transistors V2 durchgeführt, der immer dann durchschaltet, wenn am Trigger-Eingang eine Highflanke erscheint. Falls dieser Eingang mit einem Port der C-Control verbunden ist, kann ein Reset durch Toggeln des Ports verhindert werden. Das Rücksetzen muß mindestens einmal in 7 Sekunden passieren, mittels R1 läßt sich aber auch eine andere Zeit einstellen.
Sollte die C-Control nach einem Reset noch nicht aufgewacht sein, passiert das ganze noch einmal, da es sich bei der Schaltung ja um einen freilaufenden Oszillator handelt.
Zu beachten ist noch, daß billige Elektrolydkondensatoren häufig eine Toleranz von 20 bis 30 % aufweisen. Die erzeugte Periodendauer kann also erheblich vom errechneten Wert abweichen. Deshalb sollten vorzugsweise hochwertige Folienkondensatoren verwendet, oder die Resetzeit mit Hilfe eines Trimmpotis geeicht werden.
An PAD2 wird ein I/O-Pin der C-Control angeschlossen, dessen zugehöriger Bitport regelmäßig im Programm getoggelt werden muß (siehe TOG-Befehl von CCBASIC). Bei jeder Highflanke an diesem Eingang wird der Kondensator C1 entladen und somit ein Auslösen des Watchdogs verhindert.
Der RESET-Pin der C-Control wird mit RESET der Schaltung verbunden und zwischen VCC und GND muß eine stabilisierte 5-Volt-Spannung angeschlossen werden.
Da der NE 555 über einen Push-Pull-Ausgang verfügt, der Reset-Eingang der C-Control aber über Open-Drain oder Open-Collector angesprochen werden sollte, ist es ratsam, entweder eine Transistorstufe (plus Inverter) oder einen strombegrenzenden Widerstand zwischenzuschalten.
* Die Informationen stammen aus dem Buch Blinken, Tönen, Steuern mit dem Timer 555 von Roland Jeschke, erschienen im TOPP-Verlag.
(p) Dietmar Harlos, 15. Mai 2002
