Управление собственным блоком питания (или аппаратный watchdog)

[pazyzy]

Подскажите пожалуйста, каким образом можно выключить собственный блок питания. По сути отрубить сук на котором сидишь.

Есть ESP8266. Есть блок питания (например на XL4005). Схема его работы проста: есть нога Enable, когда на ней напряжение - он работает и питает esp8266 и остальные компоненты системы.
Нужно обесточить все компоненты системы на несколько секунд по команде с esp.

Т.е. при подаче питания на блок питания, нога EN на xl4005 должна быть подтянута к "+" (входное напряжение). Когда esp прикажет - нужно эту ногу на несколько секунд притянуть к земле (чтобы все конденсаторы разрядились), после чего опять к "+".

Собственно все. Дальше идут подробности для чего это все нужно.
Есть схема с компонентами. На входе стоит ATTiny13A, который управляет транзистором IRL2203N, который в свою очередь включает и выключает всю схему со всеми компонентами. Сейчас esp общается с ATTiny и говорит "а перезагрузи-ка всех нас". ATTiny выключает транзистор и потом включает.
Но несмотря на 470uF конденсатор, который стоит не далеко от ATTiny, он все равно иногда подвисает и на команды не реагирует. В чем причина - не знаю. Поэтому хочу иметь экстренный вариант, чтобы можно быть обесточить полностью все.

В даташите (http://www.xlsemi.com/datasheet/xl4005 datasheet.pdf) написано, что "EN Pin Input Leakage Current" 1-15uA, полагаю что это сколько потребляет нога EN.

Пока писал - придумал еще одну проблему. А что если ATTiny подвиснет тогда, когда все выключено. Тогда ничего не включится. Как решить тоже не знаю.

В общем, буду благодарен за любые мысли по этому поводу.
Спасибо.

 

[nikolz]

Подскажите пожалуйста, каким образом можно выключить собственный блок питания. По сути отрубить сук на котором сидишь.

Есть ESP8266. Есть блок питания (например на XL4005). Схема его работы проста: есть нога Enable, когда на ней напряжение - он работает и питает esp8266 и остальные компоненты системы.
Нужно обесточить все компоненты системы на несколько секунд по команде с esp.

Т.е. при подаче питания на блок питания, нога EN на xl4005 должна быть подтянута к "+" (входное напряжение). Когда esp прикажет - нужно эту ногу на несколько секунд притянуть к земле (чтобы все конденсаторы разрядились), после чего опять к "+".

Собственно все. Дальше идут подробности для чего это все нужно.
Есть схема с компонентами. На входе стоит ATTiny13A, который управляет транзистором IRL2203N, который в свою очередь включает и выключает всю схему со всеми компонентами. Сейчас esp общается с ATTiny и говорит "а перезагрузи-ка всех нас". ATTiny выключает транзистор и потом включает.
Но несмотря на 470uF конденсатор, который стоит не далеко от ATTiny, он все равно иногда подвисает и на команды не реагирует. В чем причина - не знаю. Поэтому хочу иметь экстренный вариант, чтобы можно быть обесточить полностью все.

В даташите (http://www.xlsemi.com/datasheet/xl4005 datasheet.pdf) написано, что "EN Pin Input Leakage Current" 1-15uA, полагаю что это сколько потребляет нога EN.

Пока писал - придумал еще одну проблему. А что если ATTiny подвиснет тогда, когда все выключено. Тогда ничего не включится. Как решить тоже не знаю.

В общем, буду благодарен за любые мысли по этому поводу.
Спасибо.

Есть много вариантов и все зависит от нюансов.
Например можно поставить таймер TPL5110,
который будет перезапускать все если оно это все висит.
-------------------------
Кроме того, нет надобности отрубать питание у ESP. Перезапустить ESP можно импульсом на RST или импульсом на EN. И выключать ESP можно подав ноль на EN а плюсом на EN включать.
при этом ток потребления по EN малый и управлять можно прямо с Attiny без доп ключей.
--------------
вход EN xl4005 тоже не требует доп ключей. Поэтому Attiny может без транзисторов управлять xl4005 и ESP.

 

[pazyzy]

У схемы есть такое понятие - спящий режим для экономии батареи. Сейчас он реализован по принципу: ESP говорит AtTiny "все готово, пора спать" - ATTiny выключает все на несколько минут.

Схема грубо выглядит так:
1. Блок питания на XL4005
1а ->[пока никакой обратной связи] ->
2. Блок ATTiny13A с транзистором
2а <- [связь где ESP говорит либо все ок, работаем (возможно до 5-6 часов подряд), либо когда перезагрузить (некоторые компоненты не отвечают - критический случай), а когда спать (все сделано, задачи выполнены)] ->
3. ESP и остальные компоненты системы.

ATTiny как выяснилось может подвиснуть и ничего не сделать.
Схема с таймером мне нравится. Но тупо перезагружать все раз в 2 часа это часто. А еще не хочется выключать все в момент записи данных на карточку.
Т.е. желательно чтобы была какая-то обратная связь: контроллер пингует watchdog (раз в несколько минут) - wtd ничего не делает. Как только пинг прекращается или пинг кривой (грубо - если хороший пинг это "+" в течении 100мс, то при превышении 200мс) - значит что-то не то и нужно все выключить. Но если пинг регулярный - то ничего делать не надо.

Сейчас так работает на ATTiny, но почему-то не надежно. Поэтому хочется аппаратное похожее решение. TPL5110 с обратной связью, что-ли. Не знаю, есть ли такое.

 

[nikolz]

У схемы есть такое понятие - спящий режим для экономии батареи. Сейчас он реализован по принципу: ESP говорит AtTiny "все готово, пора спать" - ATTiny выключает все на несколько минут.

Схема грубо выглядит так:
1. Блок питания на XL4005
1а ->[пока никакой обратной связи] ->
2. Блок ATTiny13A с транзистором
2а <- [связь где ESP говорит либо все ок, работаем (возможно до 5-6 часов подряд), либо когда перезагрузить (некоторые компоненты не отвечают - критический случай), а когда спать (все сделано, задачи выполнены)] ->
3. ESP и остальные компоненты системы.

ATTiny как выяснилось может подвиснуть и ничего не сделать.
Схема с таймером мне нравится. Но тупо перезагружать все раз в 2 часа это часто. А еще не хочется выключать все в момент записи данных на карточку.
Т.е. желательно чтобы была какая-то обратная связь: контроллер пингует watchdog (раз в несколько минут) - wtd ничего не делает. Как только пинг прекращается или пинг кривой (грубо - если хороший пинг это "+" в течении 100мс, то при превышении 200мс) - значит что-то не то и нужно все выключить. Но если пинг регулярный - то ничего делать не надо.

Сейчас так работает на ATTiny, но почему-то не надежно. Поэтому хочется аппаратное похожее решение. TPL5110 с обратной связью, что-ли. Не знаю, есть ли такое.

--------------------------
1) Если Attiny кроме включения ESP больше ничего не делает , то его можно выкинуть вместе с транзистором
а экономию батареи делать через deep-sleep ESP. В режиме deep-sleep ESP потребляет не более 20 мка.
кроме того, в этом режиме сохраняются настройки WIFI что ускоряет соединение.
При отключении и включении питания часть параметров WIFI теряется и соединение начинается заново.
-------------------------
2) Зачем XL4005? ESP может работать при напряжении питания от 2.6 в до 3.6.
-----------------------
3) TPL5110 это таймер который может работать как сторожевой на интервале до 2 часов.

• Диапазон напряжения питания: от 1.8 до 5.5 В;
• Сверхнизкий ток собственного потребления: 35 нА;
• Программируемый временной интервал: 100 мс to 7200 с;
• Точность установки временного интервала: 1%;
• Встроенный драйвер управления внешним MOSFET;
• Режим одновибратора;
• Малый корпус: SOT23-6 (3х3 мм);
• Возможность принудительного включения MOSFET;
• Рабочий диапазон температур: от -40 до 105°С.

Если ESP просыпается в этом интервале то перезапускает TPL и он ничего не делает.
Если ESP не проснулось, то таймер выдаст импульс и перезапустит ESP.

 

[pazyzy]

1. ATTiny в данном случае контролирует что ESP не висит, получает сигналы, перезагружает если что-то произошло, уводит всю схему в спячку.
В схеме есть прожорливый компонент - 3G модем (до 2А), который нужно выключать. И еще несколько элементов, у которых нет спящего режима.
Я не верю в бесперебойную работу ESP, т.к. несколько раз наблюдал как его модем при передаче данных по TX/RX убивал и он больше не отвечал. Видел всего 2 раза за пол года, но после этого не верю Ну и молния, ЭМИ, или еще что-нибудь и ему опять плохо становится. Поэтому и задумал контроль.

2. XL4005 для преобразования 12В в 5В.
Устройство сидит в машине, питается от аккумулятора, собирает данные, передает по мобильной сети. Включено всегда. Нужно не высадить аккумулятор.

3. Спасибо за информацию про TPL5110. Я нашел даташит, но не понял что значит "перезапускает TPL"? Как я понял, он начинает отсчитывать время с момента подачи на него питания.

В даташите написано
"Once configured in timer mode (EN/ONE_SHOT= HIGH) the TPL5110 periodically sends out a DRV signal to a MOSFET to turn on the µC. If the µC replies with a DONE signal within the programmed time interval (tDRV) the TPL5110 turns off the µC, otherwise the TPL5110 keeps the µC in the on state for a time equal to tDRV."

Т.е. он будет держать схему включенной до получения сигнала DONE или до истечения tDRV. Если получит DONE раньше - то выключит все раньше.
Если все так - то настроив TPL5110 на цикл работы раз в 2 часа я могу через 1 час 50 минут завершить все процессы на ESP и дернуть ногу DONE, после чего все перезагрузится и отсчет пойдет сначала. Если не дерну по какой-то причине он сам все перезапустит. Верно?

Огромное спасибо за консультацию!

 

[nikolz]

1. ATTiny в данном случае контролирует что ESP не висит, получает сигналы, перезагружает если что-то произошло, уводит всю схему в спячку.
В схеме есть прожорливый компонент - 3G модем (до 2А), который нужно выключать. И еще несколько элементов, у которых нет спящего режима.
Я не верю в бесперебойную работу ESP, т.к. несколько раз наблюдал как его модем при передаче данных по TX/RX убивал и он больше не отвечал. Видел всего 2 раза за пол года, но после этого не верю Ну и молния, ЭМИ, или еще что-нибудь и ему опять плохо становится. Поэтому и задумал контроль.

2. XL4005 для преобразования 12В в 5В.
Устройство сидит в машине, питается от аккумулятора, собирает данные, передает по мобильной сети. Включено всегда. Нужно не высадить аккумулятор.

3. Спасибо за информацию про TPL5110. Я нашел даташит, но не понял что значит "перезапускает TPL"? Как я понял, он начинает отсчитывать время с момента подачи на него питания.

В даташите написано
"Once configured in timer mode (EN/ONE_SHOT= HIGH) the TPL5110 periodically sends out a DRV signal to a MOSFET to turn on the µC. If the µC replies with a DONE signal within the programmed time interval (tDRV) the TPL5110 turns off the µC, otherwise the TPL5110 keeps the µC in the on state for a time equal to tDRV."

Т.е. он будет держать схему включенной до получения сигнала DONE или до истечения tDRV. Если получит DONE раньше - то выключит все раньше.
Если все так - то настроив TPL5110 на цикл работы раз в 2 часа я могу через 1 час 50 минут завершить все процессы на ESP и дернуть ногу DONE, после чего все перезагрузится и отсчет пойдет сначала. Если не дерну по какой-то причине он сам все перезапустит. Верно?

Огромное спасибо за консультацию!

Все верно.
В режиме deep-sleep работает таймер внутри ESP и он выдает сигнал по истечению времени.
При этом CPU и WIFI выключены. Полагаю что в этом случае все работает надежно. Так как таймер аппаратный а не программный.
Внешний таймер на TPL5110 потребляет конечно меньше, но так как у Вас аккумулятор машины то нет разности 1 мка или 20 мка будет потреблять.
Транзистор можно подключить к ESP а Attiny явно лишняя да еще и глючит.
Управлять модемом 3G от ESP еще лучше так как Вы можете включать модем лишь когда надо и еще больше экономить.
Какой Вас модем 3G.
----------------------------------
Я бы поставил ESP , модем 3G , понижающий преобразователь, ключ для питания 3G если нет управляющего пина и рассмотрел вариант с установкой суперкондера для питания в режиме работы передатчиков 3G и ESP.

 

[pazyzy]

ESP тоже был замечен в ненадежности, поэтому изначально я и решил найти что-то более "простое и надежное".
Модем 5320, но он разведен на плате, на которой нет управляющего пина. Можно программно его увести в спячку, но для пробуждения нужна свободная нога на ESP для управления пином sleep платы, а вот свободных ног в обрез.
Модем должен быть всегда включен, т.к. он еще и GPS передает. Т.е. модем работать должен тогда, когда работает ESP.
В моем варианте, чтобы меньше переписывать код и переделывать схему, наверное проще будет два решения:
1. разобраться как работает TPL5110 и заменить им ATTiny.
2. добавить его для управления пином reset ATTiny13, и ATTiny будет обеспечивать обратную связь. Только что-то во втором случае уже слишком. Watchdog для watchdoga

Спасибо за советы! Буду разбираться.

 

[pazyzy]

Наткнулся еще на tpl5010. Она, мне кажется в качестве watchdog лучше подходит.
Ее можно "пинговать" периодически на ногу DONE, и тогда она не будет ничего делать с RST, а если не пингануть - то она RST перезагрузит.
В моем случае можно добавить к ATTiny RST и перезагружать, если пинга не пришло за определенное время. Минимальные изменения на схеме, 3 элемента добавляются. Немного меняется программа attiny. Больше ничего.