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AVR的BOD,不得不说的功能应用[转]

AVR的BOD,不得不说的功能应用

资料编写与整理:AVR猎手benladn911      出处:AVR猎手的地盘  http://benladn911.21ic.org       转载请注明出处

 

说起AVR芯片的BOD功能,我们先看一下马潮老师写的关于 AVR的BOD 的使用注意事项,然后我再和大家一起分享我实际在应用BOD时候碰到的问题以及分析解决方法。

虚线内的是马潮老师的原文,如下:

作为一个正式的系统或产品,当系统基本功能调试完成后,一旦进行现场测试阶段,请注意马上改写熔丝位的配置,启用AVR的电源检测(BOD)功能。

对于5V系统,设置BOD电平为4.0V;对于3V系统,设置BOD电平为2.7V。然后允许BOD检测。

这样,一旦AVR的供电电压低于BOD电平,AVR进入RESET(不执行程序了)。而当电源恢复到BOD电平以上,AVR才正式开始从头执行程序。保证了系统的可靠性!

原因分析如下:
AVR是宽电压工作的芯片,当电压跌至2.5V,系统程序还能工作。这是有2个可怕的现象可能出现,
1。外围芯片工作已经混乱,AVR读到的东西不正确,造成程序的执行发生逻辑错误(不是AVR本身的原因)。
2。当电源低到临界点,如2.4V时,并且在此互上互下的,AVR本身的程序执行也不正常,取指令、读数据都可能发生错误,或程序乱飞、不稳定(AVR本身的原因,实际任何的单片机都是这样的),非常容易造成EEPROM、FALSH的破坏。有人问51怎么不会?实际上51也是这样,只是51内部没有直接写EEPROM、FLASH的指令,它的程序乱飞留不下痕迹。还有人有疑问:外挂EEPROM,掉电时怎么不会改写?实际是外挂EEPROM,当电压低于4V(2.7V)时,它已经不工作了,程序去改内容也改不了。而AVR内部的东西在临界电压时都能工作,但非常不稳定。

AVR的BOD功能必须要使用,我早期使用51时,凡是产品外部都要使用电源监测芯片,现在AVR自己本身就有该功能,一定要使用。

这些教课书上是没有的。

下面也说说我的亲身经历:(我描述事件的时候比较罗嗦,为的也是以后有人碰到类似问题的时候可以参考,所以,您就慢慢看咯^_^)

正在做的一个控制系统,现场环境提供给我的电源是DC 24V,我的系统需要两个电压,一个是DC 12V 3A,一个是DC 5V 200mA。12V稳压选用了1501A12开关稳压IC(此芯片最大电流可以承受5A,如果要达到这么大的电流,配套的电感很重要,必须使用蓝绿磁环,0.85mm的漆包线绕制,22uH的电感量)。5V的电源用7805对12V电源进行稳压。单片机用的是ATMEGA48,使用洞洞板焊接做实验,芯片的熔丝只修改了下振荡源为外部晶体振荡和关闭8分频功能,未开启BOD。

因为12V的电压系统要带动一个直流电机,由12V的继电器进行带动控制,因为电机工作时带动的负载有可能会被外力阻挡而造成电机停转过载,这个时候电机的堵转电流可能达到3A左右,所以在硬件上我做了保护,采用AVR的ADC检测电机的工作电流,如果发生过载,则马上停止电机工作。

这个手工焊接的控制板测试时工作正常,包括电机过载测试,都未发生什么故障。

都测试通过后,制板回来,烧写程序的时候顺便打开AVR的BOD,设置为4.3V。然后开始着手做一些过载测试,发现一过载MCU就马上复位~超级郁闷啊~以为自己又改了什么程序导致不稳定,或者是启动电机工作后的延时时间不够(大家都知道:在驱动大功率负载的时候,在接通继电器的时候,MCU的指令控制一定要再延时几十个毫秒~几百个毫秒左右,否则会出现继电器吸合后马上断开的问题。详细原因不在本文讨论范围之内就不多说了,书本上都有详细说明这些用法),真的很打击人~ 想想AVR也没这么脆弱~~或者是我布板设计不合理???没这个理由的,以前的板子可是用洞洞板焊接的,以前不管怎么测试都不会复位。试着增加了输出控制的延时时间,还是一样的结果,一过载就复位。

软件改了~不行~写入以前的软件~也不行
换回以前的洞洞板测试,OK,没问题。不会吧
~

静下心来仔细想想,两个板的差异,硬件一样,软件一样,芯片一样。等等…好象…对了!新做的板子都开启了BOD使能。马上先把BOD关了,果然,系统没有再发生过一次复位的情况。问题是解决了,但总得给个理由吧,总不能就放着BOD不用~~~再用眼睛仔细观察电机过载时电路板的一些状态,发现12V的LED电源指示灯会在电机过载的瞬间暗了一下,哇靠~!火眼金睛啊~!多带了个眼镜果然不一样!^_^哈哈,知道哪里的问题了。应该是电机过载时,12V的电压有所跌落,然后导致经过7805稳压后的5V电压也有所跌落,虽然这个电压的跌落只是瞬间,可能有跌到 4.3V以下,但这个瞬间马上被BOD检测到了,BOD强制MCU复位。这个瞬间的跌落用万用表是检测不出的,特别是用数字表更看不出了,有示波器的话就可以看下这个的跌落波形了。我手上只有两个数字表,所以没法把这个瞬间的波形捕捉出来给大家看了。(有些时候数字表还不如指针表,指针表可能还会更直观的显示出一些瞬态变化,如果有指针表应该也可以看出一些细微的电压波动)

解决方法:BOD的作用上面马老师已经说了,所以还是不能关掉了事,设置为2.7V即可,我这样做有没有道理大家自己想咯^_^

把自己使用BOD的过程分享出来是想告诉大家:使用BOD的时候不是随手开下就了事的,要注意实际工作的一些异常状况的发生,设置好适合系统的BOD电压才能保证你的系统工作的更可靠。

AVR,我看行!   ^_^ 嘿嘿,ATMEL可是没给我广告费哦~

 

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