户外机器人设计中的硬件看门狗

[小鱼]

户外机器人设计中的硬件看门狗

前言

在最近的一个项目中，我们需要设计一款可以在户外365天、24小时连续工作的机器人。其核心控制模块由多个单片机组成，系统的开关是通过软开关实现的。为了确保系统的可靠性，我们在通信单片机上开启了RTC定时器，作为软件看门狗。然而，软件看门狗有时会失效，导致系统无法正常关机。因此，我们决定引入独立于单片机的硬件看门狗IC。今天，我们将介绍这个硬件看门狗的使用电路及注意事项。

1. 硬件看门狗IC介绍

TPL5010是一款超低功耗系统计时器，具有看门狗功能。其电源电压范围为1.8V至5.5V，在2.5V电压下，典型电流消耗仅为35nA。它提供100ms至7200s的可选计时间隔，计时精度为1%（典型值）。通过外部电阻可以选择时间间隔。

TPL5010的主要特点包括：

• 低功耗：仅消耗35nA电流。
• 高精度：计时器精度为1%，时间间隔可调。
• 独立工作：不依赖单片机内部计时器。

2. 定时时常与电阻选择

TPL5010的时间间隔是通过连接在DELAY/M_RST引脚上的外部电阻（REXT）来设置的。不同的电阻值对应不同的时间间隔，例如：

• 5.2kΩ 电阻：设置时间间隔为1秒
• 11.2kΩ 电阻：设置时间间隔为10秒

具体的电阻值与时间间隔关系可以参考以下公式：

$$
[ t_{IP} = R_{EXT} \times 10 \times 10^{-6} ]
$$
其中，$$ ( t_{IP} ) $$ 为时间间隔（秒），$$ ( R_{EXT} ) $$为外部电阻（欧姆）。

3. 电路分享

以下是小鱼设计的TPL5010的看门狗电路：

4. 注意事项

• DONE引脚加下拉电阻：为了防止引脚浮空导致的假喂狗现象，需要在DONE引脚上加一个下拉电阻。
• 无DONE信号不产生唤醒：如果没有DONE信号输入，TPL5010将不会产生唤醒信号，因此确保DONE信号正常工作非常重要。
• 防止购买假IC：建议从多家供应商处采购TPL5010，以防购买到假冒产品。

通过以上设计和注意事项，我们可以显著提高系统的可靠性，确保机器人在户外恶劣环境中也能稳定运行。希望这篇文章能对大家有所帮助