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Elektronikprojekt

USB-PC-Watchdog mit automatischem Reset

Ein eigenständiger USB-Watchdog überwacht den Windows-Server und löst automatisch einen Hardware-Reset aus, wenn der Rechner nicht mehr reagiert.

Das Problem

Immer wieder hing sich mein Windows-Server vollständig auf. Die Maschine ließ sich dann nur noch durch einen manuellen Reset zum Leben erwecken.

Ich suchte daher nach einer Schaltung, die den PC überwacht und ihn automatisch neu startet, sobald er nicht mehr reagiert.

Die Lösung ist zwar etwas grob, funktioniert aber zuverlässig.

USB-PC-Watchdog als fertig aufgebauter Adapter

Aufbau und Anschluss

Die Schaltung verwendet einen AVR ATtiny2313 und kann direkt über USB wie ein USB-Stick an den Rechner angeschlossen werden.

Die Hardware wird unter Windows als serielle RS232-Schnittstelle beziehungsweise virtueller COM-Port erkannt. Die dabei vergebene Anschlussnummer, beispielsweise COM7, wird später für die PC-Software benötigt.

Schaltplan des USB-PC-Watchdogs
Schaltplan des USB-PC-Watchdogs

Funktionsweise

Der Adapter ist nach dem Anstecken zunächst deaktiviert. Erst die PC-Software aktiviert die Watchdog-Funktion. Beim regulären Beenden der Software wird der Adapter wieder deaktiviert.

Dadurch wird verhindert, dass der Rechner beispielsweise beim Start von Acronis oder eines anderen Wartungssystems von CD beziehungsweise USB unbeabsichtigt neu gestartet wird.

  1. Die PC-Software sendet jede Minute einen Refresh-Befehl an den USB-Adapter.
  2. Der Mikrocontroller setzt dabei seinen internen Überwachungszeitraum zurück.
  3. Bleibt der Refresh-Befehl zehn Minuten lang aus, geht die Schaltung von einem abgestürzten Rechner aus.
  4. Das Reed-Relais verbindet kurzzeitig die Reset-Leitung des Mainboards.
  5. Der PC wird dadurch automatisch neu gestartet.

Hinweise zum Aufbau

  • Der Pfostenstecker auf der rechten Seite dient ausschließlich zur Programmierung des Mikrocontrollers und kann nach der Programmierung entfallen.
  • Der 2,2-kΩ-Widerstand wird auf der Rückseite der Platine eingelötet.
  • Beim Einlöten des FT232 ist etwas Fingerspitzengefühl erforderlich.
  • Überschüssiges Lötzinn und mögliche Lötbrücken lassen sich mit Entlötlitze entfernen.
  • Die LED an PB1 habe ich nicht bestückt.

Verwendetes Reed-Relais: Reichelt SIL 7271-L 5V

Platinenlayout

Layout für Sprint-Layout 5.0

Das folgende Layout zeigt die Bestückung und Leiterbahnführung der Watchdog-Platine.

Platinenlayout des USB-PC-Watchdogs

Firmware und PC-Software

Die Firmware wurde für AVR Studio 4.x mit WinAVR erstellt. Die ursprüngliche PC-Software wurde in Visual Basic 6 entwickelt.

Einrichtung

Installation und Inbetriebnahme

1

Hardware aufbauen

Platine bestücken, Mikrocontroller programmieren und alle Lötstellen kontrollieren.

2

PC-Software installieren

Das Installationspaket auf dem zu überwachenden Windows-Rechner installieren.

3

COM-Port feststellen

Den USB-Watchdog anschließen und im Windows-Geräte-Manager die zugewiesene COM-Port-Nummer ermitteln.

Virtueller COM-Port des PC-Watchdogs im Windows-Geräte-Manager
4

Konfigurationsdatei bearbeiten

Im Installationsordner die Datei PC-WatchdogClient.ini öffnen und den ermittelten COM-Port eintragen.

5

Verbindung testen

Die PC-Software starten. Nach erfolgreicher Verbindung wird der Watchdog aktiviert.

Programmoberfläche des PC-Watchdog-Clients
6

Autostart einrichten

Eine Verknüpfung zur Software im Windows-Autostartordner anlegen. Das Programm kann minimiert gestartet werden und läuft anschließend im Systemtray.