🛠 Mode power-down et réveil par watchdog (AVR C nu)

Objectifs

Optimiser la consommation de l'ATmega32u4 en AVR C nu : basculer le cœur en mode power-down (sommeil profond, horloges matérielles arrêtées) et le réveiller périodiquement par le watchdog timer configuré en mode interruption (~2,1 s). C'est la base de tout projet sur batterie. Attention spécifique Leonardo : le transceiver USB connecté à un hôte consomme en permanence ; pour mesurer un vrai courant de sommeil, débranchez le câble USB ou coupez la ligne VBUS.

Matériel

• 1 Arduino Leonardo (flashable par ICSP ou outils avr109 ; ici le code est autonome)
• Alimentation batterie 3,7-5 V ou alimentation de laboratoire avec ampèremètre
• Programmateur ICSP ou bootloader Caterina pour le dépôt du binaire

Code complet

/* Sommeil power-down + réveil watchdog ~2,1 s — ATmega32u4
 * Build : avr-gcc -mmcu=atmega32u4 -Os sleep.c -o sleep.elf
 * Flash  : avrdude par ICSP, ou outils avr109 via Caterina. */
#include <avr/io.h>
#include <avr/sleep.h>
#include <avr/interrupt.h>

ISR(WDT_vect) {
  PINB = (1 << PINB7); // bascule la LED D13 a chaque réveil
}

int main(void) {
  DDRB |= (1 << DDB7);            // PB7 (D13) en sortie

  MCUSR &= ~(1 << WDRF);          // efface la cause de reset
  WDTCSR |= (1 << WDCE) | (1 << WDE);      // sequence de modification
  WDTCSR = (1 << WDIE) | (1 << WDP2) | (1 << WDP1) | (1 << WDP0); // ~2,1 s, mode interruption

  set_sleep_mode(SLEEP_MODE_PWR_DOWN);     // sommeil le plus profond
  sleep_enable;
  sei;

  while (1) {
    sleep_cpu;      // le coeur s'arrete ; le watchdog le reveille
    sleep_disable;  // sécurité : on ne dort qu'un cycle a la fois
    sleep_enable;
  }
}

Vérification attendue

La LED clignote environ toutes les 2,1 s (la bascule a lieu dans l'ISR du watchdog, puis le cœur repart dormir). Insérez un ampèremètre en série avec l'alimentation, USB débranché : le courant moyen chute drastiquement par rapport au fonctionnement normal, l'essentiel du temps étant passé en power-down. La fiche officielle ne donne pas de courant typique (à vérifier dans la datasheet Microchip de l'ATmega32u4 pour chiffrer précisément).

Erreurs fréquentes

• Mesurer le sommeil câble USB branché : le transceiver USB reste alimenté et « réveille » la mesure ; le courant de sommeil n'est observable qu'USB déconnecté (ou VBUS coupé).
• Oublier la séquence WDCE/WDE : les bits de période du watchdog ne se modifient que par la séquence autorisée en 4 cycles d'instructions ; sinon la configuration est ignorée.
• WDRF non effacé dans MCUSR : le watchdog en mode réinitialisation peut provoquer des resets en boucle au lieu d'interruptions.
• Réveiller par interruption USB ou UART parasite : en power-down, certaines lignes actives empêchent le sommeil ; débranchez capteurs et modules pendant la mesure.
• Oublier sleep_disable après le réveil : sans cette sécurité, un sleep_cpu inopiné peut endormir le cœur avant la fin du traitement.