じゅんのなんでもＤ．Ｉ．Ｙ．

電圧レベルメーター回路図２

#include <pic.h>

__CONFIG(UNPROTECT & DEBUGDIS & LVPDIS & BORDIS & PWRTEN & WDTDIS & INTIO & MCLRDIS);
__CONFIG(FCMDIS & IESODIS);

void main()
{
	int		ADRes;
	long	ADResSUM;
	int		i;

	OSCCON	= 0b01100000;	// 4MHz,INTIO

	TRISA	= 0b00000001;	// RA0:Analog Input
	TRISB	= 0b00000000;	// PORTB:Output

	ANSEL	= 0b00000001;	// Selet AN0
	ADCON0	= 0b01000001;	// FOSC/8,AN0,ADON
	ADCON1	= 0b10000000;	// Right Justified,VREF+:AVDD,VREF-:AVSS

	while(1)	 {
		ADResSUM = 0;
		for(i=0;i<1024;i++) {
			ADGO	= 1;
			while(ADGO) {
			}
			ADRes = ADRESH*256+ADRESL;
			ADResSUM = ADResSUM + ADRes;
		}
		ADRes = ADResSUM >> 10;
		if(ADRes>819) {
			PORTB = 0b00000001;
		} else {
			if(ADRes>683) {
				PORTB = 0b00000010;
			} else {
				PORTB = 0b00000011;
			}
		}		
	}
}

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電圧レベルメーター回路図

電圧レベルメーター回路図

電池の残量表示を１０バーＬＥＤで表示

MikroBasic：７SegLEDダイナミック点灯 その３

その３は、今日やるつもりなかったんだけど（笑）、ノートＰＣにワンセグ機能を内蔵しようと思って改造していたら、部品が足りないことに気がついて、今日の改造は諦めました。

では、その３

まず、ソースリストの頭から

DispDataをcharが４文字入るタイプに変更しました。「char[3]」ってなっているけど、１文字目は「char[0]」、２文字目は「char[1]」なので、「char[3]」だと４文字入ります。なぜ４文字にしたかは後ほど…

あとはこのページは前回と変わらないですね。（←ウソ。ＤＩＧ０〜２の並びをちょこっと修正しています。）

では次のページ

サブルーチン名が「interrupt」というのが増えていますね。これは特殊なサブルーチンで、メインルーチンに呼び出されることはありません。いつ呼び出されるかというと、割り込みが発生した時に呼び出されます。

今回はタイマー割り込みというのを使っていて、ある一定間隔のタイマーを作って自分自身で割り込みを発生しています。

タイマーにもいろいろ種類がありますが、今回はＴＭＲ０を使っています。

ＴＭＲ０タイマーはＴＭＲ０というレジスタがあって、クロックがすすむごとにひとつずつカウントアップしていって、レジスタがオーバーフローしたら割り込みが掛かります。

ＴＭＲ０レジスタは８ビット長のタイマーなので０〜２５５までカウントアップしていき、その次はオーバーフローするので割り込みが発生して、ＴＭＲ０レジスタは０にリセットされます。

２５６回では長い！！という時は、０からスタートではなく、例えばソフトでＴＭＲ０に２００とかセットすればもっと短い間隔で割り込みが発生します。

さて、その辺の割り込みの設定方法は後回しにして、この割り込みが発生した時になにをやっているか、ソースリストを追っていくと…

割り込みサブルーチンに入って、しょっぱなでＩＮＴＣＯＮのＴ０ＩＦをクリア（０をセット）しています。Ｔ０ＩＦとはタイマー０割り込みフラグの事です。

割り込みはタイマー０以外にもたくさんあって、それらを１個だけでなく同時に設定することができるので、割り込みサブルーチンの頭で、どの種類の割り込みが発生したかをこのフラグで判別することができますが、今回はタイマー０割り込みしか使っていないので特にチェックする必要はありません。

ただ、このフラグをクリアしておかないと次の割り込みが発生しなくなっちゃいます。そこで割り込みサブルーチンの先頭でクリアしているというわけです。

次はＤｉｇｉｔをＳｅｌｅｃｔ文で評価していますが、割り込みが掛かるたびにＤｉｇｉｔが０だったら１００の桁を、Ｄｉｇｉｔが１だったら１０の桁を、Ｄｉｇｉｔが２だったら１の桁を７ＳｅｇＬＥＤに表示するようにしています。

最初に、Ｄｉｇｉｔが０（１００の桁を処理したい）だった場合…
　・前回の割り込みはＤｉｇｉｔ２（１の桁）の処理だったのでＤｉｇｉｔ２の７ＳｅｇＬＥＤを消灯。
　・ＰＯＲＴＢへ７ＳｅｇＬＥＤ表示データをセット
　・Ｄｉｇｉｔ０（１００の桁）の７ＳｅｇＬＥＤを点灯
　・次はＤｉｇｉｔ１の処理にしたいのでＤｉｇｉｔに１を足す

これを残りのＤｉｇｉｔ１（１０の桁）とＤｉｇｉｔ２（１の桁）のケースも記述して、これで割り込み処理はおしまいです。

では次にメインルーチン

ＣＭＣＯＮの設定の後に割り込み関係の設定をしています。

ＴＭＲ０関係の設定はほとんどがＯＰＴＩＯＮレジスタとＩＮＴＣＯＮレジスタです。

ＯＰＴＩＯＮレジスタのＴ０ＣＳはタイマー０クロックソースを選ぶビットで、１だと外部のクロックを使用し、０だと内部クロックを使用します。

ＰＳＡはプリスケーラーの割り当てです。タイマー０で使うプリスケーラーはウオッチドッグタイマーとしても使えるので、今回はタイマー０で使うと宣言しています。

次のＰＳ２〜ＰＳ０（次ページにまたがり）はプリスケーラーの設定です。

プリスケーラーとは分周する装置の事で、タイマー０で使用するクロックだと早すぎる場合、そのクロックをＴＭＲ０レジスタに適用するときに２倍の遅さ、４倍の遅さ…　とクロックを分周してＴＭＲ０へ適用（カウントアップ）してくれます。

ＰＳ２：０が「０００」だとプリスケーラーは２分周、「００１」だと４分周、「０１０」だと８分周…　っで、「１１１」だと２５６分周してくれます。とりあえず最大の「１１１」を設定してあとで調整しましょう。

次にＩＮＴＣＯＮ全体をゼロクリアしてから、まずＧＩＥをセットして割り込みを許可しています。割り込みは色んな割り込みがあり、個別に割り込みの許可・拒否（デフォルト）の設定の必要がありますが、この「ＧＩＥ」でさらに一括して割り込みを許可あるいはマスクすることができます。ＧＩＥで一括許可しても、個別の割り込みを許可しなければ、それらの割り込みは発生しません。

次のＴ０ＩＥはタイマー０割り込みを許可しています。ＴＭＲ０を使うということですね。

その次のＴ０ＩＦは先ほども説明しました。タイマー０割り込みフラグをクリアしてタイマー０割り込みが走るようにしています。

最後にＴＭＲ０レジスタを０クリアして、割り込み関係の設定は終わりです。

あとはメインルーチンのＷｈｉｌｅループを見てみましょう。中を見るとｉｘという変数を１個ずつ足していっているみたいですね。

その前にByteToStr(ix, DispData)というのがありますが、これはバイトタイプをストリング（文字）タイプに変換する関数です。

ｉｘはバイト宣言していますので数字ですが、Disp7SegLEDサブルーチンの中では文字を判定していますので数字を文字に変換する必要がありますが、このByteToStr関数一発でできます。

ｉｘはバイトタイプですから０〜２５５までですので、文字に変換しても３文字で済んじゃいそうですが、ＤｉｓｐＤａｔａは４文字で宣言しましたよね？　実は３文字目の後ろに「これで終わりですよ」っていう文字が１文字付加されているので、必要長＋１文字の長さの変数が必要になるんです。

なぜわざわざ数字から文字に変換したかというと１０の割り算、１００の割り算がめんどくさかったということと、あとは「０００」の時に「０」とゼロサプレスさせて表示させたかったので、文字タイプにしたということです。

メインルーチンはこれだけ。ダイナミック点灯のめんどくさい処理は割り込みルーチンで勝手にやってくれますから、メインルーチンではひたすら「ＤｉｓｐＤａｔａ」に表示したいデータをセットすることだけを考えていればいいわけです。

らくちんですね〜　(^_^)v　（ここまでの仕組みを作るのが大変なんですが…）

プリスケーラーが２５６の時の動き↓

http://videocast.yahoo.co.jp/player/blog.swf?vid=288230376152085120

あちゃー、プリスケーラーが２５６では遅すぎたようですね。

じゃあＰＳ２：０を「０１１」にセットしてプリスケーラーを一気に１６まで減らしてみましょう

http://videocast.yahoo.co.jp/player/blog.swf?vid=288230376152084271

うん、ちょうどいいみたいですd(^-^)ネ!

↓は実際のこのプログラムを入れてみて０〜２５５を繰り返し表示している動きです。

http://videocast.yahoo.co.jp/player/blog.swf?vid=288230376152085122

MikroBasic：７SegLEDダイナミック点灯 その２

じゃあ、とにかく、前回の記事で掲載したビデオのような表示をするプログラムを組んでみましょう。

２枚目のイメージから解説します。「main:」の後のメインルーチンからです。

ＣＭＣＯＮやＴＲＩＳなどのレジスタの設定はいつもの通り。

次にＰＯＲＴＡやＰＯＲＴＢへオールゼロを出力し、７ＳｅｇＬＥＤの表示を抑止します。

whileの無限ループを使って、その中で以下の事をやっています。

最初のSetBitですが、これは例えば「SetBit(PORTB,0)」と書くとするとそれは「PORTB.0 = 1」と同じことです。あるビットを１にセットするのがSetBit、反対に０にするのはClearBitです。

SetBitの最初のパラメータはポート名ですが、「CtrlPort」としていますが、これはなんでしょう？

１枚目の画像イメージの最初の方を見て下さい。「symbol」というのがありますが、ここで「CtrlPort」は「PORTA」だといっています。こうしておけば、回路が変わってPORTAからPORTBへソフトを変更したい時でも、symbol文を修正するだけで済みます。

同様にDIG1（１００の桁）は「６」だとしています。

このことから「SetBit(CtrlPort,DIG1)」はRA6を１にする事を表しています。次とその次の文を見ると、１０の桁、１の桁を０にセットしていますので、これで１００の桁の７SegLEDだけトランジスタのスイッチが入ってオンの状態になったことにないます。

次の「DataPort = Decode7SegLED("3"）」という文がありますが、symbol文からDataPortはPORTBであることがわかります。ビデオを見ると、１００の桁は「３」が表示されていましたよね。だから、「Decode7SegLED("3"）」で３を表示するようなデータが作られればいいわけです。

じゃあそのDecode7SegLEDサブルーチンを見てみましょう。１枚目のイメージを見て下さい。

Select文の中の評価する値はDecode7SegLEDへ渡されたデータをそのまま使っていますね。ちなみにこういう渡すデータの事を「引数」などと言ったりします。

今回、引数に「"3"」が渡されると、サブルーチンから戻す時に返す値「result」に「%10111100」をセットしています。

その上の行にコメントで「afbdcgpe」と書いてありますが、これはPORTBのそれぞれのビットに対する７SegLEDのセグメント位置を表しています。３だとａ，ｂ，ｄ，ｃ，ｇだけがオンになっていますね。これを前回の記事の７ＳｅｇＬＥＤデータシートと見比べてみて下さい。この５つのセグメントを表示すると「３」と表示されるのがわかるかと思います。

同様に０〜９の表示パターンをこのサブルーチンで作り出してあげているわけです。ちなみに引数に" "を渡すと全消灯になります。

メインのルーチンに戻ってみると、1秒ごとに、１００の桁に３、１０の桁に２、１の桁に１を表示してそれを繰り返していることがわかるでしょうか。

ちなみに「Delay_ms(1000)」を１ｍｓに変えて実行したのが↓です。

同時に３桁表示されていますネ。　あれ？　でも１の桁がうっすら「２」と表示されているような…

よくよくソフトをみてみると、同時に２桁分のトランジスタがオンになっている時期が一瞬だけありますね。それでうっすら点いていたんですね。

それでは必ずひとつしかトランジスタがオンにならないようにソフトを修正して…

うん、今度は大丈夫そうですね。これがソフトでダイナミック点灯を実現する手段です。

ただ、これだと他に仕事ができないですよねー。スイッチをつけて監視したりとか…　工夫すればできるんですが、めんどくさそうです。

じゃあ、次はメインルーチンではダイナミック点灯を意識せずにプログラミングする方法を解説します。これはタイマー割り込みという手法を使います。

ちょっと込み入っているので来週か再来週くらいになっちゃうかも　(^^

MikroBasic：７SegLEDダイナミック点灯 その１

ちょっと予定していた時間が空いたので、７ＳｅｇＬＥＤのダイナミック点灯テスト回路を作ってみました。

７ＳｅｇＬＥＤとはこんなやつです。

どんな構造になっているかというとＬＥＤが８つ入っているだけです。

↓回路図

数字を表示するためのＬＥＤが７つなので７ＳｅｇＬＥＤと言います。それに小数点を現すＬＥＤが１つあるので全部で８つですね。

これだったら例えばＰＩＣのＲＢ０〜ＲＢ７へ８本配線すれば数字を表示するのは簡単そうですよね。

じゃあ、これが２桁だったら？　４桁だったら？　８桁だったら？

全部ＰＩＣから配線していったらとてもじゃないけどＰＩＣの足が足りません。

そこで↓のように配線します。これは３桁の例です。

数字を現すＬＥＤのＡ〜Ｇと小数点をパラに配線して、電流制限抵抗を経由してＲＢ０〜ＲＢ７へ配線しています。これなら桁が増えてもＬＥＤへの配線は増えていきませんね。

でもどうやって、桁ごとに表示を分けるんでしょうか？　これだと全部の桁に同じ数字が点灯されてしまいそうですよね。

ＬＥＤのカソードにあたるところはＡ〜Ｇ、小数点の８本あるんではなくて、それが１本の共通の線に７ＳｅｇＬＥＤの内部でまとめられています。カソードを共通にしているのでカソードコモンと言います。これとは逆にアノードコモンタイプの７ＳｅｇＬＥＤもあります。

カソードはダイレクトにＧＮＤに接続されているんではなくて、トランジスタを経由していますよね。

このトランジスタはスイッチの役目をしています。

回路図を見ると１００の桁がＲＡ０、１０の桁がＲＡ７、１の桁がＲＡ６につながっていますね。ＲＡ０・６・７をソフトでそれぞれ「１」に設定すると、トランジスタのスイッチが入って７ＳｅｇＬＥＤのカソードがＧＮＤとつながり点灯するしくみになっています。

これを３桁とも同時にオン・オフしていたら、表示される数字は同じですが、オン・オフのタイミングをずらしたらどうでしょうか？

http://videocast.yahoo.co.jp/player/blog.swf?vid=288230376152084032

こんな感じですね。

これは１秒ごとにオン・オフして、それぞれ３・２・１を表示しています。

オン・オフするタイミングをもっと高速にしていけば？　例えば１／１００秒ごとにオン・オフすれば、人間の目がもつ残像を利用して、あたかも「３２１」と同時に点灯しているように見えるようになるはずです。

ちなみに今回は３桁が内蔵されている特殊な７ＳｅｇＬＥＤを使用しました。ただメーカーサイトをみるとすでにもうラインナップされてないようです。わたしは秋月で買いました。

これなら７ＳｅｇＬＥＤ間のパラの配線を省略することができます。

次回はソフトをＭｉｋｒｏＢａｓｉｃで作ってみましょう。