o ＰＩＣ奮闘記 (16F88 12F683 18F14K50 PIC12F1822 10F322 PIC12F1501 12C509 16F84A 18F452 XC8-AS PIC-AS等)


ＰＩＣのページ　Version 1.0

　※このページはあくまで個人的な趣味によって書かれており、著者は全ての内容について、いかなる責任も負いません。

　　 第二章に飛びます

　　 第三章に飛びます

　　 第四章に飛びます

　●重要なお知らせ●

　　１．Ｗｉｎｄｏｗｓ１０の対応

　　　　ＭＩＣＲＯＣＨＩＰ社の開発環境は、Ｗｉｎｄｏｗｓ１０に対応しています。
　　　　Ｃコンパイラも無償で使えます。
　　　　ＭＩＣＲＯＣＨＩＰ社の場合、古いＣコンパイラもダウンロードできるのですが、Ｃコンパイラの最新は、ＸＣ８，ＸＣ１６，ＸＣ３２です。
　　　　これから開発をする人は、ＸＣ８，ＸＣ１６，ＸＣ３２で開発したほうがいいと思います。
　　　　なお、下記で紹介している秋月電子の「AKI-PIC プログラマーキット」は、Ｗｉｎｄｏｗｓ１０では動作しないかも知れない ので注意が必要です。
　　　　（秋月電子が、Ｗｉｎｄｏｗｓ１０での動作を保証していません。）
　　　　秋月電子のこのライターの動作を保証するわけではありませんし、Ｗｉｎｄｏｗｓ１０の問題なのか調べているわけでもありませんが、
　　　　私のＷｉｎｄｏｗｓ１０（６４ビット）パソコンの場合は、「AKI-PIC プログラマーＶ４　Ｖ６．７６．１」　※R04.06.01時点で最新　は、
　　　　某社のＵＳＢ－シリアル変換器を使って接続した場合は、書き込みも動作も問題ありませんでしたが、オンボードのＣＯＭ１ポートでは
　　　　書き込み中にエラーがでました。
　　　　また、ＰＩＣＫＩＴは、最新のＭＰＬＡＢＸ　※R04.06.01時点　では、ＰＩＣＫＩＴ３以降でないと使えません。　
　　　　
　　　　これからＰＩＣを使う人は、マイクロチップ社のＰＩＣＫＩＴ３、またはＰＩＣＫＩＴ４を使ったほうがいいと思います。
　　　　

　　２．アセンブラ言語について

　　　　最新のＭＰＬＡＢＸでは、アセンブラのコンパイラーが、ＭＰＡＳＭからＰＩＣ－ＡＳ（ＸＣ８－ＡＳ）に変更されています。　※R04.06.01現在
　　　　ＰＩＣ－ＡＳ（ＸＣ８－ＡＳ）はマイクロチップ社のフリーの純正アセンブラで、ＭＰＬＡＢＸをインストールすると、自動でインストールされますが、
　　　　このＨＰの中でも、ＭＰＡＳＭアセンブラで作られているプログラムは、最新のアセンブラであるＰＩＣ－ＡＳ（ＸＣ８－ＡＳ）の記述に修正しないと
　　　　コンパイルができません。
　　　　※ＰＩＣ－ＡＳは、インクルードやコンフィグ、ラベルの記述がＸＣ８の記述に近くなっている他、ＯＲＧや数値の記述方法が変更されています。
　　　　このＨＰでも、新規のアセンブラの開発は、ＰＩＣ－ＡＳ（ＸＣ８－ＡＳ）を使用するようにしています。

　
ＰＩＣ－ＡＳ（ＸＣ８－ＡＳ）

　
PIC12F1822の場合の変更例（ＭＰＡＳＭ　====>　ＰＩＣ－ＡＳ）
他にもシステムレジスタ等の宣言の一部や、MACRO定義の記述方法等も変更されているようです。
ＸＣ８の書き方を参考にするといいと思います。


　　　　ＭＰＬＡＢＸ（Ｖ６．１０）※2023年08月時点の最新　で確認すると、ＰＩＣ－ＡＳはＸＣ８をインストールしたフォルダにインストールされていました。
　　　　ＸＣ８をデフォルトフォルダにインストールしなかった場合、これはＰＩＣ－ＡＳに限った事ではありませんが、ＭＰＬＡＢＸのメニューバー[Tools]==>
　　　　[options]==>[Embedded]==>[Toolchain(add)]と選択し、コンパイラーやアセンブラのインストール先をＭＰＬＡＢＸに認識させる必要があります。

　　３．ＡＤＭ３２０２のコンデンサの接続について

　　　　このＨＰのＡＤＭ３２０２を使った回路図では、ＡＤＭ３２０２の２ピンにつながっている０．１μＦのコンデンサをＧｎｄにつないで
　　　　実験していますが（図ａ）、ＡＤＭ３２０２のデータシートでは、このコンデンサはＶｃｃにつなぐようになっています（図ｂ）。
　　　　実験では、このようなつなぎ方でもＩＣのチャージポンプは正常に動作していますが、データシートでは（図ｂ）のように記述され
　　　　ているので、データシートの通りに（図ｂ）のようにしたほうがいいと思います。

　



　私は、数年前まで、ある金融系会社やら研究所とやらでＳＥをしていた。
会社をリストラされ、やむなく某システム会社を起こした私は、暇を持て余していたが、
最近、眠っていた昔の血が騒ぎ出し、リックに半袖シャツ、短パンという姿で秋葉原に出かけては、壊れた機械を買いあさる変人である。
実は昔、趣味でZ80を使った妙な機械を作っていて、車やバイクをドレスアップしては、沿道の美女の注目を集めながら（ウソ）、
山道を豪快に飛ばしていた。
PICを使うようになったのは最近の事だが、これが面白くて、最近はPICで遊ぶ毎日である。


Ｚ８０のイメージ


秋月電子の「ＲＯＭライター」と、ＥＰ－ＲＯＭ（２７シリーズ）のイメージ



んで、どうするか？
数十年も経って目覚めた私は、すっかり時代遅れの人間になっていた。
使い慣れた27シリーズ用のROMライターや、開発ソフトは古すぎて、Windows XPパソコンでは動作しない。
雑誌の広告を見ると、Z80系ボードは今でも市販されているから、時間とお金をかければ動かせるのだろうが、
いまさら、そんな気はない。
そこで、Z80の代わりに使ってみたものの一つがPICだったのだが、これが思ったよりも使いやすかったという事である。


ＰＩＣのイメージ


PICというと、12C509や16F84を一般的な知識としては知っていたが、メモリーが少ない制御デバイスというイメージしか持っていなかった。
だが、最近は、メモリーを128Kバイトも積んだ18F8720なんていうのが出ているし、他にも、18F452、16F88、12F683なんていう、新しいPICもある。
これは使えそうではないか。

ただ、PICでデータを扱う事には難しさを感じたが、最近は２線式や３線式のSerial EEP ROM(24, 93
シリーズ等)が安く出回っているので、これを使えば工夫できそうだし、
なにより、ＰＩＣは初心者でもわかりやすい。
これは、遊びすぎて頭がボケてしまった私には、ありがたい事である。



用意した開発環境①

業務でPICを使うような本格的な人は別だが、
初めてPICを使う人には、秋葉原の秋月電子さんが出しているキットがお勧めだ。 ※注１）
このキットは、Serial EEP ROM（24、93シリーズ）を読み書きするアプリケーションも付いているので、
重宝している。
このキットを使った場合、パソコン以外でかかる費用は、合計でも一万円程度である。

・Windows XPが動くパソコン(RS232C端子付き)
　※別途、USB=>RS232C変換モジュラーケーブル（秋月電子）を購入すれば、USB端子のみあればよい。
・AKI-PIC プログラマーキット Ver3.5（秋月電子）
・PICプログラマー Ver4バージョンアップ対応モジュールキット（秋月電子）
　※私が主に使っている18F8720, 18F452, 16F88, 12F683はバージョンアップしないと使えない
・上記の最新版プログラム
　※秋月電子さんのホームページより無料でダウンロードできる
・MPLABの最新バージョン
　※マイクロチップ社さんのホームページより無料でダウンロードできる。
　 (ファイルサイズが30Mバイト程度ある。)
・デバイスのマニュアル
　※マイクロチップ社さんのホームページより無料でダウンロードできる。ただし、ここで紹介する
　デバイスの場合、日本語はほとんどない。


　※注１）この文章を書いた時点での事です。
　　　　　今なら、AKI-PIC プログラマーキットより、マイクロチップ社のＰＩＣＫＩＴ３やＰＩＣＫＩＴ４のほうがいいと思います。
　　　　　但し、ＰＩＣＫＩＴ３やＰＩＣＫＩＴ４は、現時点ではワンタイム品種（型番がＰＩＣ＊＊Ｃ＊＊＊で、このＨＰで扱っているＰＩＣでは、
　　　　　ＰＩＣ１２Ｃ５０９等が該当）には対応していません。
　　　　　ワンタイム品のＰＩＣも使う場合は、この類のライターは必要になります。
　　　　　

秋月電子のＰＩＣプログラマーキットにバージョンアップキットを装着したイメージ
注）このライターは、Ｗｉｎｄｏｗｓ１０パソコンでは動作しないかも知れないので注意が必要です。
（秋月電子が、Ｗｉｎｄｏｗｓ１０での動作を保証していません。）

上記、「ＰＩＣプログラマーキット」用の「ＵＳＢシリアル変換ケーブル」

私の購入したバージョンでは、写真のＡネジ（左右２本）がプログラマーキット基板上のＤサブコネクタの
ネジにぶつかるので、基板との接続用に、キットにはＤサブストレートケーブルが付属しています。
付属ケーブルの長さが邪魔になる場合、写真のような簡単なアダプタを作ってもいいと思います。

バージョンアップキットには、「Serial　EEP　ROM　(24、93シリーズ)」ライターもついている


ＡＫＩ－ＰＩＣマイコンモジュールキットのイメージ
※シールがＡＫＩＰＩＣ１８になっていますが、デモプログラム書き込み済みのＰＩＣ１６Ｆ８４です。
ＰＩＣ１８シリーズではありません。

秋月電子では、ＰＩＣとＲＳ２３２ドライバーやＯＳＣ、三端子レギュレタを一枚の基板上に
まとめたモジュールも販売していて、「ＰＩＣプログラマーキット」では、このモジュールに
そのまま書き込みができる（ＰＩＣＫＩＴ２，３でも書き込みできますが）ようになっています。

なお、このマイコンモジュールを使った事例は、このＨＰが大きくなりすぎた都合で
ジャンクではありませんが、「(別室)ジャンクボードを活用しよう」 のページで
取り上げています。





用意した開発環境②

フリーのＣコンパイラーも使用してみた。アセンブラで作成するだけなら、Ｃコンパイラーは不要です。

　・ＨＩ－ＴＥＣＨ　ＰＩＣＣ　

　　　ＰＩＣ１０Ｆシリーズ、１２Ｆシリーズ、１６Ｆシリーズで使用できるＣコンパイラーです。
　　　Lite Editionが無償で使用できます。
　　　もともとは、ＨＩ－ＴＥＣＨ社のＣコンパイラーですが、現在は、マイクロチップ社のフリーのＣコンパイラー
　　　として、デフォルトでは、ＭＰＬＡＢをインストールすると、同時にインストールされます。
　　　古いバージョンでは、一部のＰＩＣにしか対応していませんでしたが、現在の最新バージョンでは、
　　　無償バージョンでも、ほとんどのＰＩＣに対応しています。

　　　ＨＩ－ＴＥＣＨ　ＰＩＣＣに限った問題ではありませんし、まれにアセンブラのプログラムでもある事ですが、
　　　使用するコンパイラーのバージョンによっては、インクルードファイルの記述が異なる事があるため、
　　　コンフィグワードの記述を修正しないと、プログラムのコンパイルが通らない場合があります。


　・ＳＤＣＣ：Ｓｍａｌｌ　Ｄｅｖｉｃｅ　Ｃ　Ｃｏｍｐｉｌｅｒ

　　　※詳細は、 「(別室)Cygwinのページ」 を参照。


　・ＭＰＬＡＢ　Ｃ３２

　　　マイクロチップ社純正の３２ビットマイコン用のＣコンパイラーで、Lite Editionが無償で使用できます。
　　　有償のEditionとの違いは、オプティマイズレベルの違い等なので、趣味で使用するレベルの開発なら
　　　問題ありません。
　　　「第三章　32ビットPICを使ってみる」で使用する。

　・ＭＰＬＡＢ　Ｃ３０

　　　マイクロチップ社純正の１６ビットマイコン用のＣコンパイラーで、Lite Editionが無償で使用できます。
　　　有償のEditionとの違いは、オプティマイズレベルの違い等なので、趣味で使用するレベルの開発なら
　　　問題ありません。
　　　「第二章　16ビットPICを使ってみる」で使用する。


　・ＭＰＬＡＢ　Ｃ１８

　　　マイクロチップ社純正の１８シリーズ用のＣコンパイラーで、Lite Editionが無償で使用できます。
　　　有償のEditionとの違いは、オプティマイズレベルの違い等なので、趣味で使用するレベルの開発なら
　　　問題ありません。
　　　「第一章　ＵＳＢ　ＰＩＣを使ってみる」の開発では必須となるＣコンパイラーです。


Ｃ１８に限った事ではありませんが、
ＭＰＬＡＢから使用する場合、プロジェクト毎に「Project」=>「Build options」=>「Project」で、各ライブラリのPathを指定しないとビルドできません。
　フォルダの右ボタンを押すと、最初にデフォルトのフォルダが設定される（通常はデフォルトでよい）ので、操作は簡単です　
　　　　※写真は、ＭＰＬＡＢ　ＩＤＥ　ｖ８．５３の例


Ｃ言語コンパイラーのオプティマイズレベルと、コードサイズの関係　※マイクロチップ社のＨＰより抜粋
デバイスの性能をフルに活かす業務で使うようなプログラムでなければ、無償バージョン（Ｌｉｔｅ）でもあまり問題はないと思います。




　・ＵＳＢフレームワーク

　　　マイクロチップ社が提供しているＵＳＢファームウエア。
　　　ＵＳＢ　ＰＩＣを使う場合、ユーザーはこのソフトウエアを使う事で、ＵＳＢの仕様の詳細を知らなくても、
　　　簡単にＵＳＢプログラムを開発する事が出来る。
　　　目的に応じて、下記の５種類のサンプルが提供されている。
　　　　・ＣＤＣクラス
　　　　・ＨＩＤクラス
　　　　・ＢＯＯＴクラス
　　　　・Ｇｅｎｅｒｉｃクラス
　　　　・Ｓｔｏｒａｇｅクラス
　　　開発には、上記の「ＭＰＬＡＢ　Ｃ１８」が必須になる。
　　　「第三章　ＵＳＢ　ＰＩＣを使ってみる」の開発では必須となります。


　・ＸＣ８，ＸＣ１６，ＸＣ３２

　　　R04.04.01現在、マイクロチップ社の最新のＣコンパイラーで、無償で使用できます。
　　　インクルードファイルの定義を、#include ＜xc.h＞に変更すれば、過去のＣプログラムは簡単な修正で使用できるようです。


用意した開発環境③

　・ＰＩＣＫＩＴ２、ＰＩＣＫＩＴ３

　　　マイクロチップ社の提供する低価格のＰＩＣマイコンライター。
　　　最新のほとんどのＰＩＣマイコンにも対応していて、ＭＰＬＡＢから直接ＩＣＳＰで書き込みができるほか、
　　　（開発でコネクタの抜き差しは不要です）オンラインでデバッグもできる。
　　　今なら、AKI-PIC プログラマーキットより、こちらのライターがお勧めです。
　　　例えば秋月電子では、ＰＩＣＫＩＴ２は3500円、ＰＩＣＫＩＴ３は4500円、（H22.8現在）で購入できます。

　　　注）R04.04.01現在、PICKIT2は最新のMPLAB-Xに対応していません。PICKIT3かPICKIT4が必要です。

ＰＩＣＫＩＴ２とＰＩＣＫＩＴ３の写真（ＰＩＣＫＩＴ３になって、ケースのデザインがスケルトンに変更された）

ＰＩＣＫＩＴ２、ＰＩＣＫＩＴ３のコネクタピンレイアウト図（マイクロチップ社さんのマニュアルより抜粋）
ピン１～５までを使用するデバイスのピンレイアウト図の通りに接続する（６：ＬＶＰは通常は使用しません）

ＰＩＣＫＩＴ２とＰＩＣＫＩＴ３ではデバイスへの電源供給方法が異なります。
例えば、ＭＰＬＡＢ　Ｖ８．５３（H22.8現在の最新）で、ＰＩＣＫＩＴ３から回路に電源を供給するような場合、　　　　
「Programer」=>「Settings」で、「Power　target　circuit　from　PICkit3」をチェックしないとデバイスに電源が供給されず、
デバイスを認識できません。　※ＰＩＣＫＩＴ２を使っている場合は、外部から供給されている電源電圧を自動で検地し、
電源をＰＩＣＫＩＴ２から自動で供給するので、電源をライターから供給するなら、ＰＩＣＫＩＴ２のほうが使いやすいかも知れ
ません。ＰＩＣＫＩＴ３は、回路に合った電源を外部から供給するような使い方のほうが使いやすいようです。

ＰＩＣＫＩＴ２の写真（こんなアダプタを作っておくと便利だ）
※注）このアダプタで基盤上のＰＩＣに直接プログラムを書き込む場合は、基板の回路に工夫が必要です。

ＰＩＣＫＩＴ２は、付属の書き込みツールを使うより、ＭＰＬＡＢから使用したほうが操作が簡単だ 　※注）画面はMPLAB v8.10
※ＰＩＣＫＩＴ２はＵＳＢ仕様なので、簡単な回路の実験なら電源は不要だ（ＰＩＣＫＩＴ２からデバイスに応じた電圧が自動で供給される）
※ＭＰＬＡＢのバージョンによっては、オペレーションや動作が異なる場合があります。

ＰＩＣＫＩＴ２は、オンラインのデバッグも簡単だ（画面は、ＭＰＬＡＢから24FJ64GA002をデバッグする例） 　※注）画面はMPLAB v8.10
※ＭＰＬＡＢのバージョンによっては、オペレーションや動作が異なる場合があります。

ＰＩＣＫＩＴ２やＰＩＣＫＩＴ３で、いきなりこんなメッセージが出た場合、付属のＵＳＢケーブルが壊れている可能性があります。
「ＵＳＢ（Ａ－ｍｉｎｉＢ）」ケーブルは、ダイソーで１００円で購入できるので、消耗品としてスペアを何本か用意しておくといいかも知れません。
付属の赤いケーブルは、コードを丸めて片付けたりすると、特に壊れやすいようです。



　・Ｊ－ＬＩＮＫ

　　　ＰＩＣは、Ｊ－ＬＩＮＫで書き込むこともできます(他に「j-link microchip adapter」があると便利です)。
　　　現時点（R04.4.1現在）では、ＰＩＣ３２ＭＸ、ＰＩＣ３２ＭＺ（ＭＩＰＳ系のＭＰＵ）のみ対応しています。
　　　Ｊ－ＬＩＮＫは、ＰＩＣ以外の多くのＭＰＵにも対応した書き込み器で、私は主にＡＲＭ系のマイコンの開発で使用していますが、
　　　いろいろなツールが用意されていて多機能です。
　　　「j-link microchip adapter」は、コネクタの変換をしているだけですが、意外に高いので(5000円以上はする)、回路図も入手できるので、
　　　自分で作ってしまったほうがいいと思います。
　　　自分で作った場合、費用は２００円位で３０分もあれば作れると思います。
　　　
　　　私は、ＰＩＣの書き込みにＪ－ＬＩＮＫは使用しませんが、Ｊ－ＬＩＮＫを使用してＡＲＭマイコンに書き込む事例は、
　　　 「(別室)ＡＲＭマイコンで遊ぼう」で紹介しています。

ＪＬＩＮＫのイメージ






第一章　8ビットPIC(PIC10F/12F/16F/18F)を使ってみる

　6ピンPIC　PIC10F200/PIC10F322を使ってみる


●電子じゃんけん(10F200/10F322)

１０Ｆ２００を使った簡単なサンプルだ。
このＣＰＵは、ＳＯＴ版は形状が６ピンの米粒大と超小型（ＤＩＰ版は８ピンだが、うち２ピンは未使用）で、価格も安いので、
簡単な回路の置き換えに最適だ。 秋月電子のライターの書き込みにも対応している。
サンプルは、プッシュＳＷを押すと派手にＬＥＤが点灯し、乱数でグー・チョキー・パーのいずれかのＬＥＤで表示が止まるものだ。

このＣＰＵは、他のＰＩＣに比べて機能が絞られているので、初めてＰＩＣを使う人でも簡単に扱えるＣＰＵだと思うが、
GP2を汎用ポートとして使う場合は、OPTIONレジスタと、OSCCALレジスタのFOSC4ビットの設定が必要（詳細はプログラム
ソースを参照）なので注意が必要だ。また、VPP機能のあるGP3ピンは入力専用端子だ。　　・・・・サンプル①

サンプル②は、サンプル①を１０Ｆ３２２に置き換えたものだ。
１０Ｆ３２２は、ＣＰＵの構造が１０Ｆ２００とはかなり異なっているので、置き換えには注意が必要だ。

サンプル③～⑤は、サンプル①をＨＩーＴＥＣＨ　Ｃ言語に置き換えたものだ。

　

基板の写真（表/裏）　

回路図 （ＤＩＰ版の場合）

s10f200-0001.asm

サンプル①　プログラムソース(MPLAB用／10F200／MPASM　アセンブラプログラム)

s10f322-0001.asm

サンプル②　プログラムソース(MPLAB用／10F322／MPASM　アセンブラプログラム)

s10f200-0001.c

サンプル③　プログラムソース(MPLAB用／10F200／HI-TECH(Version9.70)　Ｃ言語プログラム)

s10f200-0002.c

サンプル④　プログラムソース(MPLAB用／10F200／HI-TECH(Version9.83)　Ｃ言語プログラム)

s10f322-0001.c

サンプル⑤　プログラムソース(MPLAB用／10F322／HI-TECH(Version9.83)　Ｃ言語プログラム)










●実験ボード　タイプ１(10F322)

１０Ｆ３２２を使った簡単な実験ボードを作ってみた。
このＣＰＵは、ＮＣＯやＣＬＣ等、特徴のあるモジュールを内蔵しているＣＰＵだ。

　

基板の写真（表/裏）／回路図　


　（１）ＮＣＯ機能を使ってみる（その１）　　　(10F322)

　　１０Ｆ３２２に内蔵されているＮＣＯ機能を使って、１００ＫＨｚと１ＫＨｚを出力するサンプルを作ってみた。
　　この機能を使うと、任意の周波数のパルスを簡単なプログラムで出力する事ができるので、オシレータとして使うには最適だ。

　

写真／回路図　

　

オシロスコープの出力イメージ（１００ＫＨｚのサンプル）　

s10f322-0001.asm

サンプル①　プログラムソース　１ＫＨｚ(MPLAB用／10F322／MPASM　アセンブラプログラム)

s10f322-0002.asm

サンプル②　プログラムソース　１００ＫＨｚ(MPLAB用／10F322／MPASM　アセンブラプログラム)

s10f322-0003.c

サンプル③　プログラムソース　１００ＫＨｚ(MPLAB用／10F322／HI-TECH(Version9.83)　Ｃ言語プログラム)









　（２）ＮＣＯ機能を使ってみる（その２）　　　(10F322)

　　水晶発振器とＮＣＯ機能を使って、精度の高いオシレータを作ってみた。
　　サンプル①は、１２．８００００ＭＨｚの水晶発振器を２＾７分周しているもので、精度の高い１００ＫＨｚを出力し、サンプル②は、
　　２＾８分周して、精度の高い５０ＫＨｚを出力する。
　　１２．８００００ＭＨｚの水晶発振器を使ったのは、手持ちの部品の都合からですが（秋月電子の５０Ｈｚタイムベースキットで
　　使っていた部品です）、ＮＣＯで精度の高い周波数を出力をするには、水晶の周波数は、出力する周波数に対して
　　１／（２＾ｎ）になるように選んでやる必要があります。

　

アダプタ基板／アダプタ基板を１０Ｆ３２２の実験ボードに取り付けたイメージ／回路図
使用したオシレータはＡＣ出力なので、出力に１０ＫΩ＊２がないと正常に動作しません（回路はオシレータの種類により異なります）。
動作させる時はＰＩＣＫＩＴ３は外してやる必要があります（外さないと中点がずれて、このオシレータの回路では動作しません）。
１０ＫΩの抵抗、及び０．１μＦのコンデンサは、基板銅箔面に取り付けているチップ部品です　

　

オシロスコープ、周波数カウンタで測定した出力イメージ（１００ＫＨｚのサンプル）　

s10f322-0001.asm

サンプル①　プログラムソース　１００ＫＨｚ(MPLAB用／10F322／MPASM　アセンブラプログラム)

s10f322-0002.asm

サンプル②　プログラムソース　５０ＫＨｚ(MPLAB用／10F322／MPASM　アセンブラプログラム)

s10f322-0003.c

サンプル③　プログラムソース　１００ＫＨｚ(MPLAB用／10F322／HI-TECH(Version9.83)　Ｃ言語プログラム)









　（３）ＣＬＣ機能を使ってみる　　　(10F322)

　　ＣＬＣ機能を使って、簡単なサンプルを作ってみた。
　　サンプル①は、ＳＷ１を押すと、ＮＣＯ機能で発生させた１ＫＨｚを出力するもので、
　　ＯＲとインバータを組み合わせたものです。
　　なお、マイクロチップ社では、ＣＬＣ機能の設計を支援するＧＵＩツール（ＣＬＣ　Ｄｅｓｉｇｎｅｒ）を無償で提供しており、
　　ＣＬＣのレジスタの設定は、このツールを使って記述する事もできます（アセンブラ・Ｃ言語に対応しています）。
　　
　　サンプル②は、サンプル①をＨＩ－ＴＥＣＨのＣ言語に置き換えたものです。

　　サンプル③は、ＳＷ１を押すと、ＰＷＭ（１ＫＨｚ、デューティ２５％）とＮＣＯ（１０ＫＨｚ）を合成したパルスを出力する
　　ものです。
　　
　　サンプル④は、サンプル③をＨＩ－ＴＥＣＨのＣ言語に置き換えたものです。

　

アダプタ基板／アダプタ基板を１０Ｆ３２２の実験ボードに取り付けたイメージ／回路図

　

サンプル①のロジックイメージ（概略）とオシロスコープによる出力イメージ　

　

サンプル③のロジックイメージ（概略）とオシロスコープによる出力イメージ　

　

ＣＬＣ　Ｄｅｓｉｇｎｅｒを使った場合の、ＣＬＣの設計イメージ
このツールは、使い方が簡単で使いやすいです（このツールを使うと、ＣＬＣ部分の設定が簡単になります）

s10f322-0031.asm

サンプル①　プログラムソース(MPLAB用／10F322／MPASM　アセンブラプログラム)

s10f322-0032.c

サンプル②　プログラムソース(MPLAB用／10F322／HI-TECH　PICC(Version9.83)　Ｃ言語プログラム)

s10f322-0033.asm

サンプル③　プログラムソース(MPLAB用／10F322／MPASM　アセンブラプログラム)

s10f322-0034.c

サンプル④　プログラムソース(MPLAB用／10F322／HI-TECH　PICC(Version9.83)　Ｃ言語プログラム)









　（４）オルゴールをＡＭラジオに飛ばしてみる　　　(10F322)

　　ＣＬＣ機能を使って、メロディー（ドレミファ～）をＡＭラジオの１ＭＨｚに飛ばしてみました。
　　Ｆｏｓｃ（１ＭＨｚ）と、ＮＣＯで作ったメロディーを、ＣＬＣで合成しているものです。

　　この周波数は、他の放送局と重なりますし、電波法の問題もあるので、アンテナは１ｍＨのインダクター（ソレノイドタイプ）で代用し、
　　出力はごく微小にしてあります（ラジオはギリギリまで近づけないと何も聞こえません。電波で飛ばすというより、ラジオを近づけて
　　モニタスピーカーの代わりに使っているイメージです）。
　　インダクターは、トロイダルコアタイプでは、おそらく出力が小さくなりすぎて使えません（テストはしていません）。
　　
　　サンプル②は、サンプル①のアセンブラバージョンです。

　

写真／アダプタ基板／回路図
クロックに内臓オシレータを使っているので、出力周波数の精度は、１０００ＫＨｚピッタリなわけではありません。
高性能なデジタル周波数選局のラジオで１０００ＫＨｚをデジタル設定した場合、受信できないかも知れません。
精度を高くするなら、オシレータは水晶を使う必要があります。

　

ＣＬＣの設定イメージ　


s10f322.c

サンプル①　プログラムソース(MPLAB用／10F322／HI-TECH　PICC(Version9.83)　Ｃ言語プログラム)

s10f322.asm

サンプル②　プログラムソース(MPLAB用／10F322／MPASM　アセンブラプログラム)


　　








8ピンPIC　PIC12F683/PIC12F1822/PIC12F1501　を使ってみる


PIC12F683のピンレイアウト


PIC12F1822のピンレイアウト


PIC12F1501のピンレイアウト


PIC12F683/PIC12F1822/PIC12F1501の機能比較


●ドット表示式　２桁電子サイコロ(12F683,12C509A)

初めて作ったおもちゃだが、気に入っている。
LEDを光らせるだけなので、部品が少なく、作るのは簡単だ。


点灯イメージ


動作イメージ


・8ピンDIP型の12F683には、PORTが6ビット(出力として使えるのは5ビット)で、2桁のサイコロ(14個のLED)
を制御するので、ダイナミック方式にしている。これは、表示を高速で切り替える事で人間の目には
両方のサイコロが点燈しているように見せるもので、表示器ではお馴染みだ。
・２つの乱数は、ボタンを離している時と、押している時に、変数を高速でカウントする事で作っている。この状態でボタンを離すと6進アップ・ダウンカウンタによりサイコロが動き出す。
・ドライバーを省いているから、電源を3V以上にしたり、抵抗を小さくしてＬＥＤを明るくしたりするとPICが壊れてしまう。
・実験なので、コメント行を変えれば12C509Aでも使えるが、12C509Aはワンタイム品である。
100,000回程度の書き換えが可能で値段もあまり変わらない12F683を使うべきだろう。
12C509Aは、12F683に比較していろいろと制約も多い。例えば、
　①スタックの制約で、CALLが２段階までしか使えない(12F683は8段階まで可能)
　②内部クロックを使用する場合、4MHzまでしか使えない(12F683は8MHzまで)
　③RETURNコマンドがない(RETLWコマンドを使用する)
　④プログラムメモリーが1Kワードしかない(12F683は2Kワード。こんなに短いプログラムだと、関係ない話だが)
　　　　　　　　　・・・・・その他
・RETLWのテーブル参照を使っているので、プログラムをいじると動かなくなる可能性がある。
(この方法は、PICで文字列を扱う場合によく使われるが、PCLがアドレスの下位8ビットしかアクセスしない制約がある為に、記述によってPCLが上位のアドレスをまたぐとトラブルが発生する。最初は原因がわかりにくいので、PICのバグだと思い込む人も多い。)
・（どうでもいい事だが）手書きフリーハンドのプリント基板だ。

なお、実験で同じ機能のものを、ＨＩ－ＴＥＣＨ　ＰＬＣＣ　Ｃ言語でも作成した。（サンプル②、サンプル③）

ダイナミック方式を使った2桁電子サイコロの動作原理

　

基板の写真（表/裏）　

回路図

s11.asm

サンプル①　プログラムソース(MPLAB　12C509A/12F683用　MPASMアセンブラプログラム)

s11a.c

サンプル②　プログラムソース(MPLAB　12F683用　HI-TECH　PLCC　Ｃ言語プログラム)

s11b.c

サンプル③　プログラムソース(MPLAB　12F1822用　HI-TECH　PLCC　Ｃ言語プログラム)









●4入力 => PC出力　電圧測定器(12F683)

12F683には、４チャンネルの10ビットD/A Converterが内蔵されている。
このサンプルは、この機能を使って、４つの入力端子の電圧を測定し、パソコンに送信するサンプルだ。
パソコン側のアプリは作っていないので、データはWindows/XPのアクセサリについていた「ハイパー
ターミナル」で受けている。
ADM3202は、RS232Cレベルコンバーターで、信号電圧をRS232Cに変換しているだけだ。
基板にも回路図にもないが、実際には、入力側に測定する電圧に応じた分圧抵抗が必要だ　(このサンプル
は、電源電圧を基準にしているので、5Vの時に1023と表示される)。
なお、入力－ＧＮＤは抵抗でプルダウンしておかないと、入力をオープンにした時にデタラメな値が表示されてしまう。

写真

回路図(電源部を除く)

ポートの設定(Windows/XP ハイパーターミナルの場合)

s21.asm

プログラムソース(MPLAB用　アセンブラプログラム)





●2入力2出力　ＰＣリレードライブ(12F683)

RS232Cシリアルリレードライブだ。
パソコンから、テレビや蛍光灯の電源をコントロールするために作ったものだ。
2つのリレーを制御するが、12F683のピンが余ったので、他に２つの入力端子をつけている。
パソコン側のアプリは作っていないので、コマンドは、Windows/XPの「ハイパー ターミナル」から入力する。


　※この記事のパソコン側のアプリケーションが、 「ActiveBASICのページ」 にあります。
　写真は、ハイパーターミナルでなく、ActiveBASICを使った場合のパソコン画面イメージ


写真

回路図(電源部を除く)

ポートの設定(Windows/XP ハイパーターミナルの場合)

s81.asm

プログラムソース(MPLAB用　アセンブラプログラム)





●EEP-ROM（AT24C256/I2C方式）、及びPIC内部のData-EEP-ROM　読み書きサンプル(12F683)

PIC12F683内部のData EEP-ROM、及びAT24C256に5バイトのデータを書き込み、 読み込む簡単なサンプルだ。
Windows/XPの「ハイパーターミナル」を使用してテストした。
24シリーズのEEP-ROMは、種類により、アドレスの設定方法が異なる（アドレス設定ピンの数が違う）ので、
注意が必要だ。

EEPの種類により、アドレスの設定が微妙に異なっている(メーカーマニュアルより抜粋)


写真

回路図

ポートの設定(Windows/XP ハイパーターミナルの場合)

s95.asm

プログラムソース(MPLAB用　アセンブラプログラム)





●EEP-ROM（AT93C86/Microwire方式）読み書きサンプル(12F683)

AT93C86に5バイトのデータを書き込み、読み込む簡単なサンプルだ。
アトメル社のAT93C86を８ビットモードで使用し、Windows/XPの「ハイパーターミナル」を使ってテストした。
この種のＥＥＰは、電源立ち上げ時にはＥＷＤＳ（Erace/Write　Disable）モードになっている。
ＥＥＰからデータを読み込む時はいいのだが、書き込む時は、ＥＷＥＮ（Erace/Write　Enable）コマンドでプログラムモード
を変更してやらないと書き込みは出来ないので注意が必要だ。


写真

ハイパーターミナルの実行イメージ

回路図

ポートの設定(Windows/XP ハイパーターミナルの場合)

s96.asm

プログラムソース(MPLAB用　アセンブラプログラム)





●パソコンキーボード(PS/2　106日本語キーボード)のPIC接続用アダプタ(12F683)

PICにパソコン用のキーボードを接続するアダプタだ。
キーボードで押された文字(Make)の文字コード(A-Z,0-9)を、RS232Cシリアル通信で返す。
18F8720/18F452マザーボード用に作ったものだが、使い方が簡単なので、H8等、PICに限らず使用可能だ。
PICで使う場合、通常、ADM3202は使用せず、12F683のGP4/GP5を、直接マザーボードにつないで使う(クロスさせてつなぐ)
が、ここでは説明のため、ADM3202を使ってパソコンのハイパーターミナルにつないでみた。
プッシュスイッチを大量に購入して作っても良いのだが、パソコン用のキーボードは安いので、このほうが安上がりだ。

PS/2キーボード内部には専用のワンチップＣＰＵが使われていて、パソコンとの間は、調歩同期式シリアル通信が
行なわれている。
この間のコードは文字コードではなく、キー番号に対応したコードなのだが、このコードはキーボードにより若干異なる
ために、106日本語キーボード以外（例えば英語キーボード等）を使うなら、文字コードが正しく一致しないため、
コード変換部分の簡単な修正が必要だ。
また、英数字及びEnter以外のキーの処理はしていないが、必要なら、コード変換部分に追記するだけだ。

写真・回路図・PS/2 キーボードコネクタの接続図


18F8720/18F452マザーボードにつなぐ場合

ポートの設定(Windows/XP ハイパーターミナルの場合)

se1.asm

プログラムソース(MPLAB用　アセンブラプログラム)





●ワイヤレス式・パソコンキーボード(PS/2　106日本語キーボード)のPIC接続用アダプタ(12F683)

テレビやビデオのリモコンで使われている、赤外線ＬＥＤと受信モジュールが秋月電子で200円程度で購入
できるので、これを使って、上記アダプタをワイヤレス式にしてみた。
数メートル程離れても確実な動作をするが、無調整で、おおざっぱなタイミング計算しかしていないためか、
文字化けがひどく、このプログラムは、お勧めできない。



写真



送信側の回路図



受信側の回路図

se5.asm

送信側プログラムソース(MPLAB用　アセンブラプログラム)

se6.asm

受信側プログラムソース(MPLAB用　アセンブラプログラム)





●PWM方式　12V小型直流モータードライブ(12F683)

PICで12V小型直流モータを動かしてみた。
マザーボードから制御してもよいのだが、鉄道模型のスピード調整用に作ったのでボリュームをつけている。
ボリュームの位置が中央で停止、左に回すほど後進でスピードが速くなり、右に回すほど前進でスピードが速く
なるようにしてある。
それだけの機能を電圧で制御するだけなら、単にトランジスタとＶＲだけでできてしまうのでＰＩＣなど不要だが、
ここではデューティーサイクルを変化させるＰＷＭ方式で制御してみた。
この方法は、止まりそうなくらいの低速でもモーターをスムーズに制御できるので、模型には最適だが、単に高速
回転させるだけのようなモーターに使うと、大きなノイズや雑音を発生させたり、寿命を短くする事がある。
この方式の場合、トランジスタの損失がほとんどないので、トランジスタは主に電流値を考えればよく、比較的小型
のトランジスタが使えるが、電圧を高くしたり、大きなモーターをつけたりするなら、トランジスタは大型のものに
変える必要がある。
また、鉄道模型に使うなら、電源供給側にレギュレタを入れるなど、過電流保護対策が必要だ。

写真・回路図・PWM方式

sg1.asm

プログラムソース(MPLAB用　アセンブラプログラム)





●ACパルス発振器(12F683)

実験的な意味で、上記「PWM方式　12V小型直流モータードライブ」で作った基盤をそのまま使って、ACパルス発振器の
プログラムを作ってみた。
VRを回すと、周波数が100Hz～25KHz程度に変化し、波形の大きさは供給する電圧を変化させる事で変える事ができる。
但し、A/D ConverterがVRの設定値を読み込む時間が必要なので、この回路では、周波数をあまり高くできない。
また、実際に波形を見てみると、かなりノイズを発生していて波形も安定していないので、このままではお勧めはできない。

回路図

sg2.asm

プログラムソース(MPLAB用　アセンブラプログラム)





●3V1A スイッチングレギュレタ(12F683)

チョッパー型スイッチングレギュレタを作ってみた。
入力に8～15V程度の電圧をかけると、3Vの電圧を出力する。
プログラム中の電圧パラメータを変える事で、出力電圧は変更する事ができる。
特殊な部品は使っていない。コイルは一般に市販されているものだ。
コイルにつながっているダイオードは、一般的なシリコンダイオードでは駄目で、ショットキーや、ファーストリカバリー
等のダイオードを使う必要がある。
出力の1000μFの平滑コンデンサは、容量をあまり変えると動かなくなる可能性がある。

写真


回路図

si1.asm

プログラムソース(MPLAB用　アセンブラプログラム)





●０～９９９９９Hz　周波数カウンタ(12F683)

12F683のTIMER1-MODULEを使って、5桁の周波数カウンタを作ってみた。
12F683には、タイマーモジュールが３つあり、それぞれの機能も、16F84等に比較して、かなり充実している。
パソコン側のアプリケーションは用意していないので、測定結果はハイパーターミナルに出力する。
32.768KHzの水晶を分周して1Hzのタイマー割り込みを行なっているが、精度を要求されないカウンタ
の処理は、なるべく高速にするため、内部の8MHzOSCを使用している。
この水晶は、時計などでよく使われている一般的なもので、秋葉原の千石電子で、シチズン社製のもの
を100円程度で購入した。
入力用のアンプは作らなかったので、この周波数カウンタの入力電圧はTTLだ。

写真


回路図

ポートの設定(Windows/XP ハイパーターミナルの場合)

sl1.asm

プログラムソース(MPLAB用　アセンブラプログラム)





基盤の隅が余るので、アンプを追加してみた。
周波数が低いので、単電源汎用オペアンプ（LM358）を使っている。
それ以外は、上記と全く同じだ。

　※この記事のパソコン側のアプリケーションが、 「ActiveBASICのページ」 にあります。


写真


回路図

sl1.asm

プログラムソース(MPLAB用　アセンブラプログラム)









●風速計(12F683)

ダイソーで購入したガーデニング用の風車に、フォトトランジスタを２つ取り付けて、風速計にしてみた。
外光を常に受けるフォトトランジスタと、外光を受けたり風車で遮られたりするフォトトランジスタの
２つの電圧の差をカウントして、風車の回転数を検知する。
測定結果はシリアル通信でパソコンに連動する。
風車に２つのフォトトランジスタを取り付けるだけなので、木工工作は簡単だ。
なお、風車は太陽光の方向に向けるか、風車に電球等の光を当ててやる必要がある。

写真


仕組み


実行イメージ（ハイパーターミナル）


回路図

ポートの設定(Windows/XP ハイパーターミナルの場合)

sp1.asm

プログラムソース(MPLAB用　アセンブラプログラム)









●睡眠器(12F683)

睡眠効果が本当にあるのかどうかは疑問だが、昔、睡眠器として購入したものをＰＩＣで再現してみた。
内容は、時間の経過に連れて、光と音の点燈間隔が広くなっていき最後は止まる、単なる間欠発信器だ。
それだけだと作るにはあまりにも単純なので、下記で紹介している「電子オルガン(16F88、16F819、16F84A、12F683)」
を一曲鳴らしてから、プログラムがスタートするようにしてある。
外部端子は拡張用に付けたもので、このサンプルでは使っていない。
青・黄・赤の豆球は、ＬＥＤと違って、暗闇では目が眩むほどまぶしいが、１個で0.3Aも消費するので、１Ａが余裕で取れる3.3Vの電源が必要だ。
容量が小さな電源では、急な電圧降下でＰＩＣが誤動作してしまって正常に動作しない。

写真


回路図

pp0003.asm

プログラムソース(12F683バージョン　MPLAB用　アセンブラプログラム)

pp0003_2.asm

プログラムソース(12F629バージョン　MPLAB用　アセンブラプログラム)







●モールス信号発生器(12F683)

電源を入れると、「Ａ－Ｚ」、「０－９」のモールス信号を出力する。
16F88で作った「モールス信号発生器①」を、１２Ｆ６８３用のＳＤＣＣのサンプルを作って見るために、移植してみただけだ。
コンパイルは、sdcc 　-mpic14 　-p12f683 　[ﾌﾟﾛｸﾞﾗﾑ名]　で行なう。　（サンプル①）

また、サンプル①と同じものをＨＩ－ＴＥＣＨでも作成した。（サンプル②、③）


写真


回路図



sac21a.c

プログラムソースサンプル①(12F683　SDCC用　Ｃ言語プログラム)

sac21b.c

プログラムソースサンプル②(12F683　HI-TECH　PICC(Version9.83)　Ｃ言語プログラム)

sac21c.c

プログラムソースサンプル③(12F1822　HI-TECH　PICC(Version9.83)　Ｃ言語プログラム)









●PWM方式　DC12V用　調光器(12F683)

カーアクセサリー用に作った調光器だ。
このような用途には、例えば、０Ｖから可変の電源器を作ってやると、回路は簡単なのだが、
車用のランプは大型のものが多くて、ドライバーに大型の放熱器が必要になるので、ＰＩＣでＰＷＭ制御したほうが、
簡単で、小型化する事ができるようだ。
電圧可変型の調光器については、 「(別室)レトロのページ」 で紹介している。

入力にＤＣ１２Ｖ（８～１６Ｖ程度まで可能）をつないで、出力に、ランプやモーターを接続して使用する。
プログラムは、12F683に内蔵されているＡ／Ｄコンバーターと、ＣＣＰモジュールを組み合わせただけのものだ。
使用したＭＯＳ－ＦＥＴ（μＰＡ２７５３ＧＲ）は、秋月電子で４個１００円程度で購入できるチップ形状の安価なものだ。
なお、この回路は、無負荷だと正常に動作しない。
出力に何もつながない可能性があるなら、回路図にある２ＫΩ（値は特にこだわらない）は必須だ。
このＭＯＳ－ＦＥＴは、形状は小さいが、カタログ上の最大値は８Ａ（実際はそんなに流せないが）だ。

簡単なアセンブラのプログラムだが、実験で、Ｃ言語（ＳＤＣＣ）にも移植してみた。


写真


回路図



sad01.asm

プログラムソースサンプル(MPLAB用　アセンブラプログラム)

sad02.c

プログラムソースサンプル(12F683　SDCC用　Ｃ言語プログラム)








●入力;DC5V　出力;正負3.4V　チャージポンプ方式　昇圧型レギュレタ(12F683)

オペアンプの電源用に作った昇圧型レギュレタだ。
ＤＣ５Ｖを入力すると、正負3.4Vの電圧を得る事ができる。
このような昇圧レギュレタは、コイルを使ったスイッチング方式が一般的だが、チャージポンプ方式のほうが、
ノイズが少なく、簡単で、効率が高く、動作が確実等、メリットが多いようだ。
また、この方式は、昇圧部分を重ねていく事で、電源電圧のｎ倍の出力を得るような使い方もできる。
ショットキーを使って周波数を上げてやれば、小型化することも可能だ。

※注１）コンデンサのチャージが完全に抜けていない状態で電源を再投入すると、ＰＩＣが正常に起動しません。
回路図中にある＋５Ｖの４７０Ωは、コンデンサのチャージを抜くために必要です。
※注２）ＭＯＳ－ＦＥＴでは、正常に動作しない可能性があります。
※注３）12C509Aバージョンは、私が在庫を大量に持っているので作っただけです。


写真


回路図



sag01.asm

プログラムソースサンプル(12F683　MPLAB用　アセンブラプログラム)

sag02.asm

プログラムソースサンプル(12C509A　MPLAB用　アセンブラプログラム)








●トライアック方式　AC100V　50Hz用　調光器(12F683)

トライアックを使って、白熱電球用の調光器を作ってみた。
ボタン①(ポート０)を押すと白熱電球が徐々に明るくなり、ボタン②(ポート１)を押すと徐々に暗くなり、ボタン③(ポート２)を
押すと一気に暗くなる。
トライアックは、ＰＩＣとトランジスタで直接ドライブする事もできるのだが、大変危険であるし、フォトトライアックが
１００円程度（秋月電子では、数個で１００円程度）で買えるので、これを使ってＡＣラインと絶縁した。
なを、調光器として使用する場合には、フォトトライアックは、非ゼロクロスタイプを選択する必要がある。

トライアックは、ほとんどのものが使用可能だと思うが、ここでは小型の１２Ａのものに、小型の放熱器を使用した。
普通の白熱電球は２００Ｗ程度くらいまでしかないと思うので、１２Ａのトライアックでも、充分すぎるくらいだ。


写真


回路図



sag11.asm

プログラムソースサンプル(12F683　50Hz用　MPLAB用　アセンブラプログラム)








●赤外線リモコン解析器(12F683)

赤外線リモコンの解析器を作ってみた。
古くて使わなくなったテレビやＡＶ機器のリモコンを、ＰＩＣで活用しようというものだ。
リモコンを赤外線受信モジュールに向けて、リモコンのボタンを押すと、送信されたリモコンのコードを解析して、
ハイパーターミナルに表示する。
本来は、マザーボードにつないでコードを送信し、マザーボードをリモコンで制御するために作ったものだ。
※このような使い方をする場合は、DATOUT関数中の、「CALL　DEBNUM4」の行のコメントをはずす。

リモコンの仕様は各社バラバラであるし、変調方式も一様ではないので、全てに正確に対応しているわけではないが、
多くのリモコンは、PPM方式(Pulse Position Modulation)であるようなので、実験したテレビやＡＶ機器のリモコンでは、
全て解析可能だった。


写真


ハイパーターミナルのイメージ


コードの簡単な解析イメージ（例）　　※注）コードはメーカにより異なる

ポートの設定(Windows/XP ハイパーターミナルの場合)


回路図



sag21.asm

プログラムソースサンプル(12F683　MPLAB用　アセンブラプログラム)








●自転車用ヘッドライト(12F683)

ライトの点滅で、モールス信号のメッセージを送るヘッドライトだ。
電源を入れると、Ａ～Ｚ、０～９の文字を、モールス信号で出力する。
ランプ点滅の応答速度は遅いので、この程度の点滅速度が限界のようだ。
ダイソーで購入した自転車用ヘッドライトにＰＩＣを組み込んだもので、 プログラムは、フリーのＳＤＣＣを使ったＣ言語の
プログラムだ。 ※上記の「モールス信号発生器」のプログラムに、簡単な修正をしただけのものだ。

コンパイルは、sdcc 　-mpic14 　-p12f683 　[ﾌﾟﾛｸﾞﾗﾑ名]　で行なう。


写真①


写真②　乾電池では１時間位しかもたないので、６Ｖ小型バッテリーと、５Ｖ低損失レギュレタを追加してみた


回路図



sag31.c

プログラムソースサンプル(12F683　SDCC用　C言語プログラム)








●１００円オルゴール(12F509/12F629/12F683)

１２Ｆ５０９を使ったオルゴールだ。
このマイコンは、スタックが２段しかなく、メモリーも少ないなど性能的には１２Ｆ６８３に劣るが、
秋月電子では６０円（１２Ｆ６８３の半額もしない）で購入できるので、圧電ブザー（３０円）、コンデンサ（１０円）と合わせても、
簡単なオルゴールが１００円で出来てしまう。

サンプル①は、懐かしい童謡を一曲入れてある。
１２Ｆ６２９、１２Ｆ６８３バージョンも作ってみたが、これは１２Ｆ５０９バージョンをそのまま移植したものだ。
こちらのマイコンは、スタックが８段あるので、もう少しきれいなプログラムにもできるのだが。


写真
注１）基板についているシリコンダイオードは、電源の逆接続防止用に入れているもので通常不要です　　　　　　　　
注２）マイコンの下にある未使用の３Ｐコネクタは、サーボモータをつなぐためのもので、この記事とは関係ありません


回路図



pag0141.asm

プログラムソース　サンプル①(12F509用　MPLAB/MPASM　アセンブラプログラム)

pag0141b.asm

プログラムソース　サンプル①(12F629用　MPLAB/MPASM　アセンブラプログラム)

pag0141c.asm

プログラムソース　サンプル①(12F683用　MPLAB/MPASM　アセンブラプログラム)








●模型用サーボモータサンプル(12F683/12F509)

模型用サーボモータを動かす簡単なサンプルだ。
１６Ｆ８８用に作ったサンプルを１２Ｆ６８３用に作り直したものだ。
使用したサーボモータは、ＧＷＳ製のＳ０３Ｎ／２ＢＢＭＧ／Ｆ（フタバ）で、秋月電子で１０００円程度で購入できるものだ。

サンプル①は、１２Ｆ６８３のＣＣＰモジュールとＴＩＭＥＲ１を組み合わせたもので、 -60°==>　中央　==>　+60°==>　中央　という動きを繰り返す。
サンプル②は、サンプル①をＣ言語（ＳＤＣＣ）、ＸＣ８で書き直したものだ。
　　　　　　　ＳＤＣＣのコンパイルは、sdcc 　-mpic14 　-p12f683 　[ﾌﾟﾛｸﾞﾗﾑ名]　で行なう。
　　　　　　　ＸＣ８バージョンは、ＳＤＣＣバージョンとＣｏｎｆｉｇワードの記述が違っているだけで、他は同じです。
サンプル③は、１２Ｆ５０９バージョンだ。１２Ｆ５０９にＣＣＰモジュールは内蔵されていないので、プログラムによるループ方式だ。


写真／回路図／サーボモータの制御方法

pag0160.asm

プログラムソース　サンプル①(PIC12F683用　MPLAB/MPASM　アセンブラプログラム)

pag0160.c

プログラムソース　サンプル②(PIC12F683用　SDCC　Ｃ言語プログラム)

pag0160.c

プログラムソース　サンプル②(PIC12F683用　XC8　Ｃ言語プログラム)

pag0160b.c

プログラムソース　サンプル③(PIC12F509用　MPLAB/MPASM　アセンブラプログラム)








●シリアル入力・サーボモータ(12F683)

外部からシリアル通信で角度（-60°～+60°）を入力し、サーボモータを動かす簡単なサンプルだ。
説明のために、パソコンのハイパーターミナルにつないで角度を入力するプログラムにしてあるが、本当はマザーボードにつないで
マザーボードから複数のサーボモータを動かすような使い方を想定している。

サンプル①は、１２Ｆ６８３のＣＣＰモジュールとＴＩＭＥＲを組み合わせたものだ。
システムクロックを内部５００ＫＨｚで動かしている（内部８ＭＨｚにもできるのだが、ＣＣＰモジュールのプログラムを簡略化するため
このような使い方をしている）ので、ハイパーターミナルの通信速度は１２００ＢＰＳ（他の通信パラメータは上記と同じ）にしてある。
なお、簡単なエラーハンドリングが入っているので、誤ったフォーマットではキー入力できない。


写真／回路図／使い方

pag0161.asm

プログラムソース　サンプル①(PIC12F683用　MPLAB/MPASM　アセンブラプログラム)








●シリアル入力・サーボモータ②(12F683)

外部からシリアル通信で角度（-60°～+60°）を与えて、サーボモータを動かすサンプルだ。
模型工作等で、マザーボードから複数のサーボモータを動かすような使い方を想定している。
（たくさんのサーボモータを動かすなら、Ｉ２Ｃにした方がいいと思う。） ※「(別室)インターフェースのページ」 を参照。
このようなサンプルの場合、データ形式はキャラクターよりバイナリー形式のほうがマザーボードの処理が簡単なので、
角度データ（-60°～+60°）を、0～120（Hex　Decimal）の１バイトバイナリー形式で与えるようにしてある。
正常なデータ形式ならエコーバックし、誤りがあればFF(Hex)を返すので、簡単なエラーハンドリングも可能だ。

マザーボードは、簡単な通信プログラムがあれば何でも良いのだが、ここでは説明を簡単にするために、
１６Ｆ８８の実験ボードを使用した。

　サンプル①は、１６Ｆ８８実験ボードから、－６０°==>０°==>＋６０°==>０°とデータを送信してサーボモータを動かすもので、
　マザーボードからはシリアル通信（１２００BPS）で、0==>60==>120==>60==>0・・・のバイナリーコードを送信している。
　プログラムは、１６Ｆ８８内臓のタイマーモジュールと、ＵＳＡＲＴモジュールを組み合わせたものだ。


写真／回路図／使い方／通信設定

pag0171.asm

プログラムソース　サンプル①　クライアント側(PIC12F683用　MPLAB/MPASM　アセンブラプログラム)

pag0172.asm

プログラムソース　サンプル①　マザーボード側(PIC16F88用　MPLAB/MPASM　アセンブラプログラム)








●Ｓｉｎ波発生器(12F683)

12F683に内蔵されているVOLTAGE REFERENCEは、これをＤＡコンバータとして出力するような使い方はできないが、
例えば内臓のコンパレータと組み合わせると、簡単に４ビットのＤＡコンバータの機能を作る事が出来る。
サンプルは５０ＨｚのＳｉｎ波を発生するようにしたものだ。
なるべく改造しやすいように波形のデータはプログラム中にベタで書いてある。波形を変える場合は、この部分を修正するだけだ。
使用したオペアンプは単なるボルテージフォロアなので、安価な汎用オペアンプを使用した。

サンプル①はアセンブラバージョン（ＭＰＬＡＢ／ＭＰＡＳＭ）、サンプル②は、同じものをＣ言語（ＳＤＣＣ）で作ったものです。
ＳＤＣＣのコンパイルは、sdcc 　-mpic14 　-p12f683 　[ﾌﾟﾛｸﾞﾗﾑ名]　で行ないます。

サンプル③はＨＩ－ＴＥＣＨ　ＰＩＣＣバージョンです。
周波数の精度は高くはないので、精度を高くするなら、タイマーの微調整が必要です。


写真／回路図／測定結果

prg1.asm

プログラムソース　サンプル①　(PIC12F683用　MPLAB/MPASM　アセンブラプログラム)

prg1.c

プログラムソース　サンプル②　(PIC12F683用　SDCC　Ｃ言語プログラム)

prg1a.c

プログラムソース　サンプル③　(PIC12F683用　HI-TECH　PICC(Version9.83)　Ｃ言語プログラム)








●実験ボード・タイプ４Ａ(PIC12F1822)

ＰＩＣ１２Ｆ１８２２を使った簡単な実験ボードを作ってみた。
１２Ｆ１８２２は、「EUSART」や、「DAC」が内蔵され、クロックが最速３２ＭＨｚとなり、他に「CAPACITIVE　SENSING　MODULE」、その他の
特徴ある機能が内蔵された、１２Ｆ６８３の置き換えにも最適と思われるものだ。


写真／回路図



　(0)基本操作

　　ＬＥＤをつないで点滅させてみました。

　　サンプル①は、Ｔｉｍｅｒ１を使って、１秒毎にＬＥＤを点滅させるものです
　　サンプル②は、Ｔｉｍｅｒ１割り込みを使って、１秒毎にＬＥＤを点滅させるものです


写真／回路図

sample1.asm

プログラムソース　サンプル①　(PIC12F1822用　Ｔｉｍｅｒ１)　MPLAB/MPASM　アセンブラバージョン

sample1.c

プログラムソース　サンプル①　(PIC12F1822用　Ｔｉｍｅｒ１)　HI-TECH　PICC(Version9.83)　Ｃ言語バージョン

sample1.c

プログラムソース　サンプル①　(PIC12F1822用　Ｔｉｍｅｒ１)　XC8　Ｃ言語バージョン


sample2.asm

プログラムソース　サンプル②　(PIC12F1822用　Ｔｉｍｅｒ１割り込み)　MPLAB/MPASM　アセンブラバージョン

sample2.c

プログラムソース　サンプル②　(PIC12F1822用　Ｔｉｍｅｒ１割り込み)　　HI-TECH　PICC(Version9.83)　Ｃ言語バージョン



　(1)ＥＵＳＡＲＴを使ってみる

　　１２Ｆ１８２２に内蔵されたＥＵＳＡＲＴモジュールを使って、簡単なエコープログラムを作ってみた。
　　ハイパーターミナルにつないで使用する。
　　
　　サンプル①は１６ＭＨｚ、サンプル②はＰＬＬで３２ＭＨｚ動作させているが、実験では３２ＭＨｚで動作させた場合、
　　スタート直後は数１０［ｍＳ］以上のＷａｉｔを入れないと、ＥＵＳＡＲＴは安定して動作しない。

　　サンプル③は、サンプル①を「ＨＩ＿ＴＥＣＨのＰＩＣＣ　Ｃ言語」に置き換えただけのものだ。
　　このＣコンパイラーは、マイクロチップ社のＨＰよりダウンロードできるが、バージョンによりＣＯＮＦＩＧが異なる場合があるようなので、
　　修正が必要になる可能性がある。このサンプルで使用したバージョンは、９．７０だ。


写真／ハイパーターミナルのイメージ／回路図


ハイパーターミナルの設定

prg1.asm

プログラムソース　サンプル①　(12F1822用　１６ＭＨｚ　MPLAB/MPASM　アセンブラプログラム)

prg2.asm

プログラムソース　サンプル②　(12F1822用　３２ＭＨｚ　MPLAB/MPASM　アセンブラプログラム)

prg3.c

プログラムソース　サンプル③　(12F1822用　１６ＭＨｚ　HI_TECH PICC Ｃ言語プログラム)



　(2)電圧計（０～１０．２３Ｖ）にしてみる

　　１２Ｆ１８２２に内蔵されたＡ／Ｄ　Ｃｏｎｖｅｒｔｅｒモジュールを使って、電圧計にしてみた。
　　結果はハイパーターミナルに出力する。
　　ハイパーターミナルの設定は、上記のエコーサンプルと同じにしてある。

　　Ａ／Ｄ　Ｃｏｎｖｅｒｔｅｒの入力が数ＫΩと低いので、入力にレールＴＯレール型の安価なＣＭＯＳ　ＯＰＡＭＰを使ったボルテージフォロアを
　　使用したが、このＯＰＡＭＰのＯＦＦＳＥＴの精度は高くはないので、測定精度はあまり高くはない。
　　（例えば、入力をゼロにしても、表示は完全なゼロにはならない。）
　　精度を高くするなら、高精度オペアンプを使用する必要がある。
　　
　　「ＴＩＭＥＲ１　ＭＯＤＵＬＥ」を使ったサンプルとして、上記プログラムのＷＡＩＴ部分を、０．１[ｍＳ]のＴＩＭＥＲ１モジュールに置き換えた
　　サンプル②も作成した。こちらは１[Ｓ]毎にデータを表示する。


写真／回路図


ハイパーターミナルのイメージ（５Ｖ、０Ｖを入力した場合）

prg1.asm

プログラムソース　サンプル①　(PIC12F1822用　MPLAB/MPASM　アセンブラプログラム)

prg2.asm

プログラムソース　サンプル②　(PIC12F1822用　MPLAB/MPASM　アセンブラプログラム)



　(3)Ｄａｔａ　ＥＥＰＲＯＭを使ってみる

　　１２Ｆ１８２２に内蔵されているＤａｔａ　ＥＥＰＲＯＭを使って簡単なプログラムを作ってみた。

　　プログラムが起動すると、Ｄａｔａ　ＥＥＰＲＯＭの最初の５バイトが表示され、入力を求めてくるので、５バイトを入力すると、
　　Ｄａｔａ　ＥＥＰＲＯＭの最初の５バイトが入力したデータに更新され、更新された５バイトが表示される、
　　という動作を繰り返す。

　　Ｄａｔａ　ＥＥＰＲＯＭをアクセスするプログラムは、マニュアルに公開されているので、このサンプルは、マニュアルのプログラムを
　　使用しただけのものだ。
　　ハイパーターミナルの設定は、上記サンプル、「(1)ＥＵＳＡＲＴを使ってみる」と同じにしてある。


写真／ハイパーターミナルのイメージ／回路図

prg1.asm

プログラムソース　サンプル①　(PIC12F1822用　MPLAB/MPASM　アセンブラプログラム)



　(4)ＰＷＭ　ＭＯＤＵＬＥを使ってみる（１）

　　１２Ｆ１８２２に内蔵されているＰＷＭ　ＭＯＤＵＬＥを使って、２．５秒周期で出力が明暗を繰り返す、簡単なプログラムを作ってみた。
　　サンプルでは、出力に周波数カウンタとオシロスコープを直接つないでいるが、通常は、トランジスタやＭＯＳ－ＦＥＴをつないで、
　　ＬＥＤやランプの明るさを制御する。

　　あまり精緻に調整する必要がないので、Ｄｕｔｙ　Ｃｙｃｌｅは２５６ステップの８ビット（０～２５５）で制御している（下位２ビットはゼロを
　　代入している）が、必要なら１０２４ステップの１０ビット（０～１０２３）で制御する事も出来る。
　　この場合は、下位２ビットは、ＣＣＰ１ＣＯＮ[5:4]に代入する。


写真／回路図


オシロスコープと、周波数カウンタによる出力のイメージ

prg1.asm

プログラムソース　サンプル　(PIC12F1822用　MPLAB/MPASM　アセンブラプログラム)



　(5)ＰＷＭ　ＭＯＤＵＬＥを使ってみる（２）

　　１２Ｆ１８２２に内蔵されているＣＣＰモジュールは、１２Ｆ６８３と比較して、Ｅｎｈａｎｃｅｄ　Ｍｏｄｅが追加されている。
　　サンプル①は、Ｈａｌｆ－Ｂｒｉｄｇｅ　ＰＷＭ機能を使って、Ｐ１Ａ，Ｐ１ＢにＰＷＭ出力をするもので、ディレイの効果を見るため、
　　ディレイの有／無を２秒毎に繰り返している。


写真／回路図　（サンプル①）


デジタルオシロスコープによるサンプル①の出力のイメージ
周波数は、上記のサンプルと同じ


この機能とブリッジ回路を組み合わせる事で、ＡＣのパルスを簡単に制御できます
図は１２Ｆ１８２２のマニュアルより抜粋

prg1.asm

プログラムソース　サンプル①　(PIC12F1822用　MPLAB/MPASM　アセンブラプログラム)


　　サンプル②は、Ｂｒｉｄｇｅ回路を実際に作って動かしてみたものです。
　　ディレイを入れて、２秒毎にデューティーサイクル２５％、５０％、７５％を繰り返します。

　　但し、この回路では、サンプル①のプログラムを動かしてはいけません。
　　サンプル①のプログラムを動かすと、ディレイ無しの周期でパルスがクロスする時、４つのトランジスタが同時に動作して、
　　トランジスタが壊れます。

　　
　　サンプル③は、５０Ｈｚの擬似ＳＩＮ波を出力するもので、自動車用インバータへの応用を想定するものです。
　　それだけだと、サンプル②の簡単な修正のみになってしまうので、こちらは、Ｃ言語バージョンも作ってあります。
　　出力周波数は、必要ならInit_PWM関数の「PR2レジスタ」の値を増減するだけ（Ｃ言語バージョン）で微調整ができます。
　　※アセンブラバージョンの場合は、INITPWM関数中の「PR2レジスタ」に代入するH'9B'の値を増減する事で微調整できます。
　　もともと擬似ＳＩＮ波ですし、電力会社の供給するＡＣ１００Ｖでも、例えば東京電力で５０Ｈｚ、０．４パーセント程度の精度の
　　ものなのでオシレータに水晶を使う必要はないとは思いますが、
　　実際にカーインバータのような高電圧、高電流のようなものを作る場合は、一瞬でもＰＡ１とＰＢ１が同時に動作すると
　　ＦＥＴやトランジスタが破壊され、車の走行中の事故につながる可能性があるため、エンジンノイズによるマイコンやＦＥＴの
　　誤作動の可能性や、電源投入時の回路動作等、充分な検証と対策が必要です。
　　市販されているカーインバータの出力波形については、 「（別室）カーアクセサリーのページ」のページ に載せてあります。



写真／回路図　（サンプル②、サンプル③）


デジタルオシロスコープによる出力のイメージ　　　サンプル②


デジタルオシロスコープによる出力のイメージ（擬似ＳＩＮ波）　　　サンプル③

prg2.asm

プログラムソース　サンプル②　(PIC12F1822用　MPLAB/MPASM　アセンブラプログラム)

prg3.asm

プログラムソース　サンプル③　(PIC12F1822用　MPLAB/MPASM　アセンブラプログラム)

prg3.c

プログラムソース　サンプル③　(PIC12F1822用　HI-TECH　PICC(Version9.83)　Ｃ言語プログラム)
※上記（サンプル③）のＣ言語バージョン



　(6)Ｄ／Ａ　Ｃｏｎｖｅｒｔｅｒを使ってみる

　　１２Ｆ１８２２には、３２ステップのＤ／Ａ　Ｃｏｎｖｅｒｔｅｒが内蔵されている。
　　サンプルは、Ｄ／Ａ　Ｃｏｎｖｅｒｔｅｒを使ってノコギリ状の波形を生成しているものだ。
　　
　　注）ＰＩＣＫＩＴ３をつないだまま動作させると、正常な波形にはなりません。


写真／回路図


デジタルオシロスコープによる出力のイメージ

prg1.asm

プログラムソース　サンプル①　(PIC12F1822用　MPLAB/MPASM　アセンブラプログラム)



　(7)Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ　Ｃｌｏｃｋ　Ｍｏｄｕｌｅを使ってみる

　　１２Ｆ１８２２には、「Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ　Ｃｌｏｃｋ　Ｍｏｄｕｌｅ」が追加され、ＯＳＣのクロックを分周・加工して出力できるようになった。
　　このマイコンの周波数精度は悪くはないので、プログラマブルな３．３Ｖ、５Ｖ兼用のオシレータとしても重宝しそうです。
　　サンプルは、この機能を使って、３２ＭＨｚのベースクロックを、分周なし、１／２分周、１／１２８分周して、３２ＭＨｚ、１６ＭＨｚ、
　　２５０ＫＨｚを取り出したものだ。
　　分周回数は、ＣＬＫＲＣＯＮレジスタの下位３ビットを操作する事で、０～１２８まで指定ができる。


写真／回路図


出力周波数の測定イメージ

prg1.asm

プログラムソース　サンプル①　(PIC12F1822用　MPLAB/MPASM　３２ＭＨｚ出力　アセンブラプログラム)

prg2.asm

プログラムソース　サンプル②　(PIC12F1822用　MPLAB/MPASM　１６ＭＨｚ出力　アセンブラプログラム)

prg3.asm

プログラムソース　サンプル③　(PIC12F1822用　MPLAB/MPASM　２５０ＫＨｚ出力　アセンブラプログラム)








●地震ランプ(12F683/12F1822)

暗闇で揺れを感じると、１０秒程度点灯するランプを作ってみた。
揺れの検知は、安価で簡単な「傾斜センサー（傾斜スイッチ）」を使用した。

明るさの検知には、ＬＥＤの微小な起電力を測定している。
ＬＥＤは、その構造が太陽電池と同じなので、光を当てれば起電力を発生するが、その電力は太陽電池とは比較にならない微小なものなので、
ＰＩＣとの接続には、ダーリントン接続のトランジスタを使用した。
明るさ検知の回路は、測定を行う時のみ電源を供給するようにしてあるが、これは消費電力を減らすという意味では、お遊び程度のものだ。
「傾斜センサー」は、揺れを感じるとＯＮになるものでも、ＯＦＦになるものでも、どちらを使っても問題はない。


サンプル①、サンプル②は、ＯＳＣをそれぞれ８ＭＨｚ／１６ＭＨｚ動作させているもので、待機時の消費電流が数十ｍＡもあるので、
実験レベルのものだ。
サンプル③は、消費電力を減らすため、ＯＳＣを３１ＫＨｚ動作させているもので、待機時の消費電流が数ｍＡだった。


写真／回路図
明るさの感度は、ＬＥＤの本数を変える事で調整できます。
インピダンスが充分高い状態でＬＥＤに強い光をあてた時、ＬＥＤ１つあたりの起電力は１．２Ｖ程度です。

prg1.asm

プログラムソース　サンプル①　(PIC12F683用　MPLAB/MPASM　アセンブラプログラム)

prg2.asm

プログラムソース　サンプル②　(PIC12F1822用　MPLAB/MPASM　アセンブラプログラム)

prg3.asm

プログラムソース　サンプル③　(PIC12F1822用　MPLAB/MPASM　アセンブラプログラム)








●ＰＳ／２マウスのＰＩＣ接続アダプタ(12F1822)

パソコンのＰＳ／２マウスをＰＩＣに接続するアダプタを作ってみた。
マウスからの情報をＲＳ２３２シリアル通信で返す。
本来は、ＰＩＣや他のマイコンのＵＡＲＴに直接つないで使うような事を考えているものだが、
このサンプルでは説明を簡単にするため、パソコンのハイパーターミナルに接続し、マウスの移動方向と、ボタンの状態を
表示するようにしている。（サンプル①）

ＰＳ／２マウスは、マウスの移動やボタン操作といったイベントが発生すると、３バイトのストリーミングデータを送信する。
このデータのなかには、マウスの移動量等の有益な情報も含まれており、これらを使ったアプリケーションも考えられるので、
３バイトのストリーミングデータを出力するバージョン（サンプル②）も作成した。
但し、マウスのボールの回転は気まぐれで、精緻に動くものではないので、本格的なアプリケーションを作るなら、
なんらかのプログラムの工夫が必要だ。


写真／回路図


ハイパーターミナルのイメージ　サンプル①


ハイパーターミナルのイメージ　サンプル②


ハイパーターミナルの設定

prg1.asm

プログラムソース　サンプル①　(PIC12F1822用　MPLAB/MPASM　アセンブラプログラム)

prg2.asm

プログラムソース　サンプル②　(PIC12F1822用　MPLAB/MPASM　アセンブラプログラム)　








●昇圧型スイッチングレギュレタ［入力：ＤＣ５Ｖ、出力：ＤＣ１２Ｖ・０．１Ａ］(12F1822)

チョッパー型の昇圧スイッチングレギュレタを作ってみた。
ＤＣ５Ｖを入力し、ＤＣ１２Ｖ（０．１Ａ程度）を出力する。
プログラムは、１２Ｆ１８２２に内蔵されているＣｏｍｐａｒａｔｏｒ　Ｍｏｄｕｌｅと、Ｆｉｘｅｄ　Ｖｏｌｔａｇｅ　Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ（２．０４８Ｖに設定）を組み合わせたものだ。
使用したショットキーダイオード（４０Ｖ５Ａ）は、大電流の表面実装タイプのものが秋月電子で安く購入できたので使っただけだ。
但し、このダイオードは、ショットキーバリアーダイオードかファーストリカバリーダイオードを使う必要があります。


注）同じような機能は、専用のスイッチングレギュレタＩＣを使って作ることが出来ますし、似たような機能のＩＣは、例えば秋月電子では「ＬＴ１１７２」を、
　　３００円程度　注）Ｈ２３．９現在　で購入する事が出来ます。
　　付属の説明書では、５Ａ型のＬＴ１１７０を使った事例（入力：ＤＣ５Ｖ、出力：ＤＣ１２Ｖ・１Ａ）が紹介されていますが、１．２５Ａ型のＬＴ１１７２を使った
　　場合は、出力がＤＣ１２Ｖ・０．２Ａくらいの昇圧型レギュレタを作る事ができるようです。
　　この事例については、 「(別室)レトロのページ」 で紹介しています。


写真／回路図


デジタルオシロスコープによる出力波形（負荷が１００ｍＡの時のＡＣ波形）
この回路に限った事ではありませんが、スイッチングレギュレタなのでスパイクノイズを発生します。
このサンプルでは、１００ｍＡの負荷の時、２２ＫＨｚ（プログラムのWAT関数で変更可能）でスパイクノイズは２００ｍＶ程度のようです。

prg1.asm

プログラムソース　サンプル①　(PIC12F1822用　MPLAB/MPASM　アセンブラプログラム)








●電子ブレーカ［ＤＣ５Ｖ・０．５Ａ］　　　(12F1822)

　　ＤＣ５Ｖ用の電子ブレーカを作ってみた。
　　出力電流が０．５Ａを越えると、出力を遮断し、２つのＬＥＤが交互に点滅する。
　　回復するには、リセットボタン（ＳＷ１）を押すか、電源を入れ直せばよい。

　　このブレーカは、ヒューズや機械式ブレーカ同様、出力がショートした場合、瞬時には大電流が流れるので、機器の障害を完全に防げるものではありません。
　　また、確実に動作する保障もない（急激な電流の変動では、動作しない事もある）ので、ヒューズ等の保護も必要です。


写真／回路図
１ＫΩと４７０Ωの間につながっている１Ａのシリコンダイオードは、０．６５Ｖの規準電圧として使っているので、ショットキーダイオードでは正常に動作しません。


ケースに入れたイメージ

prg1.asm

プログラムソース　サンプル①　(PIC12F1822用　MPLAB/MPASM　アセンブラプログラム)








●バッテリーチェッカー①（１２Ｖバッテリー用）　　　(12F1822)

　　簡単な１２Ｖバッテリーチェッカーを作ってみた。
　　フル充電（１２．８Ｖ以上）で全てのＬＥＤが点灯し、あとは電圧によってＲＡ０～ＲＡ２につながっているＬＥＤが点灯するものです。
　　設定する電圧は、プログラム中のＰＩ＿ＶＬＴ０～ＰＩ＿ＶＬＴ３パラメータ値（０～２５５）で変更できます。　
　　※注）詳細は、下記の「ＬＥＤの点灯イメージ」を参照の事。

　　バッテリーチェッカーは数パーセント程度の精度が必要になるので、基準電圧に電源電圧を使っている場合は電源電圧の精度が問題に
　　なる事があるのですが、
　　このサンプルでは、基準電圧に１２Ｆ１８２２に内蔵されたＦＶＲ（Ｆｉｘｅｄ　Ｖｏｌｔａｇｅ　Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ）を使用しているので、測定精度が高く、
　　無調整で使用できるようになっています。


写真／回路図


ＬＥＤの点灯イメージ

prg1.asm

プログラムソース　サンプル①　(PIC12F1822用　MPLAB/MPASM　アセンブラプログラム)








●バッテリーチェッカー②（６Ｖ／１２Ｖバッテリー用）　　　(12F1822)

　　６Ｖ／１２Ｖバッテリー兼用のチェッカーです。
　　上記、「バッテリーチェッカー（１２Ｖバッテリー用）」の２本の入力抵抗をショートするスイッチをつけて、６Ｖバッテリーでも使えるようにした
　　ものですが、他にも５Ｖレギュレタを低損失のものに変える等の変更もあるので、ハードウエアを作り直しています。　
　　プログラムは、上記のものがそのまま使用できます。
　　ＬＥＤの点灯イメージは、上記と変更ありません。


写真／回路図
２本の分圧抵抗をショートすると６Ｖバッテリー用になります


ＬＥＤの点灯イメージ
２本の分圧抵抗をショートすると、設定される電圧は１／２（６Ｖバッテリー用）になります


透明アクリル付きプラスチックケースに入れたイメージ
このケースは安価で、前面が透明アクリル板になっているのでケースの加工がほとんど必要なく、使いやすいケースです。
加工は、平行コードを引き出す穴を一個開けるだけです。

prg1.asm

プログラムソース　サンプル①　(PIC12F1822用　MPLAB/MPASM　アセンブラプログラム)
上記と同じものです。








●レーザーポインター（その１）　　　(12F1822)

　　ＰＩＣでＡＣＰ回路を作って、赤色レーザーダイオード（ＤＬ－３２４７）を使ってみました。
　　レーザーダイオードは、抵抗一本でも点灯することは出来ますが、温度変化に敏感なため、ＡＣＰ回路を使わないと、単なるＬＥＤのような光り方に
　　なってしまって、レーザー本来の強力な光を発生する事ができません。

　　使用したレーザーダイオード（ＤＬ－３２４７）は、秋月電子で購入したもので、レーザー出力が５ｍＷもあるものです。
　　レーザーポインターの国の規制値は１ｍＷ未満ですし、レーザーポインターにするには５ｍＷは強力なので、目に当たれば失明の危険があります。
　　扱いには充分な注意が必要です。


　　サンプル①は、ＡＣＰ回路で単にレーザーダイオードを点灯するだけのもので、ＰＩＣのコンパレータ機能を使っているものです。
　　メーカーのＡＣＰ回路をＰＩＣに置き換えただけのもので、これだけだと、ＰＩＣを使う意味はあまりありません。
　　ＤＬ－３２４７専用に作ってあるので、調整箇所はありません。
　　なお、同じものをオペアンプで作ったバージョンを、 「(別室)レトロのページ」に載せています。


写真／回路図
この回路はＤＬ－３２４７専用です（ＰＤのＩｍを０．２ｍＡにしてあります。）。
他のレーザーダイオードで使う場合は、最低でも、分圧抵抗（１０ＫΩ、５００Ω、２ＫΩ）と、ＰＤに並列の１ＫΩの調整が必要です。
ＤＬ－３２４７以外をつなぐ場合は、この調整をしないと、ＬＤの定格を越える電流が流れて、レーザーダイオードが壊れる可能性があります。


光学系の加工イメージ
放熱のため、レーザーダイオードには内径４ｍｍの金属スペーサーをかぶせています。
このレーザーダイオードは放熱が必要です（放熱しないと熱くなって、レーザーダイオードが壊れます）。
レンズは秋月電子の店頭で購入したφ１４レンズで、レーザーダイオードと１５ｍｍ程度離すと、ピンポイントの
レーザー光線が得られます。


点灯イメージ（発射したレーザーを、撮影のため、斜めに傾けて設置した板に照射）
ピンポイントの強力な光線を得るには、レーザーダイオードと凸レンズの焦点距離を、厚紙を挟む等の処置をして、
微妙に調整する必要があります。
写真の写りが悪いですが、実際の光線は赤色です。

sample1.asm

プログラムソース　サンプル①　(PIC12F1822用　MPLAB/MPASM　アセンブラプログラム)








●ＣＰＬＤ実験ボード（その１）　　　(12F1822、XC9536XL-10VQG44C)

　　秋月電子で１１０円で購入できるＣＰＬＤとＰＩＣ１２Ｆ１８２２を使った、簡単な実験ボードを作ってみました。

　　※この記事は、 「ＣＰＬＤ／ＦＰＧＡ奮闘記」のページ にあります。


写真








●ＬＡＮでパソコンとつないでみる（その１）　　　(12F1822、XPORT)

　　ＸＰＯＲＴを使って、ＬＡＮでＰＩＣをパソコンにつなぐ事例です。
　　Ｊａｖａアプレットでプログラムを作ることで、ＸＰＯＲＴをＷｅｂサーバーにして、ＰＩＣをＷｅｂブラウザーから簡単にコントロールできます。

　　※この記事は、 「（別室）インターフェースのページ」のページ にあります。










●昇圧型スイッチングレギュレタ（その１）　　（入力：ＤＣ５Ｖ，出力：ＤＣ８～３２Ｖ[５０ｍＡ]）　　　(12F1822)

　　昇圧型のスイッチングレギュレタを作ってみました。
　　ＤＣ５Ｖを入力し、５ＫΩのＶＲを動かす事で、ＤＣ８～３２Ｖの出力を得る事ができます。
　　出力電流の上限は、ＤＣ１２Ｖの時１５０ｍＡ、ＤＣ２４Ｖの時１００ｍＡ、ＤＣ３２Ｖの時５０ｍＡ程度です。
　　昇圧が正常におこなわれて電圧が正常に出力されている時、ＬＥＤが点灯します。
　　プログラムは、１２Ｆ１８２２に内蔵されているＰＷＭ，ＦＶＲ，コンパレータモジュールを組み合わせたもので、スイッチング周波数
　　は１００ＫＨｚ付近にしてあります。
　　手持ちの部品に、適当なパワーＭＯＳＦＥＴがなかったので、トランジスタでドライブしていますが、本当は、パワーＭＯＳＦＥＴを
　　使ったほうが回路が簡単になり、損失も少なくなるのでいいと思います。
　　このサンプルの場合、トランジスタに数ワット程度の損失が発生するのでトランジスタには放熱器が必要で、実験で使用した小型
　　の放熱器程度では触れないくらい熱くなります（もっと大きな放熱器が必要です）。

　　このサンプルは、使用した部品の都合で、あまり大電流が流せるようにはしていません。
　　実験では、充分な余裕のある電源器（少なくとも５Ｖで５アンペア以上）で電源を供給しないと、出力の設定電圧を高くした時、
　　２２０μＦの電解コンデンサをチャージするだけの力が得られず、立ち上がりませんでした。
　　（例えば秋月電子の５Ｖ２．３アンペアのＡＣアダプタでは、瞬間的な電流オーバーでＡＣアダプタの保護回路が作動してしまう）。
　　高い電圧を指定をして、電源を入れてもＬＥＤが点灯しないような場合は、電源を入れたらＶＲをまわしていったん出力電圧を
　　下げて、ＬＥＤが点灯してからＶＲをまわして電圧を上げてやれば、２アンペア程度の小型のＡＣアダプタでも、３２Ｖ程度までの
　　出力ができるようです。　
　　ＬＥＤが点灯していない時は正常に動作していないので、ＬＥＤが点灯していない状態のままにしないで下さい。
　　　
　　注１）ＰＩＣＫＩＴ３をＩＳＰでつないだまま動作させると、５０ボルト近い出力電圧が発生する事があります。
　　　　　開発においては使用する部品の耐圧に注意が必要です。
　　　
　　注２）電源の５Ｖは、５アンペア程度の大きさがないと、立ち上がらないことがあります。
　　　　（出力電圧が３０Ｖの場合、無負荷でも０．５アンペア程度、瞬間的には５アンペア程度の電流が流れる事があります）。
　　　
　　注３）このスイッチングレギュレタの周波数は１００ＫＨｚで、可視聴帯の周波数を越えているため、発振音が聞こえる事はありません。
　　　　　但し、出力電流を流し過ぎると、コンデンサが音を立てる事があります。
　　　　　このような状態で使用を続けると、故障の原因につながるので、これ未満の電流で使用する必要があります。
　　　　　実験では、出力電圧が１２Ｖの場合で１８０ｍＡを越えると、このような状態になりました。
　　　


写真


回路図
１００μＨのインダクターは手持ちのものですが、できれば３アンペア以上は流せるものを使ったほうがいいと思います。


出力イメージ（出力が１２Ｖの時のＡＣ波形）
スイッチング電源なので、原理的にスパイクノイズをなくす事はできません


使用している電源器に充分な余裕がないために起動しない場合、
ＶＲをまわしていったん電圧を下げてＬＥＤが点灯してから、電圧を上げる操作をすれば
２Ａ程度の小型のＡＣアダプタでも使用できます


この程度の小型の放熱器では、触れないくらい熱くなります


市販の５Ｖ６０アンペアのＡＣアダプタの例（ＴＤＫ）

この実験では、ここまで大きなＡＣアダプタを使う必要はありませんが、
この類の昇圧型スイッチングレギュレタは、電源投入時に数アンペア程度の電流が流れるものがあるので、
２，３アンペア程度の小型のＡＣアダプタでは、一般的には起動しない事があります。

sample.c

プログラムソース　サンプル①　(PIC12F1822用　HI-TECH　PICC(Version9.83)　Ｃ言語プログラム)








●ＤＤコンバータ（その１）　　(12F1822)

　　ノイズフィルターをトランスにしたＤＤコンバータで、秋月電子で購入した一石式のＤＤコンバータキットをＰＩＣ１２Ｆ１８２２に
　　内蔵されているＰＷＭ（ハーフブリッジ）機能で、擬似ＳＩＮ波（２００ＫＨｚ）に置き換えたものです。
　　出力は１００ｍＡ程度得る事ができます（使用したＭＯＳ－ＦＥＴが熱くならない範囲）。

　　高周波で使用するトランスは、入手性の問題で、趣味の工作ではコア材を購入して自作する事が多いように思いますが、
　　秋月電子のこのキットでは、ノイズフィルター用のコイルの一次側にセンタータップを取り付ける加工をして、トランスとして
　　使用するようになっていました。
　　この類のトランスは、巻き数が少ないものが多いので、巻き数を増減した電圧の変更が容易です。
　　このサンプルでは、２次側の巻き数を２倍にして、出力電圧を４倍（電圧のロスはあります）にしています。
　　
　　トロイダルコアを使用したＤＤコンバータは、電圧の変動が大きいため、これを電源として活用するなら三端子レギュレタ等
　　による電圧の安定化が必要です。
　　ＰＩＣのＦＶＲを使ったプログラムで定電圧化してもいいかも知れません。（ＦＶＲを使った事例は、「ＤＤコンバータ（その２）」
　　で紹介する予定です）。

　　実験では、発振周波数は１００ＫＨｚにした方が出力電圧が高く取れるのですが、そうすると、負荷をつないだまま電源を入れ
　　た時にＤＤコンバータが起動しない等の問題が発生します。
　　この辺りは使用するコイルの特性によるので、発振周波数は調整が必要になる可能性があります。
　　但し、発振周波数をあまり低くすると大電流が流れて、ＭＯＳ－ＦＥＴやコイルを破壊する可能性があるので、調整する場合は
　　注意が必要です。
　　
　　なお、Ｐ１Ａ，Ｐ１ＢにＤＣが出力されると、ＭＯＳ－ＦＥＴやコイルが破壊されるので、ＩＳＰによる開発はしない方が無難です。
　　開発は、ＰＩＣをソケットから抜き差ししておこなったほうがいいと思います。
　　


写真
基板下部には、改造のため「ＤＤコンバータ（その２）用」のスペースを空けています


回路図
周波数が高いので、ダイオードは一般的な整流用のブリッジダイオードでは使用できません
ショットキーバリアダイオードや、ファーストリカバリーダイオード等を使う必要があります


コイルの加工イメージ（例）
１．ケースを開けて、中からコイルの本体を取り出します
２．コイルに次の加工を施します
　①１次側に中間タップを付けます
　②２次側に１４回巻きのコイルを追加します


出力負荷と出力電圧（実測値）
出力電圧は、負荷により大きく変動します


出力イメージ（ＳＷ１をａにした時のＡＣ波形）



秋月電子のオリジナルのキットのイメージ　※回路図は秋月電子の説明書より抜粋

sample1.c

プログラムソース　サンプル①　(PIC12F1822用　HI-TECH　PICC(Version9.83)　Ｃ言語プログラム)








●ＤＤコンバータ（その２）　　（入力：ＤＣ５Ｖ，出力：ＤＣ２～１２Ｖ[３０ｍＡ]）　　　(12F1822)

　　上記の「ＤＤコンバータ（その１）」の出力を、ＰＩＣに内蔵されているＦＶＲを使って定電圧化したものです。
　　実験では１０ＫΩのＶＲをまわす事で、２Ｖ～１２Ｖを出力する事ができます。
　　出力は、３Ｖで５０ｍＡ，５Ｖで５０ｍＡ，１０Ｖで５０ｍＡ，１２Ｖで３０ｍＡ（実際は１１．５Ｖ）程度でした。
　　実際には、５Ｖで１００ｍＡ以上取れましたが、この程度で使用しないとＭＯＳ－ＦＥＴが熱くなって故障の原因になります。
　　ＭＯＳ－ＦＥＴが発熱しない範囲で使用する必要があります
　　ＶＲを２Ｖ以下まで回転させると出力が不安定になりますが、ＳＷ１をｂの位置にすると、１Ｖからの可変が可能です。
　　但し、その場合は、上限で設定できる電圧が低くなり、出力電流も小さくなります。
　
　　正常に動作しているとき、ＬＥＤが点灯します。
　　ＬＥＤが点灯していない時は動作が不安定になっているので、そのままの状態にしないで下さい。

　　ＰＷＭの発振周波数は２００ＫＨｚにしてありますが、使用するコイルの特性によっては、発振周波数は調整が必要に
　　なる可能性があります。
　　また、発振周波数をあまり低くすると大電流が流れて、ＭＯＳ－ＦＥＴやコイルを破壊する可能性があるので、調整を
　　する場合は注意が必要です。
　　実験で使用したコイルの場合、２０ＫＨｚより低く指定すると消費電流が多くなり、１０ＫＨｚより低くするとＭＯＳ－ＦＥＴが熱く
　　なりました。
　　
　　なお、Ｐ１Ａ，Ｐ１ＢにＤＣが出力されると、ＭＯＳ－ＦＥＴやコイルが破壊されるので、ＩＳＰによる開発はしない方が無難です。
　　開発は、ＰＩＣをソケットから抜き差ししておこなったほうがいいと思います。


写真
基板裏面についているＭＯＳＦＥＴ（２ＳＫ１１７２）は、次の「ＤＤコンバータ（その３）」で使用を
予定しているもので、このサンプル（その２）では使用しないので、回路図では省略しています


回路図


出力イメージ（１０Ｖを出力した時のＡＣ波形）

sample1.c

プログラムソース　サンプル①　(PIC12F1822用　HI-TECH　PICC(Version9.83)　Ｃ言語プログラム)








●ＤＤコンバータ（その３）　　（入力：ＤＣ５Ｖ，出力：ＤＣ２～１２Ｖ[３０ｍＡ]）　　　(12F1822)

　　上記の「ＤＤコンバータ（その２）」に、過電流保護回路を追加したものです。
　　出力電流が５０ｍＡを越えると、過電流保護回路が動作して出力を遮断し、ＬＥＤが高速点滅します。
　　解除するには、電源を入れ直してやります。

　　基板の空きスペースの都合で、最も簡単なシャント抵抗を使った保護回路にしてあるので、出力電流を限界まで
　　大きくすると、出力電圧は最大で０．６Ｖ程度下がります。
　　このような電圧降下が問題になる場合は、保護回路がない上記の「ＤＤコンバータ（その２）」のほうがいいと思います。
　　
　　過電流保護回路については、マイコン式ＤＤコンバータの場合、シャント抵抗は必ずしも必要ではありませんし、
　　方式もいろいろあるのですが、この実験ボードには、これ以上の追加スペースがないので、
　　そういうサンプルについては、他の実験ボードで紹介していく予定です。


　　注意）この過電流保護回路は、出力電流が５０ｍＡを越えた時に動作する事を想定していて、一般的な保護回路のような
　　出力の急激な変動（ショート等）を想定しているわけではありません。
　　実験では、出力のショートでも確実に動作していましたが、急激な変動では、この保護回路は動作しない可能性もあります。


写真
上記の「ＤＤコンバータ（その２）」についていた２ＳＫ１１７２は、スペースを確保するために取り除いてあります


回路図
シャント抵抗（回路図中の１２Ω１Ｗ）には、出力がショートした場合に瞬間的に最大１０Ｗ程度の損失が発生します。
０．０００００数秒程度なので問題無いと思いますが、本当はもう少し大型の抵抗を使ったほうがいいかも知れません。

sample1.c

プログラムソース　サンプル①　(PIC12F1822用　HI-TECH　PICC(Version9.83)　Ｃ言語プログラム)








●乱数の発生（その１）　　(PIC12F1822/4049BP)

　　ゲームで使うために、乱数を発生させてみました。
　　電源を入れると、０～９の乱数を発生します。
　　このようなものは、シミュレーションで使う場合は、乱数関数や計算で算出してもいいのですが、初期値が決まると
　　規則性が見えてしまうので、ゲームに使うとつまらないものになってしまいます。

　　サンプル①は、Ｃ－ＭＯＳインバータで３００ＫＨｚ程度のパルスを発生させて、このパルスが１の時、カウンタを
　　アップしているものです。
　　パルスをＰＩＣでカウントしているわけではないので、発振周波数を高くする事も可能で、そのほうが、よりランダム
　　な数値を作り出す事ができます。
　　Ｃ－ＭＯＳインバータで作った発信回路が想定以上に安定度が高く、周波数が大きく変動してくれないので、仮にＣＤＳ
　　を挿入し、周波数がぶれるようにしています。
　　実験では、ＣＤＳに直接一定の光りを当てると周波数の安定度が上がってしまうので、ＣＤＳは横向きに取り付けた
　　ほうがいいようです。
　　ＣＤＳ以外にも、サーミスタ等、いろいろ使ってみるといいかも知れませんし、
　　発振回路は、Ｃ－ＭＯＳインバータで作るより、もっと不安定なものを使ったほうがいいと思います。


写真
コンデンサ（０．１μＦ）、抵抗器（４７０Ω／１０ＫΩ）は、チップを使っています
（チップ部品は、小型で、安価で、パターンの隙間にでも装着できるので、なかなか使いやすいです）


回路図
負荷が軽すぎるので、負荷に１０ＫΩの抵抗を入れていますが、この用途では、回路はなるべく
不安定なほうがいいので、１０ＫΩの抵抗は入れないほうがいいと思います


ハイパーターミナルの設定


ハイパーターミナルのイメージ

sample1.c

プログラムソース　サンプル①　(PIC12F1822用　HI-TECH　PICC(Version9.83)　Ｃ言語プログラム)








●乱数の発生（その２）　　(PIC12F1822/4049BP/7400N)

　　上記、「乱数の発生（その１）」発振器を、 「レトロのページ」 でも紹介した遅延型の発振器に置き換えたものです。
　　実測すると、発振周波数は４０４９ＢＰを使った場合で５ＭＨｚ、７４００Ｎを使った場合で３１ＭＨｚです。
　　この発振器は、周波数の安定度がそれほど良くなく、しかも簡単なので、乱数発生にはいいかも知れません。
　　この発振器は波形の大きさが２．５Ｖに届かない事があるので、発振器の出力をＰＩＣに直接つないだりすると、
　　乱数が全く動かない可能性があります。

　　Ｒａ０は、ＰＩＣＫＩＴ３でも共通で使用しているので、このサンプルプログラムを動かす時は、ＰＩＣＫＩＴ３は
　　はずしてやらないと、正常に動作しません。
　　また、プログラムを書き込む時は、Ｒａ０につないでいる発振器をはずしてやらないと、ＰＩＣＫＩＴ３でプログラム
　　を書き込む事ができません。

　　
　　サンプル①は、単に乱数を発生させて表示しているもので、上記の「乱数の発生（その１）」と同じプログラムです。

　　
　　サンプル②は、１００個の乱数を発生させて表示し、それぞれの個数を集計して表示しているものです。
　　乱数の精度は、外部に接続したオシレータの周波数が高くなり、プログラムの計測時間が長くなるほど精度が
　　向上しますが、計測時間が長すぎると処理に時間がかかるので、妥当な範囲を調整するために作ったものです。
　　この値は、プログラム中の「PI_RAND_LOOP」で定義しているので、ばらつきが極端に偏よる場合は、数値を
　　大きくしてやる調整が必要になります（但し、その場合、処理時間は長くなります）。

　　
　　サンプル③は、０～９９９９９９９９９までの乱数を発生させているもので、結果はロング型変数「land_long」に
　　収納されます。
　　この値の任意の数値の余りを取る事で、任意の範囲の乱数を得る事もできます。

　　
　　サンプル④は、８桁の自然数ｎ（００００００００～９９９９９９９９）を入力し、０～ｎまでの乱数を発生させるものです
　　


４０４９ＢＰの場合の、写真と回路図


７４００Ｎの場合の、写真と回路図


ハイパーターミナルのイメージ（７４００Ｎの場合）　　サンプル①


ハイパーターミナルのイメージ（７４００Ｎの場合）　　サンプル②


ハイパーターミナルのイメージ（７４００Ｎの場合）　　サンプル③


ハイパーターミナルのイメージ（７４００Ｎの場合）　　サンプル④


sample1.c

プログラムソース　サンプル①　(PIC12F1822用　HI-TECH　PICC(Version9.83)　Ｃ言語プログラム)
上記、「乱数の発生（その１）」と同じです

sample2.c

プログラムソース　サンプル②　(PIC12F1822用　HI-TECH　PICC(Version9.83)　Ｃ言語プログラム)

sample3.c

プログラムソース　サンプル③　(PIC12F1822用　HI-TECH　PICC(Version9.83)　Ｃ言語プログラム)

sample4.c

プログラムソース　サンプル④　(PIC12F1822用　HI-TECH　PICC(Version9.83)　Ｃ言語プログラム)








●モールス信号・ヒアリング練習器　　(PIC12F1822/7400N)

　　上記の「乱数の発生（その２）／７４００Ｎ」を使って、Ａ－Ｚ，０－９のモールス信号をランダムに発生し、
　　ハイパーターミナルに表示するものです。
　　なるべく簡単にするため、圧電スピーカを使う事で、トランジスタ等のドライブ回路は省略しています。
　　


写真


回路図


ハイパーターミナルのイメージ


sample1.c

プログラムソース　サンプル①　(PIC12F1822用　HI-TECH　PICC(Version9.83)　Ｃ言語プログラム)








●デジタルシリコンマイクを使ってみる（その１）　簡易バージョン　　(PIC12F1822/SPM0405HD4H)

　　秋月電子で購入したデジタルシリコンマイクロホン(SPM0405HD4H)を使ってみました。
　　このマイクロフォンは、音声をＰＤＭ方式で出力してくれるもので、ほとんど何の処理もせずにマイコンに取り込み、出力し、
　　スピーカを鳴らす事ができます。
　　このマイクを使った場合、アナログマイクロフォンのようなマイクアンプやＡ／Ｄコンバータ、Ｄ／Ａコンバータ等は不要です。
　　　　
　　サンプル①は、PIC12F1822でデジタルシリコンマイクロホンに必要な１～３．２５ＭＨｚ（３．３Ｖ）のクロックを生成し、
　　ＰＤＭ方式の音声データをPIC12F1822に取り込み、何の加工もしないでそのまま出力し、あとは簡単なフィルターでデジタル
　　信号をアナログ音声信号に変換してスピーカを鳴らしているものです。
　　このマイクの稼動確認のために作ったサンプルです。

　　この回路が簡単な回路のせいなのかも知れませんが、実験では「シー」というノイズ音が大きく、マイクの感度が著しく悪く、
　　風の音にはよく反応しますが、人の声はマイクギリギリまで近づけて話さないと、ほとんど音声を拾えませんでした。
　　（オシロスコープでマイクの出力波形を直接見ても、人の声程度では、ほとんど波形が変化していない）
　　この辺りは、もう少し改善して「デジタルマイクを使ってみる（その２）」で紹介する予定です。
　　なお、出力のフィルターは、８Ωのスピーカ用に作ってあるので、それ以外のスピーカをつなぐ場合は、インダクターや
　　コンデンサの定数の変更が必要になります。
　　
　　このデジタルシリコンマイクの電源電圧は、１．６～３．６Ｖなので、注意が必要です。
　　一般的にマイクは微小なノイズの影響を大きく受けますので、電源は電池か、ノイズが充分少ないシリーズ型電源器を
　　使用したほうがいいと思います。
　　スイッチング方式のＡＣアダプタや電源器を使うと、ノイズが大きすぎて、充分な性能を発揮できない可能性があります。


写真
１．５Ω（２Ｗ）は、手持ちの都合で３Ω（１Ｗ）＊２で代用しています
１μＦ１６Ｖは、秋月電子で安価で購入できるチップ型積層セラミックコンデンサを使用しています
４７０μＦをヘッダーピンで外付けしているのは、このアダプタを他の実験でも使用しているからです
（このアダプタは、パワーＭＯＳＦＥＴの出力を、ヘッダーピンでそのまま取り出す事もできるように作ってあります）
使用したパワーＭＯＳＦＥＴは、秋月電子で安価で購入したものです


デジタルシリコンマイクロホン(SPM0405HD4H)のイメージと回路図


上記回路の修正イメージ

実用的に使えるレベルまでは改善していませんが、
実験では、フィルターを人間の声の帯域に限定してしまってよければ、多少聞きやすくなります
（回路図の赤色部分の部品を、手持ちの部品の範囲で付け替えてみました）


sample1.c

プログラムソース　サンプル①　(PIC12F1822用　HI-TECH　PICC(Version9.83)　Ｃ言語プログラム)








●ノコギリ波（１００ＫＨｚ）の発生　　(PIC12F1822)

　　ＰＩＣを使って、１００ＫＨｚ程度のノコギリ波を発生させてみました。
　　実測すると、１２７ＫＨｚのノコギリ波を発生していました。
　　１２Ｆ１８２２を使ったデジタルオーディオアンプのサンプリングに使うためのものですが
　　（デジタルアンプでは５００ＫＨｚ程度が一般的なようですが）、コンデンサや定電流ダイオードを変える事で、発振周波数は
　　自由に変更する事ができます。
　　但し、コンデンサの容量をある程度大きくする場合は、ＰＩＣで直接コントロールできなくなるので、ＭＯＳ－ＦＥＴ等のドライバー
　　を追加する必要があります。
　　数百ＫＨｚ程度なら大丈夫だと思いますが、また、あまり周波数を高くすると、波形に荒さが目立ってくると思います。
　　このサンプルは、１２Ｆ１８２２をＰＬＬで３２ＭＨｚ高速動作させていますが、周波数をあまり高くすると、プログラムが追いつけ
　　ません。
　　高い周波数のノコギリ波が必要なら、安価（秋月電子で２００円）で高性能なＰＩＣ３２ＭＸを使うといいと思います。
　　
　　デジタルオーディオアンプについては、下記で紹介を予定しています。


写真／アダプタ基板（表面／裏面）


回路図／出力波形イメージ（１２７ＫＨｚ）

この定電流ダイオードは手持ちのものですが、秋月電子で数十円で購入する事もできます
定電流ダイオードは一般的なダイオードと異なり、間違えて逆向きに取り付けると
電流が貫通して周辺回路まで故障するので注意が必要です


sample1.asm

プログラムソース　サンプル①　(PIC12F1822用　MPASM)　アセンブラ言語プログラム)








●デジタルアンプ（その１）　ＭＯＳ－ＦＥＴバージョン　　(PIC12F1822)

　　１２Ｆ１８２２を１個だけで作った、簡単なデジタルアンプです。
　　簡単に作れますが、こちらのサンプルはノイズが大きく、音も歪むので、実用的には使えません。
　　参考にする場合は、次の「デジタルアンプ（その２）　トランジスタバージョン」にしてください。

　　このサンプルは、上記「ノコギリ波（１００ＫＨｚ）の発生」サンプルで発生させたノコギリ波と、オーディオアナログ信号を、
　　１２Ｆ１８２２に内蔵されているコンパレータでデジタル変換し、フィルターでアナログ信号に戻してスピーカを鳴らして
　　いるものです。
　　Ｐ－チャンネルとＮ－チャンネルのＭＯＳ－ＦＥＴをこのような接続（論理回路のＣＭＯＳインバータと同じですが）をして
　　高速動作させた場合、クロスオーバー時に起因する大きなノイズを発生します。
　　このため、電源には充分なノイズ対策のされた高速なシリーズ型電源器を使わないと、一般的なスイッチング電源器
　　では電源電圧にノイズが乗って、出力がノイズだらけになる可能性があります。
　　音が大きく歪む場合、オシロスコープをＡＣ測定レンジにして、電源電圧をチェックしてみる事をお勧めします。
　　
　　なお、このアンプのＧＡＩＮは２０ｄＢ（１０倍）で、最大出力は１４０ｍＷ程度です。


写真／アダプタ基板（表面／裏面）
写真以外のアダプタは、上記で紹介したサンプルをそのまま使っています


回路図


波形イメージ　（１ＫＨｚのＳＩＮ波を入力した時の出力波形）


sample1.asm

プログラムソース　サンプル①　(PIC12F1822用　MPASM)　アセンブラ言語プログラム)








●デジタルアンプ（その２）　トランジスタバージョン　　(PIC12F1822)

　　ＭＯＳ－ＦＥＴを使ったサンプルが、とても実用に耐えられないようなものだったので、同じものをトランジスタで作り直して
　　みました。
　　手持ちの２０ｃｍのスピーカをつないだ感じでは、音量を上げるとひずみや音割れが多少目立ちますが、小型のスピーカ
　　を小音量でならすなら、それなりに鳴らす事ができます。
　　また、この回路はＭＯＳ－ＦＥＴバージョンのようなノイズの発生はおこらないので、小型のスイッチング電源でも充分使用
　　できます。

　　処理は上記のサンプルと同じで、ＰＩＣで発生させたノコギリ波と、オーディオアナログ信号を、１２Ｆ１８２２に内蔵されている
　　コンパレータでデジタル変換し、フィルターでアナログ信号に戻してスピーカを鳴らしているものです。
　　ただし、より音の解像度を高くするために、コンデンサを３３０ｐＦに変更して、サンプリング周波数を３００ＫＨｚ程度に高くし
　　ています。
　　
　　なお、このアンプのＧＡＩＮは８ｄＢ（２．５倍）で、最大出力は１４０ｍＷ程度です。


写真／アダプタ基板（表面／裏面）

写真以外のアダプタは、上記で紹介したサンプルをそのまま使っています
スピーカに並列につながっている１μＦ１６Ｖは、秋月電子で購入したチップ型積層セラミックコンデンサです
１．５Ω（２Ｗ）は、３Ω（１Ｗ）を並列にして使用しています


回路図

１２Ｆ１８２２（Ｒａ３）につながる１ＫΩの隣のコンデンサを、３３０ｐＦに変更して上記の「ＭＯＳ－ＦＥＴ」の
バージョンよりサンプリング周波数を高くしています。
サンプリング周波数は、「ＭＯＳ－ＦＥＴ」バージョンのままでも問題ありませんが、高くしたほうが音質が良くなります。
このサンプルは、８Ωのスピーカ用です。
８Ω以外のスピーカをつなぐ場合は、フィルターの定数の変更（回路図の４７０μＦ、１００μＨ、１μＦ）が必要になります
バッファ回路の二つの抵抗（１Ｓ１５８８につながっている抵抗）を１ＫΩにしていますが、使用するトランジスタに
よってはＨｆｅが不足する可能性があります。
あまり小さくするとＰＩＣが壊れますが、この場合は２つとも５００Ωくらいにしたほうがいいかも知れません。
（５００Ωにした時のテストはしていません）


波形イメージ　（１ＫＨｚのＳＩＮ波を入力した時の出力波形）


このサンプルの入出力イメージ

ノコギリ波の周波数が高いほど、変換精度が高くなります
実際の波形は、音声周波数に対してノコギリ波の周波数が十分に高いので、出力波形はもっと細密になります
このアンプは、ＰＫ－ＰＫで１Ｖ以上の入力をすると、ノコギリ波の波形を越えるために、音にひずみが発生します
最大出力は１４０ｍＷ程度なので、ボリュームは上げすぎないほうが、きれいな音楽を楽しむ事ができます


sample1.asm

プログラムソース　サンプル①　(PIC12F1822用　MPASM)　アセンブラ言語プログラム)
※上記のサンプルと同じです








●実験ボード・タイプ４Ａ(PIC12F1501)

　ＰＩＣ１２Ｆ１５０１を使った簡単な実験ボードを作ってみました。
　上記、１２Ｆ１８２２の実験ボードをそのまま活用したものです。
　１２Ｆ１５０１は、１２Ｆ１８２２に比較して、新たに上記１０Ｆ３２２でも紹介した「CLC」や「NCO」、その他「CWG」等が内蔵されていて、
　いろいろ面白い使い方ができそうです。



　(0)基本操作

　　ＬＥＤをつないで点滅させてみました。

　　サンプル①は、Ｔｉｍｅｒ１を使って、０．５秒毎にＬＥＤを点滅させるものです
　　サンプル②は、Ｔｉｍｅｒ１割り込みを使って、０．５秒毎にＬＥＤを点滅させるものです


写真／回路図

sample1.asm

プログラムソース　サンプル①　(PIC12F1501用　Ｔｉｍｅｒ１)　MPLAB/MPASM　アセンブラバージョン


sample2.asm

プログラムソース　サンプル②　(PIC12F1501用　Ｔｉｍｅｒ１割り込み)　MPLAB/MPASM　アセンブラバージョン




　(1)ＥＵＳＡＲＴを使ってみる

　　ＰＩＣ１２Ｆ１５０１には、ＵＳＡＲＴモジュールは内蔵されていません。




　(２－１)ＰＷＭ出力してみる　（その１）

　　ＰＩＣ１２Ｆ１５０１には、４チャンネルのＰＷＭモジュールが内蔵されています。
　　
　　サンプル①は、ＰＷＭモジュールを使って、１５．６ＫＨｚ程度の周波数で、ＰＷＭ１に１０％、ＰＷＭ２に２５％、ＰＷＭ３に５０％、
　　ＰＷＭ４に７５％のデューティサイクルのＰＷＭ出力を行なうものです。


写真／回路図


ＰＷＭ３のオシロスコープによる出力イメージ（デューティサイクル：５０パーセント）


ＰＷＭ１～ＰＷＭ４のロジックアナライザーによる出力イメージ

sample1.asm

プログラムソース　サンプル①　(PIC12F1501用)　MPLAB/MPASM　アセンブラバージョン




　(２－２)ＰＷＭ出力してみる　（その２）

　　ＰＩＣ１２Ｆ１５０１に内蔵されたＰＷＭモジュールとＡＤＣモジュールを使って、モーターやランプの
　　明るさを調整するサンプルです。
　　サンプル①は、ＶＲをまわすと、１５．６ＫＨｚ程度の周波数で、デューティーサイクルが０～１００％まで
　　（実験では完全な０％、及び１００％にはなりませんが）変化します。
　　


写真／回路図


写真／回路図
古い原付バイクのテールランプ（６Ｖ１０Ｗ）の明るさを調整してみました
ランプの電源電圧を５Ｖにしているのは、電源をＰＩＣと共通にしているからです
ランプやモータをつなぐ程度の用途なら何も問題はありませんが、
回路図中のショットキーバリアダイオード（周波数が高いので、一般の整流用ダイオード
では使用できません）を省略すると、負のスパイクノイズが大きくなります

sample1.asm

プログラムソース　サンプル①　(PIC12F1501用)　MPLAB/MPASM　アセンブラバージョン




　(３)ＤＡＣを使ってみる（その１）

　　ＰＩＣ１２Ｆ１５０１には、３２ステップ（０－３１）のＤ／Ａコンバータモジュールが内蔵されています。
　　
　　サンプル①は、１ｍＳステップで、Ｄ／Ａコンバータに３１～０の値を出力するものです。
　　ＤＡＣＯＵＴ１／ＤＡＣＯＵＴ２ともに出力される値は同じです。
　　
　　注）ＰＩＣＫＩＴ３をつないだまま動作させると、正常な波形にはなりません。


写真／回路図


ＤＡＣＯＵＴのオシロスコープによる出力イメージ
（ＤＡＣＯＵＴ１／ＤＡＣＯＵＴ２とも出力される値は同じです）


sample1.asm

プログラムソース　サンプル①　(PIC12F1501用)　MPLAB/MPASM　アセンブラバージョン




　(４)ＤＡＣを使ってみる（その２）

　　ＰＩＣ１２Ｆ１５０１に内蔵されているＤ／Ａコンバータモジュールを使って波形を生成した事例です。
　　ボルテージフォロアを通し、ＡＣ波形にするためにコンデンサを通しています。
　　使用したオペアンプは、秋月電子で安価で販売されているレールＴＯレール型のものです。
　　
　　注）ＰＩＣＫＩＴ３をつないだまま動作させると、正常な波形にはなりません。

　　
　　サンプル①は、４０ステップで分割した、５０ＨｚのＳＩＮ波を出力します。
　　処理に必要なプログラムのステップ数があるため、実際に出力される波形は５０Ｈｚより低くなってしまうので、
　　５０Ｈｚに近くなるようにタイマー１の値は実測して補正してあります。
　　ＤＡＣＯＵＴ１／ＤＡＣＯＵＴ２に出力される値は同じです。


写真／回路図


出力イメージ


sample1.asm

プログラムソース　サンプル①　(PIC12F1501用)　MPLAB/MPASM　アセンブラバージョン




　(５－１)ＮＣＯを使ってみる（その１）　オシレータにしてみる

　　ＰＩＣ１２Ｆ１５０１に内蔵されているＮＣＯを使用して、任意の周波数のオシレータにした事例です。
　　ＰＩＣ１２Ｆ１５０１に内蔵されているＮＣＯは、上記で取り上げているＰＩＣ１０Ｆ３２２のＮＣＯと使い方がほとんど同じです。

　　
　　サンプル①は、ＮＣＯモジュールを使って１ＫＨｚのパルスを出力します。
　　サンプル②は、ＮＣＯモジュールを使って１００ＫＨｚのパルスを出力します。


写真／回路図


出力イメージ


sample1.asm

プログラムソース　サンプル①　(PIC12F1501用　1KHz出力)　MPLAB/MPASM　アセンブラバージョン

sample2.asm

プログラムソース　サンプル②　(PIC12F1501用　100KHz出力)　MPLAB/MPASM　アセンブラバージョン




　(５－２)ＮＣＯを使ってみる（その２）　精度の高いオシレータにしてみる

　　ＰＩＣ１２Ｆ１５０１にクリスタルオシレータをつないで、ＮＣＯで任意の周波数を出力するようにした事例です。
　　上記のＰＩＣ１０Ｆ３２２で作成したサンプルと、ほとんど同じ機能のものです。
　　使用した１２．８ＭＨｚのクリスタルオシレータがＡＣ出力のタイプのものなので、２本の１０ＫΩをつないでいますが、
　　通常は、この抵抗は不要です。
　　ＮＣＯで精度の高い周波数を出力をするには、水晶の周波数は、出力する周波数に対して１／（２＾ｎ）
　　になるように選んでやる必要があります。

　　
　　サンプル①は、精度の高い１００ＫＨｚを出力します。


写真／回路図
基板のスペースの都合で、２本の１０ＫΩは、写真のようにチップ抵抗をアダプタ基板裏側に装着しています
５Ｖ出力のクリスタルオシレータを使用した場合は、この抵抗は不要です


オシロスコープによる出力イメージ


sample1.asm

プログラムソース　サンプル①　(PIC12F1501用　100KHz出力)　MPLAB/MPASM　アセンブラバージョン




　(５－３)ＮＣＯを使ってみる（その３）　メロディーを演奏してみる

　　ＮＣＯを使った演奏プログラムです。
　　上記のＰＩＣ１０Ｆ３２２で作成したサンプルと、似たような機能のものですが、
　　ＰＩＣ１２Ｆ１５０１で作ったほうが、本格的なものが作れます。
　　Ｒａ１に手持ちの１２ｍｍミニスピーカ（５０Ω）をつないで、１０ＫΩのＶＲで音量調整するようにしていますが、
　　Ｒａ１に圧電スピーカを直接つないだほうが、回路が簡単でいいかも知れません。
　　但し、圧電スピーカは起電圧を発生するので、圧電スピーカをつなぐ場合は、並列にダイオードが必要です。

　　サンプル①は、「ドレミ・・・」と昔の童謡程度しか入っていませんが、プログラムメモリーには余裕があるので、
　　曲は今後追加していく予定です。


写真／回路図


圧電スピーカをつないだほうが、簡単でいいかも知れません

sample1.asm

プログラムソース　サンプル①　(PIC12F1501用)　MPLAB/MPASM　アセンブラバージョン




　(５－４)ＮＣＯを使ってみる（その４）　音の強弱が表現できるメロディーを作ってみる

　　ＮＣＯとＤＡＣを組み合わせて、音の強弱の表現ができるようにしたメロディーです。
　　楽譜に合わせて音符に強弱をつけたり、楽器に合わせたエンベローブを作る事で、単なる演奏プログラム
　　より、本格的な演奏ができます。
　　
　　小型にしたかったので、５０Ωの特殊なスピーカを使っていますが、１０ＫΩＶＲ以降の回路は、例えば、
　　一般的なＬＭ３８６と８Ωのスピーカを組み合わせたりしてもいいと思います。
　　但し、圧電スピーカでは、音の強弱の表現はできないと思うので、このサンプルは圧電スピーカではだめで、
　　普通のスピーカを使う必要があります。
　
　　サンプル①は、「ドレミ・・・」の演奏プログラムですが、音符が強くなったり、弱くなったりします。
　　それだけだと、あまりにも簡単なので、続けて童謡も演奏しますが、こちらには強弱は入れていません。
　　強弱は、プログラム中のVOLの値の大きさ（0～31）で表現しますが、回路にダイオードやトランジスタ
　　が入っているので、ＤＡＣの出力は最低でも２．４Ｖ（０．６Ｖ＊４）程度はないと（実験ではVOLの値の大きさは
　　１３～３１までの範囲にしないと）音が出ません。設定可能なＶＯＬの値は、回路により異なります。
　　また、ＰＩＣＫＩＴ３をつないだまま動作させると、正常に動作しません。


写真／回路図　※５０Ωスピーカバージョン


写真／回路図　※ＬＭ３８６バージョン
実験ではこちらの方が使いやすい感じです。
こちらのバージョンは、ＶＯＬの値は２～３１まで指定できました。
手持ちの部品の都合で、スピーカにつながるコンデンサは１５００μＦを使っていますが、
回路図のように４７０μＦ程度を使ったほうがいいと思います。


sample1.asm

プログラムソース　サンプル①　(PIC12F1501用)　MPLAB/MPASM　アセンブラバージョン


　(５－５)ＮＣＯを使ってみる（その５）　ＶＣＯを作ってみる

　　ＮＣＯを使ってＶＣＯを作ってみました。
　　このようなものは、アナログ回路やデジタルＩＣで作ってもよいのですが、ＰＩＣを使ったほうが簡単で安定度の高いものを
　　作る事ができます。

　　サンプル①は、PIC12F1501に内蔵されたＮＣＯとＡＤＣを組み合わせたもので、
　　ＶＲを回すと７．６２９[Ｈｚ]～７．８０４[ＫＨｚ]の波形を出力します。

　　サンプル②は、サンプル①のＮＣＯに代入する数値に簡単な修正をしたもので、
　　ＶＲを回すと４８８[Ｈｚ]～４９９[ＫＨｚ]の波形を出力します。
　　ＰＩＣで作ったＶＣＯは、周波数を簡単な計算で決定しているだけなので、他にも仕様の変更は容易です。

　　サンプル③は、１０ＫΩのＶＲをロータリースイッチのようにして使っているもので、
　　ＶＲを回していくと１００[Ｈｚ]、５００[Ｈｚ]、１[ＫＨｚ]、５[ＫＨｚ]、１０[ＫＨｚ]、５０[ＫＨｚ]、１００[ＫＨｚ]、５００[ＫＨｚ]
　　の波形を出力します。


写真／回路図


サンプル①で１ＫＨｚを出力したイメージ

sample1.asm

プログラムソース　サンプル①　(PIC12F1501用)　MPLAB/MPASM　アセンブラバージョン

sample2.asm

プログラムソース　サンプル②　(PIC12F1501用)　MPLAB/MPASM　アセンブラバージョン

sample3.asm

プログラムソース　サンプル③　(PIC12F1501用)　MPLAB/MPASM　アセンブラバージョン





　(７－１)ＣＬＣを使ってみる（その１）

　　ＣＬＣを使った簡単なサンプルを作ってみました。

　　
　　サンプル①は、ＮＣＯで作った１ＫＨｚと、ＰＷＭで作った出力をＯＲに入力し、インバータで反転して出力するものです。


写真／回路図


サンプル①のイメージ


オシロスコープによる出力イメージ


sample1.asm

プログラムソース　サンプル①　(PIC12F1501)　MPLAB/MPASM　アセンブラバージョン




　(７－２)ＣＬＣを使ってみる（その２）　ＡＭラジオにメロディーを飛ばす（その１）　ハートレー型発信器バージョン

　　ＮＣＯで発生させたメロディー（昔の童謡）と、ＡＭスーパーヘテロダインラジオのＯＳＣコイルで発生させたクロックを
　　ＣＬＣで合成して、ＡＭラジオにメロディーを飛ばすものです。
　　使用したＯＳＣコイルは、ＡＭスーパーヘテロダインラジオで昔から一般的に使われている７９６ＫＨｚの赤色のコイルで、
　　千石電子やマルツパーツ館、その他パーツショップ等で現在でも容易に入手できます。
　　実験では、周波数はコイルのつまみをまわす事で、６３４～９０７ＫＨｚ程度まで可変できるので、他の放送局と重ならない
　　周波数に調整して使用します。
　　アンテナは、１２Ｆ１５０１のＲａ２に１ｍ程度の電線をつないでみましたが、出力が意外に大きいので、
　　アンテナを長くすると電波法に抵触する可能性があります。
　　アンテナ線は、なるべく短くして出力を充分小さくして実験する必要があります。
　　
　　なお、この発振回路については、 「(別室)レトロのページ」 の「ハートレー型発振回路（その４）」で紹介しているので、
　　詳細はそちらを参照してください。

　　


写真／回路図



ＰＩＣ１２Ｆ１５０１の入力波形（Ｒａ５：ＩＣの２番ピン）のオシロスコープのイメージ

ＯＳＣコイルの出力波形がＰＫ－ＰＫで０．４４Ｖ程度と小さいので、この出力をＰＩＣに入力するためには、
回路図中のＲ１（５００ＫΩ＋１ＭΩ）は微調整して、ＰＩＣのＲａ５の入力振幅が十分大きくなるように調整する必要があります。
「(別室)レトロのページ」の「ハートレー型発振回路（その４）」を参照してください。



ＩＦＴコイル（黄・白・黒）４５５ＫＨｚ用／ＯＳＣコイル（赤）７９６ＫＨｚ用

ＡＭスーパーヘテロダインラジオのコイルには、黄・白・黒のＩＦＴコイルと、赤のＯＳＣコイルがありますが、
このサンプルでは、赤のＯＳＣコイルを使用します。ＩＦＴコイルでは使用できません。
趣味のラジオ製作では昔から一般的に使われているコイルなので、安価で入手は容易だと思います


sample1.asm

プログラムソース　サンプル①　(PIC12F1501)　MPLAB/MPASM　アセンブラバージョン




　(７－３)ＣＬＣを使ってみる（その３）　ＡＭラジオにメロディーを飛ばす（その２）　インバータバージョン

　　発振回路は、上記のようなアナログ回路で作るより、デジタル回路で作るほうが、無調整で簡単に作れます。
　　というより、このようなものを趣味の分野でアナログ回路で作る人は、今日ではアナログマニアしかいないかも知れません。
　　このサンプルは、上記の「(７－２)ＣＬＣを使ってみる（その２）」の回路をインバータに置き換えたものです。
　　実験では、出力周波数は、５ＫΩのＶＲをまわす事で、７１６ＫＨｚ～１１９２ＫＨｚまで可変できました。

　　


写真／回路図
手持ちの部品の都合で、５０ｐＦは１００ｐＦ＊２を直列接続、５ＫΩＶＲは１０ＫΩＶＲ＋１０ＫΩを並列接続して作っています


sample1.asm

プログラムソース　サンプル①　(PIC12F1501)　MPLAB/MPASM　アセンブラバージョン
※上記のサンプルと同じプログラムです






　(７－４)ＣＬＣを使ってみる（その４）　ＡＭラジオにメロディーを飛ばす（その３）　内臓ＯＳＣバージョン

　　おそらく、これ以上簡単なＰＩＣ工作はありません。
　　ＰＩＣ１２Ｆ１５０１のＲａ２（ＩＣの５番ピン）に、１ｍ程度のアンテナ代わりの電線をつないだだけのもので、
　　ＡＭラジオの１ＭＨｚ付近にメロディーを飛ばします。
　　周波数が他の放送局と重なりますが、このサンプルは周波数を可変する事ができないので、他の人の迷惑に
　　ならないように、アンテナ線はなるべく短くして出力を充分小さくする必要があります。

　　


写真／回路図


sample1.asm

プログラムソース　サンプル①　(PIC12F1501)　MPLAB/MPASM　アセンブラバージョン


　(８－１)ＣＷＧを使ってみる（その１）

　　ＣＷＧを使えば、上記で紹介したＰＷＭやＮＣＯの出力波形を加工する事ができます。

　　サンプル①は、「(２)ＰＷＭ出力してみる」の「ＰＷＭ４に７５％のデューティサイクル」のライジングエッジ、
　　及びフォーリングエッジに、ディレイをかけたものをＣＷＧ１Ａ、ＣＷＧ１Ｂとして出力しているものです。
　　ディレイの大きさは、CWG1DBR(RISING)/CWG1DBF(FALLING)の値を変える事で簡単に増減する事が出来ます。
　　このサンプルの周波数は１５，６ＫＨｚ程度です。

　　


写真／回路図


出力イメージ　　※サンプル①


sample1.asm

プログラムソース　サンプル①　(PIC12F1501)　MPLAB/MPASM　アセンブラバージョン


　(８－２)ＣＷＧを使ってみる（その２）

　　「(８－１)ＣＷＧを使ってみる（その１）」は、ブリッジ回路と組み合わせるといろいろ面白い波形を作りだす
　　事ができます。

　　サンプル①は、「ＰＷＭ４に２５％、５０％、７５％のデューティサイクル」を出力した時のＣＷＧ１Ａ、ＣＷＧ１Ｂ
　　をブリッジ回路に入力したものです。
　　もしもＣＷＧ機能を使ってディレイを入れてやらなかったら、波形がクロスする時にトランジスタが壊れてしまいます。
　　このサンプルの周波数は１５，６ＫＨｚ程度です。

　　サンプル②は、５０Ｈｚの擬似ＳＩＮ波を出力するようにしたものです。
　　但し、ＣＷＧのディレイは、クロックを下げてもディレイをあまり大きくする事ができません。
　　もしも車のインバータのような擬似ＳＩＮ波の用途で使うのなら、ＣＷＧより、例えば上記の実験ボードの事例のように、
　　ＰＩＣ１２Ｆ１８２２に内蔵されているＰＷＭのＥｎｈａｎｃｅｄ　Ｍｏｄｅを使うほうがお勧めです。

　　


写真／回路図


出力イメージ　　※サンプル①


出力イメージ　　※サンプル②


sample1.asm

プログラムソース　サンプル①　(PIC12F1501)　MPLAB/MPASM　アセンブラバージョン
※上記のサンプルと同じプログラムです（デューティサイクル　２５％バージョン）

sample1.asm

プログラムソース　サンプル①　(PIC12F1501)　MPLAB/MPASM　アセンブラバージョン
※上記のサンプルと同じプログラムです（デューティサイクル　５０％バージョン）

sample1.asm

プログラムソース　サンプル①　(PIC12F1501)　MPLAB/MPASM　アセンブラバージョン
※上記のサンプルと同じプログラムです（デューティサイクル　７５％バージョン）


sample2.asm

プログラムソース　サンプル②　(PIC12F1501)　MPLAB/MPASM　アセンブラバージョン








●マイコン内臓ＲＧＢ（ＰＬ９８２３）を使ってみる　（その１）　　(PIC12F1822)

　　マイコンを内臓したＲＧＢ－ＬＥＤが秋月電子で数十円で購入できるので使ってみました。
　　このＬＥＤは、ＤＩＮ端子から簡単なプログラムでデータを入力するだけで、２５６（Ｒ）＊２５６（Ｇ）＊２５６（Ｂ）色もの
　　発色をさせる事ができます。
　　実験で使用したＬＥＤは、８ｍｍ丸型のＰＬ９８２３－Ｆ８ですが、秋月電子では他にも５ｍｍ丸型のＰＬ９８２３－Ｆ５や、
　　スティックタイプ等、このＬＥＤにはいろいろなタイプのものが市販されています。

　　サンプル①は、１秒毎に、（ＯＦＦ）＝＞（赤）＝＞（緑）＝＞（青）＝＞（白）＝＞　と色を変化させるものです。
　　簡単なプログラムですが、ＤＩＮ端子から必要なパルスが０．３５ｕＳと１．３６ｕＳの組み合わせと比較的高速なので、
　　ＰＩＣを使った場合、アセンブラ以外ではプログラムを作る事は困難だと思います。
　　（例えばＰＩＣ１２Ｆ１８２２を３２ＭＨｚ動作させた場合でも、０．３５ｕＳは３ステップにしかなりません）
　　このようなものは、ＰＩＣに限らず、マイコンとＣＰＬＤを組み合わせて作ったほうが、いいかも知れません。
　　なお、ＣＰＬＤとＶＨＤＬで作ったバージョンは、 「ＣＰＬＤ／ＦＰＧＡ奮闘記」のページ で紹介する予定です。


写真／回路図／ＰＬ９８２３のイメージ


ＰＬ９８２３の点灯イメージ

写真の色が白くなってしまうのは、デジタルカメラの露出の問題で、実際の見え方とは異なります



このマイコン内臓ＲＧＢ－ＬＥＤの入力データイメージ


sample1.asm

プログラムソース　サンプル①　(PIC12F1822用　MPASM)　アセンブラ言語プログラム)








●マイコン内臓ＲＧＢ（ＰＬ９８２３）を使ってみる　（その２）　　(PIC12F1822)

　　マイコン内臓ＲＧＢ－ＬＥＤ（ＰＬ９８２３）は、上記のサンプルのように単体で使ってもいいのですが、一本の
　　ワイヤーで複数のＬＥＤを連結できるようになっていて、こちらの使い方のほうが一般的な使い方だと思います。

　　サンプル①は、ＬＥＤ－１が（赤）＝＞（緑）＝＞（青）＝＞（白）＝＞、ＬＥＤ－２が（緑）＝＞（青）＝＞（白）＝＞（赤）＝＞、 　
　　ＬＥＤ－３が（青）＝＞（白）＝＞（赤）＝＞（緑）＝＞と色を変化させるものです。


写真／回路図


ＰＬ９８２３の点灯イメージ

写真の色が白くなってしまうのは、デジタルカメラの露出オーバーの問題で、
実際の見え方はきれいな発色をします



このマイコン内臓ＲＧＢ－ＬＥＤの入力データイメージ


sample1.asm

プログラムソース　サンプル①　(PIC12F1822用　MPASM)　アセンブラ言語プログラム)








●マイコン内臓ＲＧＢ（ＰＬ９８２３）を使ってみる　（その３）　　(PIC12F1822)

　　上記、マイコン内臓ＲＧＢ－ＬＥＤ（ＰＬ９８２３）を、８個使ってルーレットにしたものです。
　　このＬＥＤは、ワンワイヤーでマイコンから全てのＬＥＤを制御できるので、ＬＥＤの数が多くなるほど、
　　このＬＥＤを使うメリットが大きくなります。

　　サンプル①は、（赤）（緑）（青）（白）の色が回転するものです。


写真／ＰＬ９８２３の点灯イメージ

写真の色が白くなってしまうのは、デジタルカメラの露出オーバーの問題で、
実際の見え方はきれいな発色をします（光が強すぎて写真が撮れません）。

ガラスエボキシ基板は強度が強く、見た目も綺麗ですが、穴あけに専用ドリルが必要です



回路図

マイコン内臓ＬＥＤのＶＤＤとＧＮＤの間に入れている０．１μＦのチップコンデンサは回路図からは省略しています

sample1.asm

プログラムソース　サンプル①　(PIC12F1822用　MPASM)　アセンブラ言語プログラム)








●Ｉ２Ｃ　ＥＥＰを使ってみる　　(PIC12F1822)　MSSPバージョン

　　Ｉ２Ｃのアクセスプログラムは、 「(別室)インターフェースのページ」の事例で取り上げたようにソフトウエア
　　で作っても難しくはないのですが、ＰＩＣ１２Ｆ１８２２には多機能なＭＳＳＰモジュールが内蔵されているので、
　　これを使うと簡単なレジスタ設定のみでＩ２Ｃプログラムが作れます。

　　サンプル①は、マイクロチップ社のＩ２Ｃ－ＥＥＰ（２４ＦＣ２５６－Ｉ／Ｆ）にハイパーターミナルから入力した
　　５バイトのデータを書き込み、これを読み出してハイパーターミナルに表示するものです。
　　使用したＩ２Ｃ－ＥＥＰ（２４ＦＣ２５６－Ｉ／Ｆ）は、秋月電子で１００円程度で購入できるものです。
　　特殊な操作はしていないので、２４シリーズのＩ２Ｃ　ＥＥＰならほとんどのものが使えると思いますが、
　　この類のＥＥＰは、型番が同じでも、５Ｖでは使えないものや、アドレスの設定ピンが異なるものがあるので
　　注意が必要です。
　　このサンプルでは、ＥＥＰのアドレスをゼロにしているので、Ｉ２Ｃ－ＥＥＰのアドレスの設定ピン（Ａ０～Ａ２）
　　は全てＧＮＤにつなぐ必要があります。
　　なお、使用したＩ２Ｃ－ＥＥＰは高速タイプのものですが、それでも、２４ＦＣ２５６のデータシートによると、
　　バイト書き込み後、最大５ｍＳ以上のＷａｉｔを入れる必要があります。
　　このサンプルでは、余裕を見込んでＷａｉｔを１００ｍＳにしてあります。
　　Ｗａｉｔに１００ｍＳと大きな余裕を見込んでいるのは、他の低速なＩ２Ｃ－ＥＥＰを使っても、なるべく動作
　　するようにするためです。


写真


回路図

回路図中のＦＣ２４Ｆ２５６のＡ０、Ａ１、Ａ２は全てＧＮＤにつないでおく必要があります


ハイパーターミナルのイメージ


ハイパーターミナルの設定


sample1.asm

プログラムソース　サンプル①　(PIC12F1822用　MPASM)　アセンブラ言語プログラム)








●Ｉ２Ｃ　有機ＥＬ表示器を使ってみる（その１）　　(PIC12F1822)　MSSP/SO1602AWGB

　　有機ＥＬ表示器（ＳＯ１６０２ＡＷＧＢ）を使ったサンプルを作ってみました。
　　この表示器は、秋月電子で１６００円程度で購入できるもので、液晶表示式のＬＣＤとは全く比較にならないほど、
　　表示が見やすくきれいです。
　　また、Ｉ２Ｃ接続なので、ＭＳＳＰを内蔵したＰＩＣ１２Ｆ１８２２のような小型のマイコンでも充分使用する事ができます。
　　但し、この表示器は、３．３Ｖ用なので注意が必要です。
　　私が購入した表示器の説明書には、５Ｖでも使えるような誤解を与えるような記述がされていました。

　　サンプル①は、ＰＩＣ１２Ｆ１８２２のＭＳＳＰモジュールを使って、１秒毎に簡単な画面を切り替えて表示している
　　ものです。
　　内容は、秋月電子の説明書にあるＡｒｄｕｉｎｏのサンプルを、ＰＩＣのＭＳＳＰに移植しただけのものです。
　　この類の表示器の処理速度は一般的に遅いので、Ｉ２Ｃでプログラムを作成する場合は、処理のタイミングに注意が
　　必要です。


写真


回路図

回路図中のＳＷ１は、ＧＮＤにつないでおく必要があります
この表示器は３．３Ｖ用です

sample1.asm

プログラムソース　サンプル①　(PIC12F1822用　MPASM)　アセンブラ言語プログラム)








●Ｉ２Ｃ　有機ＥＬ表示器を使ってみる（その２）　　(PIC12F1822)　MSSP/SO1602AWYB

　　秋月電子で購入した黄色の有機ＥＬ表示器（ＳＯ１６０２ＡＷＹＢ）を使って、シリアル表示器にしてみました。
　　有機ＥＬ表示器は、自らが発光するのでバックライトが不要で、くっきり見えます。

　　サンプル①は、ハイパーターミナルから入力した文字を有機ＥＬ表示器で表示するもので、ＰＩＣ１２Ｆ１８２２に
　　内蔵されているＭＳＳＰモジュールと、ＥＵＳＡＲＴモジュールを組み合わせたものです。
　　上記のサンプル同様、電源電圧は３．３Ｖなので、注意が必要です。

　　サンプル②は、サンプル①に必要性に応じて下記のコマンドを追加したものです。
　　コマンドは、今後追加される可能性があります。
　　　　0x0d（Enterキー）：改行されます
　　　　0x01　：画面がクリアされます　　　　　　（ハイパーターミナルからでは、このコードは入力できません）
　　　　0x10　：１行目にカーソルが移動します（ハイパーターミナルからでは、このコードは入力できません）
　　　　0x11　：２行目にカーソルが移動します（ハイパーターミナルからでは、このコードは入力できません）


写真とハイパーターミナルのイメージ

ハイパーターミナルから文字を入力すると初期画面がクリアされ、入力した文字が表示されます


回路図

回路図中のＳＷ１は、ＧＮＤにつないでおく必要があります
この表示器は３．３Ｖ用です
回路図中の有機ＥＬ表示器は、ＳＯ１６０２ＡＷＧＢ（緑色）になっていますが、ＳＯ１６０２ＡＷＹＢ（黄色）
に差し替えても、実験では違いは色の違いのみで、全く同じように動作します



ハイパーターミナルの設定

sample1.asm

プログラムソース　サンプル①　(PIC12F1822用　MPASM)　アセンブラ言語プログラム)

sample2.asm

プログラムソース　サンプル②　(PIC12F1822用　MPASM)　アセンブラ言語プログラム)








●Ｉ２Ｃ接続小型キャラクタＬＣＤモジュール（３．３Ｖ／５Ｖ）ピッチ変換キット　　（その１）　　(PIC12F1822)　MSSP/AQM1602XA

　　秋月電子で１６文字＊２行のＩ２Ｃ液晶表示器がピッチ変換基板付きで５５０円で購入できるので使ってみました。
　　この表示器は、３．３Ｖでも５Ｖでも、そのまま使用できるので、いろいろ使えそうな感じです。
　　現在のＰＩＣには、ＭＳＳＰはほとんどの品種に内蔵されているので、Ｉ２Ｃ接続型は簡単なプログラムで使用する事が
　　できます。

　　サンプル①は、ＰＩＣ１２Ｆ１８２２のＭＳＳＰモジュールを使って、２秒毎に簡単な画面を切り替えて表示している
　　ものです。
　　内容は、秋月電子の説明書にあるＡｒｄｕｉｎｏのサンプルを、ＰＩＣのＭＳＳＰに移植した程度のものです。


写真／回路図

このサンプルは、実験基板にプルアップ抵抗が入っているので、ピッチ変換キットのプルアップは使用していません。
実際に使用する場合は、ピッチ変換キットのプルアップ抵抗を有効にすれば、外付けのプルアップ抵抗を省略できます。

sample1.asm

プログラムソース　サンプル①　(PIC12F1822用　MPASM)　アセンブラ言語プログラム)








●サーボモータを使ってみる　　（その１）　　(PIC12F1822)

　　サーボモータを動かしてみました。
　　いろいろ機能を追加して実験する予定なので、基板の右側をあけています。

　　サンプル①は、基板の稼働確認のために作ったもので、１０ＫΩのＶＲを回すと、赤のＬＥＤが２ｍＳ～２Ｓの周期で点滅します。
　　サーボモータとは関係ありませんが、オシレータとして使えそうなので載せています。
　　
　　ＰＩＣ－ＡＳ用のサンプルを作りたかったので、アセンブラバージョンも載せています。
　　こちらは、１０ＫΩのＶＲを回すと、赤のＬＥＤが２０ｍＳ～２Ｓの周期で点滅します。

　　サンプル②は、１０ＫΩのＶＲを回すと、サーボモータがＶＲの位置に対応して－６０°～＋６０°の範囲で動きます。
　　但し、12F1822の内蔵クロック１６ＭＨｚでは動作速度が遅すぎて、１００μＳの正確なタイマーを作る事が出来なかったので、
　　この部分はアセンブラのｎｏｐコマンドによるＷａｉｔにして、オシロスコープでＷａｉｔの回数をハンド調整しています。
　　ＸＣ８コンパイラーによっては、タイマーが１００μＳになるように、ｎｏｐの回数の再調整が必要になるかも知れません。　
　　※Wait_01mS関数のループの回数の箇所
　　また、制御の最小単位が１００μＳとなっていて、処理速度が遅いため、このプログラムでは精緻な制御はできません。
　　Ｃ言語で作るより、アセンブラで作った方が、はるかに精度の高いプログラムが作れると思います。

　　ＰＩＣ－ＡＳを使ってサンプル②のアセンブラバージョンも作ってみました。
　　タイマーはオシロスコープで簡単な調整をしてあります。
　　１０ＫΩのＶＲを回すと－６０°～＋６０°の範囲で動きます。
　　このサンプルは、サーボモータの回転角度を２５０分割して（０．５°単位）動いているので、上記のＣ言語バージョンとは比較に
　　ならないほどサーボモータが精細に動きます。
　　但し、サーボモーターの種類により回転できる角度の範囲は異なるので、もしもＶＲを上限や下限まで回してモーターが振動するようなら、
　　パルスの幅を調整して回転できる範囲を狭くしたり、逆に回転角度が足らなければ広くする必要があります。
　　私が使用したサーボモータでは、ＶＲをプラス側に回し切った時にモーターがうなったので、このプログラムの上限側には、
　　角度リミッタを入れてあります。
　　


写真／回路図／サーボモータは、ＧＷＳのS03N/2BBMG/F　（回転角度：－６０°～＋６０°）を使って実験した

sample1.c

プログラムソース　サンプル①　(PIC12F1822用)　Ｃ言語（ＸＣ８）プログラム

sample1.asm

プログラムソース　サンプル①　(PIC12F1822用)　アセンブラ（ＰＩＣ－ＡＳ）プログラム

sample2.c

プログラムソース　サンプル②　(PIC12F1822用)　Ｃ言語（ＸＣ８）プログラム （回転角度：－６０°～＋６０°）

sample2.asm

プログラムソース　サンプル②　(PIC12F1822用)　アセンブラ（ＰＩＣ－ＡＳ）プログラム （回転角度：－６０°～＋６０°）








●ロジックテスター（その１）　　(PIC12F1822)

　　ロジックテスターを作ってみました。
　　Ｌ／Ｈ／ＯＦＦ（未接続）／クロックの４つのレベルをＬＥＤで識別できます。
　　マイコンポートの出力確認には、一般的にはテスターやＬＥＤが使われることが多いと思いますが、
　　テスターでは、Ｈ／Ｌの２つのレベルしか識別できないので、
　　例えば、テスターで０Ｖが表示されていても、これがＬレベルの出力がされているのか、断線したり入力ポートになっているのか
　　区別ができませんし、オープンドレインポートのデバッグもできないので、
　　こんなものを用意しておくと便利です。
　　


写真／回路図
ＧＮＤ端子をテストするボードのＧＮＤにつないで、測定端子をテストするポートに接触させます。


測定端子
測定端子はテスター棒ではなく、真鍮のくぎを基板に直付けしましたが、真鍮は半田がよくのるので半田付けしやすい感じです。


ＬＥＤの点灯イメージ

sample1.c

プログラムソース　サンプル①　(PIC12F1822用)　Ｃ言語（ＸＣ８）プログラム








●ロジックテスター（その２）

　　マイコンをＰＩＣ１２Ｆ１８２２から、ＰＩＣ１８Ｆ１４Ｋ５０に変更しました。
　　下記の１８Ｆ１４Ｋ５０の項を参照してください。








14、18、20ピンPIC　16F88/18F1320/16F1503/16F1508/16F1705を使ってみる


マイクロチップ社のデータシートより抜粋

●電子オルガン(16F88、16F819、16F84A、12F683)

PICのポートにトランジスタとスピーカーをつけたものだ。
ビープ音ではつまらないので、サンプルで「海」を入れてある。プログラムが簡単なので、新しい曲を入れる
のは簡単だ。
このプログラムは、出力波形がDCパルスで、聞き心地が悪い。
また、音階が正しくないので、暇な時に修正しようと思っている。(いつも暇なのだが)
　●平均律音階
　　　中心の“ラ”の音の周波数が440Hz,その1オクターブ低い“ラ”の音が220Hz
　　　音階の周波数＝220×2^(n/12) nは,1から12の整数

当初、12F683用に作るつもりだったが、基板の隅が余るので、16F88でも使えるようにした。
どちらかのICをソケットに差してつかうが、16F88を使った場合は、Bポートは鍵盤入力として使える。
なお、16F88用プログラムは、コメント位置を変更する事で、16F84A, 16F819でも使えるようになっているが、
これはデバイスの実験に使うためだ。
16F88、16F819は内部に発振回路も持っているから、わざわざ性能が劣る16F84Aでも使おうなんて考えな
ければ、OSCを省略して数十円の節約ができたのだが。

写真は、16F88をソケットに差した場合

12F683をソケットに差した場合の回路図

16F88をソケットに差した場合の回路図

s31.asm

プログラムソースサンプル(MPLAB用　アセンブラプログラム)　16F88 16F84A 16F819用　

s32.asm

プログラムソースサンプル(MPLAB用　アセンブラプログラム)　12F683用　





●PSG音響LSI式・電子オルゴール(16F88+YMZ294)

秋月電子でYAMAHAのYMZ294（YM2149相当）が、オシレータ付きで500円程度で販売されているので使ってみた。
このLSIは、かつてのパソコン(ＰＣ８８，９８、ＭＳＸ、ＦＭ７７、、、)等に使われていた音響LSIと同じものだ。
根気強くプログラミングすれば、上記の「電子オルガン」とは全く異なる優れた音質で、しかも３重和音のメロディーや効果音を
演奏する事ができる。
今ではすっかり見なくなったが、「ＢＡＳＩＣ」言語を使って、パソコンで音楽を鳴らした事がある人は多いと思う。

秋月電子の説明書には、16F84を使った場合の事例とプログラムが記載されている。
試作した回路は、この事例に、オーディオアンプ（LM386）とシリアルポートを追加しただけのものだ。
LM386のゲインは、最小の20倍(26dB)を選択しているが、それでもゲインが高すぎるので、10KΩのＶＲはギリギリまで
絞ってやらないと、アンプの出力が飽和してしまい、何も聞こえなくなってしまう。

サンプルプログラムは、「海」を演奏するものだ。
簡単なシングルの演奏プログラムだが、エンベローブ発生器を使って、ピアノ風にしてみた。


写真


回路図

sm1.asm

プログラムソース(MPLAB用　アセンブラプログラム)





●上記、オルゴールを、ADM3202を使ってパソコンにつないで、電子オルガンにしてみた。
ハイパーターミナルに接続メッセージが表示されたら、1,2,3,,,,,0キーを押すと、ド、レ、ミ、、、、、、ミの音が出力される。
「18F8720/18F452マザーボード」の音源ボードとして使うために作った機能だ。(この場合は、ADM3202は使わない)

　※この記事のパソコン側のアプリケーションが、 「ActiveBASICのページ」 にあります。


写真


回路図

ポートの設定(Windows/XP ハイパーターミナルの場合)

ＡｃｔｉｖｅＢＡＳＩＣを使った場合のパソコン画面の例
ハイパーターミナルを使うより、マウスでグラフィカルに演奏を行なう事ができます。

sm2.asm

プログラムソース(MPLAB用　アセンブラプログラム)





●上記、オルゴールに、秋月電子で購入した振動センサーをつけてみた。
地震や揺れを感じると、１曲演奏される。
このセンサーは安価で単純な構造だが、小さな揺れにも確実に反応する。


写真　
この振動センサーは、おもりの揺れを感知するだけの簡単な構造ですが、小さな揺れでも動作が確実です。


回路図

sm3.asm

プログラムソース(MPLAB用　アセンブラプログラム)





●４桁２チャンネル電圧計(16F88)

16F88は、16F84や16F628に比べて、いくつかの追加機能がある。
10ビット A/D Converterも、そんな機能の一つだ。
このサンプルは、A/D Converterを使って、４桁・２チャンネルの電圧計を作ったもので、２つの入力
端子の電圧を交互に表示する。
表示器が６桁あるのは、他に補助表示をするためだ。表示を変えるのは簡単で、プログラム中には
英文字のパターンも一部もはいっている(使っている英文字のみパターンを作成してある)。
A/D Converterの出力は、10ビット16進数で、このままでは10進数表示の電圧計にはならないため、
プログラムで16進=>10進変換をしている。この仕組みは単にカウンタを使っているもので、例えば
フルスケールである　1,111,111,111(Bin) => 1023(Dec)の変換では、1000回以上ものループをして
変換するという、とても人に見せられるようなプログラムではないのだが、変換にかかる時間は最大でも
0.0数秒であり、表示するだけなら問題はない。（12F683で作った電圧計も同じだ。）
表示方法は、サイコロのところでも使ったダイナミック方式だ。ドライバーを使っていないので、LEDをあまり
明るくすると、PICが壊れてしまう。表示が暗いので、ドライバーは付けたほうがよかった。

ケースに入れてみた。電源を基準電圧としているので、他に電源回路もつけている。

回路は簡単だ。プッシュSWは使っていない。部品は、16F88と7セグメントLED以外は、抵抗やコンデンサだけだ

s41.asm

プログラムソースサンプル(MPLAB用　アセンブラプログラム)







●ステッピングモータドライブ(16F88)

ステッピングモータを動かしてみた。
大型のアナログ（針式）時計のおもちゃを作るために、試作したものだ。
時計にする時は、発振子を水晶に変える必要がある。

このモータは、1パルスで3.6°回転する。

s71.asm

プログラムソースサンプル(MPLAB用　アセンブラプログラム)







●6*7電光掲示板(16F88)

木製のベニヤ額(50cm角程度)に42個のLEDを取り付けて、6*7電光掲示板を作ってみた。
ダイナミック方式で、電源を入れると、数字や、A～Fの文字、記号を表示する。
ドットが、これより多い掲示板も作成しているのだが、フォントの作成が大変で完成していない。

点燈イメージ（写真が見ずらいのは、デジタルカメラの露出の問題だ）

写真、及び回路図

s91.asm

プログラムソースサンプル(MPLAB用　アセンブラプログラム)









●シリアル　6桁7セグメント表示器(16F88+12F683)

パソコンで入力した数字を表示する6桁7セグメント表示器で、ＣＰＵボードのモニター用に作ったものだ。
実際に使っている時には、12F683のGP4,GP5を直接ＣＰＵボードにつないで使っている。
ここではADM3202を使ってパソコンにつなぎ、Windows/XPの「ハイパー ターミナル」で動かしてみた。
電源を入れると、10秒程度デモが表示され、画面が消えたら入力可能だ。
数字以外が入力された場合、文字コードの下位４ビットの数字が表示される。
入力された数字は、１桁方向から６桁方向へシフトされて表示されていくが、'S'文字を入力した場合は、
続けて６文字の数字が設定された時点で表示が更新される。
（パネル用表示器として使用するための機能）。
ダイナミック表示方式のために入力待ちで止める事ができない（止めると表示が消えてしまう）ので、
通信のタイミングを制御する目的で、12F683も使用した。
タイミングの調整が出来ないほど文字間隔の時間を短くすると、動作が不安定になる可能性がある。
(キーボードから入力する程度のスピードでは、関係ないが。)

写真(表示器として使うので、小さくするため二層構造にした)

回路図

ポートの設定(Windows/XP ハイパーターミナルの場合)

sa1.asm

プログラムソースサンプル(12F683側　MPLAB用　アセンブラプログラム)

sa2.asm

プログラムソースサンプル(16F88側　MPLAB用　アセンブラプログラム)









●4桁デジタル表示タイマー　＋　4桁デジタル時計　(16F88)

4桁デジタル表示タイマーだ。
電源をつなぐと「PUSH」と表示されるので、ボタンを押し続けて設定する時間を合わせて、 ボタンを離すと
１分単位でカウントダウンが始まり、「0000」のカウントが終るとリレーがOFFになるというものだ。
使い方が簡単なので、私の部屋ではニッケル水素電池のトリクル充電器のタイマーとして活躍している。
７セグメント表示器は時計用の省電力型のものを使っているが、大型の表示器を使うなら、ドライバー用に
トランジスタをつけないと表示が暗くなってしまう。

写真（例えば上記の場合、12分後にリレーがOFFになる）

回路図（電源部を除く）

sb1.asm

タイマーのプログラムソースサンプル(MPLAB用　アセンブラプログラム)

この種のプログラムは、表示器＋n進カウンター＋タイマーの組み合わせなので、プログラムの簡単な修正で、
時計とか、周波数カウンタとかに変更する事ができる。
実験的な意味で、回路上の変更点なしで4桁デジタル時計にプログラムを修正してみた。
電源をつなぐと「PUSH」と表示されるので、ボタンを押し続けて時刻を合わせ、ボタンを離すと時計として動き出すものだ。
ただし、時計として使うなら、発振子を水晶にしたり、Wait時間を正確にしたりしないと精度が悪すぎて役に立たない。

写真(例えば上記の場合、12時12分の意味である)

sb2.asm

時計のプログラムソースサンプル(MPLAB用　アセンブラプログラム)









●16文字*2行　シリアルLCD表示器(16F88)

18F8720や18F452のマザーボードで使っているシリアルLCD表示器だ。
秋月電子で購入した16文字*2行のシリアルＬＣＤ(SC1602BSLB)を使用した。
説明のためにハイパーターミナルにつないだが、通常は、ADM3202は使わないで、16F88のPortA3,A4を
直接モニタするCPUに接続し、ＰＩＣのモニターとして使っている。
単にキャラクター文字を表示するだけだが、0x80で画面クリア、0x81で２行目に改行されるようにしてある。
なお、5KΩのVRはLCD表示器のコントラストを調整する為のものだが、絞りきった状態では何も表示されない。

写真、及び回路図

ポートの設定(Windows/XP ハイパーターミナルの場合)

sc1.asm

プログラムソースサンプル(MPLAB用　アセンブラプログラム)









●0～25.5V(0.3A)直流安定化電源(16F88)

R-2R抵抗型８ビットＤ／Ａコンバータを使って、直流電源器を作ってみた。
Bポートの８ビットに設定した値(0=>255)に対応して、電圧(0=>25.5V)を出力する。
30V(絶対上限は32V)の電源を供給すれば、0～25.5V(0.3A)の可変は可能だが、そのためには、2SD553の
放熱器を大きなものに変える必要がある。（実際には12Vの電圧をかけて、0～9V(0.3A)として使っている。）
出力電流が0.3Aを超えると、保護回路が動作する。
シリアルキーボードや、18F8720/18F452マザーボードのシリアルポートにつなぐ事を想定しているが（この
場合は、8ビットバイナリー入力モードで使用する）、説明の為に、ADM3202を使って、パソコンのハイパー
ターミナルにつないでみた。


　※この記事のパソコン側のアプリケーションが、 「ActiveBASICのページ」 にあります。
　写真は、ハイパーターミナルでなく、ActiveBASICを使った場合のパソコン画面イメージ


写真

①写真(マザーボードにつなぐ事を考えているので、ADM3202は外付け基板だ。)
②000～255以外の３桁の数字が入力された場合のエラーハンドリングは行なっていない。
　必ず、この範囲の数字を指定する必要がある。(デタラメの電圧が出力されるので注意！)
　

回路図

①精度が必要なら、例えば「10.0」を指定して、10.0Vになるように、赤色の抵抗を追加してフルスケールを微調整を行なう。
②5Vレギュレタ、及び2SD553には、放熱器が必要である。　
③5VレギュレタについているＬＥＤは、レギュレターの出力を安定させるための安定的な電流負荷を兼ねている。

ポートの設定(Windows/XP ハイパーターミナルの場合)

sd1.asm

プログラムソースサンプル(MPLAB用　アセンブラプログラム) 　※MODE0を使うと、バイナリー入力モードになる。









●赤外線リモコン(16F88)

赤外線リモコンを作ってみた。
送信機で、Bポート(B0～B7)、Aポート(A0～A1,A3～A4)につないだ12個のプッシュスイッチを押すと、
受信機で該当するポート　[Bポート(B0～B7)、Aポート(A0～A3)]　がONになる。
基板では、出力ポートにLEDがつながっているが、通常は、トランジスタやリレーなどをつないで使う。
実験では、５メートル程度離れても、確実に動作していた。

単に１バイトのキャラクタコードを赤外線で送受信しているだけなので、マトリックスにすれば、
そのままでも、255個までプッシュスイッチの増設が可能だ。

写真

送信機回路図

受信機回路図

sh1.asm

送信機プログラムソースサンプル(MPLAB用　アセンブラプログラム) 　

sh2.asm

受信機プログラムソースサンプル(MPLAB用　アセンブラプログラム) 　









●4桁表示器(16F88)

4桁7セグメント表示機を作ってみた。
電圧計やタイマーと同じような回路だが、センサーボードを付け替えて、多目的に使用する。

基本回路
２２０Ω＊８に集合抵抗を使っているのは、たまたま手持ちがあったからです。
小型になるわけでも、価格が安いわけでもないので、ここに集合抵抗を使う意味は、あまりありません。

sj1.asm

サンプルプログラム(MPLAB用　アセンブラプログラム) 　



①10.23V 直流電圧計にする

分圧抵抗をつけて、フルスケールが10.23V(16F88のADCが10ビットのため)　の電圧計にした。
簡単なアセンブラのプログラムだが、実験のため、同じものをフリーのＣ言語（ＳＤＣＣ）でも作ってみた。
コンパイルは、sdcc　-mpic14　-p16f88　プログラム名.c　で行う。

写真

電圧計アダプタ　（これを裏返しにして、表示器のセンサーボードの位置にさして使う）

回路

sj2.asm

プログラムソースサンプル(MPLAB用　アセンブラプログラム　アセンブラバージョン) 　

sj2.c

プログラムソースサンプル(SDCC用　Ｃ言語バージョン) 　



②気圧計にする

秋月電子で購入した「気圧計ボード」をつないでみた。
付属のマニュアルによると、このセンサーは、810～1060hPaの大気圧の測定が可能だ。
１０ビットＤ／Ａコンバータのフルスケールは「1023」であるが、プログラムで１０６０までの表示も出来るようにしてある。
校正は、プログラム中のパラメータ「PI_ATM」※注）を、表示が正しくなるように増減して行なう。

※注１）「PI_ATM」は16ビットのパラメータなので、上位8ビットの「PI_ATM1」と、下位8ビットの「PI_ATM0」の２つのパラメータに
わけて設定する。
※注２）このセンサーは、現在販売されていない。

写真

回路

sj3.asm

プログラムソースサンプル(MPLAB用　アセンブラプログラム) 　



③温度計にする

秋月電子で購入した-55℃～+150℃の温度センサー（LM35DZ）をつないでみた。
このセンサーは、温度センサー(S-8100B)と異なり、摂氏直読温度センサーで、出力が+10.0mV/℃で、出力
インピダンスが低いので、電圧計につなぐだけで、そのまま無調整で温度計になってしまう、使いやすいＩＣだ。
※S-8100Bは、出力インピダンスが高いので、ボルテージフォロア等を通さないとＰＩＣに接続できない。

「①10.23V 直流電圧計」のプログラムと違うのは、少数点の表示位置だけだ。

写真

回路

sj4.asm

プログラムソースサンプル(MPLAB用　アセンブラプログラム) 　



④パルス発信器(50Hz,100Hz,500Hz,1KHz,5KHz,10KHz,50KHz,100KHz)にする

パルス発信器にしてみた。表示器は選択する周波数を表示する。
VRを回して周波数を選択し、ボタンを押すと選択された周波数のパルスが出力される。
周波数を変更する場合は、再度ボタンを押せば、周波数選択画面に戻る。
ドライバーにMOS-FETを使ったのは、大電流のMOS-FETチップが秋月電子で安価で購入できるからだ。
トランジスタを使っても問題はない。

原因がこのMOS-FETによるものかどうかは不明だが、周波数が高くなると波形が崩れている

センサーボードのイメージ
このMOS-FETは形状がチップなので、プリント基板を作らないと半田付けが難しい

回路(一つでも充分な電流が流せるが、デュアルタイプのMOS－FETなのでパラレル接続した。)

sj5.asm

プログラムソースサンプル (MPLAB用　アセンブラプログラム) 　



⑤０８９．０ｍＶ直流電圧計にする

OP07を使って、０８９．０ｍＶ程度まで測れる直流電圧計にしてみた。
微小電圧を扱うので、汎用的なオペアンプでは使えない。
OP07は高性能なオペアンプで、説明書によるとオフセットは、最大でも１５０μＶとの事だが、最小桁の表示が
１００μＶになるので、オフセットの微調整は必要だ。
OP07の'+'、'-'入力をショートして出力が0Vになるように、20KΩ半固定ＶＲを回して調整してやる。

このオペアンプに必要な負電源は、電圧を表示しながら、PICで同時に作り出している。

写真

回路図

正確に合わせるなら、表示が「050.0」の時に50mVになるように、4.7MΩは微調整が必要

sj6.asm

プログラムソースサンプル (MPLAB用　アセンブラプログラム) 　





⑥コンデンサ容量計（1μF～9999μF）にする

コンデンサ容量計にしてみた。
測定が開始されると表示が「－」になり、１秒以内で測定した容量が表示される。
容量が9999μFを超える場合は、「Err1」が表示される。
数秒程度、測定値を表示すると、再度測定が開始される。
この動作を繰り返す。

通常、大容量のコンデンサは値が大きめに出来ていて、基準にできるコンデンサを用意するのが難しいのだが、
正確な大容量のコンデンサがあれば、プログラム中のパラメータ「PI_C（ 10Bitの変数なので、実際にはPI_C1、
PI_C2、但し、0 <= PI_C1 <= 03h、0 <= PI_C2 <= FFh ）」の値を変える事で校正してやる事ができる。

写真

回路図

sj7.asm

プログラムソースサンプル (MPLAB用　アセンブラプログラム) 　





⑦周波数カウンタ（1～9999Hz）にする

低周波の周波数カウンタにしてみた。
12F683が周波数カウンタ本体で、測定結果を16F88に送っている。16F88は７セグメントの表示を行なっている。
周波数カウンタ本体は、12F683のTIMER1-MODULEによる1Hzの割り込みと、カウンターを組み合わせただけだ。
タイマー割込みで時計や周波数カウンタを作る場合、精度を高めるために、通常は32.768KHzの水晶を2^15分周して
1Hzの割り込みを行なわせるのが普通だが、
ここでは、表示器の精度が最大でも４桁しかないので、12F683の内部オシレータを使ってみた。
入力には６倍のアンプをつけているが、周波数が低いので、入手が容易で、安価な、汎用単電源オペアンプを
使っている。

電源を接続し、12F683が16F88と正常に通信できれば、F683と表示され、周波数カウンタが稼動する。
12F683と16F88が正常に通信を開始するためには、この２つのCPUが、ほぼ同時に電源が入る必要がある。

写真　（５０Ｈｚのパルスを入力したイメージ）

回路図

sj8.asm

プログラムソースサンプル (MPLAB用　16F88用　アセンブラプログラム) 　

sj9.asm

プログラムソースサンプル (MPLAB用　12F683用　アセンブラプログラム) 　





⑧超音波距離計（10～255cm）にする

超音波センサーをつないで距離計にしてみた。
全点等、デモ表示後、１秒毎に距離を測定し、測定結果を表示する。
ＡＶＲ用に作った超音波アダプタをつないだだけだ。詳細は 「(別室)AVRのページ」を参照。
精度は高くないが、実験では、10～80cmくらいまで1cm単位での測定が可能だった。
回路図※Ａの10KΩを微調整する事で、感度の調整は可能だ。
超音波センサーは秋月電子で購入した40KHzのものだ。

写真

実験の様子（テーブルにビデオテープを置いて、センサーからビデオテープまでの距離を測定した）

回路図

sjj101.asm

プログラムソースサンプル (MPLAB用　16F88用　アセンブラプログラム) 　











●16文字*1行　LCD表示器(16F88)

16文字*1行　LCD表示器を作ってみた。
上記の７セグメントを使った「4桁表示器」の表示部をＬＣＤにしたものだ。
「4桁表示器」とは、センサーボードの寸法を同じにしてあるので、「4桁表示器」で使ったセンサーボードを
付け換えて使う事もできる。
LCDは、OPTREX社のDCM16117Aだ。16文字*1行と表示できる文字数は少ないが、秋月電子の店頭で、
300円程度で購入できる。　


※注１）この表示器とほぼ同じ機能のものが、秋月電子で「１６文字Ｘ１行キャラクタ表示ＬＣＤモジュール（S-10551D）」
　　として、通販でも購入できるようになりました。　　　※H21.2.19現在、300円で購入可能です。
　　ピン配置も同じなので、実験で単純に差し替えてみると、そのまま問題なく動作しました。
　　付属する説明書も、ほとんどが同じ資料のコピーのようです。
※注２）この表示器は、秋月電子で通販でも購入できるようになりました。
　　価格は３００円です。※H22.9.10現在

写真

基本回路

DCM16117Aを、S-10551Dに置き換えて動かしてみた





①電圧計（10.23V）にする

「4桁表示器（①10.23V 直流電圧計ボード）」で使ったセンサーボードをつないで、
電圧計にしてみた。

写真

回路

sn1.asm

サンプルプログラム(MPLAB用　アセンブラプログラム) 　



②周波数カウンタ（0000～9999Hz）にする

周波数カウンタにしてみた。
水晶をつければ６桁程度の精度の周波数カウンタにできるのだが、
内部ＯＳＣを使ってタイマー割り込みをかけているので、精度は高くない。
入力アンプは作っていないので、入力はＴＴＬレベルだ。

写真　（５０Ｈｚのパルスを入力したイメージ）

回路

sn10.asm

サンプルプログラム(MPLAB用　アセンブラプログラム) 　



③周波数カウンタ（00,00～99,99MHz）にする

ＣＰＬＤを使って99MHz程度まで測定できる周波数カウンタにしてみた。
ＣＰＬＤはＣＰＵではないので、ＰＩＣを使えば容易にできるＬＣＤをコントロールするような事は困難だが、
ＰＩＣでは難しい数10ＭＨｚの高速処理ができてしまう。
このサンプルでは、ＣＰＬＤは単なるプリスケーラとして使っている。
入力アンプは作っていないので、入力はＴＴＬレベルだ。

ＣＰＬＤは、初めての人でも扱いやすいデバイスだ。
詳細は、 「ＣＰＬＤのページ」 で扱っている。

※注）これはＣＰＬＤに限った事ではありませんが、一般に、ＣＰＬＤは壊れやすいので、
電源電圧を超えるような入力をしたり、電源を切った状態で入力を加えたりしてはいけません。
ＣＰＬＤによっては、平気な種類もありますが。

写真

回路

CPLDのピンアサイン

sn20.asm

サンプルプログラム(MPLAB用　アセンブラプログラム) 　

sn21.txt

サンプル（メイン部分）プログラム(WebPACK用　VHDLファイル) 　

sn22.txt

サンプル（カウンタ部分）プログラム(WebPACK用　VHDLファイル) 　



④ＵＶ（紫外線）メーターにする

浜松ホトニクス（株）のＵＶセンサー（Ｇ３６１４）をつないで、ＵＶメータにしてみた。
夏の太陽の紫外線量を測定したり、サングラスやＵＶガラスの紫外線カット率を調べたり、紫外線ランプの紫外線量をみたりと、
なかなか応用の利く便利なセンサーだ。
回路は、浜松ホトニクス（株）のマニュアルに記載されている通りのもので、プログラムは単なる電圧計だ。
このサンプルは、ＰＩＣの事例として取り上げているので、ＰＩＣを使ってＬＣＤにデジタル表示しているが、実際に使ってみると、
５Ｖ程度のアナログ式直流電圧計をつないだ方が（回路図②）、表示が安定していて使いやすい。

なお、このセンサーは、過去に秋月電子で千円程度で購入したものだが、現在(H21/09)、秋月電子は、ほとんど同等のセンサーを
使ったキットが「ＩＣＬ７１３６（液晶表示）使用 デジタルＵＶ（紫外線量）計キット」として販売されている。

写真／回路図①

回路図②（アナログメータをつないだ例）

sn30.asm

サンプルプログラム(MPLAB用　アセンブラプログラム) 　















●20バー３色表示器(16F88)

10バー3色LEDを２個つないで表示機を作ってみた。
ボードを付け替えて、多目的に使用する。

写真

基本回路

sk1.asm

サンプルプログラム(MPLAB用　アセンブラプログラム) 　



①乾電池チェッカーにする

抵抗をつないで、単三乾電池の残量チェッカーにしてみた。

写真

回路

sk2.asm

プログラムソースサンプル(MPLAB用　アセンブラプログラム) 　



②ステレオ　レベルインジケーターにする　(Version 3)

　　※バージョン３です。平均値を表示するように修正しました。


16F88に内蔵されている　Comparator Module　及び、Comparator Voltage Reference Moduleを使って作った
ステレオ　レベルインジケーターだ。
パソコンや、オーディオ機器のライン端子につないで、オーディオのアクセサリーとして使用する。
コンパレータを使うと、Ａ／Ｄコンバータを使った場合に比べて、瞬時に波形をサンプルできるので、レベルメーターには最適だ。
ｎ回の計測値の平均（加重を加えてある）を表示している。

中点（3.125[V]）のマイナス側の波形を使って測定しているので、単電源の汎用ＯＰアンプ（ＬＭ３５８）を使用した。
ライン端子につないで、ＶＲを回してもＬＥＤの振れ幅が小さい（ゲインが小さい）場合は、回路図の１００Ωをつないで、アンプのゲインを
上げてやる。
このレベルインジケーターは、オペアンプの出力が中点（3.125[V]）でゼロ表示、1.042[V]で最大表示になるようになっている。

なお、このレベルインジケーターはオーディオ用なので、入力に直流を加えても動作はしない。
コンパイルは、sdcc　-mpic14　-p16f88　プログラム名.c　で行う。

写真　（全体／アダプタ基板[表]／アダプタ基板[裏]）

写真　（点灯したイメージ）

１６Ｆ８８の入力イメージ

回路　※入力のゲインが必要な場合は、10KΩのＶＲをもっと大きい値に変更する必要がある

pkaa001.c

プログラムソースサンプル(16F88　SDCC用　Ｃ言語プログラム) 　















●ＡＣジェネレータ(16F88)

16F88に8ビットのＤ／Ａコンバータを付けて、多目的なジェネレータにしてみた。

写真

基本回路


①ＳＩＮ波（500Hz, 100Hz, 50Hz, 10Hz）ジェネレータにする

プッシュスイッチ（1～4）を押すと、500Hz,100Hz,50Hz,10HzのＳＩＮ波を出力するジェネレータにしてみた。
内部発振器を使っているので、周波数はあまり正確に合わせていない。
周波数を正確にあわせるなら、プログラム中の関数（WAVWAT）の微調整が必要だ。
なお、基板上の12F683は使っていない（ＩＣソケットから抜いておく）。

写真

回路

オシロスコープによる出力波形の測定(写真は500Hzの時)

pp0016.asm

プログラムソースサンプル(MPLAB用　アセンブラプログラム) 　




②三角波（500Hz, 100Hz, 50Hz, 10Hz）ジェネレータにする

上記、「①ＳＩＮ波（500Hz, 100Hz, 50Hz, 10Hz）ジェネレータにする」のデータを修正して三角波にしてみた。
プログラム中のＳＩＮ(Ｘ)のデータ以外は、回路もプログラムも全く同じだ。

写真

回路

オシロスコープによる出力波形の測定(写真は500Hzの時)

pp0018.asm

プログラムソースサンプル(MPLAB用　アセンブラプログラム) 　




③周波数精度が高いサイン波（1KHz, 500Hz, 100Hz, 50Hz）ジェネレータにする

上記、「①ＳＩＮ波（500Hz, 100Hz, 50Hz, 10Hz）ジェネレータにする」の入力に水晶を使って周波数精度を高くしてみた。
12F683は水晶発振器を分周したオシレータで、電源投入時の12F683のスイッチの位置により、
1.00000KHz, 500.000Hz, 100.000Hz, 50.000Hz程度の精度でサイン波を出力する。

写真

回路

オシロスコープによる出力波形の測定(写真は50Hzの時)

pp0022.asm

16F88側　プログラムソースサンプル(MPLAB用　アセンブラプログラム) 　

pp0023.asm

12F683側　プログラムソースサンプル(MPLAB用　アセンブラプログラム) 　









●38ドット電子ルーレット(16F88)

38個のＬＥＤを使って電子ルーレットを作ってみた。
ルーレット中心にあるボタンを押すと、ルーレットが高速回転を開始し、スピードが遅くなって乱数で任意のＬＥＤで止まる。
ケースは、美術で使うベニヤカンバスを代用した。
基板には、ＡＶＲ、及びＰＩＣの何れでも使用できるように、両方の回路を付けてある。
　※この記事のＡＶＲバージョンは、 「(別室)AVRのページ」 にあります。


写真(表示部分) 　


写真


回路図（ＰＩＣ用）

saa1.asm

プログラムソースサンプル(MPLAB用　アセンブラプログラム)









●5*7ＬＥＤドット表示器(16F84A/16F88/18F1320)

5*7ＬＥＤドット表示器を作ってみた。
電源を入れると、0～9、A-Z、絵柄の順に表示する。
この表示器は、 「HI-TECH PICC Lite」 を使ってみる事を目的に作った単純なサンプルだ。
このＣコンパイラーは、16F84A、12F629、12F675、、、、についてはＭＰＬＡＢから無償で使用できるが、
18F1320,16F88には対応していないので、16F84A専用だ。
18F1320,16F88用で作ったものはアセンブラだが、カナ文字が追加されている。
18F1320は、16F88に比べてプログラムメモリーが２倍になっていて、大きなプログラムでもページを意識する必要が
ない等の改良がされているのだが、PORTのピン配置に互換性がなく、プログラムを単純に移行する事はできない。

ＳＤＣＣを使って16F88用にＣ言語で書いたプログラムは、HI-TECH　Ｃ言語で書いた16F84A用のプログラムを、
ＳＤＣＣの実験の為に16F88に移植してみただけだ。
ＳＤＣＣは、２進表記が使えないので、フォントの移植は大変だ。

なお、「HI-TECH PICC Lite」や、「ＳＤＣＣ」については、 「(別室)Cygwinのページ」 で紹介している。


写真(表示イメージ) 　


写真 　


回路図

sab1.c

プログラムソースサンプル(16F84A　MPLAB用　HI-TECH　Ｃ言語プログラム)

sab2.asm

プログラムソースサンプル(16F88　MPLAB用　アセンブラプログラム)

sab3.asm

プログラムソースサンプル(18F1320　MPLAB用　アセンブラプログラム)

sab4.c

プログラムソースサンプル(16F88　SDCC用　Ｃ言語プログラム)

sab5.c

プログラムソースサンプル(16F88　HI_TECH　PICC　Version9.83　Ｃ言語プログラム)









●モールス信号発生器①(16F88)

モールス信号の発生器を作ってみた。
電源を入れると、A-Z、0-9、登録したメッセージの順にモールス信号に変換して出力する。
キーのスピードは、「M_out」関数の「Speed=50」を増減する(値が小さいほど速くなる)事で変更が可能だ。
なるべく簡単で安価に作るために、秋月電子で１００円以下で購入した圧電スピーカーを使用したが
もちろん、トランジスタとスピーカをつないでもかまわない。
この表示器は、SDCCを使ってみる事を目的に作った簡単なサンプルだ。
「ＳＤＣＣ」はフリーのＣコンパイラーで、詳細は 「(別室)Cygwinのページ」 で紹介している。


写真


モールス信号のイメージ


回路図 （圧電スピーカをつけただけだ）

sac1.c

プログラムソースサンプル(16F88　SDCC用　Ｃ言語プログラム)

sac2.c

プログラムソースサンプル(16F88　HI_TECH　PICC　Version9.83　Ｃ言語プログラム)









●モールス信号発生器②(16F88)

上記の「モールス信号発生器①」と、１６Ｆ８８のＡＵＳＡＲＴを組み合わせて、
パソコンのハイパーターミナルから入力した文字（A-Z、0-9）を、モールス信号に変換するようにしてみた。
例えば、これを無線機に接続すれば、モールス信号を知らなくても、モールス信号による通信が可能だ。
上記同様、「ＳＤＣＣ」のＣコンパイラーを使用した。（サンプル①）

サンプル③は、サンプル①のHI_TECH　PICCバージョンだ。


写真


ハイパーターミナルのイメージ（０～９、Ａ～Ｚ[大文字]で入力すると、モールス信号に変換される）

ポートの設定(Windows/XP ハイパーターミナルの場合)


モールス信号のイメージ


回路図 （簡単な回路だ）

sac2.c

プログラムソースサンプル①(16F88　SDCC用　Ｃ言語プログラム)

sac2i.c

プログラムソースサンプル②(16F88　SDCC用　Ｃ言語プログラム　※上記の受信割り込みバージョン)

sac2b.c

プログラムソースサンプル③(16F88　HI_TECH　PICC　Version9.83　Ｃ言語プログラム)







●モールス信号発生器②Ｂ(16F88)

上記の「モールス信号発生器②」に、特殊文字　”．，？－＿／＠”を追加しただけのものだ。
それ以外は、上記の「モールス信号発生器②」と同じだ。

プログラムは、ＳＤＣＣで、プログラムの大きさが１６Ｆ８８の１ページに収まらない場合（２Ｋ以上）を想定したサンプルだ。
マニュアルによると、ＳＤＣＣには自動的にページを割り当てる機能は無いので、このような場合は、１ページに収まるように
プログラマーがサブルーチンを別々に分けてコンパイルしてから、リンクする必要がある。（サンプル①）
言うまでもないが、１８シリーズの場合は、ページを意識する必要がないので、このような考慮は不要だ。

サンプル②は、サンプル①のHI_TECH　PICCバージョンだ。


回路図 （上記と全く同じ）


コンパイルイメージ
　①分割したサブルーチンをコンパイルのみしておく　※注）－ｃは、コンパイルのみ行うオプション
　②メインルーチンをコンパイルする時に、サブルーチンを、いっしょにリンクする　　　　　　　　　　　　　　

sac2m.c

プログラムソースサンプル①(16F88　SDCC用　Ｃ言語プログラム　メインプログラム)

sac2s.c

プログラムソースサンプル①(16F88　SDCC用　Ｃ言語プログラム　サブプログラム)

sac2h.c

プログラムソースサンプル②(16F88　HI_TECH　PICC　Version9.83　Ｃ言語プログラム)









●モールス信号解析器(16F88)

電鍵からモールス信号を打つと、打たれたモールス信号を解析して、ハイパーターミナルに表示する。
18F452で作ったモールス信号解析器を、18F452を使うような大きなプログラムではないので、16F88へ移植しただけだ。
タイミングが合わない場合、「トン」をなるべく短く、「ツー」をなるべく長く、「トン」と「ツー」の間をなるべく短く、「文字間の区切り」を
なるべく長く打てば、実験では、ほぼ確実に変換していた。

上記のサンプル同様、プログラムサイズが１ページを超えるので、分割コンパイルしてリンクする。（サンプル①）

サンプル②は、サンプル①のHI_TECH　PICCバージョンだ。


写真




ハイパーターミナルのイメージ（該当する文字と、「トン」が、’０’、「ツー」が’－’で表示される）



ポートの設定(Windows/XP ハイパーターミナルの場合)




回路図 （「電信キー」は、プッシュＳＷに置き換える事もできるが、その場合、エラーが多発する可能性がある。）





コンパイル方法（上記と同様だ）



sac41m.c

プログラムソースサンプル①(16F88　SDCC用　Ｃ言語プログラム　メインプログラム)

sac41s.c

プログラムソースサンプル①(16F88　SDCC用　Ｃ言語プログラム　サブプログラム)

sac41h.c

プログラムソースサンプル②(16F88　HI_TECH　PICC　Version9.83　Ｃ言語プログラム)









●オシレータ(16F88　+　CPLD XC9572)

ＣＰＬＤを使って、簡単なオシレータを作ってみた。
ハイパーターミナルから、出力したい周波数を数字で直接入力し、スペースキーを押すと、該当の周波数が出力される。
20MHzの水晶発振器を、プログラマブルに分周しているだけのものなので、例えば10MHzのように、水晶発振器の周波数を
割り切れる周波数を指定すると、６桁の高精度(使用した水晶発振器の精度)の周波数が出力されるが、そうでないと、
精度が落ちてしまう。
また、原理的に低い周波数のほうが精度が高くなるが、あまり低い周波数だと、このプログラムでは、出力が開始されるまでの
計算に時間がかかり過ぎるので、エラー処理をして入力できないようにしてある。
※ＣＰＬＤに何ら制約があるわけではないが、このプログラムでは、実用性から分周は２４ビット（最大16,777,215）で行っている。

この種のものは、ＰＩＣに限らず、マイコンだけで作ると、処理が遅くて低い周波数のものしか作れないので、ＣＰＬＤを組み合わせた
事例は、多くの書籍等で紹介されている。
なお、ＣＰＬＤについての詳細は 「（別室）ＣＰＬＤ／ＦＰＧＡのページ」 で説明している。

上記のサンプル同様、１６Ｆ８８のプログラムサイズは１ページを超えるので、分割コンパイルしてリンクする。
ＶＨＤＬ言語のプログラムは、ベタで書いているのでプログラムが長くなった。


写真




ハイパーターミナルのイメージ（出力する周波数をＨｚ[50～10000000]で入力し、スペースを入力すると出力される）



ポートの設定(Windows/XP ハイパーターミナルの場合)




回路図




アサイン




XC9572のＰＬＣＣパッケージのピン配置(ＱＦＰ型はピン配置が異なるので注意！！)





コンパイル方法（上記と同様だ）





オシロスコープによる出力波形（ＣＰＬＤの振幅は、ゼロでもＧＮＤまで下がらないので、用途によっては加工が必要だ）



sae01m.c

プログラムソースサンプル(16F88　SDCC用　Ｃ言語プログラム　メインプログラム)

sae01s.c

プログラムソースサンプル(16F88　SDCC用　Ｃ言語プログラム　サブプログラム)




sae01m.txt

プログラムソースサンプル(XC9572用　ＶＨＤＬ言語プログラム　メインプログラム)

sae01s1.txt

プログラムソースサンプル(XC9572用　ＶＨＤＬ言語プログラム　サブプログラム①)

sae01s2.txt

プログラムソースサンプル(XC9572用　ＶＨＤＬ言語プログラム　サブプログラム②)

sae01s3.txt

プログラムソースサンプル(XC9572用　ＶＨＤＬ言語プログラム　サブプログラム③)

sae01s4.txt

プログラムソースサンプル(XC9572用　ＶＨＤＬ言語プログラム　サブプログラム④)

sae01s5.txt

プログラムソースサンプル(XC9572用　ＶＨＤＬ言語プログラム　サブプログラム⑤)









●データロガー(16F88)

簡単なデータロガーを作ってみた。
フリーのＡｃｔｉｖｅＢＡＳＩＣを使ったパソコンのアプリケーションも作って、計測データをパソコンに蓄積しようというものだ。
８ＨＭｚの水晶は、安価な表面実装タイプのものだ。


写真　（右隅に付いているのは、逆接続保護用のダイオードと、ＬＥＤランプ）


回路図





　　①周波数カウンタ（～50KHz程度）にしてみる

　　　周波数カウンタにしてみた。
　　　パソコン側のアプリケーションを準備していないので、結果をハイパーターミナルに表示した。
　　　Ｃ言語（ＳＤＣＣ）を使用したので、アセンブラに比較すれば、タイマー割り込みの精度が若干落ちてしまうが、
　　　５０ＫＨｚで実験すると、４桁以上の精度はあるようだ。
　　　使用した８ＭＨｚの水晶の誤差もあるので、６桁以上の精度を求めても意味はないのだが、
　　　簡単なプログラムなので、周波数の精度を考えるなら、アセンブラで作るべきだろう。
　　　
　　　ＳＤＣＣのコンパイルは、sdcc　-mpic14　-p16f88　プログラム名.c　で行う。


写真


ハイパーターミナルのイメージ　※50.000KHzのパルスを測定してみた


ハイパーターミナルの設定


回路図　
※PORTA(0)～(2)の何れに入力しても良いが、入力のプルダウン抵抗（回路図中の10KΩ*3）は必須だ
プルダウン抵抗がないと、デタラメの値が表示される場合がある。　　　　　　　　　　　　　　　

pag02011.c

プログラムソースサンプル(16F88　SDCC用　Ｃ言語プログラム)





　　②ＳＩＮ波（５０Ｈｚ）発振器

　　　16F88に内蔵されている「COMPARATOR　VOLTAGE　REFERENCE　MODULE」は、コンパレータの比較基準値に使うものだが、
　　　出力もできるので、４ビットのＤ／Ａコンバータとして使用する事もできる。
　　　このサンプルは、この機能を使って、プログラムで50HzのＳＩＮ波を発生させているものだ。
　　　４ビットのＤ／Ａコンバータでは、精密な波形を作る事はできないが、アナログ信号を簡単に出力する事ができる。
　　　ただし、もともと比較に使うものなので、回路のインピダンスが高く、出力に使う場合はボルテージフォロア等のバッファを通す必要がある。
　　　この類のボルテージフォロアには、レールツーレールの単電源オペアンプが理想だが、電源が5Vの時、出力は最大でも
　　　3.2V程度にしかならないので、ここでは安価な汎用単電源オペアンプ（ＬＭ３５８）を使用している。　
　　　Ｄ／Ａコンバータの精度が低いので、１周期を20分割してＳＩＮ波を作っているが、この精度を高める事は簡単だ。　
　　　その場合、タイマー割り込みの周波数精度は、逆に低くなる。


写真　（全体／ボルテージフォロア（表）／ボルテージフォロア（裏））


オシロの波形　※４ビット(16分割)だと、ギザギザが目立っている


回路図　　　　　　　　　　　　

pag02021.c

プログラムソースサンプル(16F88　SDCC用　Ｃ言語プログラム)









●ＳＰＩ方式・１２ビットＤ／Ａコンバータサンプル(MCP4922/16F88)

１２ビット・ＳＰＩ方式のＤ／Ａコンバータが、秋月電子で３００円程度と安価に購入できるので使ってみた。
シリアル入力なので、高速用途には向かないと思うが、精度の高い１２ビットのＤ／Ａコンバータが２系統入っていて、
単電源で、３．３Ｖ系でも、５Ｖ系でも使えるという使い勝手の良いものだ。
このＤ／Ａコンバータ（ＭＣＰ４９２２）はマイクロチップ社製で、データシートにＰＩＣの事例が紹介されている事からも
わかるように、ＰＩＣやｄｓＰＩＣとの相性は抜群だ。

サンプルプログラムは、出力ａ、出力ｂに、１２ビットの高精度でそれぞれ異なる形状の階段状の波形を発生させるものだ。
※このサンプルでは、Ｓ１は閉じて10μFのコンデンサーはショートしておく。


写真　（全体／ＤＡコンバータ基板[表]／ＤＡコンバータ基板[裏]）


回路図


オシロスコープの波形　（出力ａ端子／出力ｂ端子）

main.c

プログラムソースサンプル(16F88　SDCC用　Ｃ言語プログラム)









●模型用サーボモータサンプル(16F88)

ラジコンや２足歩行ロボットで一般的な模型用のサーボモータを動かしてみた。
使用したサーボモータは、ＧＷＳ製のＳ０３Ｎ／２ＢＢＭＧ／Ｆ（フタバ）で、秋月電子で１０００円程度で購入できるものだ。
ＧＷＳの模型用のサーボモータには、フタバやＪＲ、、、等の種類があるが、基本的にはコネクタの形状と、配線の配列が異なるだけだ。

サンプルプログラム①は、-60°==>　中央　==>　+60°==>　中央　という動きを繰り返す。　
サンプルプログラム②は、サンプルプログラム①と同じ機能のものを、ＣＣＰモジュールとＴＩＭＥＲ１を使って作ってみたものだ。
サンプルプログラム③は、サンプルプログラム②と同じ機能のものを、Ｃ言語（ＳＤＣＣ）で作ってみたものだ。
　　　　　　　　　　　　※ＳＤＣＣのコンパイルは、sdcc　-mpic14　-p16f88　プログラム名.c　で行う。


写真


回路図


サーボモータの制御方法

main1.asm

プログラムソースサンプル①(16F88　MPLAB用　アセンブラプログラム)

main2.asm

プログラムソースサンプル②(16F88　MPLAB用　CCPバージョン　アセンブラプログラム)

main3.c

プログラムソースサンプル③(16F88　SDCC用　CCPバージョン　Ｃ言語プログラム)









●１６列＊８行＊２色　高輝度ＬＥＤ表示機(16F88)

秋月電子の「１６＊２色　２色（赤、緑）　ＬＥＤボード」　※注１）　を４セット使用して表示機を作ってみた。
アルファベット（Ａ～Ｚ）、数字（０～９）、カタカナ（ア～ン）、特殊記号を、赤か緑で、右または左にスクロールさせて表示する。
このボードは、ラッチやシフトレジスタといったドライバーが装着されているので、ＰＩＣで制御するのは簡単だ。
使用されている２色ＬＥＤは大型で、眩しすぎるほどの明るさがあるが、全点灯時には５Ｖで ５Ａもの消費電流があるので、
電源ラインには太めの配線を使用し、大型の電源器を使わないと火事になる可能性がある。
（ＰＩＣＫＩＴ２のＩＳＣＰ機能で電源を供給したり、一般のＡＣアダプタを使用したりすると、ＰＩＣＫＩＴ２やＡＣアダプタが壊れてしまいます。
ＰＩＣＫＩＴ２を使用する場合は、ソケットの抜き差しで開発するほうが無難です。）

サンプルプログラム①は、Ａ～Ｚ、０～９を、赤／緑と交互に、右、及び左に、文字が入力される度にキャラクタ単位でスクロール
させて表示するものだ。
プログラム中の文字フォント(8*6)は、「5*7ＬＥＤドット表示器」用に作成したものを、そのまま使用した。

サンプルプログラム②は、メッセージボードのような使い方を想定したもので、サンプルプログラム①をドット単位でスクロールさせる
ように変更したものだ。

※注１）このボードは、現在(H21/09)、秋月電子では販売されていないようです。


写真（表示イメージ／消灯イメージ／表示器の裏面）と回路図

main1.asm

サンプルプログラム①　キャラクタスクロール(16F88　MPLAB用　アセンブラプログラム)

main2.asm

サンプルプログラム②　ドットスクロール(16F88　MPLAB用　アセンブラプログラム)









●４桁７セグメント１００円ボードを使ってみる(16F88)


　　　３００円、電源コード（２本）のハンダ付けのみでできる活用事例です。
　　　※詳細は、 「(別室)ジャンクボードを活用しよう」のページ にあります。

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●実験ボード・タイプ５Ａ(PIC16F1503/PIC16F1705)

　　　　　ＰＩＣ１６Ｆ１５０３や、ＰＩＣ１６Ｆ１７０５等の１４ピンＰＩＣを使った実験ボードを作ってみました。
　　　　　ＰＩＣ１６Ｆ１５０３の場合、上記、ＰＩＣ１２Ｆ１５０１のサンプルに簡単な修正をするだけで、動作できます。　

　　　　　サンプル①は、この実験ボードのテストのために作ったもので、ＮＣＯを使って、「ドレミ・・・」と、
　　　　　簡単な童謡を演奏するものです。
　　　　　このサンプルは、上記、ＰＩＣ１２Ｆ１５０１のサンプルに簡単な修正をしただけのものです。


写真／回路図


ＩＳＰ端子にＰＩＣＫＩＴ３をつないだイメージ


サンプル①
写真／圧電スピーカアダプタ／回路図

sample1.asm

プログラムソース　サンプル①　(PIC16F1503用)　MPLAB/MPASM　アセンブラバージョン


　　　　　(１)









●８音色バトルサウンド(PIC16F88/GSE3568)


　　　ジャンクで見つけた８音色バトルサウンドＩＣ（ＧＳＥ３５６８）をＰＩＣ１６Ｆ８８につないで、バトルサウンドを
　　　出力するものです。
　　　ＰＩＣのＴＩＭＥＲ１を使って、１秒毎に８種類のアクションゲームの効果音を出力するようにしていますが、
　　　レーザー光線銃や爆弾、マシンガン等の迫力ある効果音を出力するので、マイコンでアクションゲームを
　　　自作した時、ゲームに合わせて音を出すようにして、効果音として使うといいかも知れません。
　　　あまり音を大きくするとうるさいので、音量は少し控えめにしてあります。

　　　このＩＣは、過去に秋月電子で「８音色バトルサウンドキット」として使われていたＩＣと同じです。


写真／回路図

sample1.asm

プログラムソース　サンプル①　(PIC16F88用)　MPLAB/MPASM　アセンブラバージョン







80ピンPIC　18F8720を使ってみる

秋月電子　ＰＩＣ１８シリーズ取扱い　Ｈ２２．１２現在

●マザーボードの制作

18F8720は本格的なCPUなので、マザーボードを作ってみた。
18F8720の80ピンフラットICは、半田付けに自信がないので、秋月電子のモジュールを購入した。
さすがにアセンブラでプログラムメモリーが128Kバイトもあると、メモリーの残り容量など気にならない。
ボードにはデータを扱えるように、基板上に３つのSerial EEP ROMソケット(2線式 24用I2Cバス)を載せて
いる。このシリーズのEEPには、1Mビットのものもあり、趣味で扱うデータとしては充分な大きさだ。
LCDは、そのままでは配線が大変なので、シリアル接続をしている。これは16F88で作ったオリジナルだ。
18F8720には２系統の通信モジュール(USART)があるが、これではシリアルポートが足りないため、
オリジナルの通信プログラムを使用した。
プログラムの書き込みは、アダプタ（単なる延長ケーブル）をマザーボードのコネクタに挿して行なうが、
この時、他の回路に影響がないようにマザーボードは考えて作る必要がある。
※このマザーボードの場合は、プログラムを書き換える時にはシリアルLCD基板のソケットははずして
おかないと、書き込みエラーになってしまう。

なお、１８シリーズには、１６シリーズとコマンドの記述が異なるものがあるので、初めて使う人は
18F8720のマニュアル「INSTRUCTION SET SUMMARY」のページを参照しておく事を勧める。
　　例）　MOVFW　 aaa　　　　==>　　　MOVF　aaa,W　
　　　　　RRF　f,F　　　　　　===>　　　RRCF f[,d[,a]　　　　

こんな感じの構成

手書きプリント基板だと、さすがにきたない

簡単なアダプタをつないで遊んでいるところ。アダプタには、他に、温度や湿度等のセンサー類、リレードライブ、
ステッピングモータードライブ・・・があり、現在も拡充中だ。



【ADP1】温度センサーアダプタの例　※無調整で温度計の精度は考えていない。
負の温度係数を持つセンサーなので、反転増幅をして、PICのA/D Converterにつないだ。
０℃で1.75V程度出力されるので、これはプログラムで引き算してやる。



【ADP2】Ｄ／Ａコンバータ　アダプタの例　
一般的に使われている、R-2R抵抗型８ビットＤ／Ａコンバータの回路だ。
出力に、オペアンプやトランジスタをつけて、マザーボードから、ＤＣモータのスピードや、ランプの明るさをコントロール
するために作ったものだ。
16F88側のプログラムは、OSCを内部8MHzに設定し、あとは、ポートＡに入力された値を、ポートＢにコピーしているだけだ。
マザーボードのパラレルポートに25本の同値の抵抗をつけるだけでも良いのだが、ポートによっては属性が異なるものがある
(他のマザーボードでも使用する事を想定している)ために、16F88を入れている。



【ADP3】キーボードの例　
マザーボードにパソコン用のキーボードをつけると、より使いやすくなった。
※注）詳細は、12F683の項目「パソコンキーボード(PS/2　106日本語キーボード)のPIC接続用アダプタ」を参照。



【ADP4】赤外線通信アダプタの例　
赤外線通信を行なう事で、通信ケーブルをなくす事ができる。



試作したマザーボードの構成図

回路図(シリアルLCD基板との接続は、TX,RXをクロスさせる必要がある。また、ADM3202は使わない。)

s51.asm

プログラムソースサンプル(MPLAB用　アセンブラプログラム)



①２線式EEPアクセス用に、別にプログラムを作ったのは、ピンアサインを変更する可能性があるからだ。
このプログラムは、２４シリーズのＥＥＰをアクセスするためのもので、広くＩ２Ｃバスを意識して
作ってあるわけではない。また、アトメル社のAT24C256以外では、動作確認もしていない。
マニュアルに書かれた通りの使い方をするなら、ＭＳＳＰを使って作った方が簡単で信頼性が高い。
②デモとメニュー画面は、稼動確認のために使った単なるおまけだ。実際には接続するアダプタに応じて、
その都度作り直しているので、常に変更されていて、完成したプログラムではない。





40ピンPIC　18F452/18F4520/18F4525を使ってみる

●マザーボードの制作

比較するため、18F8720のマザーボードと似た構成で、18F452のマザーボードも作ってみた。
18F8720に比較すれば、ポート数やメモリーの制約は受けるが、それでも、32Kバイトのプログラムメモリー
があれば、実用上は充分な性能である。
基板には２つのSerial EEP ROM(2線式 24用I2Cバス)を載せている。
18F452は、クロックを40MHzにする事もできるが、実験で18F8720マザーボードと互換性を保つ必要があった
ため、20MHzで動かしている。
比較のため、16F877でもテストを考えたのだが、プログラムメモリーが8K Wordsでは、マザーボードにするには、
少し力不足のようなのでやめた。(1.3K Words　程度のプログラムなので、使えなくはないのだが)

こんな感じ

相変わらず、フリーハンドの手書きプリント基板。定規くらいは使った方がいい。

18F8720で使ったアダプタをつないで遊んでみた

試作したマザーボードの構成図

回路図(シリアルLCD基板との接続は、TX,RXをクロスさせる必要がある。また、ADM3202は使わない。)

s61.asm

プログラムソースサンプル(MPLAB用　アセンブラプログラム)





●16*32ドットＬＥＤグラフィック表示器(18F452,16F877+12F683)

16*16ドットＬＥＤ表示器を２個使って、16*32ドットの表示器を作ってみた。
文字・記号やグラフィックをLEDで表示する。
いろいろな使い方ができるように、シリアル通信ポートと24シリーズのシリアルEEPをつけている。
回路を簡単にするため、ドライバーにトランジスタアレー(TD62083AP)を４個使った。
これは、秋月電子で1個100円程度で購入できる安価なものだ。
回路中にある12F683は、16F88の項目の「シリアル　6桁7セグメント表示器」でも使った通信制御を行なうものだ。

サンプルで作ったプログラムは、プログラム中に文字コードとグラフィックパターンを登録しておき、「18F8720/18F452
マザーボード」や、パソコン等のシリアル通信ポートから文字コードを入力し、該当のグラフィックを表示する。
18F452を使った場合で、100パターンほどグラフィックを登録できるが、16*32のグラフィックをドットパターンで
作成するのは、根気のいる作業だ。
サンプルプログラムでは、グラフィックが単純な「＋」、「－」、「全消灯」、「全点等」、「まだら模様Ａ，Ｂ」の６パターンを
テストの為に登録した。

プログラムの構造が簡単なので、グラフィックをＥＥＰに登録して使うなり、スクロール表示して使うなり、変更する
のは簡単だ。
また、Ｅポートに、ＥＥＰのかわりにドットＬＥＤやドライバーをもう一組追加して、16*48ドット表示機にする事も出来るが、
その場合、表示が暗くなる可能性はある。

写真(小さくするために、２枚の両面基板を重ねて作ってみた)


ハイパーターミナルにつないで＋－文字を入力し、表示したところ


回路図(サンプルプログラムでは、EEPをアクセスしていない。図のTRは2SC1815では電流が足りないので使えない。)

ポートの設定(Windows/XP ハイパーターミナルの場合)



sf1.asm

プログラムソース(MPLAB用　12F683用　アセンブラプログラム)

sf2.asm

プログラムソース(MPLAB用　18F452を使用する場合　アセンブラプログラム)

sf3.asm

プログラムソース(MPLAB用　16F877を使用する場合　アセンブラプログラム)





●上記、「16*32ドットＬＥＤグラフィック表示器」の回路に変更を加えないで、「8*8ドット8文字」のプログラムも作ってみた。
フォントは関数「SETSFNT」に登録する。サンプルでは上記と同様の６パターンをテストの為に登録してある。
18F452用のサンプルは、上記機能も全て含んでいて、モード切り替えスイッチ（ＧＳＴ変数）の値が異なるだけだ。
※プログラムの１８０行目付近のコメントにする変数が異なるだけで、それ以外は全く同じプログラム。
12F683用のプログラムは、上記と全く同じものだ。

ハイパーターミナルにつないで＋－文字を入力し、表示したところ



sf1.asm

プログラムソース(MPLAB用　12F683用　アセンブラプログラム)

sf4.asm

プログラムソース(MPLAB用　18F452を使用する場合　アセンブラプログラム)

sf5.asm

プログラムソース(MPLAB用　16F877を使用する場合　アセンブラプログラム)





●上記、「16*32ドットＬＥＤグラフィック表示器」の回路に変更を加えないで、「8*6ドット10文字」のプログラムも作ってみた。
フォントは関数「SETFNT86」に登録する。サンプルでは０～９、Ａ～Ｚ、半角カナ、特殊文字をテストの為に登録してある。
デモを表示した後、入力モードになるので、ハイパーターミナルから０～９、Ａ～Ｚ、半角カナを入力すると、スクロールしてドット表示する。
18F452用のサンプルは、上記機能も全て含んでいて、モード切り替えスイッチ（ＧＳＴ変数）の値が異なるだけだ。
※プログラムの１８０行目付近のコメントにする変数が異なるだけで、それ以外は全く同じプログラム。
12F683用のプログラムは、上記と全く同じものだ。

ハイパーターミナルにつないで文字を入力し、表示したところ



sf1.asm

プログラムソース(MPLAB用　12F683用　アセンブラプログラム)

sf6.asm

プログラムソース(MPLAB用　18F452を使用する場合　アセンブラプログラム)





●上記、「16*32ドットＬＥＤグラフィック表示器」の回路に変更を加えないで、「8*6ドット10文字」表示の掲示板にしてみた。
表示したい内容をＥＥＰに書き込み、表示する。
ＥＥＰのデータに'OO'、'FF'を書き込むと先頭に戻り、'01'を書き込むとウエイトする。
フォントは、英／数／カナ／特殊文字が登録されている。
18F452用のサンプルは、上記機能も全て含んでいて、モード切り替えスイッチ（ＧＳＴ変数）の値が異なるだけだ。
※プログラムの１８０行目付近のコメントにする変数が異なるだけで、それ以外は全く同じプログラム。
12F683用のプログラムは、上記と全く同じものだ。

サンプルのＥＥＰデータを表示したところ

美術のベニアカンバスに収納したイメージ

sf1.asm

プログラムソース(MPLAB用　12F683用　アセンブラプログラム)

sf7.asm

プログラムソース(MPLAB用　18F452を使用する場合　アセンブラプログラム)

sfeep1.asm

ＥＥＰデータサンプル(MPASM用　アトメルAT24C256用　アセンブラプログラム)









●モールス信号解析器(18F452)

実験で、ＳＤＣＣのＣ言語を使ったサンプルを作ってみた。
電鍵でモールス信号を打つと、ハイパーターミナルに該当する文字が表示される。
キーを打つスピードは人によって異なるが、プログラムの設定は、デフォルトでは超スローにしてある。
タイミングが合わない場合、「トン」をなるべく短く、「ツー」をなるべく長く、「トン」と「ツー」の間をなるべく短く、「文字間の区切り」を
なるべく長く打てば、実験では、ほぼ確実に変換していた。

内容は、１８Ｆ４５２が必要なほど大きなプログラムではないが、１８シリーズはページを意識する必要が無いので、大きなプログラム
でも簡単だ。（そもそもページを意識するような大きなプログラムではないが。）
コンパイルは、sdcc 　-mpic16 　-p18f452 　[ﾌﾟﾛｸﾞﾗﾑ名]　で行なう。


写真




ハイパーターミナルのイメージ（該当する文字と、「トン」が、’０’、「ツー」が’－’で表示される）



ポートの設定(Windows/XP ハイパーターミナルの場合)




回路図 （「電信キー」は、プッシュＳＷに置き換える事もできるが、その場合、エラーが多発する可能性がある。）



sac21.c

プログラムソースサンプル(18F452　SDCC用　Ｃ言語プログラム)
※注）Ｃｏｎｆｉｇが反映されない事象が発生するので、ライターのハンド設定が必要









●マザーボード２　(18F452　＋　CPLD/XC9536XL)

ＣＰＬＤをつないだマザーボードを作ってみた。
マイコンが苦手な高速処理は、ＣＰＬＤに分担させようというものだ。
サンプルのＣＰＬＤ（ＸＣ９５３６ＸＬ）は、このシリーズで最も小規模なものだが、必要ならＸＣ９５７２ＸＬに差し替えも可能だ。
ＸＬシリーズを使っているので、電源電圧は３．３Ｖだ。
１８Ｆ４５２は、３．３Ｖではクロックを１０ＭＨｚ程度にしないと確実な動作はしないので、注意が必要だ。



写真（ソケットに33MHzの水晶を挿した状態）


回路図


ＸＣ９５３６ＸＬ（ＰＬＣＣパッケージの場合）のピン配置



（１）プログラマブルオシレータ

　　ボードの稼動確認のために作ったサンプルだ。
　　およそ10秒毎に、500KHz=>100KHz=>50KHz=>10KHz=>5KHz=>1KHzの順に６桁の高精度の周波数を出力する。
　　プログラムは、ＰＩＣで指定した分周回数だけ、ＣＰＬＤが水晶発振器の周波数を分周しているだけだ。
　　簡単なプログラムだが、３３ＭＨｚの水晶をプログラムで分周するなど、ＣＰＬＤを使わないと、
　　ＰＩＣ単体では不可能だ。
　　水晶は、3.3V用の手持ちが33MHzしかなかったので、これを使って実験したが、出来れば20MHzとか、
　　切がいい周波数の水晶を使った方が、分周回数の計算が簡単だ。


回路図


ＣＰＬＤのピンアサイン


オシロで見た出力波形（普通の波形だ）




saf0101m.txt

プログラムソースサンプル(XC9536XL用　ＶＨＤＬ言語プログラム　メインプログラム)

saf0101s1.txt

プログラムソースサンプル(XC9536XL用　ＶＨＤＬ言語プログラム　サブプログラム①)

saf0101s2.txt

プログラムソースサンプル(XC9536XL用　ＶＨＤＬ言語プログラム　サブプログラム②)

saf0101s3.txt

プログラムソースサンプル(XC9536XL用　ＶＨＤＬ言語プログラム　サブプログラム③)

saf0101.asm

プログラムソース(MPLAB用　18F452用　アセンブラプログラム)









●１６文字＊１行　ＬＣＤ表示器(18F452/18F4520/18F4525)

１６文字＊１行　ＬＣＤ表示器（DMC16117A/S-10551D）とセンサーボードをつないで、測定値を表示するようにしたものだ。
ＯＳＣは１０ＭＨｚ水晶を使用して、ＰＬＬで４０ＭＨｚ動作させている。

このＨＰでは、他に１６Ｆ８８や１８Ｆ１４Ｋ５０で作ったバージョンも紹介しているが、それらのマイコンではポート数やメモリーの制約で
実現できなかったものがあるので、このクラスのマイコンで作り直したものだ。



写真（表示イメージ／ＬＣＤを外したイメージ／裏面）／回路図
なるべく小型にするため、マイコンはＬＣＤの下に配置し、水晶は４０ピンソケットの中に配置している。




（１）シリアルＬＣＤ表示器にしてみる

　　稼動確認のために作ったサンプルだ。
　　パソコンとＲＳ２３２で接続し、ハイパーターミナルから入力した文字をＬＣＤにスクロール表示する。


写真（表示イメージ／ハイパーターミナルイメージ）／回路図


ハイパーターミナルの設定

test1.c

プログラムソースサンプル（18F452用　　Ｃ言語(MPLAB　C18)）バージョン

test2.c

プログラムソースサンプル（18F4520用　　Ｃ言語(MPLAB　C18)）バージョン

test3.c

プログラムソースサンプル（18F4525用　　Ｃ言語(MPLAB　C18)）バージョン






（２）３軸加速度センサー（ＫＸＭ５２）をつないでみる

　　３軸加速度センサー（ＫＸＭ５２－１０５０）を使ったサンプルを作ってみた。
　　このセンサーは秋月電子で１０００円で購入したもので、電源が５Ｖの時、Ｘ／Ｙ／Ｚのアナログ出力をそのまま直読できる（－１［Ｇ］で１．５Ｖ、
　　０［Ｇ］で２．５Ｖ、１［Ｇ］で３．５Ｖが出力される）使いやすいものだ。
　　サンプルは、Ｘ軸／Ｙ軸／Ｚ軸方向の加速度［Ｇ］を、そのまま表示する。
　　使っているＬＣＤが１６文字しか表示できないので、小数点以下２桁表示にしているが、マニュアルによると、このセンサーはオフセットの誤差があり、
　　さらに精度が５パーセントなので、表示は充分なものだ。
　　なお、このサンプルは１８Ｆ４５２で作っているが、１６Ｆ８８や１８Ｆ１４Ｋ５０で作っても、特に問題があるわけではない。
　　（１８Ｆ４５２を使うほど、大きなプログラムではない。）
　　
　　このセンサーは、静止状態では、地表面から垂直方向に１［Ｇ］の重力加速度を受けているので、表示はセンサーの姿勢状態を示している。
　　例えば、このセンサーをＸ軸方向に回転してやれば、表示は、Ｘ軸が地表面と垂直方向の時１．００［Ｇ］、平行の時０．００［Ｇ］、逆方向の時
　　－１．００［Ｇ］と変化する。
　　三角関数と組み合わせてやれば、いろいろ応用が出来そうなセンサーである。


写真（左からＸ軸／Ｙ軸／Ｚ軸方向の加速度［Ｇ］を表示）　　回路図　　Ｘ軸／Ｙ軸／Ｚ軸の方向
表示を精緻にしたいなら、電源に正確な５Ｖを供給し、オフセットの調整（０［Ｇ］の時に０．００表示になるように、プログラム中の
ＰＩ＿１Ｇの値を修正）する必要があります。

test1.c

プログラムソースサンプル（18F452用　　Ｃ言語(MPLAB　C18)）バージョン

test2.c

プログラムソースサンプル（18F4520用　　Ｃ言語(MPLAB　C18)）バージョン　　準備中！！！

test3.c

プログラムソースサンプル（18F4525用　　Ｃ言語(MPLAB　C18)）バージョン　　準備中！！！









●実験ボード・タイプ４Ａ(PIC16F1939)

１６Ｆ１９３９を使った実験ボードを作ってみた。
このＣＰＵは、「CAPACITIVE　SENSING　MODULE」や、「LCD　DRIVER　MODULE」といったユニークな機能を内蔵したもので、
特殊機能を使った事例は、下記の「第四章　特殊な機能を内蔵したＰＩＣを使ってみる」の章で取り上げていく予定だ。

サンプルは、ＯＳＣＣＯＮで内部ＯＳＣ１６ＭＨｚを選択し、／４／８分周して、ＰＯＲＴＢに５００ＫＨｚを出力するようにしたものだが、
実測してみると、４９９．９３４１ＫＨｚと、このマイコンの内部ＯＳＣの精度は高いようだ。


写真／回路図

test1.asm

プログラムソースサンプル（16F1939用　　アセンブラ言語(MPLAB　MPASM)）バージョン




　（１）ルーレットにしてみる

　　　　ＬＥＤを８個つないでルーレットにしてみた。

　　　　サンプル①は、Ｔｉｍｅｒ１モジュールを使って、１秒毎にルーレットが回転する（１６ＭＨｚ動作）。

　　　　サンプル②は、サンプル①を３２ＭＨｚ動作させているものだ。

　　　　サンプル③は、Ｔｉｍｅｒ割り込みで１秒毎にルーレットが回転する（１６ＭＨｚ動作）。

　　　　サンプル④は、サンプル①をＨＩ－ＴＥＣＨ　ＰＬＣＣ　Ｃ言語に置き換えたものだ。

　　　　サンプル⑤は、サンプル③をＨＩ－ＴＥＣＨ　ＰＬＣＣ　Ｃ言語に置き換えたものだ。


写真／回路図

sample1.asm

サンプル①（16F1939用　１６ＭＨｚ動作　アセンブラ言語(MPLAB　MPASM)）バージョン

sample2.asm

サンプル②（16F1939用　３２ＭＨｚ動作　アセンブラ言語(MPLAB　MPASM)）バージョン

sample3.asm

サンプル③（16F1939用　１６ＭＨｚ動作　タイマー割り込み　アセンブラ言語(MPLAB　MPASM)）バージョン

sample4.c

サンプル④（16F1939用　１６ＭＨｚ動作　ＨＩ－ＴＥＣＨ　ＰＬＣＣ　Ｃ言語）バージョン

sample5.c

サンプル⑤（16F1939用　１６ＭＨｚ動作　タイマー割り込み　ＨＩ－ＴＥＣＨ　ＰＬＣＣ　Ｃ言語）バージョン




　（２）ＥＵＳＡＲＴでパソコンにつないでみる

　　　　ＥＵＳＡＲＴを使って、ハイパーターミナルに出力するエコープログラムを作ってみた。

　　　　サンプル①は、ＥＵＳＡＲＴを使ったエコープログラムで、入力があるまで待機する。

　　　　サンプル②は、ＥＵＳＡＲＴ割り込みを使ったエコープログラムで、入力があるまで他の処理を実行する。
　　　　（このサンプルでは、入力があるまで無限ループ処理を実行する）


写真／ハイパーターミナルのイメージ／回路図

ハイパーターミナルの設定

sample1.asm

サンプル①（16F1939用　１６ＭＨｚ動作　ＥＵＳＡＲＴ　アセンブラ言語(MPLAB　MPASM)）バージョン

sample2.asm

サンプル②（16F1939用　１６ＭＨｚ動作　ＥＵＳＡＲＴ割り込み　アセンブラ言語(MPLAB　MPASM)）バージョン


　（３）電圧計（０～１０．２３Ｖ）にしてみる

　　　　Ａ／Ｄ　Ｃｏｎｖｒｅｔｅｒモジュールを使って、ハイパーターミナルに出力する電圧計にしてみた。
　　　　ハイパーターミナルの設定は、上記、エコープログラムと同じにしてある。
　　　　１２Ｆ１８２２の実験ボードで作ったプログラムと、ほとんど同じものだ。

　　　　１２Ｆ１８２２のサンプル同様、ボルテージフォロアで使用した安価なレールＴＯレール型のＣＭＯＳ　ＯＰＡＭＰは、ＯＦＦＳＥＴの精度が
　　　　高くはないので、測定精度はあまり高くはない。
　　　　（例えば、入力をゼロにしても、完全なゼロの表示にはならない。）
　　　　精度を高くしたいなら、高精度オペアンプを使用する必要があります。


写真／回路図


ハイパーターミナルのイメージ（５Ｖ、０Ｖを測定した場合）

test2.asm

プログラムソースサンプル（16F1939用　　アセンブラ言語(MPLAB　MPASM)）バージョン










ＰＩＣ１６Ｆ８７７、ＰＩＣ１６Ｆ８７７Ａを使ってみる


１６Ｆ８７７や１６Ｆ８７７Ａは、特徴のＰＩＣではありませんが、私の個人的な都合で必要になったので、サンプルを作っています。


16F877/16F877A(DIP型)の写真


秋月電子では、こんなボードも入手できます(16F877Aモジュール/同マザーボード)


上記、マザーボードを組み立ててみました。
実験用の基板なので、プリントパターンや周辺機器はいろいろ改造しています。
なお、16F877AモジュールをＣＮ４コネクタからＰＩＣＫＩＴにつなぐ場合、このモジュール内のダイオード（Ｄ２：１ＳＳ３４４）は
ショートしておかないと、ＣＮ４コネクタに電源が供給されず、ＰＩＣＫＩＴとつながりません。

●実験ボード・タイプ５Ａ(PIC16F877/PIC16F877A)

上の１６Ｆ１９３９を使った実験ボード・タイプ４Ａを改良したものです。
このマイコンは、オシレータが内蔵されていないので、外部に２０ＭＨｚの水晶をつないでいます。


写真／回路図




　（１）ルーレットにしてみる

　　　　ＬＥＤを８個つないでルーレットにしてみました。

　　　　サンプル①は、Ｔｉｍｅｒ１モジュールを使って、ＰＯＲＴＣにつないだＬＥＤが１秒毎に点滅します（２０ＭＨｚ動作）。
　　　　サンプル②は、Ｔｉｍｅｒ１モジュールの割り込みを使って、ＰＯＲＴＣにつないだＬＥＤが１秒毎に回転します（２０ＭＨｚ動作）。
　　　　サンプル③は、割り込みとタイマーを組み合わせたもので、Ｔｉｍｅｒ１を割り込み、Ｔｉｍｅｒ２を０．５ｍＳタイマーとして使用し
　　　　Ｔｉｍｅｒ２でＬＥＤを点灯、Ｔｉｍｅｒ１の割り込み処理でＬＥＤを消灯し、ＰＯＲＴＣにつないだＬＥＤを１秒毎に点滅させている
　　　　ものです（２０ＭＨｚ動作）。

　　　　なお、もしＰＯＲＴＤでＬＥＤを点滅させる場合は、このサンプルプログラム中の「TRISE=0xff」の箇所はコメントにするか、
　　　　TRISE[4]のビットはゼロにする必要があります。
　　　　TRISE[4]は、「Ｉ／Ｏ　Ｐｏｒｔ」と「ＰＳＰ」の切り替えスイッチになっていて、このビットを選択すると、
　　　　ＰＯＲＴＤは「ＰＳＰ」が選択され、「Ｉ／Ｏ　Ｐｏｒｔ」にはならないからです。
　　　　


写真


回路図
実際の写真の実験では、ＬＥＤは個々にトランジスタを経由させて点灯させています。
但し、データシートを見るとＰＯＲＴＣの８個の上限電流は２００ｍＡなので、
８個のＬＥＤを同時に点灯させても、回路図のように抵抗だけつければ大丈夫です。

test1.c

プログラムソースサンプル①（16F877用　　Ｃ言語(ＸＣ)）Ｔｉｍｅｒ１　バージョン

test1.c

プログラムソースサンプル①（16F877用　　Ｃ言語(ＸＣ)）Ｔｉｍｅｒ１　バージョン　（ＢＩＴ反転式）

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プログラムソースサンプル①（16F877A用　　Ｃ言語(ＸＣ)）Ｔｉｍｅｒ１　バージョン

test2.c

プログラムソースサンプル②（16F877用　　Ｃ言語(ＸＣ)）Ｔｉｍｅｒ１　割り込みバージョン

test2.c

プログラムソースサンプル②（16F877A用　　Ｃ言語(ＸＣ)）Ｔｉｍｅｒ１　割り込みバージョン

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プログラムソースサンプル③（16F877用　　Ｃ言語(ＸＣ)）Ｔｉｍｅｒ１割り込み、Ｔｉｍｅｒ２バージョン


　（２）ＵＡＲＴを使ってみる

　　　　ＵＡＲＴを使った簡単なサンプルを作ってみました。
　　　　ＡＤＭ３２０２ＡＮを経由して、パソコンのＴｅｒａＴＥＲＭにつないでいます。　　

　　　　サンプル①は、電源を入れると接続メッセージを出力し、エコープログラムになります。
　　　　ボーレートは９６００ＢＰＳにしてあります。

　　　　サンプル②は、サンプル①の割り込みバージョンです。


回路図とＴｅｒａＴＥＲＭのイメージ

test1.c

プログラムソースサンプル①（16F877用　　Ｃ言語(ＸＣ)）ノーマルバージョン

test1.c

プログラムソースサンプル①（16F877A用　　Ｃ言語(ＸＣ)）ノーマルバージョン

test2.c

プログラムソースサンプル②（16F877用　　Ｃ言語(ＸＣ)）割り込みバージョン

test2.c

プログラムソースサンプル②（16F877A用　　Ｃ言語(ＸＣ)）割り込みバージョン


　（３）Ａ／Ｄコンバータを使ってみる

　　　　Ａ／Ｄコンバータを使った簡単なサンプルを作ってみました。
　　　　ＡＤＭ３２０２ＡＮを経由して、パソコンのＴｅｒａＴＥＲＭにつないでいます。　
　　　　ＰＩＣに限った事ではありませんが、入力ポートは抵抗でプルダウンしておかないと、Ａ／Ｄコンバータの入力端子
　　　　に何もつながない時、デタラメの値が表示されますので、注意が必要です。　

　　　　サンプル①は、電源を入れると接続メッセージを出力し、Ｔｉｍｅｒ１で１秒ごとにＡＮ０の電圧を表示します。
　　　　ＵＡＲＴは割り込みバージョンを使っているので、エコー機能も使用できます。
　　　　なお、何の保護回路も入れていないので、この電圧が電源電圧を超えるとＰＩＣが壊れます。
　　　　ボーレートは９６００ＢＰＳにしてあります。

　　　　サンプル②は、サンプル①にＷａｔｃｈｄｏｇを追加したものです。
　　　　Ｗａｔｃｈｄｏｇは、プリスケーラで２．３秒でリセットがかかるようにしてあります。
　　　　メインループの「Timer_1mS(秒数)」が２０００(２秒)なら、２秒ごとにＡＮ０の電圧が表示され続けますが、
　　　　３０００(３秒)なら、リセットがかかり、接続メッセージと電圧表示が２．３秒毎に繰り返されます。

　　　　サンプル③は、ＡＮ０、ＡＮ１、ＡＮ３の電圧を順に表示するもので、サンプル②を修正したものです。
　　　　


回路図とＴｅｒａＴＥＲＭのイメージ


サンプル③の回路図とＴｅｒａＴＥＲＭのイメージ

test1.c

プログラムソースサンプル①（16F877用　　Ｃ言語(ＸＣ)）ノーマルバージョン

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プログラムソースサンプル①（16F877A用　　Ｃ言語(ＸＣ)）ノーマルバージョン

test2.c

プログラムソースサンプル②（16F877用　　Ｃ言語(ＸＣ)）ノーマルバージョン

test2a.c

プログラムソースサンプル②（16F877A用　　Ｃ言語(ＸＣ)）ノーマルバージョン

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プログラムソースサンプル③（16F877用　　Ｃ言語(ＸＣ)）ＡＮ０、ＡＮ１、ＡＮ３の電圧表示

test3a.c

プログラムソースサンプル③（16F877A用　　Ｃ言語(ＸＣ)）ＡＮ０、ＡＮ１、ＡＮ３の電圧表示









●１４桁７セグメント１００円ボードを使ってみる(18F4525/18F4520/18F452)


　　　秋月電子（八潮店）の１００円ボードを使った活用事例です。
　　　※詳細は、 「(別室)ジャンクボードを活用しよう」のページ にあります。









●１２８＊６４（Ｄｏｔ）　グラフィックＬＣＤ表示器(18F452/18F4520/18F4525)

１２８＊６４（Ｄｏｔ）グラフィックＬＣＤ表示器（SG12864A）を使った簡単なボードを作ってみた。
この表示器は、秋月電子で２０００円程度で購入したものだ。
ＯＳＣは１０ＭＨｚ水晶を使用して、ＰＬＬで４０ＭＨｚ動作させている。

サンプル①は、稼動確認のために、上記、「16*32ドットＬＥＤグラフィック表示器(18F452,16F877+12F683) 」で作ったフォントをプログラム中に組み込んで
表示してみたものだ。この表示器は、グラフィック表示器なので、キャラクタ文字を表示するにはフォントの作成が必要だ。
（キャラクタ文字を表示するだけなら、キャラクタ表示器を使えばいいので、グラフィック表示器を使う意味がないのですが。）

サンプル②は、簡単なラインコマンドを作って、数式の計算結果を代入し、グラフを表示してみたものだ。

サンプル③は、簡単な座標計算をする事で、表示領域（ＣＳ１，ＣＳ２）の区別をなくしたもので、このほうが実用的な使い方かも知れません。

注）ＰＩＣＫＩＴ２やＰＩＣＫＩＴ３をつないだまま動作させると、表示位置がずれて表示される場合があります。


写真（サンプル①の表示イメージ／ＬＣＤを外したイメージ／裏面）／回路図
なるべく小型にするため、マイコンはＬＣＤの下に配置し、水晶は４０ピンソケットの中に配置している。
コントラスト調整の半固定ＶＲ（１０ＫΩ）は、微妙に調整しないと表示が全く見えないので、調整しやすい場所に配置したほうがいいです。
（このボードのようにＬＣＤ表示器の下に取り付けてしまうと、調整が大変です。）


写真（サンプル②の表示イメージ）


写真（サンプル③の表示イメージ）


ＬＣＤの座標イメージ

sample1a.c

プログラムソースサンプル①（18F452用　　Ｃ言語(MPLAB　C18)）バージョン

sample1b.c

プログラムソースサンプル①（18F4520用　　Ｃ言語(MPLAB　C18)）バージョン

sample1c.c

プログラムソースサンプル①（18F4525用　　Ｃ言語(MPLAB　C18)）バージョン

sample2a.c

プログラムソースサンプル②（18F452用　　Ｃ言語(MPLAB　C18)）バージョン

sample2b.c

プログラムソースサンプル②（18F4520用　　Ｃ言語(MPLAB　C18)）バージョン

sample2c.c

プログラムソースサンプル②（18F4525用　　Ｃ言語(MPLAB　C18)）バージョン

sample3a.c

プログラムソースサンプル③（18F452用　　Ｃ言語(MPLAB　C18)）バージョン

sample3b.c

プログラムソースサンプル③（18F4520用　　Ｃ言語(MPLAB　C18)）バージョン

sample3c.c

プログラムソースサンプル③（18F4525用　　Ｃ言語(MPLAB　C18)）バージョン




（１）電圧（０～１０．２３Ｖ）をグラフィックで表示してみる


　　　　電圧をグラフィックで表示するサンプルを作ってみました。

　　　　サンプル①は、電源を投入すると１秒毎に５０回の電圧測定（０～５Ｖ）を行ってグラフに表示し、測定した電圧の最大値、最小値、
　　　　平均値を、右半分にｍＶで表示します。
　　　　このサンプルでは、入力電圧は、５Ｖを越えてはいけません（グラフが５Ｖまでしか表示できません）。

　　　　サンプル②は、１０秒毎に電圧測定（０～１０．２３Ｖ）を行って、現在の電圧を画面右上に数値で表示し、直近の１００データ
　　　　（約１７分）をグラフでスクロール表示します。
　　　　このサンプルは、グラフィック処理をＬＣＤ上のメモリーを使って処理しているので、画面のスクロール処理が遅くなっていますが、
　　　　例えばｄｓＰＩＣのような大きなメモリーを積んだＰＩＣを使って、グラフィック処理はＰＩＣのメモリー上でおこなうようにしてやれば、
　　　　スクロールによる画面の再描写がわからないくらい、画面の表示を高速にする事ができます。
　　　　このような事例は、「dsPIC33FJ256GP710」を使ったものを、 「第二章　１６ビットＰＩＣを使ってみる」のページで取り上げています。


サンプル①の写真／回路図
電解コンデンサの充電電圧を入力にして測定してみた


サンプル②の写真
可変式の直流安定化電源で、０～１０．２３Ｖの電圧を変化させて入力したイメージ

sample1a.c

サンプル①（18F452用　　Ｃ言語(MPLAB　C18)）バージョン

sample1b.c

サンプル①（18F4520用　　Ｃ言語(MPLAB　C18)）バージョン

sample1c.c

サンプル①（18F4525用　　Ｃ言語(MPLAB　C18)）バージョン

sample2a.c

サンプル②（18F452用　　Ｃ言語(MPLAB　C18)）バージョン　　　準備中！！！

sample2b.c

サンプル②（18F4520用　　Ｃ言語(MPLAB　C18)）バージョン　　　準備中！！！

sample2c.c

サンプル②（18F4525用　　Ｃ言語(MPLAB　C18)）バージョン











●ＬＡＮでパソコンとつないでみる（その１）　　　(18F4520、LANコントローラ[RTL8019AS])

　　ＬＡＮコントローラ（ＲＴＬ８０１９）を使って、ＰＩＣをＬＡＮにつなぐ事例です。

　　※この記事は、 「（別室）インターフェースのページ」のページ にあります。













●実験ボード・タイプ５Ａ(PIC18F452/PIC18F4520/PIC18F4525)

上記、ＰＩＣ１２Ｆ１８２２で使ったマイコン内臓ＬＥＤボードを使って、簡単な実験ボードを作ってみました。

ＰＩＣ１８Ｆ４５２のＡ／Ｄコンバーターにいろいろなアダプタをつないで、例えばオーディオイルミネーションにするとか、
派手なアクセサリーを作る事を想定するものです。
ＰＩＣ１２Ｆ１８２２のサンプルでも何も問題はないのですが、ＰＩＣ１８Ｆ４５２のほうがプログラムメモリーが多いので、
こちらの方が、派手な光らせ方をプログラムして遊ぶ事ができます。
但し、ＰＩＣＫＩＴ２及びＰＩＣＫＩＴ３をつないだまま動作させると、システムクロックのスピードの都合で、実験では正常に
動作しないので、注意が必要です。


サンプル①は、稼動確認のために作ったもので、それぞれのＬＥＤが、単色の赤・緑・青・白に変化します。


写真


回路図

test1.asm

サンプル①（PIC18F452用　　アセンブラ言語(MPLAB　MPASM)）バージョン














ＵＳＢ内臓のＰＩＣを使ってみる


　　　　ＰＩＣを使うとＵＳＢを使ったアプリケーションが容易に作成できます。
　　　　この章では、ＵＳＢを使ってパソコンと通信を行う簡単なサンプルをまとめています。

Ｂタイプ（ターゲット側）の標準ＵＳＢレセクタブル　
ＵＳＢのＢタイプコネクタには、他にＭｉｎｉ－Ｂもあるが、標準タイプのほうが工作しやすいようだ
パソコンとの接続ケーブルは、なければダイソーで１００円で購入できる
注意）プラグ側の図ではありません（レセクタブル側から見た図です）。
裏面のピン配置図は、購入するコネクタにより異なるかも知れません。

参考）秋月電子取り扱い　※H21.12月　現在


20ピンPIC　PIC18F14K50を使ってみる


　　　　　最新のＰＩＣの中には、なかなか魅力的なものがあるのだが、中でもＰＩＣ１８Ｆ１４Ｋ５０は、ＵＳＢを積んだマイコンとしては
　　　　　２０ピンと小型で安価ながら、性能的には今までの１６シリーズを上回る（Ｆｌａｓｈ：１６Ｋバイト、ＲＡＭ：７６８バイト、
　　　　　Ｃｌｏｃｋ：４８ＭＨｚ、ＡＤＣ、ＥＵＳＡＲＴ、ＭＳＳＰ、、、、）、１６シリーズの置き換えとしても最適と思われるものだ。
　　　　　また、開発にはアセンブラの他、マイクロチップ社純正のＣコンパイラー（Ｃ１８）、ＳＤＣＣ等も使用できる。
　　　　　但し、新しいＰＩＣなので、例えばＰＩＣＫＩＴ２で使用する場合、ＭＰＬＡＢやＰＩＣＫＩＴ２（アプリケーション）、ＳＤＣＣ等は最新の
　　　　　ものに更新しておく必要はある（古いバージョンのままだと、ＰＩＣＫＩＴ２は、このマイコンには対応していない）。


マイクロチップ社のマニュアルより抜粋

ＰＩＣＫＩＴ２で書き込む場合、こんなアダプタを作っておくと便利です




　　●実験ボード　タイプ１(PIC18F14K50)

写真

回路図　※このＣＰＵは４Ｘ　ＰＬＬが内蔵されているので、１２ＭＨｚ水晶でPLLEN=ONの時、４８ＭＨｚ動作になります


　　　　　１．基本機能

　　　　　　　（１）ルーレットアダプタをつないでみる

　　　　　　　　　　　稼動確認のため、ＬＥＤが回転する簡単なプログラムを作ってみた。

　　　　　　　　　　　このサンプルはＵＳＢプログラムではないので、回路図のＵＳＢコネクタでパソコンにつないではいけません。

写真、回路図　

test1.asm

プログラムソース①(MPLAB用　PIC18F14K50用　アセンブラ(MPASM))　バージョン

test1.c

プログラムソース②(MPLAB用　PIC18F14K50用　Ｃ言語(MPLAB　C18))　バージョン

test1.c

プログラムソース②(MPLAB用　PIC18F14K50用　Ｃ言語(MPLAB　XC8))　バージョン

test2.asm

プログラムソース③(MPLAB用　PIC18F14K50用　Ｔｉｍｅｒ仕様(１秒間隔)　アセンブラ　MPASM)　バージョン

test2.c

プログラムソース④(MPLAB用　PIC18F14K50用　Ｔｉｍｅｒ仕様(１秒間隔)　Ｃ言語(MPLAB　C18))　バージョン

test3.asm

プログラムソース⑤(MPLAB用　PIC18F14K50用　Ｔｉｍｅｒ割り込み仕様(１秒間隔)　アセンブラ　MPASM)　バージョン

test3.c

プログラムソース⑥(MPLAB用　PIC18F14K50用　Ｔｉｍｅｒ割り込み仕様(１秒間隔)　Ｃ言語(MPLAB　C18))　バージョン



　　　　　　　（２）ＵＡＲＴを使ってみる

　　　　　　　　　　　ＥＵＳＡＲＴを使って、簡単なエコーバックプログラムを作ってみた。
　　　　　　　　　　　このＣＰＵに内蔵されているＥＵＳＡＲＴは、１６Ｆシリーズの従来のＵＳＡＲＴに比べて機能が拡張されて使いやすくなった。
　　　　　　　　　　　（Baud Rateを１６ビットで指定できる、、、、。）
　　　　　　　　　　　ＲＸピンは、デフォルトではアナログ設定なので、ANSELHのデジタル設定は忘れないように注意が必要だ。

　　　　　　　　　　　このサンプルはＵＳＢプログラムではないので、回路図のＵＳＢコネクタでパソコンにつないではいけません。
　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　

写真、回路図

ハイパーターミナルのイメージ

ハイパーターミナルの設定

test1.asm

プログラムソース①(MPLAB用　PIC18F14K50用　アセンブラ(MPASM))　バージョン

test1.c

プログラムソース②(MPLAB用　PIC18F14K50用　Ｃ言語(MPLAB　C18))　バージョン

test1.asm

プログラムソース③(MPLAB用　PIC18F14K50用　割り込み仕様　アセンブラ(MPASM))　バージョン

test1.c

プログラムソース④(MPLAB用　PIC18F14K50用　割り込み仕様　Ｃ言語(MPLAB　C18))　バージョン



　　　　　　　（３）Ａ／Ｄ　Ｃｏｎｖｅｒｔｅｒを使ってみる

　　　　　　　　　　　ＥＵＳＡＲＴとＡ／Ｄ　Ｃｏｎｖｅｒｔｅｒを使って５Ｖの電圧計にしてみた。
　　　　　　　　　　　入力はＡＮ（１０）にしてある。
　　　　　　　　　　　実験で何の保護回路も付けていないので、電源電圧以上の入力を加えると、ＰＩＣが壊れてしまうので注意が必要です。

　　　　　　　　　　　このサンプルはＵＳＢプログラムではないので、回路図のＵＳＢコネクタでパソコンにつないではいけません。

写真、回路図

ハイパーターミナルのイメージ　※ハイパーターミナルの設定は、上記と同じ

test1.asm

プログラムソース①(MPLAB用　PIC18F14K50用　アセンブラ(MPASM))　バージョン　　※ただいま準備中

test1.c

プログラムソース②(MPLAB用　PIC18F14K50用　Ｃ言語(MPLAB　C18))　バージョン



　　　　　　　（４）割り込みを使ったサンプル

　　　　　　　　　　　タイマー割り込みを使って周波数カウンタにしてみた。
　　　　　　　　　　　入力はＡＮ（１０）[ＰＯＲＴＢ（４）]にしてある。
　　　　　　　　　　　実験で何の保護回路も付けていないので、電源電圧以上の入力を加えると、ＰＩＣが壊れてしまうので注意が必要です。

　　　　　　　　　　　このサンプルはＵＳＢプログラムではないので、回路図のＵＳＢコネクタでパソコンにつないではいけません。　　　　　

写真、回路図

ファンクションジェネレータで１００．０００ＫＨｚを入力したハイパーターミナルのイメージ
簡単なサンプルなので、１００ＫＨｚという高い周波数帯域では精度が低くなってしまう
（ＯＳＣが４８ＭＨｚの時、１ステップのプログラムの記述でも、工夫しないと１００ＫＨｚでは１％近い誤差が発生してしまう）
※ハイパーターミナルの設定は、上記と同じ

test1.asm

プログラムソース①(MPLAB用　PIC18F14K50用　アセンブラ(MPASM))　バージョン　　※ただいま準備中

test1.c

プログラムソース②(MPLAB用　PIC18F14K50用　Ｃ言語(MPLAB　C18))　バージョン



　　　　　　　（５）ＥＣＣＰを使ったサンプル

　　　　　　　　　　　ＥＣＣＰを使ってＰＷＭによる調光器にしてみた。２．５秒程度で、ＬＥＤが明暗を繰り返す。
　　　　　　　　　　　１８Ｆ１４Ｋ５０に内蔵されているＥＣＣＰは、１６ＦシリーズのＣＣＰに比べて、例えばブリッジ機能が拡充され、より使いやすくなっている。

　　　　　　　　　　　このサンプルはＵＳＢプログラムではないので、回路図のＵＳＢコネクタでパソコンにつないではいけません。　　　　　

写真、回路図

周波数カウンタとオシロスコープによる出力波形のイメージ

test1.asm

プログラムソース①(MPLAB用　PIC18F14K50用　アセンブラ(MPASM))　バージョン　　※ただいま準備中

test1.c

プログラムソース②(MPLAB用　PIC18F14K50用　Ｃ言語(MPLAB　C18))　バージョン



　　　　　　　（６）Ｖｏｌｔａｇｅ　Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ機能を使った簡単なサンプル

　　　　　　　　　　　Ｖｏｌｔａｇｅ　Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅを使って５０ＨｚのＳｉｎ波発生器（ＡＣ波形）を作ってみた。
　　　　　　　　　　　１８Ｆ１４Ｋ５０に内蔵されているＶｏｌｔａｇｅ　Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅには、新たにＦＶＲ（Fixed Voltage Reference）機能が追加され、正確な電圧を
　　　　　　　　　　　発生させるＤ／Ａコンバータにする事が出来るようになった。
　　　　　　　　　　　サンプルは、Ｖｏｌｔａｇｅ　Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ機能と、ＦＶＲ機能を組み合わせたものだ。
　　　　　　　　　　　単にＳｉｎ波を発生させるだけなので、プラス側のリファレンスはＦＶＲにする必要はなく、ＶＤＤにしても良いのだが、ＦＶＲ機能のサンプル
　　　　　　　　　　　として使っているだけだ。
　　　　　　　　　　　使用したオペアンプ（ＮＪＵ７０３２Ｄ）は、秋月電子で安価で購入できるものだが、単なるボルテージフォロアなので、レールＴＯレール型の
　　　　　　　　　　　オペアンプなら何でも良く、プログラム中の振幅を小さくすれば、安価なＬＭ３５８等でも使用可能だ。

　　　　　　　　　　　このサンプルはＵＳＢプログラムではないので、回路図のＵＳＢコネクタでパソコンにつないではいけません。　　　　　

写真、回路図（１００μＦに並行するスイッチはＯＦＦにしておく）

周波数カウンタとオシロスコープによる出力波形のイメージ

test1.asm

プログラムソース①(MPLAB用　PIC18F14K50用　アセンブラ(MPASM))　バージョン　　※ただいま準備中

test1.c

プログラムソース②(MPLAB用　PIC18F14K50用　Ｃ言語(MPLAB　C18))　バージョン



　　　　　２．ＵＳＢ機能を使ってみる （１）

　　　　　　　　　　　ＵＳＢフレームワークを使った簡単なＵＳＢプルグラムを紹介しています。
　　　　　　　　　　　ＵＳＢフレームワークは、ＵＳＢ－ＰＩＣを使った場合の雛形とも言うべきサンプルプログラムで、ＵＳＢの事をほとんど知らなくても、簡単に
　　　　　　　　　　　プログラムが作れる大変使いやすいサンプルプログラムです。

　　　　　　　　　　　　[ＵＳＢの規格]
　　　　　　　　　　　　　　　ＵＳＢ　１．０　・・・・　１．５ＭＢＰＳ（ロースピード），１２ＭＢＰＳ（フルスピード）
　　　　　　　　　　　　　　　ＵＳＢ　２．０　・・・・　４８０ＭＢＰＳ（ハイスピード）
　　　　　　　　　　　　　　　ＵＳＢ　３．０　・・・・　５ＧＢＰＳ（スーパスピード）　　※専用コネクタとケーブルを使用しないと、ＵＳＢ２．０互換の通信速度になります

　　　　　　　Ａ．ＣＤＣクラスを使ってみる

　　　　　　　　　　　ＣＤＣクラス（Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ　Ｄｅｖｉｃｅ　Ｃｌａｓｓ）は、Ｗｉｎｄｏｗｓ標準のＵＳＢでＲＳ２３２シリアル通信をサポートする機能で、この機能を使うと、
　　　　　　　　　　　パソコン側のアプリケーションを用意しなくても、ハイパーターミナルや、従来のＷｉｎ３２　ＡＰＩ等で作った簡単なアプリケーション等をそのまま活用
　　　　　　　　　　　する事が出来ます。
　　　　　　　　　　　ＵＳＢ・シリアル変換機能等、容易に作成できるので、ＲＳ２３２コネクタの無い新しいパソコンを使っている人にも、大変重宝する機能です。

　　　　　　　（１）パソコンにメッセージを出力する

　　　　　　　　　　　ＣＤＣクラスを使って、パソコンのハイパーターミナルにメッセージを出力してみた。
　　　　　　　　　　　といっても、マイクロチップ社から無償で提供されるＵＳＢフレームワーク　※注１）は既に出来上がっていて、単にデバイスにPIC18F14K50
　　　　　　　　　　　を指定してビルドしたものをＰＩＣＫＩＴ２でデバイスに書き込んだだけでも、「Button Pressed --」というメッセージを出力するようになっている。
　　　　　　　　　　　サンプルは、メッセージの内容を加工しただけ（「main.c」の「ProcessIO関数」を修正したのみ）だ。
　　　　　　　　　　　初回接続時のみ、ドライバーのインストール先を聞いてくるので、デモ用に用意されたドライバー（「ｉｎｆ」フォルダーに入っている）を指定する。
　　　　　　　　　　　回路図のＬＥＤは、ＵＳＢステータスのモニター用で、無くても問題は無い。

　　　　　　　　　　　ＭＰＬＡＢでビルドする場合、プログラムが他のフォルダーも参照しているので、ダウンロードして展開したそのままのフォルダー構成が必要だ。
　　　　　　　　　　　Ｃ１８コンパイラーのインストール先は、ユーザーによって異なると思われるので、ライブラリのフォルダーは修正が必要（ＭＰＬＡＢの「Ｐｒｏｊｅｃｔ」
　　　　　　　　　　　＝＝＞　「Ｂｕｉｌｄ　ｏｐｔｉｏｎｓ」　＝＝＞　「Ｐｒｏｊｅｃｔ」　＝＝＞　「Ｄｉｒｅｃｔｏｒｉｅｓ　ａｎｄ　Ｓｅａｒｃｈ　Ｐａｔｈｓ」で各Ｐａｔｈを修正する）だ。
　　　　　　　　　　　ハイパーターミナルの設定は、自動調整されるので、通信速度の指定は何でも良い。

　　　　　　　　　　　このサンプルはＵＳＢコネクタでパソコンに接続し、外部からは電源を加えてはいけません



　　　　　　　　　　　※注１）使用したＵＳＢフレームワーク
　　　　　　　　　　　　「USB Device - CDC - Basic Demo」　==>　「CDC - Basic Demo - Firmware」中の
　　　　　　　　　　　　　　「USB Device - CDC - Basic Demo - C18 - Low Pin Count USB Development Kit」を、デバイスにPIC18F14K50を指定してビルドする

写真

回路図　回路図のＵＳＢコネクタでパソコンに接続する
このサンプルの電源はＵＳＢから供給するので、ＵＳＢコネクタの電源スイッチをＯＮにしておき、外部からは＋５Ｖの電源を加えてはいけません。

ハイパーターミナルのイメージ

ハイパーターミナルの設定（通信速度は自動設定されるので何でも良い）
ＵＳＢコネクタでＰＩＣをパソコンに接続している状態でないと、該当するＣＯＭポートは選択できません。

プロジェクトのフォルダ構成

main.c

プログラムソース①(MPLAB用　PIC18F14K50用　Ｃ言語(MPLAB　C18))　バージョン




　　　　　　　（２）ＵＳＢ・シリアル変換器にしてみる

　　　　　　　　　　　ＣＤＣクラスを使って、ＵＳＢ・シリアル変換器にしてみた。
　　　　　　　　　　　ＲＳ２３２Ｃコネクタのないパソコンでマイコンの開発を行っている場合には、お馴染みの機能だ。
　　　　　　　　　　　このような変換器は、市販の変換ケーブルが容易に入手できるが、ＰＩＣ１８Ｆ１４Ｋ５０で作ったほうが安上がりだ。
　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　プログラムは、ＵＳＢワークフレーム　注１）として、既に完成されたものがマイクロチップ社のＨＰよりダウンロードできるので、
　　　　　　　　　　　これをそのまま使用した。
　　　　　　　　　　　ターゲットデバイスにＰＩＣ１８Ｆ１４Ｋ５０を指定してビルドし、マイコン（Ａ側）に書き込んで使っている。
　　　　　　　　　　　デモ用に、ＰＩＣ１８Ｆ１４Ｋ５０をもう一台使って、１９２００ＢＰＳのエコーバックプログラムを作成した。（Ｂ側）
　　　　　　　　　　　ＵＳＢコネクタを接続すると、（１）同様、初回接続時のみドライバーを聞いてくるので、ＩＮＦフォルダーを指定する。
　　　　　　　　　　　ただし、（１）でインストール済みの場合はこの操作は不要だ。
　　　　　　　　　　　ハイパーターミナルの通信速度は１９２００ＢＰＳを指定する。

　　　　　　　　　　　このサンプルはＵＳＢコネクタでパソコンに接続し、ＵＳＢ側から電源を供給するので、外部から電源を加えてはいけません。



　　　　　　　　　　　※注１）使用したＵＳＢフレームワーク
　　　　　　　　　　　　「USB Device - CDC - Serial Emulator」　==>　「CDC - Serial Emulator」中の
　　　　　　　　　　　　　　「USB Device - CDC - Serial Emulator - C18 - Low Pin Count USB Development Kit」を、デバイスにPIC18F14K50を指定してビルドする

写真　（全体イメージ／Ｂ側のボード）

デモのイメージ

回路図のＵＳＢコネクタでパソコンに接続する
このサンプルの電源はＵＳＢから供給するので、ＵＳＢコネクタの電源スイッチをＯＮにしておき、外部からは＋５Ｖの電源を加えてはいけません。

ハイパーターミナルのイメージ

ハイパーターミナルの設定
ＵＳＢコネクタでＰＩＣをパソコンに接続している状態でないと、該当するＣＯＭポートは選択できません。

test.c

プログラムソース（Ｂ側用）(MPLAB用　PIC18F14K50用　内部ＯＳＣ１６ＭＨｚ使用　Ｃ言語(MPLAB　C18))　バージョン

（Ａ側）のプログラムは、マイクロチップ社のＨＰからダウンロードしたプログラムをそのまま使用した



　　　　　　　Ｂ．Ｇｅｎｅｒｉｃクラスを使ってみる

　　　　　　　　　　　Ｇｅｎｅｒｉｃクラスを使うと、ＵＳＢの機能を駆使した本格的なアプリケーションを作る事ができます。
　　　　　　　　　　　ただし、このクラスを使いこなすには、ＵＳＢの基本的な知識が必要になります。

　　　　　　　（１）



　　　　　　　　　　　　　　　　　ただいま、準備中！！！！



　　　　　　　Ｃ．パソコン側の簡単なプログラム

　　　　　　　　　　　






　　　　只今、準備中





　　●実験ボード　タイプ２(PIC18F14K50)

写真

回路図
　 ※注）２４型のＳｅｒｉａｌ－ＥＥＰには、型番が同じでも５Ｖで使用できない（使用電圧が異なる）があるので注意が必要です！！


　　　　　１．内臓ＥＥＰ　ＲＯＭを使ってみる

　　　　　　　　　　　内臓ＥＥＰ　ＲＯＭ（１８Ｆ１４Ｋ５０の内部に内蔵されているＥＥＰ　ＲＯＭ）をアクセスする簡単なサンプルを作ってみた。
　　　　　　　　　　　といっても、１８Ｆ１４Ｋ５０のマニュアルには、サンプルプログラムの事例が記載されており、このサンプルは、マニュアルのプログラムに
　　　　　　　　　　　ＵＡＲＴを組み合わせただけのものだ。
　　　　　　　　　　　ハイパーターミナルから５バイトの文字を入力すると、１８Ｆ１４Ｋ５０の内臓ＥＥＰ　ＲＯＭに書き込まれ、内臓ＥＥＰ　ＲＯＭから５バイトを
　　　　　　　　　　　読み込んでハイパーターミナルに出力する。
　　　　　　　　　　　内臓ＥＥＰ　ＲＯＭの書き込みには時間を要するので、ＷＡＩＴを入れないと正常に動作しないので、注意が必要だ。


ハイパーターミナルのイメージ

ハイパーターミナルの設定

test.asm

プログラムソース①(MPLAB用　PIC18F14K50用　アセンブラ(MPASM))　バージョン

test.c

プログラムソース①(MPLAB用　PIC18F14K50用　Ｃ言語(C18))　バージョン





　　　　　２．Ｉ２Ｃ型（２４型）Ｓｅｒｉａｌ　ＥＥＰ　ＲＯＭを使ってみる　　　※ＭＳＳＰバージョン

　　　　　　　　　　　Ｉ２Ｃ型Ｓｅｒｉａｌ　ＥＥＰ　ＲＯＭ（回路図のＡＴ２４Ｃ２５６）をアクセスする簡単なサンプルを作ってみた。
　　　　　　　　　　　１８Ｆ１４Ｋ５０には、ＭＳＳＰモジュールが内蔵されており、さらにマイクロチップ社から解りやすいサンプルも提供されているので、
　　　　　　　　　　　これを使うとプログラムは簡単だ。
　　　　　　　　　　　サンプルは、ハイパーターミナルから入力した１０バイトの文字をＥＥＰ　ＲＯＭに書き込み、再度ＥＥＰ　ＲＯＭから読み込んで、
　　　　　　　　　　　ハイパーターミナルに出力する。
　
　　　　　　　　　　　１８Ｆ１４Ｋ５０に内蔵されているＭＳＳＰは、１６シリーズのＳＳＰより機能が拡張されているもので、Ｉ２Ｃマスター機能も、スラブ機能も
　　　　　　　　　　　サポートしているものだ。

ハイパーターミナルのイメージ

ハイパーターミナルの設定

test.asm

プログラムソース①(MPLAB用　PIC18F14K50用　アセンブラ(MPASM))　バージョン 　　　※準備中！！！

test.c

プログラムソース①(MPLAB用　PIC18F14K50用　Ｃ言語(C18))　バージョン

　　　　　　　　　　　　　　　　







　　●ＰＩＣ１８Ｆ１４Ｋ５０を使った電子工作

　　　　　　　　　　　ＰＩＣ１８Ｆ１４Ｋ５０は、従来の１６ピン１６シリーズに比べて性能が高く、機能も拡張されているにも関わらず安価なので、
　　　　　　　　　　　１６シリーズの置き換えには最適です。

　　　　　１．ロータリーエンコーダを使ってみる

　　　　　　　　　　　ＰＩＣでオーディオ用の電子ボリュームを作るため、ロータリーエンコーダを使った簡単なサンプルを作ってみた。
　　　　　　　　　　　上記、実験基板を使って、ロータリーエンコーダを右に回すとＬＥＤが右に回転し、左に回すと左に回転するものだ。
　　　　　　　　　　　ロータリーエンコーダは、秋月電子で安価で購入したものだ。

　　　　　　　　　　　このサンプルはＵＳＢプログラムではないので、回路図のＵＳＢコネクタでパソコンにつないではいけません。

写真、回路図　

test1.asm

プログラムソース①(MPLAB用　PIC18F14K50用　アセンブラ(MPASM))　バージョン　　　※ただいま準備中

test1.c

プログラムソース②(MPLAB用　PIC18F14K50用　Ｃ言語(MPLAB　C18))　バージョン


　　　　　２．シリアル－パラレル変換ＩＣで出力ポートを増設してみる

　　　　　　　　　　　ＰＩＣは入手しやすいデバイスの種類が豊富なので、ポートの数が必要ならば、目的にあったデバイスを選択する事も
　　　　　　　　　　　可能なのですが、「シリアル－パラレル変換ＩＣ」を使って簡単に出力ポートを増設する事もできます。
　　　　　　　　　　　サンプルは、JRCのNJU3711を使って、８ビットの出力ポートを増設したもので、増設ポートにつないだLEDが回転するものです。
　　　　　　　　　　　このＩＣは秋月電子で100円程度で購入できるものですが、秋月電子では、他に１２ビットのＮＪＵ３７１４も販売されています。

写真、回路図　

test1.asm

プログラムソース①(MPLAB用　PIC18F14K50用　アセンブラ(MPASM))　バージョン　　　※ただいま準備中

test1.c

プログラムソース②(MPLAB用　PIC18F14K50用　Ｃ言語(MPLAB　C18))　バージョン


　　　　　３．４桁７セグメントＬＥＤ式・ＤＣ電圧計（０～２０Ｖ）にしてみる

　　　　　　　　　　　秋月電子で購入した４桁７セグメントＬＥＤ　※注１）　を使って電圧計（ＤＣ　０～２０Ｖ）を作ってみた。
　　　　　　　　　　　このＬＥＤ表示器は高輝度タイプで、写真では解り難いのですが、５ｍＡ程度の電流でも眩しいくらいの明るさがあり、色合いもきれいだ。
　　　　　　　　　　　このサンプルは電源を電圧の基準にしているので、精度が高い測定をするには、電源にはできるだけ精度が高い５Ｖを供給する必要がある。

　　　　　　　　　　　※注１）「ダイナミック接続４桁緑色７セグメントＬＥＤ表示器　（アノードコモン）　ＯＳＬ４０５６２－ＩＧ」

写真、回路図　※2SC1815は、もう少しIcが大きなトランジスタにした方がいい

バッテリー充電器に取り付けてみた

test1.asm

プログラムソース①(MPLAB用　PIC18F14K50用　アセンブラ(MPASM))　バージョン　　　※ただいま準備中

test1.c

プログラムソース②(MPLAB用　PIC18F14K50用　Ｃ言語(MPLAB　C18))　バージョン


　　　　　４．インダクタンスメータ（１０μＨ～２Ｈ）にしてみる

　　　　　　　　　　　マイコンを使ったインダクタンスメータの作成というと、現在はフランクリン発振回路を使って、
　　　　　　　　　　　Ｃを固定し、ＬＣの共振周波数（　ｆ[H]　＝　1　/　2π√(LC)　）から、インダクタンスを計算で求める方法が一般的なようです。
　　　　　　　　　　　この方法のインダクタンスメータの製作事例は多く見られますが、精度に影響を与えるのはＣの値のみで簡単ですし、無調整で
　　　　　　　　　　　実用的なものを作る事が出来ます。

　　　　　　　　　　　サンプルは表示部分を省略し、結果をパソコンのハイパーターミナルに出力するものです。
　　　　　　　　　　　測定端子をショートした状態で電源を入れ、ＬＥＤが点灯したら測定が出来ますので、測定端子にインダクターをつなぎます。
　　　　　　　　　　　インダクターは、測定方法や周囲の影響を受けやすいので、表示は安定しませんが、実験では数パーセント程度の精度で
　　　　　　　　　　　測定が出来るようです。
　
　　　　　　　　　　　※注１）発振周波数が低いので、ＣＭＯＳインバータは、７４ＨＣでも、４０００系でも使用できます。
　　　　　　　　　　　※注２）回路図中の３３μＨのインダクターは、プログラムで補正されるため、値に意味はありません。
　　　　　　　　　　　　　　　プログラムは、３３μＨと、３３μＨ　＋　(ｘ)Ｈ　の差分から結果を求めるようになっています。
　　　　　　　　　　　　　　　この値は、大きすぎると小さな値のインダクターを測定した時に誤差が大きくなりますし、小さすぎると動作しなく
　　　　　　　　　　　　　　　なるので、３３μＨ～５０μＨ位がいいと思います。
　　　　　　　　　　　※注３）回路図中の※Ａ（０．１μＦ）は、精度が高いほうが望ましいのですが、テスター等で値がわかるのならば、
　　　　　　　　　　　　　　　プログラム中のPI_CAPの値を書き換える事で対応する事も出来ます。
　　　　　　　　　　　　　　　例）０．１μＦの値が、実際には０．０９５μＦの場合
　　　　　　　　　　　　　　　　　ＰＩ＿ＣＡＰを、０．０００００１から、０．００００００９５に変更する
　　　　　　　　　　　※注４）周波数カウンターを持っているなら、この回路の測定回路部分のみを切り離して、周波数カウンタに入力すれば、
　　　　　　　　　　　　　　　ＰＩＣを使わなくても単体で使用する事も出来ます。
　　　　　　　　　　　　　　　写真にピン（端子）が突き出しているのは、このような使い方を考えているためです。
　　　　　　　　　　　※注５）測定端子に何もつないでいない場合、何も表示はされません。
　　　　　　　　　　　※注６）基板の銅箔面にチップコンデンサを多用していますが、これは手持ちの部品の都合であって、性能を考えての事
　　　　　　　　　　　　　　　ではありません。
　　　　　　　　　　　※注７）このサンプルプログラムは、１[μＨ]～９９９[Ｈ]まで測定できるように作ってありますが、私の手持ちのコイルの都合で、
　　　　　　　　　　　　　　　上限は２[Ｈ]までしかテストしていません。（このような大きなコイルを入手するのは、一般には困難だと思いますし、
　　　　　　　　　　　　　　　測定する必要性もないとは思いますが）

写真、ハイパーターミナルのイメージ、回路図

ハイパーターミナルの設定

test1.c

プログラムソース②(MPLAB用　PIC18F14K50用　Ｃ言語(MPLAB　C18))　バージョン


　　　　　５．ＬＣＤ表示器（１６文字＊１行）にしてみる

　　　　　　　　　　　ＬＣＤ表示器（１６文字＊１行）を使った簡単な表示器を作ってみた。
　　　　　　　　　　　コネクタにいろいろなセンサーボードをつないで測定値を表示するもので、上記、１６Ｆ８８で作ったものと
　　　　　　　　　　　同様な使い方をするものだ。
　　　　　　　　　　　ただし、なるべくポートを有効に使うため、ＬＣＤは４ビットモードで使用し、マイコンは１２ＭＨｚの水晶を使って、
　　　　　　　　　　　ＰＬＬで４８ＭＨｚ動作させている。
　　　　　　　　　　　下記にＬＣＤの稼動確認に使った簡単なサンプルを載せているが、これはＬＣＤにメッセージを表示するだけのもので、
　　　　　　　　　　　秋月電子で３００円で販売されている　※注）Ｈ２２．１１現在　DMC16117Aでも、S-10551Dでも使用可能だ（サンプル①）。

　　　　　　　　　　　サンプル②は、サンプル①をスクロール表示させるものだ。

写真（DMC16117A/S-10551D）の場合、回路図

test1.asm

サンプルプログラムソース①(MPLAB用　PIC18F14K50用　アセンブラ(MPASM))　バージョン

test1.c

サンプルプログラムソース①(MPLAB用　PIC18F14K50用　Ｃ言語(MPLAB　C18))　バージョン

test1.c

サンプルプログラムソース②(MPLAB用　PIC18F14K50用　Ｃ言語(MPLAB　C18))　スクロールバージョン





　　　　　（１）シリアルＬＣＤ表示器にしてみる

　　　　　　　　　　　シリアル入力のＬＣＤ表示器にしてみた。
　　　　　　　　　　　マイコンボードの表示器として作ったもので、入力されたキャラクタ文字をＬＣＤにスクロール表示する。
　　　　　　　　　　　サンプルは、説明を簡単にするために、パソコンのハイパーターミナルにつないで、入力した文字をＬＣＤに表示する
　　　　　　　　　　　ようにしてある。

ハイパーターミナルのイメージ、ＬＣＤ表示器、回路図

ハイパーターミナルの設定

test1.c

サンプルプログラムソース①(MPLAB用　PIC18F14K50用　Ｃ言語(MPLAB　C18))　バージョン








　　　　　（２）インダクタンスメータ（１０[μＨ]～１０[Ｈ]）にしてみる　（バージョン２）

　　　　　　　　　　　インダクタンスメータにしてみた。
　　　　　　　　　　　ＰＵＳＨボタンを押しながら（入力をショートした状態で）電源を入れ、「Ｗａｉｔ　～」の表示が消えたらボタンを離して測定端子にインダクタ
　　　　　　　　　　　ンスをつなぎ、測定を開始する。
　　　　　　　　　　　上記、ＵＡＲＴ出力で作ったインダクタンスメータのサンプルを、ＬＣＤに表示するようにしたものだ。
　　　　　　　　　　　精度が高い測定をするなら、回路図中の※Ａの0.1μＦは、なるべく精度が高いほうが良いのだが、一般的なコンデンサしかなければ、
　　　　　　　　　　　使用したコンデンサの値に合わせて、プログラム中の「PI_CAP」の値を変更して微調整する事もできる。
　　　　　　　　　　　また、回路図中の３３μＨのインダクターは、値に意味はなく、３０～５０μＨ程度なら問題はない。
　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　注意）このサンプルプログラムは、１[μＨ]～９９９[Ｈ]まで測定できるように作ってありますが、私の手持ちのコイルの都合で、上限は
　　　　　　　　　　　１０[Ｈ]までしかテストしていません。（このような大きなコイルは、一般には入手困難だと思いますし、測定する機会も必要性も
　　　　　　　　　　　一般的にはないと思いますが）。

写真、回路図

インダクターをつないだ時の表示イメージ
上記のテストで使用したインダクターは、その特性等、仕様の詳細は不明ですが、誤差１０パーセント程度と
思われる汎用レベルのものなので、写真の数値は参考程度です

電子インダクターのイメージ
数[Ｈ]といった大きなインダクターが入手できない場合、簡単な「電子インダクター」を作って、
コイルの代わりにこれをつないで、表示されるインダクタンス値が正しい事を確認する事もできます
電子インダクターについては、 「(別室)レトロのページ」で取り上げていく予定です


test1.c

サンプルプログラムソース①(MPLAB用　PIC18F14K50用　Ｃ言語(MPLAB　C18))　バージョン








　　　　　（３）モールス練習機にしてみる

　　　　　　　　　　　モールス信号のヒアリング用練習器を作ってみた。

　　　　　　　　　　　サンプル①は、ボタンを押すと（Ｓ１でもＳ２でも良い）、スピーカから任意のモールス信号を発生し、発生した文字をＬＣＤに表示する。
　　　　　　　　　　　なお、ボタンは、モールス信号の発生が完全に終了してから押さないと、正常に動作しない。

　　　　　　　　　　　サンプル②は、回数設定ボタン（Ｓ２）をｎ回（０＜ｎ＜１７）押し、スタートボタン（Ｓ１）を押すと、任意のモールス信号をｎ文字発生し、
　　　　　　　　　　　発生した文字列をＬＣＤに表示する。サンプル①のレベルをマスターした人向けの機能だ。
　　　　　　　　　　　回数設定ボタンは、しっかり押す必要がある。また、Ｓ２を１７回以上押すと、モールス信号を１６文字発生する。
　　　　　　　　　　　上限を１６文字に制限したのは、このＬＣＤ表示器が１６文字しか表示できないため、１６文字以上出力すると最初に発生した文字が
　　　　　　　　　　　スクロールして画面から消えてしまうからだ。
　　　　　　　　　　　

写真、回路図

test1.c

サンプルプログラムソース①(MPLAB用　PIC18F14K50用　Ｃ言語(MPLAB　C18))　バージョン

test2.c

サンプルプログラムソース②(MPLAB用　PIC18F14K50用　Ｃ言語(MPLAB　C18))　バージョン








　　　　　（４）タイマーにしてみる

　　　　　　　　　　　プッシュボタン（Ｓ１／Ｓ２）で時間（分／秒）を設定すると出力がＯＮになってカウントダウンが開始され、
　　　　　　　　　　　設定された時間が経過するとＯＦＦになるタイマーを作ってみた。
　　　　　　　　　　　使用したＭＯＳ－ＦＥＴ（μＰＡ２７５３ＧＲ）は、秋月電子で４個１００円程度で購入できる（Ｈ２２．１１現在）安価なものだ。
　　　　　　　　　　　

写真、回路図

test1.c

サンプルプログラムソース①(MPLAB用　PIC18F14K50用　Ｃ言語(MPLAB　C18))　バージョン








　　　　　（５）温度計（２～１００°Ｃ）にしてみる

　　　　　　　　　　　温度センサー（ＬＭ３５ＤＺ）をつないで温度計にしてみた。
　　　　　　　　　　　使用した温度センサー（ＬＭ３５ＤＺ）は、秋月電子で１００円で購入したものだが、なかなか高精度なものだ。
　　　　　　　　　　　

写真、回路図

test1.c

サンプルプログラムソース①(MPLAB用　PIC18F14K50用　Ｃ言語(MPLAB　C18))　バージョン








　　　　　（６）温度計（２～１００°Ｃ）にしてみる（その２）

　　　　　　　　　　　上記、温度計を、温度計ロガーにしてみた。
　　　　　　　　　　　スタートボタン（Ｓ１）を押すと１秒間隔で温度を収集し、ストップボタン（Ｓ２）を押すか、１００データを収集すると停止し、
　　　　　　　　　　　収集した温度を表示する。
　　　　　　　　　　　次ボタン（Ｓ３）を押すと、次のデータを表示する。
　　　　　　　　　　　全てのデータの表示が終了したら、スタートボタン（Ｓ１）を押すと、再度、データの収集を開始する。
　　　　　　　　　　　

写真、回路図

test1.c

サンプルプログラムソース①(MPLAB用　PIC18F14K50用　Ｃ言語(MPLAB　C18))　バージョン








　　　　　（７）高抵抗メータにしてみる

　　　　　　　　　　　オペアンプで作ったボールテージフォロアの入力抵抗は、ＬＭ３２４のような汎用的なものでも、数百ＭΩ（直流）もあるようだ。
　　　　　　　　　　　サンプルは、Ｃ－ＭＯＳオペアンプで作ったボールテージフォロアと、ＰＩＣのＡ／Ｄコンバータを組み合わせて、数１０ＭΩの
　　　　　　　　　　　高抵抗値を測定するようにしたものだ。
　　　　　　　　　　　ただし、実験では表示が安定せず、目安レベルにしか使えないものだった。
　　　　　　　　　　　

写真（１０ＭΩの抵抗をつないだイメージ）、回路図

test1.c

サンプルプログラムソース①(MPLAB用　PIC18F14K50用　Ｃ言語(MPLAB　C18))　バージョン








　　　　　（８）ガスセンサー（においセンサー）にしてみる　（その１）

　　　　　　　　　　　ガスセンサー（においセンサー）ＴＧＳ２４５０をつないで、簡単な表示器にしてみた。
　　　　　　　　　　　このセンサーは、秋月電子で数百円で購入できるもので、最近、何かとお騒がせの硫化水素や、メチルメルカプタン、
　　　　　　　　　　　エタノール、アンモニア等の濃度の測定に使用するものだ。

　　　　　　　　　　　このセンサーのマニュアルには、電源の供給や、測定方法について説明がされているが、一般的なアナログセンサー
　　　　　　　　　　　のように直流電圧をくわえてしまうと、センサーが壊れてしまうので、マイコンによる電源の制御が必要になる。
　　　　　　　　　　　また、このセンサーは、電源投入後、数十秒～数分しないと表示が安定しないので、注意が必要だ。
　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　サンプルは、センサー抵抗（Ｒｓ）の数値を表示するものだ。
　　　　　　　　　　　本当は、Ｒｓ／Ｒｏを表示したほうがいいのだが、そうすると、測定開始前にＲｏを入力するという、簡単ではあるが
　　　　　　　　　　　調整が必要になり、無調整というわけにはいかなくなるので、このような仕様にしているものだ。
　　　　　　　　　　　

写真（綿棒に薄いエタノール（焼酎＠お酒）を染み込ませてセンサーに近づけると、数値が大きくなっている）、回路図

デジタルオシロスコープによる供給タイミングのイメージ

test1.c

サンプルプログラムソース(MPLAB用　PIC18F14K50用　Ｃ言語(MPLAB　C18))　バージョン








　　　　　（９）ガスセンサー（においセンサー）にしてみる　（その２）

　　　　　　　　　　　上記「（８）ガスセンサー（においセンサー）にしてみる　（その１）」の表示をＲｓ／Ｒｏにしたものだ。

　　　　　　　　　　　電源を入れると、その１同様、センサー抵抗（Ｒｓ）が表示されるので、表示が安定したらガスのない場所で、Ｓ１を押す。
　　　　　　　　　　　この時のタイミングで、ＲｓがＲｏとしてプログラムに取り込まれ、以降、Ｒｓ／Ｒｏをパーセント表示するというものだ。
　　　　　　　　　　　Ｒｏを修正する時は、Ｓ２を押すと、元のＲｓ表示画面に戻る事ができる。
　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　

写真、回路図　　※写真にあるプッシュスイッチ（Ｓ３）は、使っていない。

test1.c

サンプルプログラムソース(MPLAB用　PIC18F14K50用　Ｃ言語(MPLAB　C18))　バージョン








　　　　　（１０）ＡＣ電圧計（０～１．５［Ｖ］）にしてみる

　　　　　　　　　　　簡単な交流電圧計（０～１５００［ｍＶ］程度）にしてみた。

　　　　　　　　　　　この電圧計は、精度は１０パーセント程度と高くはないが（使用している部品や電源回路の精度が低い事も理由にあるのですが）
　　　　　　　　　　　測定データを直接マイコンで処理しているので、回路が簡単で、数Ｈｚ～数百ＫＨｚ程度までのＳＩＮ波の電圧を測定することができる。
　　　　　　　　　　　（一般的なデジタルテスターのＡＣレンジでは、数Ｈｚ～数ＫＨｚ程度までのＳＩＮ波しか正しく測定はできません。）
　　　　　　　　　　　また、計算式を変更してやれば、ＳＩＮ波以外の交流電圧の測定も簡単だ。
　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　サンプル①は、一般的な交流電圧計（ＳＩＮ波）だ。　　　　　　　※（測定範囲は０～１５００［ｍＶ］程度）
　　　　　　　　　　　サンプル②は、最大振幅（ＰＫ－ＰＫ）を表示するものだ。　　　※（測定範囲は０～３０００［ｍＶ］程度）
　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　

写真、回路図　（小型にするため、コンデンサは全てチップ型を使用しています）
プログラムの計算で処理をしているので、抵抗の精度は測定結果にほとんど影響を与えません。
（一般的な５％精度の抵抗を使用して、何も問題ありません）

test1.c

サンプル①　プログラムソース(MPLAB用　PIC18F14K50用　Ｃ言語(MPLAB　C18))　バージョン

test2.c

サンプル②　プログラムソース(MPLAB用　PIC18F14K50用　Ｃ言語(MPLAB　C18))　バージョン








　　　　　（１１）ＡＣ電力計（０～１５００［Ｗ］）にしてみる

　　　　　　　　　　　上記の交流電圧計に、計器用変流器をつないでＡＣ１００Ｖ用の電力計にしてみた。
　　　　　　　　　　　（似たような機能のものは、変流器以外にもいろいろあるのですが、個人的に大電流の実験で使う機会が多いので。）

　　　　　　　　　　　この変流器は、ラインの片方を通すだけで精度の高い大電流（１００Ａ程度）の測定ができるもので、シャント抵抗を使った電力計（電流計）のような
　　　　　　　　　　　電圧のロスも少なく、また、ラインを変流器に巻いてやるだけで、感度を上げる事もできる。
　　　　　　　　　　　サンプルは、安全で簡単に測定ができるように、変流器に家庭用のＡＣコードの片側を通しただけのもので、ＡＣラインの加工は簡単だが精度は
　　　　　　　　　　　高くはない。

　　　　　　　　　　　使用した変流器は、本来は１００Ａの大電流を５Ａの電流に変換して、大電流を小型の電流計で測定するような用途で使用するものだ。
　　　　　　　　　　　一般に変流器の二次側に流れる電流は数Ａと大きいため、二次側は電流計を直接つないでショートさせるか、低抵抗にして使わないと、
　　　　　　　　　　　高エネルギーの高電圧が発生して、感電したり、変流器が燃え出す可能性すらある。また、本来はアースの接地が必要なものだ。

　　　　　　　　　　　変流器には、最低でも必ず負荷をつなぎ、開放にはしないように注意が必要だ。　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　

写真、回路図

test1.c

サンプル①　プログラムソース(MPLAB用　PIC18F14K50用　Ｃ言語(MPLAB　C18))　バージョン








　　　　　（１２）コンデンサ容量計（１～１００００［ｐＦ］）にしてみる　

　　　　　　　　　　　コンデンサ容量計を作ってみた。
　　　　　　　　　　　１００ＫＨｚ、１０ＫＨｚ、１０ＫＨｚを加えた時のコンデンサのリアクタンスを基準コンデンサのリアクタンスと比較しているもので、
　　　　　　　　　　　 「レトロのページ」 で紹介している秋月電子の微小容量計と同じ原理のものだ。
　
　　　　　　　　　　　電源を投入すると測定レンジ（１００ｐＦ／１０００ｐＦ／１００００ｐＦ）を聞いてくるので、Ｓ０で画面に選択するレンジを表示して、
　　　　　　　　　　　Ｓ１～Ｓ３（測定するレンジに該当するコンデンサがつながっているボタン）を押し続け、「Ｓｅｌｅｃｔｅｄ　～」メッセージが表示されたら、
　　　　　　　　　　　ボタンを離すと、数秒ほどで測定が開始される（この間に初期値の測定が行なわれているので、測定が開始されるまでは、
　　　　　　　　　　　測定端子には何もつながないようにする）。
　　　　　　　　　　　測定が開始されてから、測定端子に測定するコンデンサを接続すると、その容量が表示される。
　　　　　　　　　　　測定は２秒毎に繰り返し行なわれるが、測定するレンジを切り替える場合は、Ｓ０を押し続ける事で初期画面に戻る。

　　　　　　　　　　　測定精度は高くはないが、精度を高くするなら、基準となるコンデンサ（１００ｐＦ、１０００ｐＦ、１００００ｐＦ）の精度はなるべく高い
　　　　　　　　　　　ほうが良い。実験では、１００ｐＦレンジで数パーセント、１００００ｐＦレンジで数十パーセント程度の測定精度だった。
　
　　　　　　　　　　　整流用ダイオードは、小容量のショットキーが必須で、秋月電子で安価で購入できるＨＮ２Ｓ０１ＦＵを使用した。
　　　　　　　　　　　これ以外のダイオードを使った場合は、測定結果に著しく大きな誤差がでる（測定結果が正比例しない）可能性がある。
　　　　　　　　　　　平滑用の１００μＦのコンデンサは、この値より大きくても小さくても、測定精度が悪くなる。
　　　　　　　　　　　（小さすぎると平滑が不充分となり、大きすぎると、次の測定開始までに放電が完了しないため、測定結果がバラバラになる）。
　　　　　
　　　　　　　　　　　

写真、回路図
０．０００４７０μＦ（４７０ｐＦ）誤差１０パーセントのセラミックコンデンサを測定したイメージ
　　　　　　　　　　　

使い方
　

測定レンジ
　　　　　　　　　　　　

ＨＮ２Ｓ０１ＦＵは、米粒のように小さな６ピンダイオードで、このサンプルではパラレルにして使用する

test1.c

サンプル①　プログラムソース(MPLAB用　PIC18F14K50用　Ｃ言語(MPLAB　C18))　バージョン








　　　　　６．ＬＣＤ表示器（１６文字＊２行）にしてみる

　　　　　　　　　　　秋月電子で購入できるオレンジ色のＬＣＤ表示器（ＳＤ１６０２ＨＵＯＢ）を使った簡単な表示器を作ってみた。
　　　　　　　　　　　上記、ＬＣＤ表示器の表示部を２行にし、より多用途に使えるようにしたものだ。
　　　　　　　　　　　なるべく上記の表示器とプログラムレベルの互換性を持たせるため、４ビットモードで使用し、ＬＣＤとの接続ポートは
　　　　　　　　　　　同じにしてある。
　　　　　　　　　　　上記同様、１２ＭＨｚの水晶をつないで、ＰＬＬで４８ＭＨｚ動作させて使用する。
　　　　　　　　　　　

　　　　　　　　　　　サンプル①は、ＬＣＤの稼動確認のために作ったもので、メッセージを表示するだけのものだ。

写真、回路図
このＬＣＤのバックライトはオレンジ色で、小型ながら、なかなか見やすい感じだ。

sample1.c

サンプル①　プログラムソース(MPLAB用　PIC18F14K50用　Ｃ言語(MPLAB　C18))　バージョン


　　　　　（１）コンデンサ容量計（１～１００００［ｐＦ］）にしてみる（その１）

　　　　　　　　　　　上記のＤＭＣ１６１１７Ａ（１６文字＊１行）ＬＣＤで作った「（１２）コンデンサ容量計（１～１００００［ｐＦ］）にしてみる」を移植してみました。
　　　　　　　　　　　使い方は、上記の容量計と同じですが、表示が２行あれば簡単な操作説明が入れられるので、こちらの方が使いやすい感じです。
　
　　　　　　　　　　　測定レンジは（１００ｐＦ／１０００ｐＦ／１００００ｐＦ）で、実験では１００ｐＦレンジは数パーセント程度の精度で使えましたが、
　　　　　　　　　　　１００００ｐＦレンジは数十パーセント程度の精度しかなく、目安レベルにしかなりません。
　　　　　　　　　　　表示がオーバーフロー（Ａ／ＤコンバータがＦＶＲの設定値を越える）すると「＊＊＊・・＊＊」が表示されます。
　
　　　　　　　　　　　１００ｐＦ、１０００ｐＦ、１００００ｐＦのコンデンサは、測定の基準になるものなので、測定精度を高くするには、なるべく精度が高い
　　　　　　　　　　　必要があります（測定精度は、このコンデンサの精度で決まってしまいます）。
　　　　　　　　　　　整流用ダイオードは、小容量のショットキーが必須で、秋月電子のＨＮ２Ｓ０１ＦＵを使用していますが、これ以外のダイオードを
　　　　　　　　　　　使った場合は、測定結果に大きな誤差がでる可能性があります。
　　　　　　　　　　　平滑用の１００μＦのコンデンサは、この値より大きくても小さくても、測定精度が悪くなります。
　　　　　
　　　　　　　　　　　

写真、回路図
１５ｐＦ（誤差１０パーセント）のセラミックコンデンサを測定したイメージ
１００００ｐＦレンジの精度を高くするには、１００μＦのコンデンサを大きくして待機時間を長くする（プログラムを修正する）
必要があるが、そうすると、測定にかかる時間が長くなってしまって、実用的なものではなくなってしまう。
　　　　　　　　　　　

測定イメージ
１００ｐＦレンジについては、ある程度は使えそうだ。
　　　　　　　　　　　

使い方
　

測定レンジ
　　　　　　　　　　　　

ＨＮ２Ｓ０１ＦＵは、米粒のように小さな６ピンダイオードで、このサンプルではパラレルにして使用する

test1.c

サンプル①　プログラムソース(MPLAB用　PIC18F14K50用　Ｃ言語(MPLAB　C18))　バージョン








　　　　　（２）コンデンサ容量計（１００［ｐＦ］～１００００[μＦ]）にしてみる（その２）

　　　　　　　　　　　１００［ｐＦ］～１００００[μＦ]程度までの測定ができるコンデンサ容量計を作ってみた。
　　　　　　　　　　　コンデンサの時定数（放電時間）を測定しているもので、測定精度は高くはないが、大容量のコンデンサの測定には便利なものだ。
　　　　　　　　　　　測定レンジは１０μＦ（１００ｐＦ～１０μＦ）、１００００μＦ（０．１μＦ～１００００μＦ）の２つをつけているが、測定精度は高くはないので、
　　　　　　　　　　　目安レベルのものだ。
　　　　　　　　　　　マルチテスターの容量計レンジの測定値と比較すると、測定精度は数十パーセント程度で、コンデンサの種類によっては、値が大きく
　　　　　　　　　　　ずれる事があるようだ（私が使っているメーカのテスターの測定値が、どれほど信用できるのかはわかりませんが）。

　　　　　　　　　　　使い方は、Ｓ１スイッチでレンジを選択してから電源を入れ、測定が開始されたら、測定するコンデンサをつなぐ。
　　　　　　　　　　　測定は２～３秒毎（コンデンサの値により異なる）に繰り返し行なわれる。
　
　　　　　　　　　　　使用しているＰチャンネルＭＯＳ－ＦＥＴは、秋月電子で安価で購入できるもので、本当は、こんなに大きなものを使う必要はない。
　　　　　　　　　

写真、回路図
１０００μＦのアルミ電解コンデンサを測定したイメージ　
手持ちの部品の都合で４４Ω１Ｗは２２Ω１／２Ｗ＋２２Ω１／２Ｗ、１００Ω１Ｗ１％は選別品です。　
　　　　　　　　　　　

測定イメージ①
コンデンサの種類によって、値が大きく外れる事があるようだ。
　　　　　　　　　　　

測定イメージ②　
０．１μＦのセラミックコンデンサを、マルチテスターの測定値と比較したイメージ
　

test1.c

サンプル①　プログラムソース(MPLAB用　PIC18F14K50用　Ｃ言語(MPLAB　C18))　バージョン








　　　　　（３）圧力計にしてみる

　　　　　　　　　　　 マルツパーツ館 の店頭で５０円程度で販売されていた圧力センサー（ＦＰＭ－０２ＰＧ　＋　専用ボード）を使って圧力計にしてみた。
　　　　　　　　　　　このボードは、気体の圧力を測るもので、大気圧をヘクトパスカルで求めるようなものではないが、コンプレッサーやタイヤの空気圧
　　　　　　　　　　　（そんな高圧力に耐えられるのかはわからないが）等、日用的にも、いろいろ役に立ちそうだ。
　　　　　　　　　　　このセンサーボードの出力は、大気圧では、ほぼゼロになっている。
　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　サンプルは、１秒毎に繰り返し測定を行い、数値を表示するものだ。
　　　　　　　　　　　Ｓ０スイッチを押し続けると表示をホールドし、再度Ｓ０スイッチを押すと、ホールドが解除される。
　　　　　　　　　　　センサーの圧力導入口に自転車用の虫ゴムチューブを取り付けて、コンプレッサーにつないでテストしたイメージでは、コンプレッサーに
　　　　　　　　　　　つながないで虫ゴムを指で軽くつまんだだけでも、表示が振り切れてしまう（１０２３が表示される）ほどの高感度だったので、
　　　　　　　　　　　感度はプログラム中の「G_ADC_MODE」に「PI_ADCMODE_0～2」の何れかを選択する事で変更できるようにしてある。
　
　　　　　　　　　　　このボードは１２Ｖの電源が必要なので、ＰＩＣ用の５Ｖ電源は、１２Ｖの電源から５Ｖ電源レギュレタで作り出している。
　　　　　　　　　　　このボードの詳細については、店頭に表示があるのみなので、購入時に、店頭で書き写しておく必要がある。
　　　　　　　　　　　説明書の回路図にある抵抗は、このサンプルでは使用していない。
　　　　　　　　　

写真、回路図
ＦＰＭ－０２ＰＧの圧力導入口に、ダイソーで購入した自転車用の虫ゴムを取り付けて、コンプレッサーにつないだ。
このセンサーボードの感度は高く、虫ゴムをつまんだだけでも数値は大きく変化するので、テストでコンプレッサーは不要だ。
ＰＩＣの電源は、５ＶＤＣジャックからではなく、アダプタ基板左側の１２Ｖ端子側から５Ｖレギュレタを通して供給する

ＦＰＭ－０２ＰＧと付属ボードのピン配置図
センサーとボードのセットで、破格の５０円で販売されていた。

test1.c

サンプル①　プログラムソース(MPLAB用　PIC18F14K50用　Ｃ言語(MPLAB　C18))　バージョン








　　　　　７．Ｄ／Ａコンバーターを使ってみる

　　　　　　　　　　　今では使わなくなってしまった昔のＤ／Ａコンバーターがいろいろあるので使ってみました。


　　　　　（１）ＤＡＣ０８０８シリーズ（８ビットパラレルＤ／Ａコンバーター）を使ってみる　[DAC0806]

　　　　　　　　　　　ＤＡＣ０８０８シリーズは、Ｄ／Ａコンバーターが一般的に使われるようになった初期の頃に、８ビットパラレル入力のＤ／Ａ
　　　　　　　　　　　コンバーターとして一般的だったものです。
　
　　　　　　　　　　　動作に多電源が必要になりますし、電圧出力ではないので、出力にオペアンプによる変換回路が必要になる等、
　　　　　　　　　　　あまり使いやすいＩＣとは思えませんが、このＩＣは、趣味のマイコン工作の分野でも、かなり一般的に使われていたように思います。
　
　　　　　　　　　　　事例の回路は、データシートのサンプルを、手持ちの部品に合わせて簡略化したものですが、精度が高い必要があるなら、
　　　　　　　　　　　回路中の抵抗や供給電圧は、しっかりした設計が必要になります。
　　　　　　　　　　　マイコン側は８ビットパラレル出力するだけなので、何でも良いのですが、このサンプルでは上記のＵＳＢ実験ボードを使用しています。
　　　　　　　　　　　なお、このＩＣは、ＤＩＰパッケージと、ＳＯＰパッケージでピンのレイアウトが全く異なるので、使用する場合には注意が必要です。
　　　　　
　　　　　　　　　　　サンプルは、０Ｖ～５Ｖのフルスイングのノコギリ波（４Ｈｚ程度）を出力するものです。
　　　　　　　　　　　

写真、回路図
　　　　　　　　　　　

オシロスコープによる測定イメージ
あまり高速でスイッチングすると、ノイズが増えるかも知れません
（このサンプルは１ＫＨｚで２５６データをスイッチングしています）
　　　　　　　　　　　

このＩＣの内部イメージ　※データシートより抜粋

test1.c

サンプル①　プログラムソース(MPLAB用　PIC18F14K50用　Ｃ言語(MPLAB　C18))　バージョン








　　　　　８．モータードライバーを使ってみる


　　　　　（１）ＤＲＶ８８３０（Ｉ２Ｃ・ＰＷＭモータードライバーＩＣ）を使ってみる　[DRV8830/18F14K50]

　　　　　　　　　　　ＤＲＶ８８３０を使ったサンプルを作ってみました。
　　　　　　　　　　　このＩＣは、秋月電子で１７０円（Ｈ２４．１１現在）で購入できるモータードライバーＩＣで、Ｉ２Ｃ接続で同時に９個までの
　　　　　　　　　　　ＤＣモーターを、正転・反転でＰＷＭ制御できます。
　　　　　　　　　　　小型ながら電源電圧が２．７５～６．８Ｖで、１Ａまで使用できます。

　　　　　　　　　　　サンプルは、ＵＡＲＴでパソコンにつないで、ハイパーターミナルから、回転方向とスピードをコントロールするものです。
　　　　　　　　　　　例えば、正転で速度９９パーセントなら、＋９９、反転で速度５０パーセントなら、－５０、停止なら＋００と入力します。
　　　　　　　　　　　このプログラムとは関係ありませんが、大きなモーターの場合、正転からいきなり反転すると、モーターが故障したり
　　　　　　　　　　　電流値を越える可能性があるので、いったん停止してから反転したほうがいいかも知れません。
　
　　　　　　　　　　　

写真、回路図
このドライバーＩＣは、「ＩＳＥＮＣＥ」につないだ抵抗で、電流の上限を指定する事ができます。
このサンプルでは１Ａ（０．２Ω　[０．１Ω＊２]）にしてあります。
この抵抗値は、単に「Ｒ＝０．２[V]／Ｉ[A]」で求められますが、１Ωより小さくする必要があります。
　　　　　　　　　　　

基板イメージ
秋月電子のモジュール基板は立てて装着できるので、機器の隙間でも入りそうです。　　
　　　　　　　　　

ハイパーターミナルの入力イメージ／オシロスコープによる測定イメージ（無負荷の時）
　　　　　

ハイパーターミナルの設定　

test1.c

サンプル①　プログラムソース(MPLAB用　PIC18F14K50用　Ｃ言語(MPLAB　C18))　バージョン



　　　　　（２）ＤＲＶ８８３０（Ｉ２Ｃ・ＰＷＭモータードライバーＩＣ）を使ってみる（その２）　　[DRV8830/18F14K50]

　　　　　　　　　　　ＤＲＶ８８３０を２つ使って、２個のＤＣモータをコントロールするサンプルを作ってみました。
　　　　　　　　　　　このＩＣは、Ａ０、Ａ１ピンの設定を変更することで、同時に９個までのＤＣモーターを、正転・反転でＰＷＭ制御できます。

　　　　　　　　　　　サンプルは、ＵＡＲＴでパソコンにつないで、ハイパーターミナルから、２つのＤＣモーターの回転方向とスピードをコントロール
　　　　　　　　　　　するものです。
　　　　　　　　　　　例えば、モーターＡを正転で速度９９パーセントなら、Ａ＋９９、モーターＢを反転で速度５０パーセントなら、Ｂ－５０、
　　　　　　　　　　　モーターＡを停止ならＡ＋００と入力します。
　
　　　　　　　　　　　

写真、回路図
　　　　　　　　　　　

基板イメージ
実験では、上記のＩ２Ｃ・ＥＥＰの実験ボードを使用していますが、今回はＥＥＰは使用しないのでソケットから抜いてあります　　
　　　　　　　　　

ハイパーターミナルの入力イメージ
　　　　　

ハイパーターミナルの設定　

test1.c

サンプル①　プログラムソース(MPLAB用　PIC18F14K50用　Ｃ言語(MPLAB　C18))　バージョン












●ロジックテスター（その２）　　(PIC18F14K50)

　　　　　ロジックテスターを作ってみました。
　　　　　上記で紹介している、１２Ｆ１８２２バージョンのロジックテスターに、分周器を追加したものです。
　　　　　Ｌ／Ｈ／ＯＦＦ（未接続）／クロックの４つのレベルをＬＥＤで識別するほか、
　　　　　クロック信号に分周器を通したＬＥＤの点滅機能を追加する事で、１～数ＫＨｚ程度の、おおよその
　　　　　周波数を目視でデバッグできます。
　　　　　
　　　　　マイコン基板の開発では、デバッグでオシロスコープやテスターを使う事が多いと思いますが、
　　　　　基板に実装された小さな部品の何箇所にもオシロのプロープの先端を当てて、オシロの画面を見ながら
　　　　　レンジを切り換えたりといった作業が、意外に大変だったので作ったものですが、
　　　　　こういう簡単なツールがあると、ＬＥＤの点滅だけで、瞬時に感覚的な判断ができます。
　　　　　こういうツールは、無駄な機能をなくした簡単なものが使いやすいようです。
　　　　　
　　　　　なお、この分周器のカウンタを動かすには、正／負のシーソー入力が必要です。
　　　　　これは、プロープの接触不良による誤カウントをなくすためです。


写真／回路図
ＧＮＤ端子をテストするボードのＧＮＤにつないで、測定端子をテストするポートに接触させます。
ＬＥＤの制限抵抗を１ＫΩとしていますが、
これは、このＭＰＵのＩ／Ｏポートのトータル電流が上限で５０ｍＡだからです。
但し、緑のＬＥＤだけ、１ＫΩでは暗すぎるので、３００Ωにしています。


ＬＥＤの点灯イメージ
注意！！！　この分周カウンタの処理速度は数ＫＨｚ程度しかないので、
３～５（１／１００００分周～１／１００００００分周）のＬＥＤは、「ロジックテスター（その２）」では、
あってもほとんど意味がありません。

sample1.c

プログラムソース　サンプル①　(PIC18f14K50用)　ＭＰＬＡＢＸ　Ｃ言語（ＸＣ８）プログラム　内部ＯＳＣ：１６ＭＨｚ

sample2.c

プログラムソース　サンプル①　(PIC18f14K50用)　ＭＰＬＡＢＸ　Ｃ言語（ＸＣ８）プログラム　内部ＯＳＣ：３２ＭＨｚ












40ピンPIC　PIC18F4550を使ってみる

マイクロチップ社のマニュアルより抜粋




　　●実験ボード　タイプ１(PIC18F4550)


　　　　　　　簡単な実験ボードを作ってみた。

　　　　　　　詳細な検証をしているわけではありませんが、実験では１８Ｆ４５５０に、ＭＰＬＡＢ（Ｖ８．５３）からＰＩＣＫＩＴ２で書き込みを行なうと、
　　　　　　　「Verifying　Program　Memory」で、「PK2Error0027　Failed　verify」が発生する事があるので（一度、このエラーが発生するとＰＩＣＫＩＴ２
　　　　　　　では書き込みができなくなってしまう。ＰＩＣＫＩＴ３からは正常に書き込みできる。）、このサンプルはＰＩＣＫＩＴ３で開発をしています。

写真と回路図


　　　　　１．基本プログラム編

　　　　　　　（１）ルーレットアダプタをつないでみる

　　　　　　　　　　　基板の稼動確認のために、ＰＯＲＴＤにつないだ８個のＬＥＤが１秒毎に回転するプログラムを作ってみた。
　　　　　　　　　　　このサンプルは、ＵＳＢコネクタでパソコンにつないではいけません。
　　　　　　　　　　　また、24型ＥＥＰは使用しないので、ソケットから抜いておきます。
　

写真と回路図

test1.s

プログラムソース①(MPLAB用　PIC18F4550用　アセンブラ(MPLAB　MPASM))　バージョン

test1.c

プログラムソース②(MPLAB用　PIC18F4550用　Ｃ言語(MPLAB　C18))　バージョン

test2.s

プログラムソース③(MPLAB用　PIC18F4550用　Ｔｉｍｅｒ仕様　アセンブラ(MPLAB　MPASM))　バージョン　　　　　ただいま、準備中！！！

test2.c

プログラムソース④(MPLAB用　PIC18F4550用　Ｔｉｍｅｒ仕様　Ｃ言語(MPLAB　C18))　バージョン　　　　　ただいま、準備中！！！








UARTを２つ内蔵した、PIC18F25K22を使ってみる

マイクロチップ社のマニュアルより抜粋




　　●実験ボード　タイプ１(PIC18F25K22)


　　　　　　　簡単な実験ボードを作ってみました。
　　　　　　　このMPUはUARTを２つ内蔵されているので、このような用途には最適だと思います。

　　　　　　　ＯＳＣは内蔵の１６ＭＨｚを使用し、ＰＬＬで６４ＭＨｚ動作させています。
　　　　　　　サンプル①は、ＴＩＭＥＲ１モジュールと、ＵＡＲＴ１、ＵＡＲＴ２を組み合わせたもので、
　　　　　　　１秒毎にＲＣ４のＬＥＤが点滅し、ＵＡＲＴ１、ＵＡＲＴ２の両方のシリアルポートにＡ，Ｂ，Ａ，Ｂ，，，，
　　　　　　　と文字を出力します。
　　　　　　　ボーレートは、１１５２００ＢＰＳにしてあります。
　　　　　　　実験では、ＵＡＲＴ１、ＵＡＲＴ２の両方のシリアルポートに、何らかの機器が接続がされていれば問題はないのですが、
　　　　　　　仮に片方しか接続されていなくてＲＸ１，ＲＸ２がオープンになっていると、ＲＸｎ端子がノイズを拾ってしまって、
　　　　　　　受信割り込み処理が無限に発生する事があるので、ＵＡＲＴの片方しか使わない場合は、ＲＸｎを例えば１０ＫΩ等で
　　　　　　　プルアップするか、プログラム中の「Init_usart関数」の中の「PIE1bits.RC1IE」、「PIE3bits.RC2IE」をゼロにして
　　　　　　　受信割り込み処理を止めてしまうといいと思います。
　　　　　　　但し、ＵＡＲＴ２は、ＰＩＣＫＩＴのＰＧＤ，ＰＧＣと共通のピンになっているので、ＲＸ２をプルアップしたり、
　　　　　　　ＵＡＲＴ２に何らかの機器を接続したりすると、ＰＩＣＫＩＴの更新処理に失敗する事があります。
　　　　　　　ＵＡＲＴ２の接続機器は、ＰＩＣＫＩＴの更新処理中は外せるようにした方がいいかも知れません。
　　　　　　　
　　　　　　　私は、開発中でのＰＩＣＫＩＴや機器の抜き差しが面倒なので、ＵＡＲＴ２はＴＸ２(出力)のみにしてトランジスタを接続し、
　　　　　　　「PIE3bits.RC2IE」はゼロにして、ＵＡＲＴ２のＲＸ２(入力)割り込み処理を停止して、ＲＸ２側のプルアップ抵抗は
　　　　　　　接続しないで使っています。
　　　　　　　
　　　　　　　サンプル②は、ＵＡＲＴ１の割り込みを使ったエコープログラムです。
　　　　　　　上の問題はあるので、もしもＵＡＲＴ２は使わないなら、「PIE3bits.RC2IE」はゼロにしてＲＸ２側には何もつながない方が、
　　　　　　　ＰＩＣＫＩＴの更新処理が楽です。
　　　　　　　ＵＡＲＴ２の割り込みを使ったＵＡＲＴ２のエコープログラムにする事もできますが、この場合は、開発でＰＩＣＫＩＴや
　　　　　　　機器の抜き差しが必要になります。
　　　　　　　
　　　　　　　サンプル③は、ＡＤＣ０～２の値をＵＡＲＴ１に表示するものです。
　　　　　　　ボーレートは、１１５２００ＢＰＳにしてあります。

写真と回路図

サンプル①のＴｅｒａＴＥＲＭのイメージ(UART1/UART2)

サンプル②のＴｅｒａＴＥＲＭのイメージ(UART1)

サンプル③のＴｅｒａＴＥＲＭのイメージ(UART1)

test1.c

プログラムソース①(MPLAB-X(V6.05)　PIC18F25K22用　Ｃ言語(XC8　V2.41))　バージョン

test2.c

プログラムソース②(MPLAB-X(V6.05)　PIC18F25K22用　Ｃ言語(XC8　V2.41))　バージョン

test3.c

プログラムソース③(MPLAB-X(V6.05)　PIC18F25K22用　Ｃ言語(XC8　V2.41))　バージョン




48ピンPIC　PIC18F57Q43を使ってみる


　　　　　　　18F57Q43は、プログラムメモリー128Kバイト、クロック64MHz、その他多くのペリフェラルを積んだ高性能なＭＰＵです。
　　　　　　　これだけ高性能であるにもかかわらず、秋月電子では２００円（変換基板付きで３００円）※R04.03.10現在　で購入できます。

　　　　　　　※注）このデバイスは、R04.3.10現在、最新のMPLABX-V6.00では、PICKIT3には対応していません。PICKIT4が必要になります。 　

写真／ピンレイアウト(マイクロチップ社のマニュアルより抜粋)

デバイスデータ(マイクロチップ社のマニュアルより抜粋)

アロケーションテーブル(マイクロチップ社のマニュアルより抜粋)




　　　　　　　ただいま、準備中！











特殊な機能を内蔵したＰＩＣを使ってみる


　　　　この章では、特殊な機能を内蔵したＰＩＣを使った事例を紹介しています。
　　　　但し、紹介する機能の中には有益なものも多いため、将来はＰＩＣに一般的に内蔵される機能になるかも知れません。





　　●オペアンプを内蔵したＰＩＣ（１６Ｆ７８５）を使ってみる


　　　　
　　　　
　　　　


　　　　　１．電流計（０～１０００ｍＡ）にしてみる

　　　　　　　　　　　電流計を作ってみた。
　　　　　　　　　　　０．１Ωに発生する電圧を、内臓オペアンプで24.44倍に増幅し（5%精度の抵抗で作っているので、そんなに精密に作っていないが）、
　　　　　　　　　　　Ａ／Ｄコンバータに入力し、パソコンのハイパーターミナルに出力する。

写真、ハイパーターミナルのイメージ、回路図

ハイパーターミナルの設定

test1.asm

プログラムソース①(MPLAB用　PIC16F785用　アセンブラ(MPASM))　バージョン


　　　　　２．導通チェッカー（０．０１Ｖ、　１[mS]／１００[mS]）にしてみる

　　　　　　　　　　　導通チェッカーを作ってみた。
　　　　　　　　　　　テスターでは部品を痛めてしまうような耐圧の低いＩＣ基板の導通チェックに使うもので、
　　　　　　　　　　　０．０１Ｖ、　１[mS]／１００[mS]の一瞬のパルスで測定を行い、結果を音とＬＥＤで表示する。

　　　　　　　　　　　※注）部品の耐圧は個々の部品毎に異なりますので、この条件の測定で部品が壊れないという保障はありません。

写真、回路図

ロジックアナライザーによる測定信号のイメージ

test1.asm

プログラムソース①(MPLAB用　PIC16F785用　アセンブラ(MPASM))　バージョン




　　●タッチセンサーを内蔵したＰＩＣ（１２Ｆ１８２２／１６Ｆ１９３８／１６Ｆ１９３９）を使ってみる


　　　　　　　　ＰＩＣ（１２Ｆ１８２２／１６Ｆ１９３８／１６Ｆ１９３９）は、静電容量方式タッチセンサモジュール（ＣＳＭ）を内蔵し、
　　　　　　　　安価ながら、従来の１２Ｆ、１６Ｆシリーズと同等か、それ以上のメモリーを積み、３２ＭＨｚと高速化され、超低消費電力で、
　　　　　　　　従来のシリーズの置き換えにも最適なＰＩＣマイコンです。


写真
　　　　

　　　　　　　　　　　このＰＩＣマイコンについては、上記「８ピンＰＩＣ」、「４０ピンＰＩＣ」の項を参照してください。


　　　　
　　　　
　　　




　　●ＫＥＥＬＯＱ（Ｃｏｄｅ　Ｈｏｐｐｉｎｇ）／ＡＦＰ機能を使ってみる（１６Ｆ６３６／１６Ｆ６３９）


　　　　　　　　Ｍｉｃｒｏｃｈｉｐ社のＫＥＥＬＯＱは、某業界では標準として使われている機能です。
　　　　　　　　また、ＰＩＣには、ＡＦＰ（Ａｎａｌｏｇ　Ｆｒｏｎｔ－Ｅｎｄ）といったワンチップでＲＦ信号を扱えるものもあります。


写真


ＰＩＣＫＩＴ３のつなぎ方
　　　　




　　●実験ボード　タイプ１(PIC16F636)


　　　　　　　簡単な実験ボードを作ってみました。

　　　　　　　このマイコンには、ＵＡＲＴやＳＰＩといった基本的な機能がないので、これらの機能が必要な場合は、
　　　　　　　アセンブラで準部しておく必要があります。
　　　　　　　
　　　　　　　サンプル①は、ＰＯＲＴＣにつないだＬＥＤが１秒間隔で点滅するもので、プログラムの書き込みテストで使用したものです。
　　　　　　　内蔵ＯＳＣ（８ＭＨｚ）で動作させていて、電源をつなぐだけで動作しますので、説明は割愛します。
　　　　　　　
　　　　　　　サンプル②は、ＵＡＲＴのエコープログラムです。
　　　　　　　通信速度は９６００BPSにしてあります。




サンプル①　ＬＥＤの点滅プログラム（接続イメージ）


サンプル②　エコープログラム（接続イメージ）


サンプル②　エコープログラム（実行イメージ）

sample1.asm

プログラムソース　サンプル①(MPLAB用　PIC16F636用　アセンブラ(MPASM))　バージョン

sample2.asm

プログラムソース　サンプル②(MPLAB用　PIC16F636用　アセンブラ(MPASM))　バージョン


　　　　
　　　　
　　　





別室、ＰＩＣ作品のページもよろしく！(続々、バージョンアップ中！！)

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ＣＰＬＤのページもよろしく！(いよいよオープン！　続々、バージョンアップ中！！)

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プログラマブルに変更ができるハードウエアであるＣＰＬＤと、コンピュータであるＰＩＣを組み合わせた、簡単な製作を
紹介しています

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付録（おまけ）のページもよろしく！(続々、バージョンアップ中！！)

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技術系雑誌の付録（おまけ）を使った、おまけのページです
付録の都合上、ここでは、ＰＩＣ以外のＣＰＵを使った製作を紹介しています。（内容は、ＰＩＣと関連がありません。）

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Ｃｙｇｗｉｎのページもよろしく！(続々、バージョンアップ中！！)

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ＷｉｎｄｏｗｓＸＰ上で動作するＵｎｉｘであるＣｙｇｗｉｎのページです。
ＷｉｎｄｏｗｓＸＰ上での、Ｕｎｉｘの開発を紹介しています。
市販の雑誌や書籍では、ＴＲＯＮ系ＯＳ（μＩＴＲＯＮ）や、ＧＮＵを使ったＣＰＵの開発記事が、しばしば紹介されて
いますが、このページでは、ＰＩＣ対応のフリーのコンパイラーの実験を計画しています。ただし、現在、全くの未着手です。
そのほか、ＡＶＲのｇｃｃについて、基本操作をのせています。

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ＡＶＲのページもよろしく！(続々、バージョンアップ中！！)

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ＡＶＲを使った製作のページです 。アセンブラ（ＡＶＲＳｔｕｄｉｏ）、Ｃ言語（ｇｃｃ）、ＢＡＳＩＣ（ＢＡＳＣＯＭ）のサンプルプログラムを紹介しています。
内容は、ＰＩＣと関係がありません。

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動く作品のページもよろしく！(続々、バージョンアップ中！！)

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ＣＰＵを使った動く工作作品のページです。
目標は、自分の意識を持った巨大ロボットを作る事です。
現在は、無償の開発ツールを使った知識データベースの実験を紹介しています。

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古いパソコンの活用のページもよろしく！

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スペックが古くて廃棄するしかなくなったパソコンを、解体して再利用するページです。

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ＡｃｔｉｖｅＢＡＳＩＣのページもよろしく！(続々、バージョンアップ中！！)

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ＵＳＢやＲＳ２３２を使って、ＰＩＣとつなぐ、Windows/XPパソコンの簡単なアプリケーションを紹介しています。
このページでは、無償で使用でき、しかも機能的にも優れている、ＡｃｔｉｖｅＢＡＳＩＣを使った事例を紹介しています。

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パソコンのパラレルポート（プリンタポート）で遊ぼうのページもよろしく！(続々、バージョンアップ中！！)

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Ｗｉｎｄｏｗｓ／ＸＰパソコンのパラレルポート（プリンタポート）を、パソコンのプログラムで操作した簡単な事例を紹介しています。
このページは、パソコンで、直接、外付けのハードウエアを動かすもので、組み込み型ＣＰＵとは関係がありません。

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リアルタイムＯＳで遊ぼうのページもよろしく！(続々、バージョンアップ中！！)

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μＩＴＲＯＮ（ＴＲＯＮ系のＯＳ）を使った簡単な事例を紹介しています。
ＴＲＯＮ系のＯＳは、組み込み型システムにおいては、広く普及しているものです。

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Ｈ－８で遊ぼうのページもよろしく！(続々、バージョンアップ中！！)

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ルネサステクノロジー社の8ビットＣＰＵであるＨ－８を使った簡単な事例を紹介しています。

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ＳＨ－２で遊ぼうのページもよろしく！(続々、バージョンアップ中！！)

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秋月電子で入手が可能になった、32ビットＣＰＵであるＳＨ－２を使った簡単な事例を紹介しています。

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「(別室)ＭＳＰ４３０のページ！(続々、バージョンアップ中！！)

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ＭＳＰ４３０を使った簡単な事例を紹介しています。

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「(別室)Ｍ１６Ｃ／Ｒ８Ｃで遊ぼう 」のページ(続々、バージョンアップ中！！)

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Ｍ１６Ｃ／Ｒ８Ｃを使った簡単な事例を紹介しています。

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計算のページもよろしく！(ただいま、準備中！！)

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ＰＩＣやＡＶＲで使う、簡単な微分、積分、代数計算等をまとめています。
知識ベースや、加速度センサーを使うために準備しているもので、内容は初心者レベルです。

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「(別室)カーアクセサリーのページ！(続々、バージョンアップ中！！)

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カーアクセサリーの簡単な事例を紹介しています。

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「(別室)ゲームコーナーのページ！(続々、バージョンアップ中！！)

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簡単なゲームを紹介しています。

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オーディオのページもよろしく！(続々、バージョンアップ中！！)

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楽器やステレオアンプ等のオーディオ機器を、簡単に自作してみようというコーナーです。

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レトロのページもよろしく！(続々、バージョンアップ中！！)

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今では懐かしいマイコンを使わない製作のページです。
真空管、トランジスタ、ロジックＩＣによる製作を予定しています。

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携帯電話で遊ぼうのページもよろしく！

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携帯電話の簡単なアクセサリーを紹介しています。

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ＳＴＭ８Ｓマイコンで遊ぼうのページもよろしく！

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ＳＴＭ８Ｓマイコンを使った簡単な製作を紹介しています。(続々、バージョンアップ中！！)

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ＡＲＭマイコンで遊ぼうのページもよろしく！

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ＡＲＭマイコンを使った簡単な製作を紹介しています。(続々、バージョンアップ中！！)

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ジャンクボードで遊ぼうのページもよろしく！

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仕様不明のジャンクボードを使った簡単な製作を紹介しています。(続々、バージョンアップ中！！)

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メニューのページ

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ページが増えたので、派手なメニュー画面を作りました。

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これであきずに、次章もよろしく。。。。。。




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