EEPROM/Reader&Writer(SDカード)(PIC18F2550)

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====== EEPROM/Reader&Writer(SDカード)(PIC18F2550) ======

===== 概要 =====
最近では、EEPROM(Electrically Erasable and Programmable Read Only Memory)の容量の大きなものが、安価で販売されています。
※2008年10月時点で、秋月電子でマイクロチップ社製の1MビットEEPROM「24LC1025」が450円で販売

このEEPROMと8ピンのPIC12F683を組み合わせると、かなりコンパクトなデータロガーが出来ます。
例えば、次の図のように温度センサーを接続した、温度データロガーを作成することにより、
【1秒間隔の記録】
約18時間(131072バイト÷2バイト÷60秒÷60分)
【1分間隔の記録】
約45日間(131072バイト÷2バイト÷60分÷24時間)
【1時間間隔の記録】
約7年間(131072バイト÷2バイト÷24時間÷365日)
の温度データを記録することが出来ます。
{{:imgpaste:202004:admin-20200430-190201.png?500}}

しかし、EEPROMにデータを蓄積しただけでは意味がありませんので、この蓄積されたデータを何とかしてパソコンに持っていって、グラフ表示等させて分析する必要があります。

そこで今回は、EEPROMのデータをSDカードにファイルとして保存したり、逆にSDカード上のファイルのデータをEEPROMに書き込むユニットを製作しました。

===== 動作原理 =====
<EEPROM￫SDC書き込み処理>
  - SDカード上のファイル(eep2sdc.txt)をリライトモードでオープンする。
  - EEPROMから16バイト分のデータを読み出す。
  - 読み出したデータをLCDに表示する。
  - 読み出したデータをファイルに書き込む。
  - EEPROMの最後まで、2.~4.を繰り返す。

<SDC￫EEPROM書き込み処理>
  - SDカード上のファイル(sdc2eep.txt)をリードモードでオープンする。
  - ファイルから16バイト分のデータを読み出す。
  - 読み出したデータをLCDに表示する。
  - 読み出したデータをEEPROMに書き込む。
  - ファイルの最後まで、2.~4.を繰り返す。

<メイン処理>
  - 内臓モジュール、LCD、MMC等を初期化する。
  - 開始スイッチが押されるのを待つ。
  - モードが、EEPROM￫SDCであれば、<EEPROM￫SDC書き込み処理>を呼び出す。
  - モードが、SDC￫EEPROMであれば、<SDC￫EEPROM書き込み処理>を呼び出す。
  - 2.に戻る。
{{:imgpaste:202004:admin-20200430-190354.png?500}}

===== 回路図 =====
{{:imgpaste:202004:admin-20200430-190418.png}}

===== ソースコード =====
<code c EepromSdc.c>
//********************************************************************** 
/*
　　『ＥＥＰＲＯＭリーダ＆ライタ（ＳＤカード対応）』 
　■概要
　　・ＥＥＰＲＯＭのデータをＳＤカードにファイルとして保存する。
　　　　→"eep2sdc.txt" 
　　・ＳＤカードにあるファイルをＥＥＰＲＯＭへ書き込む。
　　　　→"sdc2eep.txt" 
*/
//********************************************************************** 

#define		LED					PORTA.F6

#define		SW_MODE				PORTA.F3	//EEPROM←→SDC 
#define		SW_START			PORTA.F4	//開始 
#define		SW_STOP				PORTA.F5	//停止 

#define		ON					1
#define		OFF					0

#define		CR					0x0d
#define		LF					0x0a

#define		ACK					1
#define		NO_ACK				0

#define		DATA_SIZE			16

//********************************************************************** 

static	unsigned	short	dataBuf[DATA_SIZE];

//********************************************************************** 

void	EEPROM_24LC1025_Init()
{
	Soft_I2C_Config(&PORTB, 3, 2);
}

//********************************************************************** 

void	EEPROM_24LC1025_Page_Read(unsigned long addr, unsigned short *buf, unsigned short len)
{
	unsigned	short	cnt;
	//
	Soft_I2C_Start();
	if ((addr & 0x10000) == 0)
		Soft_I2C_Write(0xA0);
	else
		Soft_I2C_Write(0xA8);
	Soft_I2C_Write((addr >> 8) & 0xFF);
	Soft_I2C_Write(addr & 0xFF);
	Soft_I2C_Start();
	if ((addr & 0x10000) == 0)
		Soft_I2C_Write(0xA1);
	else
		Soft_I2C_Write(0xA9);
	for (cnt = 0; cnt < (len - 1); cnt++) {
		buf[cnt] = Soft_I2C_Read(ACK);	//acknowledge 
	}
	buf[cnt] = Soft_I2C_Read(NO_ACK);	//not acknowledge 
	Soft_I2C_Stop();
}

//********************************************************************** 

void	EEPROM_24LC1025_Page_Write(unsigned long addr, unsigned short *buf, unsigned short len)
{
	unsigned	short	cnt;
	//
	Soft_I2C_Start();
	if ((addr & 0x10000) == 0)
		Soft_I2C_Write(0xA0);
	else
		Soft_I2C_Write(0xA8);
	Soft_I2C_Write((addr >> 8) & 0xFF);
	Soft_I2C_Write(addr & 0xFF);
	for (cnt = 0; cnt < len; cnt++) {
		Soft_I2C_Write(buf[cnt]);
	}
	Soft_I2C_Stop();
//	Delay_ms(100);
}

//********************************************************************** 

void	eeprom2sdc()
{
	unsigned	long	addr;
	unsigned	short	cnt;
	//ＭＭＣのファイルのオープン 
	Mmc_Fat_Assign("eep2sdc.txt", 0xA0);
	Mmc_Fat_Rewrite();
	//
	addr = 0;
	for (addr = 0; addr < 0x20000; addr += DATA_SIZE) {
		LED = ON;
		EEPROM_24LC1025_Page_Read(addr, dataBuf, DATA_SIZE);
		LED = OFF;
		for (cnt = 0; cnt < DATA_SIZE; cnt++)
			Lcd_Custom_Chr(2, cnt + 1, dataBuf[cnt]);
		Mmc_Fat_Write(dataBuf, DATA_SIZE);
		//
		LongToStr(addr + DATA_SIZE, dataBuf);
		Lcd_Custom_Out(1, 11, &dataBuf[5]);
		//
		if (SW_STOP == 0)
			return;
	}
}

//********************************************************************** 

void	sdc2eeprom()
{
	static	unsigned	long	fsize, addr;
	static	unsigned	int		cnt1, cnt2, round;
	static	unsigned	short	character, fraction;
	//ＭＭＣのファイルのオープン 
	Mmc_Fat_Assign("sdc2eep.txt", 0);
	Mmc_Fat_Reset(&fsize);
//	fsize = Mmc_Fat_Get_File_Size();
	round = fsize / DATA_SIZE;
	fraction = fsize % DATA_SIZE;
	//
	addr = 0; 
	for (cnt1 = 0; cnt1 < round; cnt1++) {
		LED = ON;
		for (cnt2 = 0; cnt2 < DATA_SIZE; cnt2++) {
			Mmc_Fat_Read(&character);
			dataBuf[cnt2] = character;
			Lcd_Custom_Chr(2, cnt2 + 1, character);
		}
		LED = OFF;
		EEPROM_24LC1025_Page_Write(addr, dataBuf, DATA_SIZE);
		addr += DATA_SIZE;
		//
		LongToStr(addr, dataBuf);
		Lcd_Custom_Out(1, 11, &dataBuf[5]);
		//
		if (SW_STOP == 0)
			return;
	}
	//
	if (fraction > 0) {
		LED = ON;
		for (cnt2 = 0; cnt2 < fraction; cnt2++) {
			Mmc_Fat_Read(&character);
			dataBuf[cnt2] = character;
		}
		LED = OFF;
		EEPROM_24LC1025_Page_Write(addr, dataBuf, fraction);
		//
		LongToStr(addr + fraction, dataBuf);
		Lcd_Custom_Out(2, 1, dataBuf);
	}
}

//********************************************************************** 

void	main()
{
	//変数の定義 
	unsigned	short	cnt;
	//
	OSCCON.IRCF2 = 1;
	OSCCON.IRCF1 = 1;
	OSCCON.IRCF0 = 1;
	OSCCON.SCS1 = 1;
	OSCCON.SCS0 = 1;
	//Ａ／Ｄ変換の設定 
	ADCON1.PCFG3 = 1;
	ADCON1.PCFG2 = 1;
	ADCON1.PCFG1 = 1;
	ADCON1.PCFG0 = 1;
	//ポートの設定 
	TRISA = 0b10111111;
	TRISB = 0b00000000;
	TRISC = 0b00000001;
	//変数の初期化 
	//ＬＣＤの初期化 
	Lcd_Custom_Config(&PORTB,7,6,5,4,&PORTA,2,1,0);
	Lcd_Custom_Cmd(LCD_CURSOR_OFF);
	Lcd_Custom_Cmd(LCD_CLEAR);
	for (cnt = 1; cnt <= 16; cnt++) {
		Lcd_Custom_Chr(1, cnt, 0xFF);
		LED = ON;
		Delay_ms(50);
		LED = OFF;
		Delay_ms(50);
	}
	for (cnt = 1; cnt <= 16; cnt++) {
		Lcd_Custom_Chr(2, cnt, 0xFF);
		LED = ON;
		Delay_ms(50);
		LED = OFF;
		Delay_ms(50);
	}
	Lcd_Custom_Cmd(LCD_CLEAR);
	//ＭＭＣの初期化 
	LED = ON;
	Spi_Init_Advanced(MASTER_OSC_DIV64, DATA_SAMPLE_MIDDLE, CLK_IDLE_LOW, LOW_2_HIGH);
	if (Mmc_Fat_Init(&PORTC, 2)) {
		Lcd_Custom_Out(1, 1, "MMC error!");
		while (1) {
			LED = ON;
			Delay_ms(50);
			LED = OFF;
			Delay_ms(50);
		}
	}	
	Spi_Init_Advanced(MASTER_OSC_DIV16, DATA_SAMPLE_MIDDLE, CLK_IDLE_LOW, LOW_2_HIGH);
	LED = OFF;
	//
	EEPROM_24LC1025_Init();
	//
	while (1) {
		Lcd_Custom_Out(1, 1, "EEPROM <-> SDC");
		//開始スイッチが押されるのをチェックする。 
		while (SW_START == 1) {
			Delay_ms(10);
		}
		Lcd_Custom_Cmd(LCD_CLEAR);
		//
		if (SW_MODE == 1) {
			Lcd_Custom_Out(1, 1, "PROM->SDC");
			eeprom2sdc();
			Delay_ms(1000);
			Lcd_Custom_Cmd(LCD_CLEAR);
		} else {
			Lcd_Custom_Out(1, 1, "PROM<-SDC");
			sdc2eeprom();
			Delay_ms(1000);
			Lcd_Custom_Cmd(LCD_CLEAR);
		}
	}
}//~!

//**********************************************************************
</code>

===== 動作確認 =====
{{:imgpaste:202004:admin-20200430-190559.png?500}}

左側:スイッチおよびLED部分です。
右側:24LC1025とPIC18F2550部分です。
{{:imgpaste:202004:admin-20200430-190611.png}}{{:imgpaste:202004:admin-20200430-190616.png}}

左側:SDカード部分です。
右側:LCD部分です。起動時の表示画面です。
{{:imgpaste:202004:admin-20200430-190622.png}}{{:imgpaste:202004:admin-20200430-190626.png}}

EEPROM￫SDカードへの書き込み
1行目の右側:書き込んでいるデータのサイズです。
2行目:書き込んでいるデータを表示しています。(高速に変化しますので、目で確認することは困難です)
{{:imgpaste:202004:admin-20200430-190636.png?500}}

SDカード￫EEPROMへの書き込み
1行目の右側:書き込んでいるデータのサイズです。
2行目:書き込んでいるデータを表示しています。(高速に変化しますので、目で確認することは困難です)
{{:imgpaste:202004:admin-20200430-190650.png?500}}

SDカード上のファイルです。
EEP2SDC.TXT:EEPROM￫SDカードへ書き込み
SDC2EEP.TXT:SDカード￫EEPROMへ書き込み
{{:imgpaste:202004:admin-20200430-190706.png}}

EEP2SDC.TXTとSDC2EEP.TXTのファイルのサイズです。(131072バイト)
{{:imgpaste:202004:admin-20200430-190735.png?500}}

SDカード￫EEPROMへ書き込むデータの内容例です。(最初の部分)
{{:imgpaste:202004:admin-20200430-190747.png?500}}

SDカード￫EEPROMへ書き込むデータの内容例です。(最後の部分)
{{:imgpaste:202004:admin-20200430-190758.png?500}}

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