====== 簡易ADロガー(高速シリアル出力)(PIC12F1822) ====== ===== 概要 ===== 拡張ミッドレンジのコアを持つPICマイコンが格安で手に入るようになりました。 今まで、8ピンPICには、ミッドレンジタイプの「PIC12F683」を使用していましたが、機能強化され、且つ、価格が安くなった、拡張ミッドレンジタイプの「PIC12F1822」を使用した、シリアル出力タイプのADロガーを製作しました。 <仕様> * サンプリング速度￫1msec * 通信速度￫115200bps * 入力チャネル数￫1チャネル * 入力電圧範囲￫0V~5V * 送信データのフォーマット￫6バイト<数字4桁+CRLFコード> ※数字4桁は、A/D変換したデータ(A/D変換値)なので、受信側で電圧値に換算します。 ※電圧値は、A/D変換値×4.8828125mVで求めることができます。 {{:imgpaste:202004:admin-20200430-222525.png}} ^ 機能 ^ PIC12F683(ミッドレンジタイプ) | PIC12F1822(拡張ミッドレンジタイプ) | | クロック | 最大20MHz | 最大32MHz | | 内蔵クロック | 最大8MHz | 最大32MHz | | 動作電圧 | 2.0V~5.5V | 1.8V~5.5V | | プログラムメモリ | 2Kワード | 2Kワード | | データメモリ | 128バイト | 128バイト | | EEPROM | 256バイト | 256バイト | | I/O | 6 | 6 | | ADC | 10ビット×4チャネル | 10ビット×4チャネル | | タッチセンサー | 無し | 4チャネル | | コンパレータ | 1チャネル | 1チャネル | | TIMER | 8ビット×2個、16ビット×1個 | 8ビット×2個、16ビット×1個 | | USART | 無し | 1チャネル | | MSSP | 無し | 1チャネル | | CCP | 1チャネル | 1チャネル | | 価格 | 150円 | 80円 | ※価格は、2011年4月時点の秋月電子での販売価格です。(参考) ===== 動作原理 ===== 1msec周期でA/D変換を行い、その結果を115200bpsの通信速度でシリアル出力します。 ===== 動作原理(ハードウェア) ===== ◎クロック 外部クロックを使用せずに、内蔵クロックのみで32MHzの高速クロックを得ることが出来ます。 {{:imgpaste:202004:admin-20200430-222848.png?500}} ◎CCP+TIMER1 CCPモジュールをコンペアモードで使用し、1msecの周期割り込みを発生させます。 ◎ADC 入力されたアナログ信号(0V~5V)を、10ビットのデジタルデータに変換します。 ===== 動作原理(ソフトウェア) ===== ◎メイン関数※main() * クロックを32MHzに設定します。 * USART(ソフト)初期化関数を呼び出します。※通信速度=115200bps * ADC初期化関数を呼び出します。 * LEDを10回点滅させます。 * CCP初期化関数を呼び出します。 * 割り込みを許可します。 * スイッチ(SW)が押下されていれば、LEDを点灯させます。 ◎割り込み関数※interrupt() * A/D変換を行い、A/D変換値を得ます。 * A/D変換値を4バイトの文字列に変換します。(0~1023) * スイッチ(SW)が押下(オン)されていれば、文字列に変換したデータをシリアル出力します。 ◎CCP初期化関数※init_ccp_compare() * CCPモジュールをコンペアモードで初期化し、1msecの周期割り込みを発生させます。 ◎ADC初期化関数※adc_init_ex() * ADCモジュールを初期化します。 ◎ADC読み込み関数※adc_read_ex() * ADCを開始し、変換結果を読み込みます。 ===== 回路図 ===== {{:imgpaste:202004:admin-20200430-222934.png}} ===== ソースコード ===== //********************************************************************** /* 　　＜簡易ＡＤロガー（シリアル出力）＞ */ //********************************************************************** //■マクロ定義 sbit LED at RA5_bit; #define LED_ON 1 #define LED_OFF 0 // sbit SW at RA3_bit; #define SW_ON 0 #define SW_OFF 1 // #define BYTE unsigned short #define WORD unsigned int #define DWORD unsigned long //********************************************************************** //■関数宣言 extern void main(); extern void interrupt(); extern void init_ccp_compare(); extern WORD adc_read_ex(BYTE channel); extern void adc_init_ex(); //********************************************************************** //■メイン関数です。 void main() { static short cnt; // OSCCON = 0b01110000; //clock=32MHz TRISA = 0b00011001; APFCON = 0b00100000; // Soft_UART_Init(&PORTA, 4, 1, 115200, 0); adc_init_ex(); // for (cnt = 0; cnt < 10; cnt++) { LED = LED_ON; Delay_ms(100); LED = LED_OFF; Delay_ms(100); } // init_ccp_compare(); //割り込みを許可します。 INTCON.PEIE = 1; INTCON.GIE = 1; // while (1) { if (SW == SW_ON) { LED = LED_ON; } else { LED = LED_OFF; } } } //********************************************************************** //■割り込み関数です。 double ad; char *buf = "00000\r\n"; // void interrupt() { PIR1.CCP1IF = 0; // // ad = adc_read_ex(0); ad = ADC_Get_Sample(0); //ad *= 4.8828125; //性能改善のため電圧値への換算はパソコン側で行います。 WordToStr(ad, buf); if (SW == SW_ON) { Soft_UART_Write(buf[1]); Soft_UART_Write(buf[2]); Soft_UART_Write(buf[3]); Soft_UART_Write(buf[4]); Soft_UART_Write('\r'); Soft_UART_Write('\n'); } } //********************************************************************** //■ＣＣＰ初期化関数です。（1msecのインターバルタイマ発生用） void init_ccp_compare() { // CCPの設定 PIE1.CCP1IE = 1; PIR1.CCP1IF = 0; CCP1CON.CCP1M3 = 1; CCP1CON.CCP1M2 = 0; CCP1CON.CCP1M1 = 1; CCP1CON.CCP1M0 = 1; CCPR1L = 0x40; // 1msec...(1÷32000000)*4*0x1F40 CCPR1H = 0x1F; // 2msec...(1÷32000000)*4*0x3E80 // TIMER1の設定 PIE1.TMR1IE = 0; PIR1.TMR1IF = 0; TMR1L = 0; TMR1H = 0; T1CON.T1CKPS0 = 0; T1CON.T1CKPS1 = 0; T1CON.TMR1ON = 1; } //********************************************************************** //■ＡＤＣを初期化する関数です。 void adc_init_ex() { ADC_Init(); // ANSELA.ANSA4 = 0; ANSELA.ANSA2 = 0; ANSELA.ANSA1 = 0; ANSELA.ANSA0 = 1; ADCON1.ADFM = 1; ADCON1.ADCS2 = 1; ADCON1.ADCS1 = 1; ADCON1.ADCS0 = 0; ADCON1.ADPREF1 = 0; ADCON1.ADPREF0 = 0; } //********************************************************************** //■ＡＤＣから読み込む関数です。 WORD adc_read_ex(BYTE channel) { static int ad; // ADCON0.GO = 0; ADCON0.ADON = 1; ADCON0.CHS4 = channel.B4; ADCON0.CHS3 = channel.B3; ADCON0.CHS2 = channel.B2; ADCON0.CHS1 = channel.B1; ADCON0.CHS0 = channel.B0; ADCON0.GO = 1; while (ADCON0.GO == 1) { } ad = ADRESH & 0b00000011; ad <<= 8; ad = ad | ADRESL; return (ad); } //********************************************************************** void switch_on_check() { while (Button(&PORTA, 3, 1, 0) == 0) ; while (Button(&PORTA, 3, 1, 1) == 0) ; } //********************************************************************** ===== 動作確認 ===== {{:imgpaste:202004:admin-20200430-223054.png?500}} パソコン側の通信ソフト(ハイパーターミナルなど)で、データを受信します。 その結果をキャプチャしてファイルに保存します。(転送メニューのテキストのキャプチャ機能を使用します) {{:imgpaste:202004:admin-20200430-223104.png}} キャプチャしたデータをExcelに取り込み、電圧値に換算した結果をグラフ表示させて見ました。 入力信号は、1Hz、10Hz、50Hz、100Hzの正弦波です。 {{:imgpaste:202004:admin-20200430-223205.png?500}} {{:imgpaste:202004:admin-20200430-223218.png?500}} {{:imgpaste:202004:admin-20200430-223228.png?500}} {{:imgpaste:202004:admin-20200430-223235.png?500}} このページは稲崎様の閉鎖したHPのコピーで、著作権は稲崎様にあります。[[elechobby:picdic:picdic|詳細]] This page is a copy of Mr. Inasaki's closed website, and the copyright is held by him.[[elechobby:picdic:picdic|Details]]