====== 簡易多チャネルロガー(複数PIC/35チャネル) ======
===== 概要 =====
以前に製作した、アナログデータロガー(複数PIC使用)は、多チャネルロガーを複数のPICをデイジーチェーンで接続する方式で実現しました。
今回は、1個のPICからシリアル通信(ソフトウエア方式)が複数可能かどうかを確認する意味も含めて、スター接続する方式で動作確認してみました。
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===== 動作原理 =====
1個のマスターPICに5個のスレーブPICをスター接続し、最大35チャネルのアナログデータを測定し、その結果を、マスターに接続したパソコンにデータ転送(9600bps)します。
===== 動作原理(ハードウェア) =====
◎マスターPIC
* パソコンとの接続\\ PIC内蔵のUSARTモジュールを使用して、パソコンとの通信を行います。(9600bps、8ビット、ノンパリティ)
* スレーブPICとの接続\\ I/Oポートを使用して、ソフトウエア的にUSART通信を行います。(9600bps、8ビット、ノンパリティ)\\ スレーブPICを5個接続するために、10個のI/Oポートを使用します。(Rx1~Rx5、Tx1~Tx5)
◎スレーブPIC
* アナログ入力\\ 内蔵のA/D変換モジュールのAN0~AN6までの、7チャネルを使用します。\\ 入力電圧範囲は、0V~5Vで、分解能は、約4.9mVになります。
* マスターPICとの接続\\ PIC内蔵のUSARTモジュールを使用して、マスターPICとの通信を行います。(9600bps、8ビット、ノンパリティ)
===== 動作原理(ソフトウェア) =====
◎マスターモードとスレーブモードの切り替え
* 起動時に、スイッチ(SW_MODE)をオンにするとマスターモードとなり、オフにするとスレーブモードとなります。
◎マスター処理
* パソコン接続用にUSARTモジュールを初期化します。
* アナログチャネルを全て未使用に設定します。
* スイッチ(SW_START_STOP)が押下されるのを待ちます。
* スレーブ接続用のポートをシリアルポートとして初期化します。
* スレーブ(1)にデータ‘!'を送信します。
* スレーブ(1)からのデータを受信します。(データの終端は、0x00です)
* 受信したデータをパソコン側にデータ転送します。
* スレーブ(2)~(5)も、(1)同様の処理を行います。
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◎スレーブ処理
* マスター接続用にUSARTモジュールを初期化します。
* アナログチャネルを全て使用に設定します。
* マスターからのデータ‘!'を受信します。
* 全てのアナログチャネルのデータをA/D変換して取り込み、電圧値に換算し、文字列変換します。
* 文字列変換されたデータをマスターに送信します。
===== 回路図 =====
{{:imgpaste:202004:htmikan-20200430-155542.png}}
===== ソースコード =====
//**********************************************************************
/*
＜簡易多チャネルロガー（複数PIC／35チャネル）＞
*/
//**********************************************************************
sbit SW_MODE at RA5_bit;
sbit SW_START_STOP at RA6_bit;
sbit LED at RA7_bit;
#define CR 0x0D
#define LF 0x0A
//**********************************************************************
extern void main();
extern void master();
extern void slave();
extern void UART1_Write_Text_Ex(char * UART_text);
extern void collection(char *msg);
//**********************************************************************
char error, rdt, sdt, buf[40];
//**********************************************************************
//■メイン関数
void main()
{
short cnt;
//
OSCCON = 0b01110000;
TRISA = 0b01111111;
TRISB = 0b11111111;
//
UART1_Init(9600);
if (SW_MODE == 1) {
ANSEL = 0b00000000;
} else {
ANSEL = 0b01111111;
ADC_Init();
}
//
for (cnt = 0; cnt < 10; cnt++) {
LED = 1;
Delay_ms(50);
LED = 0;
Delay_ms(50);
}
//
while (1) {
if (SW_MODE == 1) {
master();
} else {
slave();
}
}
}
//**********************************************************************
void master()
{
short mode;
//
mode = 0;
while (1) {
if ((SW_START_STOP == 0) && (mode == 0)) {
mode = 1;
LED = 1;
while (SW_START_STOP == 0) {
Delay_ms(100);
}
}
//
if ((SW_START_STOP == 0) && (mode == 1)) {
mode = 0;
LED = 0;
while (SW_START_STOP == 0) {
Delay_ms(100);
}
}
//
if (mode == 0) {
continue;
}
//
error = Soft_UART_Init(&PORTA, 0, 1, 9600, 0);
collection(buf);
UART1_Write_Text(buf);
//
error = Soft_UART_Init(&PORTA, 2, 3, 9600, 0);
collection(buf);
UART1_Write_Text(buf);
//
error = Soft_UART_Init(&PORTB, 0, 1, 9600, 0);
collection(buf);
UART1_Write_Text(buf);
//
error = Soft_UART_Init(&PORTB, 3, 4, 9600, 0);
collection(buf);
UART1_Write_Text(buf);
//
error = Soft_UART_Init(&PORTB, 6, 7, 9600, 0);
collection(buf);
UART1_Write_Text(buf);
UART1_Write_Text("\r\n");
}
}
//**********************************************************************
void slave()
{
short cnt;
int ad;
//
while (1) {
if (UART1_Data_Ready() != 1) {
continue;
}
rdt = UART1_Read();
if (rdt != '!') {
continue;
}
LED = 1;
for (cnt = 0; cnt < 7; cnt++) {
ad = ADC_Get_Sample(cnt);
ad *= 4.8828125;
WordToStr(ad, &buf[cnt * 5]);
}
LED = 0;
buf[35] = 0x00;
UART1_Write_Text_Ex(buf);
}
}
//**********************************************************************
void UART1_Write_Text_Ex(char * UART_text)
{
while (*UART_text != 0x00) {
UART1_Write(*UART_text);
UART_text++;
Delay_ms(10);
}
UART1_Write(0x00);
}
//**********************************************************************
void collection(char *msg)
{
short cnt;
//
Soft_UART_Write('!');
cnt = 0;
while (1) {
msg[cnt] = Soft_UART_Read(&error);
if (msg[cnt] == 0x00) {
break;
}
cnt++;
}
}
//**********************************************************************
===== 動作確認 =====
中央のPICがマスターです。下部の5個のPICがスレーブです。
上側の小さな基板(トランジスタ+抵抗)でRS232Cのレベル変換を行いパソコンに接続します。
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Windows標準の通信ソフト(ハイパーターミナル)でデータを受信します。
1件分のデータが長いので、ハイパーターミナル上は、1件3行で表示されます。
テキストキャプチャしたログファイル上は、1件1行になります。
{{:imgpaste:202004:htmikan-20200430-155651.png?500}}
受信したデータを、Excelでグラフ表示させて見ました。
{{:imgpaste:202004:htmikan-20200430-155700.png?500}}
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