PIC16F1705 ロータリーエンコーダ テスト

　PIC16F1705でロータリーエンコーダを利用するためのテストをします。

　ロータリーエンコーダの回転方向反転には、いくつか方法がありますが、今回は、IOC（ピン状態変化割り込み）を使う方法です。

　回転方向の判定方法を簡単に説明します。

　ロータリーエンコーダを回転させるとロータリーエンコーダのA,B端子の電圧は下の図のように変化します。（A,B端子ともプルアップされています。）

　AとBの値の変化は、回転方向により異なります。BAの値の前の値を左に1ビットシフトし、今の値との排他的ORをとると、下位2ビットの値が時計回りなら00か01になり、反時計回りなら10か11になります。このことを利用して、回転方向を判定することができます。

　

　回路図です。

　ロータリーエンコーダは、RC4とRC5に接続しました。この２つのピンは、PIC側でウィークプルアップしておきます。

（PIV16F1705では、すべてのI/Oピンがプルアップ可能です。）

　回転方向判定結果（RIGHT,LEFT）は、シリアル変換モジュールFT234Xを通してパソコンのTeraTermに表示させます。

（PPSを使ってRA0にTXをRA1にRXを割り当てました）

ブレッドボードです。

判定結果（TeraTermの画面）です。

　プログラムです。

　通信速度は、9600bpsです。クロックは、内臓クロック8MHz×4=32MHzです。

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#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <xc.h>

 

// CONFIG1
#pragma config FOSC = INTOSC    //内部クロックを使う
#pragma config WDTE = OFF       //ウォッチドックタイマー無効
#pragma config PWRTE = ON       //パワーアップタイマーを有効にする
#pragma config MCLRE = OFF      //MCLRピンをRA3として使用する
#pragma config CP = OFF         //プログラムメモリを保護しない
#pragma config BOREN = ON       //ブラウンアウトリセットを有効にする
#pragma config CLKOUTEN = OFF   //クロック出力を無効とし、RA4ピンとして使用する
#pragma config IESO = OFF       //内部・外部クロックの切り替えでの起動を行わない
#pragma config FCMEN = OFF      //外部クロックを監視しない

// CONFIG2
#pragma config WRT = OFF        //フラッシュメモリを保護しない
#pragma config PPS1WAY = OFF    //ロック解除シーケンスで何度でもPPSLOCKをセット/クリアできる
#pragma config ZCDDIS = ON      //ゼロクロス検出回路無効
#pragma config PLLEN = ON       //×4PLLを動作させる
#pragma config STVREN = ON      //スタックオーバーフローリセットを行う
#pragma config BORV = HI        //ブラウンアウトリセット電圧を高(2.7V)に設定
#pragma config LPBOR = OFF      //低消費電力ブラウンアウトリセット無効
#pragma config LVP = OFF        //低電圧プログラミングを行わない

 

#define _XTAL_FREQ 32000000     //クロック32MHz

 

/* ロータリーエンコーダ関係定義*/
#define ECA RC5 //エンコーダA
#define ECB RC4 //エンコーダB
unsigned char EA;
unsigned char EB;
volatile unsigned char curDat;
volatile unsigned char befDat;
volatile signed char count= 0;

 

void serial_init(unsigned long BR){
    TX1STA = 0x24;   //SYNC=0 TXEN = 1 BRGH = 1
    BRG16 = 1;       //BRG 16bit mode
    RC1STA = 0x90;   //非同期、継続受信可
    unsigned int X= _XTAL_FREQ/BR/4 - 1;
    SP1BRGH = X / 256;
    SP1BRGL = X % 256;
}

 

void putch(unsigned char byte){
    while(!TXIF);
    TX1REG = byte;
}

 

void interrupt isr(){
    IOCIF = 0;   //割り込みフラッグクリア
    IOCCF4 = 0;
    IOCCF5 = 0;
    __delay_ms(2);
    curDat = ECA + (ECB<<1);
    if (befDat != curDat){
        unsigned char d = ((befDat<<1)^curDat) & 3; //回転方向判定
        if(d < 2){
            count++;
        }else{
            count--;
        }
        befDat = curDat;
    }
    if(count >= 4){
        printf("RIGHT\r\n");
        count = 0;
    }else if(count <= -4){
        printf("LEFT\r\n");
        count = 0;
    }
}

 

void main() {
    OSCCON = 0b01110000 ;     // 内部クロック8MHz　×4=32MHz
    ANSELA = 0b00000000 ;     // AN0-AN3を使わない
    ANSELC = 0b00000000 ;     // AN4-AN6を使わない
    TRISA  = 0b00000010 ;     // RA1は入力他は出力
    TRISC  = 0b00110000 ;     // RC4,RC5は入力、他は出力
    PORTA  = 0b00000000 ;     // PORTAクリア
    PORTC  = 0b00000000 ;     // PORTCクリア
/* TX RXピンの割り当て*/
    RA0PPS = 0x14;            //RA0にTXを割り当てる。
    RXPPS = 0x01;             //RXをRA1に割り当てる。
   
    OPTION_REGbits.nWPUEN=0;  // ウィークプルアップ許可
    WPUC = 0b00110000;        // RC4,RC5をプルアップ
       
    /* IOC割り込み設定 */
    IOCCN = 0b00110000;     //RC4,RC5立下り割り込み設定
    IOCCP = 0b00110000;     //RC4,RC5立ち上がり割り込み設定
    IOCIE = 1;              //IOC割り込み許可
    PEIE = 1;               //周辺割り込み許可
    GIE = 1;                //全割り込み許可
    
    serial_init(9600);        // Serial通信初期化とBaud Rateの設定
   
    /* Roatry Encoder 初期値 */
    befDat = ECA + (ECB<<1);
   
    while(1){
    }
}

PIC16F1705 OPアンプテストその2

　PIC16F1705の内蔵OPアンプで反転増幅のテストをします。

　OPA1を使い、OP1CONを次のように設定します。

　OPA１を有効にします。OP1EN=1

　OPA1の-入力をOPA1IN-ピン(RC1)に接続します。OPA1UG=0

　スピードは、Lowに設定。OPA1SG=0

　OPA1の+入力は、バイアス電圧としてFVR Buffer2に接続します。OPA1NCH=11

　FVR（固定参照電圧）は、2.024Vに設定します。

 

　次の回路図ように抵抗とコンデンサを接続して、増幅率2倍の反転増幅とします。

 

　ブレッドボードです。

　INPUTに自作SGから1000Hzの信号を入力して、OPA1OUTの出力をパソコンオシロpicoscopeで観測しました。

 

　青がINPUTで、1Vp-pです。

　赤がOUTPUTで、2Vp-pです。

　プログラムです。main関数のみを示します。

void main() {
    OSCCON = 0b01110010 ;     // 内部クロック8MHz
    ANSELA = 0b00000000 ;     // AN0-AN3を使わない
    ANSELC = 0b00100000 ;     // AN5はアナログピン
    TRISA  = 0b00000000 ;     // 全て出力
    TRISC  = 0b00000010 ;     // RC1は入力、他は出力
    PORTA  = 0b00000000 ;     // PORTAクリア
    PORTC  = 0b00000000 ;     // PORTCクリア
   
    OPA1CON = 0b10000011;   //OPA1EN=1,OPA1UG=0,OPA1NCH=11
    FVRCON = 0b10001000;    //FVREN=1,CDAFVR=10
      
    while(1){

    }
}

 

PIC16F1705 OPアンプテストその1

　PIB16F1705には2つのOPアンプが内蔵されています。これは、このPICの大きな特徴です。

　OPアンプのテスト１として、PIC内のFVR（Fixed Voltage Reference）の電圧、1.024V,2.048V,4.096VをOPA1をボルテージフォロアにして、外部に取り出してみます。

　OPAモジュールは、下の図のような構造になっています。設定は、OPAxCONで行います。（x=1,2）

　

　OPA1を有効にするには、OPA1CONレジスタのbit7(OPA1EN)=1とします。

　OPA1をFVR Buffer2に接続するには、OPA1CONレジスタのbit1:0=11とします。

　OPA1をボルテージフォロア接続にするには、OPA1CONレジスタのbit4(OPA1UG)=1とします。

　今回は、OPアンプのスピードは関係ないので、OPA1SP=0(Low Speed)とします。

　次に、FVRの設定は、FVRCONレジスタで行います。

　FVRCONレジスタのbi7(FVREN)=1として、FVRを有効にします。

　参照電圧は、FVRCONレジスタのbit3:2(CDAFVR)で行い、

　01=1.024V

　10=2.048V

　11=4.096V

　となります。

　CDAFVRの値を変えて、出力（OPA1OUT=RC2）を測定してみました。

　CDFVR=01=1.024Vの時

　

　CDAFVR=10=2.048Vの時 

　CDAFVR=11=4.096Vの時

　FVR(固定参照電圧）を外部に取り出すことができました。（かなり正確です）

　メイン関数だけを示します。（今回は、内部クロック8MHzとしています。CDAFVRは、4.096V出力になっています。）

void main() {
    OSCCON = 0b01110010 ;     // 内部クロック8MHz
    ANSELA = 0b00000000 ;     // アナログ使わない
    ANSELC = 0b00000000 ;     //
    TRISA  = 0b00000000 ;     // 全て出力
    TRISC  = 0b00000000 ;     // 全て出力
    PORTA  = 0b00000000 ;     // PORTAクリア
    PORTC  = 0b00000000 ;     // PORTCクリア
   
    OPA1CON = 0b10010011;   //OPA1EN=1,OPA1UG=1,OPA1NCH=11
    FVRCON = 0b10001100;    //FVREN=1,CDAFVR=11
   
   
    while(1){
      
    }
}

IchigoJamファームウエアを更新

　IchigoJam（イチゴジャム）をご存知でしょうか？

　食べ物ではありません。BASICが走る1ボードマイコンのことです。

　

（IchigoJamのサイトから転載）

　1014年に公開されてから、早５年が経過しました。

　2020年から小学校に導入されるプログラミング教育のツールとして、IchigoJamも候補の一つとなっています。

　IchigoJamは、Tiny BASICが走るファームウエアが公開されていますので、私は2015年に部品を集めて自作しました。

　その様子は、私のホームページであるJH7UBCホームページのIchigoJamのページで紹介しています。

　My IchigoJamです。4.3インチのLCDディスプレイ、キーボードと組み合わせてスタンドアローン（単体）で動作します。

　電源はディスプレイ用の12VとIchogoJam用の5Vを供給しています。

IchigoJam本体です。

　EEPROMを搭載していますので、256のプログラムを記憶できます。

　また、USBシリアル変換モジュールFT234Xを接続すれば、TeraTermとの間で115200bpsの速度で通信が可能です。

　ファームウエアであるIchigoJam BASICは、最新版が1.3.1にバージョンアップされていましたので、本日この最新バージョンに更新しました。

　ファームウエアの更新方法は、「イチゴジャムレシピ」というサイトを参考にしています。

　最近PICの勉強ばかりでしたが、たまにはIchigoJamも引っ張り出してきて、遊ぼうと思います。

　なお、これまでに作ったいくつかのBASICプログラムは、JH7UBCホームページで公開しています。

KCJトップバンドコンテストの賞状

　2月9日、10日に行われたKCJトップバンドコンテストの賞状(PDF)が本日メールで届きました。

　福島県1位の賞状です。ありがとうございました。