※拡張子を変更してください。(〜.txt ⇒ 〜.c)
/*****************************************************
*  File_Name:main.c     for PIC 12F683
*  16ビットΔΣADC(MCP3425)を使った電圧計
*  表示 AQM1602Y_LNW_FBW(バックライト付き、黒地白文字)
*  ADC,LCDともにI2Cインターフェースで接続
*  HI-TECH Cを使用  MPLAB IDE v8.84
******************************************************/
#include  <htc.h>

/***** コンフィギュレーションの設定 ********/
__CONFIG(FOSC_INTOSCIO   // INTOSCIO oscillator I/O function
       & WDTE_OFF        // Watchdog Timer disabled
       & PWRTE_ON        // Power-up Timer enabled
       & BOREN_ON        // Brown Out enabled
       & MCLRE_ON        // MCLR GP3pin function is reset 
       & CP_OFF          // Program memory code protection is disabled
       & IESO_OFF        // Internal External Switchover mode is disabled 
       & FCMEN_OFF );    // Fail-Safe Clock Monitor is disabled

#define _XTAL_FREQ  1000000 // クロック周波数設定

#define SCL GP4
#define SDA GP5
#define TRISSDA TRISIO5

/** I2C関数 **/
void I2CStart(void);
void I2CStop(void);
unsigned char I2COut(unsigned char data);
unsigned char I2CRcv(unsigned char Ack);
/** lcd 関数 **/
void lcd_data(unsigned char data);
void lcd_cmd(unsigned char cmd);
void lcd_init(void);
void lcd_str(const unsigned char* ptr);
void lcd_clear(void);

/** 関数 **/
void Adc_cfg(unsigned char data);	// MCP3425動作設定
void GetDataI2C(unsigned char *Buffer, unsigned char Cnt);
void ltostring(char digit, unsigned long data, char *buffer);
void Hantei(void);
void Display(void);
void Disp_Over(void);
/**  遅延関数  **/
void delay_5us(unsigned int time);
void delay_5ms(unsigned int time);
void delay_100ms(unsigned int time);

/* グローバル変数　*/
unsigned char Result[3];	// ADCより受信値
unsigned char Gain, hozon;	// Gainの値と保存用
unsigned char i,j;			// 回数カウント
unsigned long Value;		// 計測電圧値

/* 表示用データ */
const unsigned char Index1[] = "Max 2.04V Range ";
const unsigned char Index2[] = "Max 250mV Range ";
const unsigned char Msg1[]   = "Volt=         mV";
unsigned 	   char Msg2[]	 = "+xx.xxx";

const unsigned char Title[]= {
    "Digital_V_meter "
    " AD_Conv MCP3425"
};

/******** メイン関数  ************/
void main(void)
{
	OSCCON = 0x40;		// Set to 1MHz
	TRISIO = 0x00;		// 全ポート出力設定(初期値)
	ANSEL  = 0x00;		// 全ポートデジタル設定
	CMCON0 = 0x07;		// コンパレータオフ
	OPTION_REG = 0x80;	// pull_up disable
//	nGPPU  = 1;			 プルアップ無効
	GPIO   = 0x38;		// GP3,4,5 default High
	lcd_init();			// 液晶表示器の初期化
	Value  = 0;
	Gain   = 1;			// ADCの増幅率:1倍
	hozon  = 0;			// 最初は異なる値に

/************ LCD初期表示  **********/
	j=0;
	lcd_cmd(0x80);			// １行目左端
	for(i=0; i<16; i++) {	// 左から１文字ずつ
		lcd_data(Title[j]);	// タイトルを表示
		delay_5ms(10);
		j++;
	}

	lcd_cmd(0xC0);			// ２行目左端
	for(i=0; i<16; i++) {
		lcd_data(Title[j]);
		delay_5ms(10);
		j++;
	}
	delay_100ms(10);
	lcd_clear();

/** メイン・ループ  **/
	while(1){
		if(Gain == 1){
			Adc_cfg(0x88);	// ADC設定 単動作 16ビット Gain=1
		}else{
			Adc_cfg(0x8B);	// ADC設定 〃 Gain=8
		}
		delay_100ms(2);		// 動作設定後の待機時間
		GetDataI2C(Result, 2);// データ取得
		Hantei();
	}	// End_while
}		// End_main

/***  測定値を換算し判定 ***/
void Hantei(void){
	/* 測定値を数値に変換　*/
	if((Result[0] & 0x80) == 0){	// 正の値の場合
		Value = (long)Result[0] * 256 + Result[1];
		Msg2[0] = '+';
	}else{							// 負の値の場合
		Result[0] = ~Result[0];		// 0,1反転
		Result[1] = ~Result[1];		// 0,1反転
		Value = (long)Result[0] * 256 + Result[1] + 1;
		Msg2[0] = '-';
	}

	/* 電圧の測定値への変換と表示　*/
	if(Gain == 1){		// ゲイン1倍の場合　（2V Range) 
		Value = (Value*20480)/32768;	// xxxx.xmVに変換
		if(Value < 2400){				// 値が小さいか？
			Gain = 8;					// 250mV Rangeへ
		}else if(Value > 20470){		// フルスケールオーバーか？
			Disp_Over();				// Range_Over表示
		}else{			// (0.24〜2.04v) 正常範囲の場合
			ltostring(5, Value, Msg2+1);	// 文字に変換
			Msg2[6] = Msg2[5];		// 小数部右移動
			Msg2[5] = '.';				// 小数点追加　1234.5
			Display();
		}
	}else{		// ゲイン8倍の場合  （250mV Range)
		Value = (25600*Value)/32768;	// xxx.xxmVに変換
		if(Value > 25000){				// 250mVオーバーか？
			Disp_Over();
			delay_100ms(5);
			Gain = 1;					// 2V Rangeへ
		}else{			// ( 〜250mv)正常範囲の場合
			ltostring(5, Value, Msg2+1);// 文字に変換
			Msg2[6] = Msg2[5];			// 小数部右移動
			Msg2[5] = Msg2[4];			// 123.45
			Msg2[4] = '.';				// 小数点追加
			Display();
		}
	}
}
/** 表　示 **/
void Display(void){
		lcd_cmd(0x80);			// 1行目指定
		if(hozon != Gain){		// Range 変更なら
			lcd_cmd(0x84);
			lcd_str("     ");
			lcd_cmd(0xC0);		// ２行目先頭指定
			lcd_str(Msg1);		// 固定メッセージ表示
			hozon = Gain;	// 毎回表示するとチラチラするので
		}					// Range変更時のみ再表示する
		if(Gain == 1){			// レンジチェック
			lcd_str(Index1);	// 2V Range
		}else{
			lcd_str(Index2);	// 250mV Range
		}

		lcd_cmd(0xC6);			// 数値位置へ移動
		lcd_str(Msg2);			// 測定値部更新
}
/* Over表示 */
void Disp_Over(void){
	lcd_cmd(0x80);
	lcd_str("** OVER-RANGE **");
}

/*** ADCデータ取得 ***/
void GetDataI2C(unsigned char *Buffer, unsigned char Cnt){
	unsigned char i;

	I2CStart();					// スタート出力
	I2COut(0xD1);				// アドレス送信 Readモード
	for(i=0; i<Cnt; i++) {		// 複数バイト連続受信
		Buffer[i] = I2CRcv(0);	// ACK受信データ取得
	}
	Buffer[i] = I2CRcv(1);		// NAK受信データ取得
	I2CStop(); 	  				// ストップ出力
}

/*** 数値から文字に　****/
void ltostring(char digit, unsigned long data, char *buffer){
	char i;

	buffer += digit;				 // 最後の数字位置
	for(i=digit; i>0; i--) {		 // 変換は下位から上位へ
		buffer--;					 // ポインター１
		*buffer = (data % 10) + '0'; // ASCIIへ
		data = data / 10;			 // 次の桁へ
	}
}
/*** ADCコンフィギュレーション設定 ***/
void Adc_cfg(unsigned char data){
	I2CStart();
	I2COut(0xD0);		// アドレス送信
	I2COut(data);		// コマンドデータ送信
    I2CStop();		   	// ストップ出力
}

/*** スタート ***/
void I2CStart(void){
	/* SCL,SDAは常時Highとする　*/
	SDA = 0;			// 先にSDA Low
	TRISSDA = 0;		// SDA出力
}
/*** ストップ ***/
void I2CStop(void){
	SCL = 0;			// SCL Low
	delay_5us(1);
	SDA = 0;			// SDA Low
	TRISSDA = 0;		// 出力モードに戻す　SDA =Low
	SCL = 1;			// 先にSCLをHigh
	delay_5us(1);
	SDA = 1;			// 後からSDAをHigh
	delay_5us(10);		// 間隔用遅延	
}
/*** I2Cで1バイト出力 ***/
unsigned char I2COut(unsigned char data){
	int i;
	unsigned char BitPos, ACK;

	/* Data Out */
	TRISSDA = 0;				// SDA出力モード
	BitPos = 0x80;				// ビット位置初期値
	for(i=0; i<8; i++){			// 8ビット繰り返し
		SCL = 0;				// SCL Low
		if((data & BitPos) != 0)SDA = 1;	// ビット出力
		else		SDA = 0;	// SDA Low
		BitPos = BitPos >> 1;	// ビット位置移動
		SCL = 1;				// SCL Highに戻す
	}
	/* Ack チェック */
	SCL = 0;					// クロック１Low
	TRISSDA = 1;				// 入力モードにしてACK入力
	delay_5us(1);
	SCL = 1;					// クロックHighに戻す
	delay_5us(1);
	ACK = SDA;					// ACKチェック
	return(ACK);				// ACKを戻り値とする
}
/*** I2Cで1バイト入力 ***/
unsigned char I2CRcv(unsigned char Ack){
	int	i;
	unsigned char BitPos, data;

	data = 0;
	BitPos =0x80;				// ビット位置リセット
	for(i=0; i<8; i++){			// 8ビット繰り返し
		SCL = 0;				// SCL Low
		TRISSDA = 1;			// 入力モード
		delay_5us(1);			// 幅確保
		SCL = 1;				// SCL High
		if(SDA)					// ビット入力
			data |= BitPos;
		BitPos = BitPos >> 1;	// ビットシフト
	}
	/* ACK/NAK出力 */
	SCL = 0;					// SCL Low
	SDA = Ack;					// ACK ot NAK 出力
	TRISSDA = 0;				// SDA出力モード
	delay_5us(1);				// パルス幅確保
	SCL = 1;					// SCL High
	return(data);				// 受信データを戻す
}
/*** 液晶へ1文字表示 ***/
void lcd_data(unsigned char data){
	I2CStart();			// スタート
	I2COut(0x7C);		// アドレス
	I2COut(0x40);		// 表示データ指定
	I2COut(data);		// 表示データ出力
	I2CStop();			// ストップ
	delay_5us(6);		// 遅延
}

/*** 液晶へ１コマンド出力 ***/
void lcd_cmd(unsigned char cmd){
	I2CStart();					// スタート
	I2COut(0x7C);				// アドレス
	I2COut(0x00);				// コマンド指定
	I2COut(cmd);				// コマンド出力
	I2CStop();					// ストップ
	/* ClearかHomeか */
	if((cmd == 0x01)||(cmd == 0x02))
		delay_5ms(1);			// 5msec待ち
	else
		delay_5us(6);			// 30μsec待ち	
}
/***  LCD 初期化 ***/
void lcd_init(void){
	delay_100ms(1);
	lcd_cmd(0x38);		// 8bit 2line Normal mode
	delay_5us(6);
	lcd_cmd(0x39);		// 8bit 2line Extend mode	
	delay_5us(6);
	lcd_cmd(0x14);		// OSC 183Hz BIAS 1/5
	delay_5us(6);
/** コントラスト設定 **/
	lcd_cmd(0x75);		// Contrast set
	delay_5us(6);
	lcd_cmd(0x56);		// Power/ICON/Contrast control
	delay_5us(6);
	lcd_cmd(0x6C);		// Follwer for 3.3V
	delay_100ms(2);
	lcd_cmd(0x38);		// 標準コマンド指定=0x38
	delay_5us(6);
	lcd_cmd(0x01);		// Clear Display( =0x01)
	delay_5us(6);
	lcd_cmd(0x0C);		// Display On/Off Control( =0x0C)
	delay_5us(6);
    lcd_cmd(0x06);	// EntryModeSet:カーソルは右へ=0x06(通常)
    delay_5ms(1);
}
/*** 全消去 ***/
void lcd_clear(void)
{
	lcd_cmd(0x01);		// 画面クリア
}
/*** 文字列表示 ***/
void lcd_str(const unsigned char* ptr)
{
	while(*ptr != 0)		//文字取り出し 
		lcd_data(*ptr++);	//文字表示
}

/***  5us単位タイマ  ***/
void delay_5us(unsigned int time){
	while(time){
		__delay_us(1);	// 5usec
		time--;			// 5usec x time
	}
}

/***  5ms単位タイマ  ***/
void delay_5ms(unsigned int time){
	while(time){
		__delay_ms(5);	// 5msec
		time--;    		// 5msec x time
	}
}

/***  100ms単位タイマ  ***/
void delay_100ms(unsigned int time){
	while(time){
		__delay_ms(100);// 100msec
		time--;    		// 100msec x time
	}
}