Ｈ８の３０５２のハードウエアマニュアルを読むと自由に読み込み・書き込みが出来る１６ビットのタイマーカウンタＴＣＮＴがあることがわかりました。
そのハードウエアマニュアルを読むとタイマーカウンタを０から動作させて好きな時にその値を調べられるフリーランニング動作というものがあることがわかりました。それを読んでやってみるとうまくフリーランニング動作を使ったＰＷＭ波形を生成することが出来ました。
まずカウンタのクロックを選びます。このカウンタクロックはシステムクロックφを分周したクロック（φ／２、φ／４、φ／８）から選択できます。
Ｈ８の３０５２の場合、システムクロックは２５ＭＨｚなのでカウンタクロックはφ／８を選ぶとΦ／８＝２５ＭＨz／８＝３.１２５ＭＨｚ。 １周期は１／３.１２５ＭＨｚ。１カウンタごとに１／３.１２５Ｍ秒だけ時間が刻まれることになります。ちょうど３１２５だけカウンタが過ぎると１Ｍｓの時間が 過ぎることになります。
ハードウエアマニュアルにはこう書いてあります。
ITU チャネル0〜4 のカウンタ（TCNT）はリセット直後は、すべてフリーランニングカウンタの設定となっており、 TSTR の対応するビットを1 にセットするとフリーランニングカウンタとしてアップカウント動作を開始します。 TCNT がオーバフロー（H'FFFF→H'0000）するとTSR のOVF フラグが1 にセットされます。 このとき、対応するTIER のOVIE ビットが1 ならば、CPU に割込みを要求します。 TCNT はオーバフロー後、H'0000 から再びアップカウント動作を継続します。
このポート１のビット０からＰＷＭ波形を出力するためのフローチャートをこのようなもので、これに従ったソースコードは下のようになります。
インクルードファイル＜3048f.h＞で定義されているのですがＩＴＵ０のタイマーカウンタのレジスタは ITU0.TCNT と記述されています。
１行目に #include <3048f.h> と書いておけばこのレジスタをITU0.TCNTで表すことができます。
先ほど書きましたようにこのレジスタは書換・読込が自由にできるレジスタです。
#include <3048f.h>
/* フリーランニングモードでＩＴＵ０初期化 *********************/
/* 3125：１ｍｓ、4687.5：１．５ｍｓ、6250：２ｍｓ、62500：２０ｍｓ***/
void timer0FreeInit(void){
ITU0.TCR.BYTE = 0x03; /* TCNTクリア禁止 clock 1/8 */
ITU.TSTR.BIT.STR0 = 0; /* ｶｳﾝﾄ停止状態 */
}
/*プログラムの始まり*/
main()
{
timer0FreeInit();/*ＩＴＵ０初期化*/
P1.DDR = 0xff; /*PORT1を出力に設定*/
ITU.TSTR.BIT.STR0 = 1; /* ITU0 TCNTｶｳﾝﾄ開始 */
/*無限ループ開始*/
while(1){
ITU0.TCNT = 0; /* ITU0 TCNTｶｳﾝﾄを０にクリア */
/*Ｐ1のＢｉｔ0（ＣＮ3のピンＮｏ．15）を１にする*/
P1.DR.BIT.B0 = 1;
while(ITU0.TCNT<6250) ;/*指定時間だけ待つ*/
P1.DR.BIT.B0 = 0;/*Ｐ1のＢｉｔ0を０にする*/
while(ITU0.TCNT < 62500);/*２０ｍｓ経過するまで待つ*/
}
}
|
３１２５の待ち時間は１ｍｓに当たります。５Ｖ出力し続けている時間を６２５０にしています。そのあと６２５００まで待ち時間が０Ｖです。
すると理論上は２ｍｓだけ５Ｖを出力し、２０ｍｓ経過するまで０Ｖが続く ことになります。
確かにその通りの波形が生成されていることがわかります。
サーボが全部で１２個あります。これ以外にジャイロセンサ・距離センサ・加速度センサを搭載します。
顔の目・口を光らすためにＬＥＤを３個つけます。
これがそのための回路図です。
回路図にはアース・ＶＣＣの線を省いていますので中途半端な感じになっています。
ﾋﾟｯﾁ軸：前後回転
ロール軸：左右回転
ヨー軸：地面と平行に回転
胸のＨ８（３０５２）のＣＰＵと脚・腕等のサーボモータとの中継のためのコネクタを並べた基盤を作り、腰ボックスに入れます。これがその画像です。
この単３電池４個はサーボモータを駆動させるためのものです。 右の画像はこの基板の裏です。この配線にはすごく苦労しました。
左の図が胸ボックスと腰ボックスを後ろから見たものです。
上の胸ボックスにはＨ８（３０５２）を載せた基盤とＣＰＵを駆動させるための９Ｖ電池、 下の腰ボックスには中継コネクタの基盤とサーボ駆動電池があります。
顔に小さい基盤をつけ６ピンコネクタで中継して胸のＣＰＵと顔のＬＥＤ・距離センサとを結んでいます。
胸の基盤から出ているケーブルはサーボモータ・ジャイロセンサ・加速度センサ、顔のＬＥＤ・距離センサの ためのものです。
サーボモータ・ジャイロセンサ・加速度センサのためのケーブルは腰の基盤の８ピンコネクタにつながり、 さらにそれぞれの３ピンコネクタを中継してつながります。
加速度センサのためのケーブルは腰の基盤の３ピンコネクタを中継してつなげています。
腰の基盤上の小さい基盤が加速度センサです。
この加速度センサの端子（Ｘ，Ｙ，Ｚ軸に対応）３つをＨ８（３０５２）のＡＤ変換端子につなぎます。 このためのコネクタがその上のＸ，Ｙ，Ｚと書いてある３ピンコネクタです。
自宅の前で撮影したものです。
右も同じロボットですが、背景の奥行きを見せるために後ろの方まで表示させましたのでロボットのみかけの大きさが小さくなっています。
まだプログラムを入れていませんので動きません。
これから１２個のモータをどのように動かせばいいのかを考えてプログラムを組みます。
実際に動き出せば嬉しいです。
本の通りにやったのにＰＣとロボットとの通信が出来ませんでした。
本を再度読み返すと２２９ページのＣ言語のロボットプログラムの初期化関数の説明中に
「本来ならここにシリアル・コミュニケーション ・インタフェース機能の初期化もあるべきなのですがモニタデバッガが初期化を済ませてありその通信条件を そのまま使うので省略しました。将来プログラムをモニタから起動するのではなくＨ８内蔵ＲＯＭから独自に 起動する形に書き換えるときは忘れずに追加してください。」
とありました。
本の説明でのWindowsのＯＳはwindowsＸＰで僕の使っているＰＣのＯＳはwindows７です。本の方では ＰＣのターミナルソフトとしてＨｔｅｒｍを使っていますが、windows７ではＨｔｅｒｍが省かれていて ありません。
それで僕の方では、ターミナルソフトでのシリアルインタフェースの初期化が出来ていないと気がつきました。
そこで前に書いたＲｉｋｉｙａさんのＷＥＢサイト（http://homepage1.nifty.com/rikiya/index.htm） に書いてあるシリアルインターフェースについての記事を勉強して、初期化の部分をそのまま利用した ところ（通信速度に関するデータはＨ８のｐｄｆを参照)見事に動きました。
これに力を得て手元にあったマイコンボードを利用して、ＰＣ側にVisual Basicで簡単なアプリを作り、 このアプリ上のボタンをクリックすると、マイコンボード上の赤と黄色のＬＥＤを「両方光る、
黄色だけ光る、赤だけ光る、両方消える」という仕組みを作ってみました。左がＶＢで作ったアプリ、右がＰＣにつながっているマイコンボードです。
マイコンボード上の左上にこのアプリで光らそうとしている二つのＬＥＤです。
ふたつのＬＥＤはポート３の０ビット目と２ビット目につなげています。
画像では「両方光る」のボタンをクリックすることによって赤黄の両方とも光った状態です。
右上のコネクタがシリアル（ＲＳ２３２Ｃ）のコネクタでここにケーブルを介してＰＣのＵＳＢに つながっています。
このケーブルはＵＳＢとシリアルを結ぶケーブルで秋月電子で購入したものです。windows７でもきちんと 動作しています。
下はマイコン（Ｈ８の３０５２）を動かすためのＣ言語プログラムです。
ＩＴＵの初期化はＩＴＵ０を初期化するだけでいいのですが、ＩＴＵ１を削除するのも面倒なので残しています。
シリアル通信初期化の部分はRikiyaさんの方とほぼ同じなのですが、通信速度を１９２００bpsに設定する、 の行と１ｍｓ待つ、の行を少し変えています。
シリアルコミュニケーションの初期化は、譲歩同期式、データ長8ビット、パリティなし、ＳＴＯＰビット１、 通信速度１９２００bpsでしています。
この設定値はＰＣ側の設定と合わせておく必要がありますが、ＶＢでは通信速度を同じ１９２００bpsにしただけで 通信できました。通信速度以外の設定値はこの値がＰＣ側のＶＢの既定値と思います。
ＶＢではこれ以外に、PortNameとReadTimeOutを設定する必要があります。ＵＳＢにつないでいるのでその都度 PortNameは変化します。僕の場合はＣＯＭ３かＣＯＭ４でした。 ReadTimeOut（受信時に応答がなければエラーとするまでの時間）は３０００（ｍｓ）にしました。
通信速度についてＨ８の電子マニュアルを調べますと、２５ＭＨＺのＨ８（３０５２）の場合、 「シリアルのＢＲＲレジスタの値を9600bps＝８０，19200bps＝４０，38400bps＝１９に設定しなさい」 とありました。
そこで１９２００bpsに設定したいのでＢＲＲレジスタの値を４０にしました。
下から４行目は、信号を受信したら受信確認のために「ｋ」の文字をシリアルに送るための行です。
ＶＢの方では、それを受けて送信を確認しています。
下から３行目は２０ｍｓの待ち時間です。 つまり２０ｍｓごとにシリアルインタフェースにＶＢからの新たな信号が来ていないかを見に行っている わけです。
信号の値（ｓｉｇｎａｌ）は最初に０にしています。つまり最初はＬＥＤがふたつとも消えた状態になります。
#include "3048f.h"
/* 待ち時間発生 引数に、必要なミリ秒を指定する***********/
void init_io(void)
{
/*ポート3を出力に設定*/
P3.DDR = 0xff;
/*ITU０、１のクロックを８分週 3125：１ｍｓ、4687.5：１．５ｍｓ、6250：２ｍｓ、62500：２０ｍｓ*/
ITU0.TCR.BYTE = 0x03; /* ITU0、TCNTクリア禁止 clock 1/8 */
ITU1.TCR.BYTE = 0x03; /* ITU1、TCNTクリア禁止 clock 1/8 */
ITU.TSTR.BIT.STR0 = 1; /* ITU0 TCNTｶｳﾝﾄ開始 */
ITU.TSTR.BIT.STR1 = 1; /* ITU1 TCNTｶｳﾝﾄ開始 */
/* シリアル通信初期化*******************************/
SCI1.SCR.BYTE = 0x00; /* SCI1設定 stop,内部クロック */
SCI1.SMR.BYTE = 0x00; /* data8.stop1,pari non */
SCI1.BRR = 40; /* 19200bps */
ITU0.TCNT = 0; /* ITU0 TCNTｶｳﾝﾄを０にクリア */
while(ITU0.TCNT <= 3125);/*１ｍｓ待つ*/
SCI1.SCR.BYTE = 0x30; /* Tx,Rx有効 ,割込み無効 */
SCI1.SSR.BYTE &= 0x80; /* エラーフラグのクリア */
return;
}
/* SCI1から１文字受信する****************************/
char sci1_rx(void){
char data;
while((SCI1.SSR.BYTE & 0x78)==0); /* 受信とエラーのフラグが立つまで待つ*/
if(SCI1.SSR.BIT.RDRF == 1){ /* データ受信が正常 */
data = SCI1.RDR; /* データを受け取りdataに保存 */
SCI1.SSR.BIT.RDRF = 0; /* 受信フラグのクリア*/
return(data);
}
else{ /* データ受信にエラー発生 */
SCI1.SSR.BYTE &= 0xc7; /* エラーフラグをクリア */
return(0xff); /* エラー時はFFを返す */
}
}
/* SCI1に１文字送信する */
void sci1_tx(char data){
while(SCI1.SSR.BIT.TDRE == 0); /*未送信データが送られるまで待つ*/
SCI1.TDR = data; /*送信データのセット*/
SCI1.SSR.BIT.TDRE = 0; /*送信フラグのクリア*/
return;
}
/*プログラムの始まり*/
main()
{
char signal;
int i, j,k;
/*Ｈ８ハードの初期化を行う*/
init_io();
/*制御信号出力スイッチを0で初期化*/
signal = '0';
/*無限ループ開始*/
while(1){
ITU0.TCNT = 0; /* ITU0 TCNTｶｳﾝﾄを０にクリア */
/*コマンドが受信されているか確認する*/
signal = sci1_rx();
if( signal =='A' || signal=='B'|| signal=='C' || signal=='D')
sci1_tx(signal);
else continue;
/*制御信号出力スイッチの振り分け*/
if(signal == 'A')/*両方とも点灯*/
{
P3.DR.BIT.B0 = 1;
P3.DR.BIT.B2 = 1;
}
else if(signal=='B')/*0のみ点灯*/
{
P3.DR.BIT.B0 =1;
P3.DR.BIT.B2 = 0;
}
else if(signal=='C')/*２のみ点灯*/
{
P3.DR.BIT.B0 = 0;
P3.DR.BIT.B2 = 1;
}
else if(signal=='D')/*両方消灯*/
{
P3.DR.BIT.B0 = 0;
P3.DR.BIT.B2 = 0;
}
while(ITU0.TCNT<62500) ;
};
}
|
電源、スイッチをＯＮにして、いろいろな数値をサーボに与えてモータの動作確認をしようとしました。
最初の５分くらいはそれらしき動作をするのですが、その後は異常な動きをします。
そこで、サーボに与えている電圧の値を調べました。
サーボに与えるべき電圧は定格で５Ｖです。
乾電池４個の電圧６Ｖをサーボに与えています。
「スイッチをＯＮした直後は５Ｖ以上をキープしているのですが５分ぐらい経つと３Ｖ未満に電圧が下がる」ということがわかりました。
「電池からの電源を切り、再度電池の電源をＯＮにすると、５Ｖ以上の電圧を５分ぐらいキープしてそのあと急速に３Ｖ未満に 電圧が下がる」ということもわかりました。
ネットに何か情報がないか、いろいろ調べました。
すると「普通の乾電池ではサーボの電源には不向きである。充電池でないとサーボには耐えられない。」ということがわかりました。
そこで、６Ｖの充電池を購入して再度挑戦です。
しかし結果は前と同じです。
それで「あのロボットの吉野さん」にメールを送り、ご意見を伺いました。
すると「使っているモータ（秋月電子で購入したGWSMICRO/2BBMG/J]が電圧を食いすぎる」というお返事をいただきました。このモータは 小型の割にトルクが強い（５．４ｋｇ）ので買ったものです。
また吉野さんのＷＥＢサイトを訪問して、このサイトに書いてあるＳＲＭ１０２というモータを購入しました。
ところがこのモータは前のモータとはサイズが全然違い、かなり大きいのです。
作っているロボットの体の部品はモータに合わせて寸法をとっていますので、出来上がったロボットのサーボをそっくり入れ替える ことはできません。部品はすべて作り直しです。
頭につけている目玉みたいなもの、距離センサーなのですが、これをつけるのにすごく苦労しました。
１号では、顔の幅が広かったので、距離センサーを顔にねじで直接くっつけました。
この２号では、顔をスマートにしようとして顔の幅を狭くしました。このことが仇になりました。
このセンサの両側にねじをつける穴があります。顔の幅が狭いためにねじ１本で直接顔につける ことが出来ません。
そこで細長い板を作ってまず距離センサをねじでこの板に取り付けます。
この板を顔に取り付けるために、細長い板の中心部に二つ穴をあけてこの穴にねじを 逆向きに固定します。
普通にねじをつけるだけではねじの頭・ナットが細長い板の表面から出っ張ります。
だから細長い板にあけた穴の両側に面取りをしてねじの頭とナットが板に埋め込まれるようにしました。
板の両端の穴もねじの頭が埋め込まれるように面取りをしています。
真ん中の写真が細長い板にセンサを取り付けた状態、右の写真が細長い板の４つの穴に面取りを した状態です。
左の写真が胸と腰を後ろから見たものです。
真中が胸、右が腰のボックスです。
胸のボックスにはサーボを動かす信号を発生するためのマイコンが載った基盤があります。
１号では胸のボックスにマイコンを駆動させる電池を置きました。
右の写真を見てもらえばわかりますように、２号ではこれを腰のボックスの後ろ外側に取り付けています。 その分、胸のボックスはすっきりしています。
腰のボックスの左側には、サーボへのケーブル、胸の基盤からのケーブル、スイッチ等が載った基盤を配置しています。
腰のボックスの右側は、内部にサーボを駆動する充電池（６Ｖ）、外側に胸のマイコンを 駆動する電池を配置しています。
ロボットを道路に置いてみました。
歩かすにはマイコンにそのためのプログラムを転送する必要があります。
歩行プログラムを転送していませんのでまだ動きません。
二足歩行２号の歩行プログラムの方針（２０１１年１０月）
２．１のデータをサーボの信号データに変換する。
３．２のデータをサーボに送る。
この手順ですが、具体的には次のようになります。
足の軌跡の数値データ（ｍｍ単位）をいかにしてサーボの信号データに変換するか！ になりますが・・
足を前に何ｍｍ、上に何ｍｍ移動させるには膝の２つのそれぞれサーボが何度回転すればいいかを求めます。
このサーボの回転数をサーボに与えるパルス幅に対応した数値に直します。
こうやって求めたパルス幅に対応した数値データ列をサーボに送ればよいことになります。
文章で書くのはこんなものですが、これがなかなか難しいです。
二足歩行２号の配線の考え直し（２０１３年２月〜）
プログラムをいろんな風に試しました。
それらしい動きはするのですが思い通りに動いてくれません。
またやけにモータを動かす電池の減りが早い気がします。
そこで再度、吉野氏の著書「二足歩行ロボットの自作入門」を読み返してみました。
この書物では「モータの３芯コネクタを切断して『信号、電源、アース』の３線に分離して、 信号線は信号線だけの基盤に、電源線、アース線もそれぞれだけが集めた基盤に直結して います。さらに電源線をつなぐ基盤としてを使っています。」
これだけでかなりの電気抵抗を減らせるのでは、と思いました。
３芯コネクタはそのままで、『全面が銅箔の基盤』を使ってやってみようと思います。
サーボモータの検証機器の制作（２０１３年３月〜１０月）
『全面が銅箔の基盤』を使って配線やり直しがほぼ出来た頃、２、３個のサーボモータが 『あれ！』と思うような動きをしました。
そこで、使っていない『Ｈ８ ３０５２マイコン』を利用して『サーボ検証器』を作りました。
さらに８極のディップスイッチを取り付けました。下の方の横に長い青いやつです。
デモンストレーションのために手持ちのサーボを右上に取り付けています。別のサーボをテストするときは このサーボのコネクタを外してテストしたいサーボのコネクタを取り付けることになります。
二つの部分に分かれています。左側がマイコン部分、右側がサーボを接続する部分とＬＥＤ部です。
マイコン部の左上に２極ディップスイッチ（青いやつ）を新たに取り付けました。 このままで通常動作、両方スイッチをON（下に押し下げ）にするとマイコンへの書き込み可となります。 これによってプログラム書き込みが格段と楽になりました。これまでは２本のジャンパピンを挿す ことによりＭＤ２をグラウンドに、ＦＷＥを５Ｖにショートさせてブートモードにしてプログラムを 書き込み、２本のジャンパピンを外して書き込んだプログラムを動作させていました。
ディップスイッチは８個のスイッチを使うことができますので、Ｐ２ポートの第０ビットから第７ビット の計８個のピンを使っています。
ディップスイッチの接続は図のようにします。
VCCの５Ｖを抵抗を介して、例えばＰ２ポートの第０ビットのピンに
つなぎます。このピンとディップスイッチの１番をつなぎ、ディップスイッチの１番の片方をグラウンド
につなぎます。これにより、ディップスイッチスイッチＯＮのときはＰ２の第０ビットの電位が０、 ディップスイッチＯＦＦのときはＰ２の第０ビットの電位がほぼＶＣＣの電位となります。
つまり、ディップスイッチのＯＮ・ＯＦＦでＰ２の第０ビットの電位がＬＯＷ・ＨＩＧＨに 変化します。
この変化をプログラムで利用します。
このようなＶＣＣに介する抵抗をプルアップ抵抗といいます。
ところが、今使っているマイコンのＰ２，Ｐ４，Ｐ５はプルアップ抵抗を内蔵していて、 プログラム上でこのプルアップ機能をＯＮ・ＯＦＦ出来ます。
プルアップ抵抗とは、このようなＶＣＣ電圧が付属していることがわからなくて、実際の抵抗を つけて試したりして、何日間かを無駄にしました。
ネットで調べてやっとわかりました。
サーボモータの取り付け部の下の黒い所には単４電池4個が入っていますので、サーボの 駆動力は６Ｖということになります。
マイコンからのＰＷＭ波形はＰ６ポートの第５ピンによって生成して、ケーブルを経由して サーボ取り付け部に送られます。
８極のディップスイッチなので８つの最大８つの機能を持たすことができます。次のような ８つの機能をもたせました。
ディップスイッチの１のＯＮ：『基準位置と＋90度回転を繰り返し』、
ディップスイッチの２のＯＮ：『基準位置と−90度回転を繰り返し』
ディップスイッチの３のＯＮ：『＋90度と−90度回転を繰り返し』
ディップスイッチの４のＯＮ：ＰＣとこの機器をシリアルケーブルで接続して
ＰＣで設定した数値だけの回転をします。左がその設定画面で、ＰＣ側でVisualBasicで作ったものです。 上下二つの部分からなっています。
常時ＬＥＤ部の左端の上から3ツ目が点灯します。これはＰＣ側からの命令を常時モニタリング しているということです。
上部に4つのボタンがあります。それぞれをクリックするたびにそこに表示されている数値に 相当する回転をサーボに与えます。
同時に常時点灯の右の2つのＬＥＤが表示通りに点灯（消灯）します。
下部の上下矢印のボタンをクリックするたびにテキストボックスの 数値が５０または２００上下します。
好みの数値に設定した後に送信ボタンをクリックすると その数値に対応した角度までサーボモータの羽が回転します。
サーボモータの回転角度の基準位置に対応した数値は「４６７８（Ｈ８ ３０５２ ではそうなります）」、この数値を与えるとＰＷＭのパルス幅が１．５msになります ので理論的にはサーボモータの回転角度が基準位置です。
ディップスイッチの５のＯＮ：５×５個のＬＥＤを順番に点灯表示
ディップスイッチの６のＯＮ：５×５個のＬＥＤで文字列「ＣＮＯＮ」を順次表示
ディップスイッチの７のＯＮ：５×５個のＬＥＤで文字列「ＦＯＲＥＶＥＲ」を順次表示
ディップスイッチの８のＯＮ：５×５個のＬＥＤで文字列「ＬＥＶＥＹＯＵ」を順次表示
実はこの『サーボ検証器』を作っているとき、拡張性を考えて８極のディップスイッチをつけ ました。サーボ用に４個の機能を与えて、あと４個の機能を拡張できる可能性が残りました。
そんなとき妻から「ＬＥＤは光らへんのん？」と言われました。
そこでポート２つ分の４×４個のＬＥＤをつけて「ランダム点灯」とか試していました。
そんなときまた妻から「アルファベットは？」と言われました。
しかし、４×４個のＬＥＤでは限られたアルファベットしか表示させることはできません。ただ、 ５×５個のＬＥＤならかろうじてあらゆるアルファベットを表示させることができる、と思い、 右と下にもう一段ＬＥＤを増やすことにしました。
しかし、この「もう一段」が難物でした。合計２５個分のＬＥＤの配線、これにはＬＥＤ１個 について１個の抵抗が必要なのですごい数の、煩雑な配線となります。
そんなわけで挫折しかかった頃、秋月のサイトを何気なく見ていると、抵抗内蔵のＬＥＤが あるではありませんか？
これで狭い場所に抵抗を省くことができ、なんとか２５個のＬＥＤを付けることができました。
いろいろ調べてみると、この抵抗内蔵のＬＥＤは秋月でしか売っていませんでした。
なんやかんやで出来上がりと思った頃、マイコンが変な動作をします。今まで正常に動作していた ピンが動作しなかったり、そのうち新規に書き込みができなくなりました。
結局、書き込みが許されていた回数を超過したようでした。
２年ぐらい使い、何回も書き込みをするとこのようになるのですね・・・・。
秋月から「Ｈ８ ３０５２」のボードのみを新たに買い、交換してやっとできあがりました。
Ｐ６ポートの第５bitを使ってサーボを動かすためのＰＷＭ波形を出します。
ＰＷＭを生成するための待ち時間を２１２４、７２５０にすることにより、−90度 と＋90度を実現しています。
つまりパルス幅が0.68msでサーボが−90度回り、2.32msでサーボが＋90度回転するということになります。
ＰＷＭ波形の間隔は２０msが基本ですが、１３msにしても動作しました。
ＬＥＤで文字を表示するための文字のコード化ですが、下のようにＬＥＤに番号をつけた結果、文字をコードで 表せるようにしました。
C言語プログラムのmain関数の最初の配列がそれです。
@ABC25 GFED24 HIJK23 ONML22 PQRS21この下にこのためのC言語プログラムとVisualBasicのプログラムを載せます。
C言語プログラムのシリアル関係部はrikiyaさんのサイトからほぼ丸写しです。
VisualBasicの部分は吉野さんのサイトのプログラムをこれ用に直しました。
/*ディップスイッチにより8つの機能を持つ*/
/*ディップスイッチ１：サーボを7250（左）から4687（基準位置）*/
/*ディップスイッチ２：サーボを4687（基準位置）から2124（右）*/
/*ディップスイッチ３：サーボを7250（左）から2124（右）*/
/*ディップスイッチ４：ＰＣとＲＳ２３２Ｃで接続しＰＣでの指定値だけサーボを回転*/
/*ディップスイッチ５：５×５個のＬＥＤすべてを順次点灯*/
/*ディップスイッチ６：５×５個のＬＥＤによりＣＮＯＮの文字列を順次表示*/
/*ディップスイッチ７：５×５個のＬＥＤによりＦＯＲＥＶＥＲの文字列を順次表示*/
/*ディップスイッチ８：５×５個のＬＥＤによりＬＯＶＥＹＯＵの文字列を順次表示*/
/*2BBMG 0.34ms/60度 SRM102 0.2ms/60度*/
#include <3048f.h>
void init_io(void)
{
/* フリーランニングモードでＩＴＵ０初期化 ***************************/
/* 3125：１ｍｓ、4687.5：１．５ｍｓ、6250：２ｍｓ、62500：２０ｍｓ***/
ITU0.TCR.BYTE = 0x03; /* TCNTクリア禁止 clock 1/8 */
ITU.TSTR.BIT.STR0 = 1; /* ｶｳﾝﾄ開始 */
/* シリアル通信初期化*******************************/
SCI1.SCR.BYTE = 0x00; /* SCI1設定 stop,内部クロック */
SCI1.SMR.BYTE = 0x00; /* data8.stop1,pari non */
SCI1.BRR = 40; /* 19200bps */
ITU0.TCNT = 0; /* ITU0 TCNTｶｳﾝﾄを０にクリア */
while(ITU0.TCNT <= 3125);/*１ｍｓ待つ*/
SCI1.SCR.BYTE = 0x30; /* Tx,Rx有効 ,割込み無効 */
SCI1.SSR.BYTE &= 0x80; /* エラーフラグのクリア */
return;
}
unsigned char sci_read_char_wait(void)
{
unsigned char data;
/*受信レジスタにデータがあるかチェックする。来るまで待つ*/
while((SCI1.SSR.BYTE & 0x40) == 0);
/*受信レジスタのデータを取り出す*/
data = SCI1.RDR;
SCI1.SSR.BYTE = SCI1.SSR.BYTE & 0xbf;
return(data);
}
/*unsigned int型変数（２バイト）をシリアルポートから入力する*/
/*備考：データが来るまで待つ */
unsigned int sci_read_uintA(void)
{
unsigned int data;
unsigned char data_L, data_H;
/*unsigned charのデータ２個を受け取る*/
data_H = sci_read_char_wait();
data_L = sci_read_char_wait();
/*unsigned intのデータに変換する*/
data = (unsigned int)data_H * 256 + (unsigned int)data_L;
return(data);
}
/* SCI1から１文字受信する****************************/
char sci1_rx(void){
char data;
if((SCI1.SSR.BYTE & 0x78)==0) return 0; /* 受信とエラー以外は０を返す*/
if(SCI1.SSR.BIT.RDRF == 1){ /* データ受信が正常 */
data = SCI1.RDR; /* データを受け取りdataに保存 */
SCI1.SSR.BIT.RDRF = 0; /* 受信フラグのクリア*/
return(data);
}
else{ /* データ受信にエラー発生 */
SCI1.SSR.BYTE &= 0xc7; /* エラーフラグをクリア */
return(0xff); /* エラー時はFFを返す */
}
}
/* SCI1に１文字送信する */
void sci1_tx(char data){
while(SCI1.SSR.BIT.TDRE == 0); /*未送信データが送られるまで待つ*/
SCI1.TDR = data; /*送信データのセット*/
SCI1.SSR.BIT.TDRE = 0; /*送信フラグのクリア*/
return;
}
/* SCI1に文字列を送信する 文字列は'\0'で締めくくっておく**************/
void sci1_strtx(char *str){
while(*str != '\0'){ /* 文字が\0になるまで繰り返す */
sci1_tx(*str); /* 1文字送信*/
str++; /* 次の文字に移る*/
}
return;
}
/*20msの整数倍の時間待ち*/
void wait(int many20){
int i;
for(i=1;i<=many20;i++){
ITU0.TCNT = 0; /* ITU0 TCNTｶｳﾝﾄを０にクリア */
while(ITU0.TCNT < 62500);/*20ms経過するまで待つ*/
}
}
void light( int x ) /*ＬＥＤ変化*/
{
P1.DR.BIT.B0 = x;
P1.DR.BIT.B1 = x;
P1.DR.BIT.B2 = x;
P1.DR.BIT.B3 = x;
P1.DR.BIT.B4 = x;
P1.DR.BIT.B5 = x;
P1.DR.BIT.B6 = x;
P1.DR.BIT.B7 = x;
P3.DR.BIT.B0 = x;
P3.DR.BIT.B1 = x;
P3.DR.BIT.B2 = x;
P3.DR.BIT.B3 = x;
P3.DR.BIT.B4 = x;
P3.DR.BIT.B5 = x;
P3.DR.BIT.B6 = x;
P3.DR.BIT.B7 = x;
P5.DR.BIT.B0 = x;
P5.DR.BIT.B1 = x;
P5.DR.BIT.B2 = x;
P5.DR.BIT.B3 = x;
P6.DR.BIT.B0 = x;
P6.DR.BIT.B1 = x;
P6.DR.BIT.B2 = x;
P6.DR.BIT.B3 = x;
P6.DR.BIT.B4 = x;
}
void dip1(void){
int i;
for(i=1;i<=30;i++){
ITU0.TCNT = 0; /* ITU0 TCNTｶｳﾝﾄを０にクリア */
P6.DR.BIT.B5 = 1;/*Ｐ６のＢｉｔ５（ＣＮ２のピンＮｏ．８）を１にする*/
while(ITU0.TCNT<7250) ;/*2124でほぼｰ90度（左） 7250で＋90度（右）*/
P6.DR.BIT.B5 = 0;/*Ｐ６のＢｉｔ５を０にする*/
while(ITU0.TCNT < 40000);/*１３ｍｓ経過するまで待つ*/
}
for(i=1;i<=20;i++){
ITU0.TCNT = 0; /* ITU0 TCNTｶｳﾝﾄを０にクリア */
while(ITU0.TCNT<62500) ;/*20msだけ待つ*/
}
for(i=1;i<=30;i++){
ITU0.TCNT = 0; /* ITU0 TCNTｶｳﾝﾄを０にクリア */
P6.DR.BIT.B5 = 1;/*Ｐ６のＢｉｔ５（ＣＮ２のピンＮｏ．８）を１にする*/
while(ITU0.TCNT<4687) ;/*指定時間だけ待つ*/
P6.DR.BIT.B5 = 0;/*Ｐ６のＢｉｔ５を０にする*/
while(ITU0.TCNT < 40000);/*１３ｍｓ経過するまで待つ*/
}
for(i=1;i<=20;i++){
ITU0.TCNT = 0; /* ITU0 TCNTｶｳﾝﾄを０にクリア */
while(ITU0.TCNT<62500) ;/*20msだけ待つ*/
}
}
void dip2(void){
int i;
for(i=1;i<=30;i++){
ITU0.TCNT = 0; /* ITU0 TCNTｶｳﾝﾄを０にクリア */
P6.DR.BIT.B5 = 1;/*Ｐ６のＢｉｔ５（ＣＮ２のピンＮｏ．８）を１にする*/
while(ITU0.TCNT<2124) ;/*2000でほぼｰ90度 7400で＋90度*/
P6.DR.BIT.B5 = 0;/*Ｐ６のＢｉｔ５を０にする*/
while(ITU0.TCNT < 40000);/*１３ｍｓ経過するまで待つ*/
}
for(i=1;i<=20;i++){
ITU0.TCNT = 0; /* ITU0 TCNTｶｳﾝﾄを０にクリア */
while(ITU0.TCNT<62500) ;/*20msだけ待つ*/
}
for(i=1;i<=30;i++){
ITU0.TCNT = 0; /* ITU0 TCNTｶｳﾝﾄを０にクリア */
P6.DR.BIT.B5 = 1;/*Ｐ６のＢｉｔ５（ＣＮ２のピンＮｏ．８）を１にする*/
while(ITU0.TCNT<4687) ;/*指定時間だけ待つ*/
P6.DR.BIT.B5 = 0;/*Ｐ６のＢｉｔ５を０にする*/
while(ITU0.TCNT < 40000);/*１３ｍｓ経過するまで待つ*/
}
for(i=1;i<=20;i++){
ITU0.TCNT = 0; /* ITU0 TCNTｶｳﾝﾄを０にクリア */
while(ITU0.TCNT<62500) ;/*20msだけ待つ*/
}
}
void dip3(void){
int i;
for(i=1;i<=30;i++){
ITU0.TCNT = 0; /* ITU0 TCNTｶｳﾝﾄを０にクリア */
P6.DR.BIT.B5 = 1;/*Ｐ６のＢｉｔ５（ＣＮ２のピンＮｏ．８）を１にする*/
while(ITU0.TCNT<2124) ;/*2200でほぼｰ90度 7400で＋90度*/
P6.DR.BIT.B5 = 0;/*Ｐ６のＢｉｔ５を０にする*/
while(ITU0.TCNT < 40000);/*１３ｍｓ経過するまで待つ*/
}
for(i=1;i<=20;i++){
ITU0.TCNT = 0; /* ITU0 TCNTｶｳﾝﾄを０にクリア */
while(ITU0.TCNT<62500) ;/*20msだけ待つ*/
}
for(i=1;i<=30;i++){
ITU0.TCNT = 0; /* ITU0 TCNTｶｳﾝﾄを０にクリア */
P6.DR.BIT.B5 = 1;/*Ｐ６のＢｉｔ５（ＣＮ２のピンＮｏ．８）を１にする*/
while(ITU0.TCNT<7250) ;/*2000でほぼｰ90度 7400で＋90度*/
P6.DR.BIT.B5 = 0;/*Ｐ６のＢｉｔ５を０にする*/
while(ITU0.TCNT < 40000);/*１３ｍｓ経過するまで待つ*/
}
for(i=1;i<=20;i++){
ITU0.TCNT = 0; /* ITU0 TCNTｶｳﾝﾄを０にクリア */
while(ITU0.TCNT<62500) ;/*20msだけ待つ*/
}
}
int dip4(int pWidth){
int signal;
/*コマンドが受信されているか確認する*/
signal = sci1_rx();
if( signal =='A' || signal=='B'|| signal=='C' || signal=='D' || signal=='E') sci1_tx(signal);
/*制御信号出力スイッチの振り分け*/
if(signal == 'A')/*両方とも点灯*/
{
P3.DR.BIT.B0 = 0;
P3.DR.BIT.B1 = 1;
P3.DR.BIT.B2 = 1;
P3.DR.BIT.B3 = 0;
pWidth = 2000; /*パルス幅に相当する数*/
}
else if(signal=='B')/*0のみ点灯*/
{
P3.DR.BIT.B0 = 0;
P3.DR.BIT.B1 =1;
P3.DR.BIT.B2 = 0;
P3.DR.BIT.B3 = 0;
pWidth = 3700; /*パルス幅に相当する数*/
}
else if(signal=='C')/*２のみ点灯*/
{
P3.DR.BIT.B0 = 0;
P3.DR.BIT.B1 = 0;
P3.DR.BIT.B2 = 1;
P3.DR.BIT.B3 = 0;
pWidth = 5400; /*パルス幅に相当する数*/
}
else if(signal=='D')/*両方消灯*/
{
P3.DR.BIT.B0 = 0;
P3.DR.BIT.B1 = 0;
P3.DR.BIT.B2 = 0;
P3.DR.BIT.B3 = 0;
pWidth = 7200; /*パルス幅に相当する数*/
}
else if(signal=='E')/*指定数値でサーボ回転*/
{
P3.DR.BIT.B0 = 0;
P3.DR.BIT.B1 = 0;
P3.DR.BIT.B2 = 0;
P3.DR.BIT.B3 = 0;
P3.DR.BIT.B4 = 0;P3.DR.BIT.B5 = 0;
P3.DR.BIT.B6 = 0;P3.DR.BIT.B7 = 0;
pWidth = sci_read_uintA(); /*パルス幅に相当する数*/
if(pWidth <3200) P3.DR.BIT.B7 = 1;
else if(pWidth>=3200 && pWidth<4400) P3.DR.BIT.B6 = 1;
else if(pWidth>=4400 && pWidth<5600) P3.DR.BIT.B5 = 1;
else P3.DR.BIT.B4 = 1;
}
else if( signal == 0) {
P3.DR.BIT.B0 = 1;
}
else if( signal == 0xff ) {
P3.DR.BIT.B0 = 0;
P3.DR.BIT.B1 = 0;
P3.DR.BIT.B2 = 0;
P3.DR.BIT.B3 = 1;
}
ITU0.TCNT = 0; /* ITU0 TCNTｶｳﾝﾄを０にクリア */
P6.DR.BIT.B5 = 1;/*Ｐ６のＢｉｔ５（ＣＮ２のピンＮｏ．８）を１にする*/
while(ITU0.TCNT< pWidth) ;/* 設定値のパルス幅*/
P6.DR.BIT.B5 = 0;/*Ｐ６のＢｉｔ５を０にする*/
while(ITU0.TCNT < 62500);/*20ｍｓ経過するまで待つ*/
return pWidth;
}
int dip5678(int y){
int i,x,z,k;
int putC[25]= {25,4,3,2,1,8,9,16,17,18,19,20,21,25,4,3,2,1,8,9,17,18,19,20,21};
int putO[25]= {4,3,2,8,9,16,18,19,20,22,23,24,4,3,2,8,9,16,18,19,20,22,23,24,4};
int putN[25]= {17,16,9,8,1,7, 11,13,21,22,23,24,25,17,16,9,8,1,7, 11,13,21,22,23,24};
int putF[25]= {1,2,3,4,25,8,9,16,17,10,11,12,23,1,2,3,4,25,8,9,16,17,10,11,12};
int putR[25]= {1,8,9,16,17, 2,3,4,25,24,23,12,11,10,14,20,21,1,8,9,16,17, 2,3,4};
int putE[25]= {1,2,3,4,25,8, 9,16,17,9,10,11,12,23,17,18,19,20,21,1,2,3,4,25,9};
int putV[25]= {1,8,10,15,19,13,12,24,25,1,8,10,15,19,13,12,24,25,1,8,10,15,19,13,12};
int putL[25]= {1,8,9,16,17,18, 19,20,21,1,8,9,16,17,18, 19,20,21,1,8,9,16,17,18, 19};
int putY[25]= {1,7,25,5,11, 14,19,1,7,25,5,11, 14,19,1,7,25,5,11, 14,19,1,7,25,5};
int putU[25]= {1,8,9,16,18, 19,20,22,23,24,25,1,8,9,16,18, 19,20,22,23,24,25,1,8,9};
x = 1;
if ( P2.DR.BIT.B5 == 0 ) z = 4;
if (P2.DR.BIT.B6 == 0 || P2.DR.BIT.B7 == 0) z = 7;
y = y % z + 1;
for(i=1;i<=25;i++){
if( P2.DR.BIT.B4 == 0 ) k = i; /*順番*/
else if( P2.DR.BIT.B5 == 0 ) { /*CNON*/
if( y == 1 ) k = putC[i-1];
else if ( y == 3 ) k = putO[i-1];
else k = putN[i-1];
}
else if( P2.DR.BIT.B6 == 0 ) { /*FOREVER*/
if( y == 1 ) k = putF[i-1];
else if ( y == 2 ) k = putO[i-1];
else if ( y == 3 || y == 7) k = putR[i-1];
else if ( y == 4 || y == 6) k = putE[i-1];
else if ( y == 5 ) k = putV[i-1];
}
else { /*LOVEYOU*/
if( y== 1 ) k = putL[i-1];
else if ( y == 2 || y == 6) k = putO[i-1];
else if ( y == 3 ) k = putV[i-1];
else if ( y == 4 ) k = putE[i-1];
else if ( y == 5 ) k = putY[i-1];
else if ( y == 7 ) k = putU[i-1];
}
if( P2.DR.BIT.B4 == 0 ) light(0);
wait(1);
switch(k){
case 1: P1.DR.BIT.B0 = x;break;
case 2: P1.DR.BIT.B1 = x;break;
case 3: P1.DR.BIT.B2 = x;break;
case 4: P1.DR.BIT.B3 = x;break;
case 5: P1.DR.BIT.B4 = x;break;
case 6: P1.DR.BIT.B5 = x;break;
case 7: P1.DR.BIT.B6 = x;break;
case 8: P1.DR.BIT.B7 = x;break;
case 9: P3.DR.BIT.B0 = x;break;
case 10:P3.DR.BIT.B1 = x;break;
case 11:P3.DR.BIT.B2 = x;break;
case 12:P3.DR.BIT.B3 = x;break;
case 13:P3.DR.BIT.B4 = x;break;
case 14:P3.DR.BIT.B5 = x;break;
case 15:P3.DR.BIT.B6 = x;break;
case 16:P3.DR.BIT.B7 = x;break;
case 17:P5.DR.BIT.B0 = x;break;
case 18:P5.DR.BIT.B1 = x;break;
case 19:P5.DR.BIT.B2 = x;break;
case 20:P5.DR.BIT.B3 = x;break;
case 21:P6.DR.BIT.B0 = x;break;
case 22:P6.DR.BIT.B1= x;break;
case 23:P6.DR.BIT.B2 = x;break;
case 24:P6.DR.BIT.B3 = x;break;
case 25:P6.DR.BIT.B4 = x;break;
}
wait(1);
}/*FOR 25 END*/
if( P2.DR.BIT.B4 != 0 ) {
if ( y == z ) wait(20);/*文字列の最後で１秒待つ*/
else wait(10);
light(0);
}
return y;
}
/*プログラムの始まり*/
main()
{
int y = 0;
int pWidth = 5000;
P2.DDR = 0x00; /*port2入力に設定 ディップスイッチ用*/
P2.PCR.BYTE = 0xff; /*port2プルアップon */
P5.DDR = 0xff; /*port5出力に設定 */
P5.PCR.BYTE = 0x00; /*port５プルアップＯＦＦ */
init_io();/*Ｈ８ハードの初期化（タイマー初期化、SCII初期化*/
P1.DDR = 0xff; /*PORT3を出力に設定*/
P3.DDR = 0xff; /*PORT3を出力に設定*/
P6.DDR = 0xff; /*PORT6を出力に設定*/
ITU.TSTR.BIT.STR0 = 1; /* ITU0 TCNTｶｳﾝﾄ開始 */
while(1){
if (P2.DR.BIT.B0 == 0) dip1(); /*ディップスイッチ１ */
else if (P2.DR.BIT.B1 == 0) dip2(); /*ディップスイッチ2*/
else if (P2.DR.BIT.B2 == 0) dip3(); /*ディップスイッチ3*/
else if (P2.DR.BIT.B3 == 0) pWidth = dip4(pWidth); /*ディップスイッチ4*/
else if (P2.DR.BIT.B4 == 0 || P2.DR.BIT.B5 == 0 || P2.DR.BIT.B6 == 0 || P2.DR.BIT.B7 == 0 )
y = dip5678(y);
}
}
|
Public Class Form1
'マイコン側はken1
Dim servoMax, servoMin As Integer
Dim text1 As TextBox
Private Sub targetGo_Click(ByVal sender As System.Object, ByVal e As System.EventArgs) Handles targetGo.Click
write_sio_command("E")
write_sio_int(target.Text)
End Sub
Private Sub UpBig_Click(ByVal sender As System.Object, ByVal e As System.EventArgs) Handles UpBig.Click
target.Text += 200
End Sub
Private Sub DownBig_Click(ByVal sender As System.Object, ByVal e As System.EventArgs) Handles DownBig.Click
target.Text -= 200
End Sub
Private Sub UpSmall_Click(ByVal sender As System.Object, ByVal e As System.EventArgs) Handles UpSmall.Click
target.Text += 50
End Sub
Private Sub DownSmall_Click(ByVal sender As System.Object, ByVal e As System.EventArgs) Handles DownSmall.Click
target.Text -= 50
End Sub
Private Sub Form1_Load(ByVal sender As System.Object, ByVal e As System.EventArgs) Handles MyBase.Load
Dim response As MsgBoxResult
Try
SerialPort1.Open()
Catch ex As IO.IOException
response = MsgBox("エラー！ｼﾘｱﾙﾎﾟｰﾄｵｰﾌﾟﾝに失敗。このまま起動？", MsgBoxStyle.YesNo, "起動の確認")
End Try
If response = MsgBoxResult.No Then End
End Sub
'ロボット制御コマンドキャラクター送信********************
Private Sub write_sio_command(ByVal command As Char)
'変数定義
Dim command_char(64), buff(64) As Byte
'マイコンにコマンドを送信
command_char(0) = Asc(command)
SerialPort1.Write(command_char, 0, 1)
'受信確認待ちとエラー処理
Try
SerialPort1.Read(buff, 0, 1)
Catch ex As TimeoutException
MsgBox("通信エラーです。規定時間以内に応答しません")
Exit Sub
End Try
If command_char(0) <> buff(0) Then
MsgBox("通信エラーです。コマンドに正しく応答しません")
Exit Sub
End If
End Sub
"２バイトの整数をシリアルポートから出力する（引数は文字列）********************
Private Sub write_sio_int(ByVal input_str As String)
'変数定義,
Dim buff(64) As Byte
Dim output_val As Integer
'テキストボックスの文字列を整数に変換
output_val = Val(input_str)
'変換した整数の出力値を上位バイトと下位バイトに分割してバッファにセット
buff(0) = Int(output_val / 256)
buff(1) = output_val - Int(output_val / 256) * 256
'シリアルポートから出力
SerialPort1.Write(buff, 0, 2)
End Sub
Private Sub Button1_Click(ByVal sender As System.Object, ByVal e As System.EventArgs) Handles Button1.Click
write_sio_command("A")
End Sub
Private Sub Button2_Click(ByVal sender As System.Object, ByVal e As System.EventArgs) Handles Button2.Click
write_sio_command("B")
End Sub
Private Sub Button3_Click(ByVal sender As System.Object, ByVal e As System.EventArgs) Handles Button3.Click
write_sio_command("C")
End Sub
Private Sub Button4_Click(ByVal sender As System.Object, ByVal e As System.EventArgs) Handles Button4.Click
write_sio_command("D")
End Sub
Private Sub owari_Click(ByVal sender As System.Object, ByVal e As System.EventArgs) Handles owari.Click
Try
'シリアルポートをクローズする
SerialPort1.Close()
Catch ex As IO.IOException
MsgBox("エラー！シリアルポートのクローズに失敗しました")
End Try
'プログラム終了
End
End Sub
End Class
|