PIC16F84電子遊戯（７６）
最終更新日：２００２年７月６日
電圧可変型簡易ＤＣ電源（１ページ）へ　（２ページ）　（３ページ）へ
電圧可変型簡易ＤＣ電源の基本仕様
１）ＤＣ電源の出力電圧が１．３Ｖから１０Ｖまで可変出来ます。
２）出力電圧をデジタルで表示します。（０．１Ｖステップです。）
３）出力はＳＷを付けてＯＮ／ＯＦＦ出来るようにしました。
電圧可変型簡易ＤＣ電源のポート割付
ポート名 入出力 機能
RA0 OUT ７セグ上位桁制御
RA1 OUT ７セグ下位桁制御
RA2 IN/OUT コンデンサ充放電制御
RA3 IN ＯＰアンプ出力より
RA4 OUT ＮＣ
RB0 OUT ７セグ（ｅ）
RB1 OUT ７セグ（ｄ）
RB2 OUT ７セグ（ｃ）
RB3 OUT ７セグ（ｂ）
RB4 OUT ７セグ（ａ）
RB5 OUT ７セグ（ｇ）
RB6 OUT ７セグ（ｆ）
RB7 OUT 電圧オーバー表示
１０Ｖ以上の表示が７セグメントでは出来ませんので、１０Ｖを超える時は緑色ＬＥＤを点灯することにします。このとき７セグメントの表示は１Ｖの桁と０．１Ｖ桁のみとなります。
電圧可変型簡易ＤＣ電源の電圧計測
電圧の違いにより、コンデンサ充電による電圧が一致するまでの時間を測ることにより簡易Ａ／Ｄコンバータを構成しています。計測の概略は次の通りです。
タイマー割り込みでインクリメントされるカウンタをクリアする
ＲＡ２ポートを出力Ｌにする（コンデンサの放電）
時間待ち
ＲＡ２ポートを入力にする（コンデンサの充電スタート）
タイマー割り込みを有効にする
ＲＡ３がＬになるまで待つ
タイマー割り込みを禁止する
上記の処理により、タイマー割り込みでインクリメントされるカウンターの値が充電時間と比例関係を取ることが可能になります。
電圧可変型簡易ＤＣ電源のコンデンサ充電の検証
今回の簡易Ａ／Ｄコンバータの回路について電子回路シュミレータで検証しておきましょう。
いかがでしょうか。電圧が１．５Ｖの時のシミュレーションです。充電時間は約１．３ｍｓｅｃ。
次が１０Ｖの時のシミュレーションです。充電時間は約１１ｍｓｅｃです。
電圧可変型簡易ＤＣ電源の電圧データ測定
実際に回路を組むとなかなか計算通りには行きません。
毎度お馴染みのテストプログラムでデータを測定することにしましょう。
コンデンサの充電時間を8bitカウンタで測定したデータをそのまま７セグメント２桁に１６進表示するように作ってあります。
データ測定プログラムはこちらです。圧縮しています。展開するとＨＥＸが生成されますので、そのままＰＩＣに書き込んでください。
デジタルテスターで出力電圧と８ｂｉｔデータを測定しているところです。
上の表はエクセルで作成したものです。出力電圧からＯＰアンプに入る電圧を計算した値をもとにコンデンサの充電に掛かる時間を導きカウント値を出したものです。
まずは皆さんの回路でこの値を実測してみて下さい。
私の場合は表中のピンクの部分です。どうでしょう。多分計算値とは少し違うはずです。
次にこれを補正します。表の左上に「ＣＲ＝＊＊＊＊」の表記部分があります。
この値を少しずつ変化させて、実測値と計算値が出来るだけ同じ値になるように調整します。全範囲に渡って誤差が小さくなるようにしましょう。
調整が終わればこの値を用いて実際のプログラムに反映することになります。
実測校正用計算エクセルデータはこちらです。圧縮していますので展開して下さい。
ということで今回はここまでとしましょう。次回以降もよろしくです。
これからも益々面白くなる「PIC16F84電子遊戯」をよろしくお願いいたします。
不明点などあればメールお願いいたします。nonchansoft@nifty.com