PIC16F84電子遊戯（１６）

最終更新日：２００１年３月３１日

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ミラクルライトのＬＥＤ制御

各ＬＥＤは約200usecの割り込みを基準クロックにしてＯＮ／ＯＦＦすることによって、輝度を変化させます。 各ＬＥＤはそれぞれ３つのパターンで点灯させます。 200usecの割り込みを何回カウントするかで、時間を決定します。

モード LED全灯 LED半灯 LED消灯 点灯時間 70h 20h 0h 消灯時間 0h 50h 70h

（３パターンの割り込みカウント設定値）

モード LED全灯 LED半灯 LED消灯 点灯時間 21.5msec 6.1msec 0sec 消灯時間 0msec 15.4msec 21.5msec

（３パターンの設定時間）

全灯、消灯の他に半灯を用意しました。 半灯のデューティは１／３程度ですが、これくらいのほうが全灯との区別がつきます。 まずＬＥＤごとにＯＮ時間とＯＦＦ時間が書き込まれているＲＡＭを用意します。 消灯から点灯に変化したときはＯＮ時間のＲＡＭよりデータを読み出し、ワークＲＡＭにデータを設定します。点灯から消灯に変化したときはＯＦＦ時間のＲＡＭよりデータを読み出しワークＲＡＭにデータを設定します。

red_on 赤色ＬＥＤＯＮ時間 red_off 赤色ＬＥＤＯＦＦ時間 green_on 緑色ＬＥＤＯＮ時間 green_off 緑色ＬＥＤＯＦＦ時間 blue_on 青色ＬＥＤＯＮ時間 blue_off 青色ＬＥＤＯＦＦ時間

（ＬＥＤ設定時間ＲＡＭ）

red_count green_count blue_count 赤色ＬＥＤワーク用 緑色ＬＥＤワーク用 青色ＬＥＤワーク用

（時間ワークＲＡＭ）

割り込みごとにこのワークＲＡＭのデータをデクリメントして、「０」になれば点灯状態を変更します。このとき次の状態の時間を読み出しワークＲＡＭにセットします。 これを順次繰り返して、ＬＥＤをコントロールします。 特別処理として、次の状態の時間が「０」の時は、さらにその次の時間をセットします。 注意することはＯＮ時間、ＯＦＦ時間の設定を両方とも「０」にすると確実に無限ループに入ることです。（まあ両方ともそんな数値を設定することはないでしょう。）

以上の説明について赤色ＬＥＤのみのソースを掲載します。

200usecの割り込み処理の部分 ;----------------------- RED red_leds decfsz red_count,1 goto green_leds btfsc led_data,0 ;RED OFF? goto red_leds_2 red_leds_3 bsf led_data,0 ;RED ON movf red_on,0 movwf red_count movf red_count,0 btfsc STATUS,2 goto red_leds_2 goto green_leds red_leds_2 bcf led_data,0 ;RED OFF movf red_off,0 movwf red_count movf red_count,0 btfsc STATUS,2 goto red_leds_3 green_leds

１）ワークＲＡＭ（red_count）をデクリメントして、「０」でないときは次のＬＥＤ処理（green_leds）へ飛ぶ。 ２）「０」のときは今が消灯か調べる。消灯でないときは消灯処理（red_leds_2）へ飛ぶ。 ３）点灯処理：ＬＥＤを点灯にする。ＯＮ時間ＲＡＭ（red_on）からデータを読み出し、ワークＲＡＭ（red_count）にセットする。 ４）ワークＲＡＭ（red_count）からデータを読み出し「０」でないときは次のＬＥＤ処理（green_leds）へ飛ぶ。 ５）「０」のときは消灯処理（red_leds_2）へ飛ぶ。 ６）消灯処理：ＬＥＤを消灯にする。ＯＦＦ時間ＲＡＭ（red_off）からデータを読み出し、ワークＲＡＭ（red_count）にセットする。 ７）ワークＲＡＭ（red_count）からデータを読み出し「０」でないときは次のＬＥＤ処理（green_leds）へ飛ぶ。 ８）「０」の時は点灯処理（red_leds_3）へ飛ぶ。

これがひとつのＬＥＤに対するコントロール処理です。 ＯＮ時間とＯＦＦ時間をこのルーチンの外側からコントロールすれば簡単に輝度を変化することが出来ます。 ＬＥＤの点灯・点滅は一度ＲＡＭに設定してから、別ルーチンで出力ポートに設定しています。従ってこのルーチンではＬＥＤに対するＲＡＭを設定しているだけです。 各ＬＥＤに対するＲＡＭは次の通りです。

led_data 7 6 5 4 3 2 1 0 -- -- -- -- -- BLUE LED GREEN LED RED LED

（ＬＥＤ出力イメージＲＡＭ）

ミラクルライトの点灯仕様

ミラクルライトはふたつの点灯モードを持ちます。 １）マニュアル色切り換えモード（マニュアルモード） ２）オート色切り換えモード（オートモード） 初期設定はマニュアルモードに設定しています。 マニュアルとオートの切り換えには次のＲＡＭを使用します。

led_mode 7 6 5 4 3 2 1 0 -- -- -- -- -- -- -- manual/auto select

led_mode.0 が「０」＝マニュアルモード、「１」＝オートモードとします。

ミラクルライトのＳＷ１の操作仕様

ＳＷ１には次のふたつの機能を割り当てます。 １）マニュアルモード時にはスイッチを押すごとに色を１６色変化させます。 ２）オートモード時には色を切り換える時間を４種類切り換えます。

ＳＷ１のキースキャン sw1_key btfsc PORTA,3 goto sw2_key call wait_1 btfsc PORTA,3 goto sw2_key ;sw1 on btfsc led_mode,0 call auto_time bcf INTCON,GIE call led_change call led_set bsf INTCON,GIE sw1_end movf led_data,0 movwf PORTB btfss PORTA,3 goto sw1_end ;------------------------------------- sw2_key

１）ＳＷ１の入力ポートが「０」でないときは次のＳＷ処理（sw2_key）へ飛びます。 ２）「０」のときは一定時間待ちます。（チャタリング防止のため） ３）再びＳＷ１の入力ポートを調べて「０」でないときは次のＳＷ処理（sw2_key）へ飛びます。 ４）マニュアルモードでないときは時間変更ルーチン（auto_time）処理をします。 ５）割り込みを禁止して色変更ルーチン（led_change/led_set）処理をします。処理後は割り込みを許可します。 ６）ＬＥＤの表示データを出力ポートに出力します。 ７）ＳＷ１が離されるまで待ちます。

時間変更ルーチン（auto_time）、色変更ルーチン（led_change/led_set）は後で詳しく説明します。

ミラクルライトのＳＷ２の操作仕様

ＳＷ２はマニュアルモードとオートモードの切り換えに使用します。

ＳＷ２のキースキャン sw2_key btfsc PORTA,4 goto next_key call wait_1 btfsc PORTA,4 goto next_key ;sw2 on btfsc led_mode,0 goto sw2_key2 bsf led_mode,0 ;LED mode=auto call auto_clear goto sw2_key3 sw2_key2 bcf led_mode,0 ;LED mode=manual sw2_key3 btfss PORTA,4 goto sw2_key3 ;-------------------------------------- next_key

１）ＳＷ２の入力ポートが「０」でないときは次のＳＷ処理（next_key）へ飛びます。 ２）「０」の時は一定時間待ちます。（チャタリング防止のため） ３）再びＳＷ２の入力ポートを調べて「０」でないときは次のＳＷ処理（next_key）へ飛びます。 ４）モードを変更します。オートモードにしたときは時間クリアルーチン（auto_clear）処理をします。 ５）ＳＷ２が離されるまで待ちます。

時間クリアルーチン（auto_clear）は後で詳しく説明します。

ミラクルライトの色変更処理

ミラクルライトの色は一応１６色用意しました。 １６色を切り換えるには4bit分のカウンタがあれば１６通りに切り換えることが可能ですが、ＰＩＣでは任意の数値の比較が苦手なので、ちょっと贅沢ですが、２バイト分のＲＡＭを用意してそのうちの9bit分を使用して１６通りの切り換えを行います。 ＰＩＣはビット判断が得意ですので、それを使用します。 まず１バイト目の8bitを使用してビットの立っている位置で８通りを切り換えます。 次に２バイト目の下位1bitを使用して２通りを切り換えます。 合計８ｘ２＝１６通りとなります。

key_count 7 6 5 4 3 2 1 0 色(8) 色(7) 色(6) 色(5) 色(4) 色(3) 色(2) 色(1)

（色切り換えＲＡＭ）

key_sub 7 6 5 4 3 2 1 0 -- -- -- -- -- -- -- 色切り換え

（色切り換えサブＲＡＭ）

色変更ルーチン led_change movf key_count,0 btfsc STATUS,2 goto led_change1 btfss key_count,7 goto led_change2 incf key_sub,1 led_change1 movlw 01h movwf key_count return led_change2 rlf key_count,1 bcf key_count,0 return

１）色切り換えＲＡＭ（key_count）が「０」のときは「１」＝色(1)指定にして戻ります。 ２）「０」でないときは7bit目が「１」か調べて、そのときは色切り換えサブＲＡＭ（key_sub）をインクリメントします。（本当はkey_subの0bit目を反転すれば良いのだが、簡単に処理するためにインクリメントしている。） その後色切り換えＲＡＭ（key_count）を「１」＝色(1)指定にして戻ります。 ３）7bit目が「１」でないときは色切り換えＲＡＭ（key_count）を左回転します。このとき0bit目には「０」を入れます。（そうしないとキャリーフラグの内容が0bit目に入ってしまうため。）

これで１６色の切り換えが出来ることになります。 もっと沢山の色を切り換えることも出来ますが、人間の目にはそれ以上の色の種類を区別出来ないようです。１６色が妥当なところではないでしょうか。

まだまだ説明したいところはありますが、このページはこの辺で終了します。 この続きは次ページへ、よろしくお願いいたします。

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