PIC16F84電子遊戯（１１）
最終更新日：２００１年２月３日
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温度計の温度センサーの出力電圧の調整
A/D変換されたデータを表示データに変換する処理を説明する前に、温度センサーの出力電圧を調整しておきましょう。 温度センサーの出力電圧は１℃につき１０ｍＶです。これをオペアンプで１０倍に増幅します。
まず、LM35DZの出力電圧をデジタルテスタで計測します。uPC358Cの３ピンの電圧でＯＫです。次にその電圧の１０倍値になるように１ピンにテスタを当てて１０ｋＶＲを調整しましょう。
温度計のA/D変換値の表示データへの変換
さて、読み込んだA/D変換値はどのようにして表示データに変換するのでしょうか。 まず、オペアンプを含めた温度センサーからの電圧は、例えば４０℃のとき、４Ｖとなります。A/D変換の基準電圧が５Ｖなので、４ＶのときのA/D変換値は２０４（256/5*4=204.8）となります。この値を５で割れば４０（204/5=40.8）となりほぼ測定値に合った表示となります。 （正確には１ビットを０．２℃として表示します。２５６のときに５１．２℃となるので５０℃を超えてしまいますが、１０ｋＶＲを再調整して近似になるようにしましょう。）
ここで難しいのがA/D変換値を５で割るということです。 温度表示は１０℃、１℃、０．１℃の位を順に表示しますので、位ごとに表示データを算出します。まず１０℃の表示データはA/D変換値を５０で割った値です。５０で割るというのは難しいので、A/D変換値から５０が何回引けるかで算出します。 同様にその残りのデータから５が何回引けるか算出して１℃の表示データとします。 ここまで計算すると残りは４以下となります。 このデータを２倍して０．１℃の表示データとします。 以上より、温度表示は０．２℃きざみとなります。実用になる上限は４５℃くらいです。 最終的には温度センサーの出力電圧をテスターで計測しながら、表示データを合うように１０ｋＶＲを微調整しましょう。
A/D変換値を演算エリアにコピーする 10℃、1℃計算エリアをクリアする 演算エリア値を50で割った商を10℃のデータとする 残りの値を5で割った商を1℃のデータとする 残りの値を2倍したものを0.1℃のデータとする それぞれの計算結果を表示データへコピーする
表示データの計算にはそれぞれの計算用ＲＡＭを用意しました。
adsub_data sub2_data sub3_data A/D変換値を演算エリア 1℃計算エリア 10℃計算エリア
割り算（減算の繰り返し）に使用する値もデータとして定義しておきましょう。
data10 data1 32H 5H
表示データへの変換は０．５秒ごとに行います。 メインルーチンで毎回行ってもいいのですが、そうすると表示が常に変化してしまうので、見栄えが悪くなります。 ７セグの表示は常に行われますが、変換は０．５秒ごとに行うため、見かけ上は０．５秒ごとにセンスしているように見えます。（いかにも温度計のようです。）
温度計の全ソースリスト公開
温度計の全ソースリストです。 まだ未熟な点もありますので、皆さんでお好みに改造して下さい。
;********************************************************************** ; Filename: ondokei.asm * ; Date: 2001/1/20 * ; File Version: * ;********************************************************************** list p=16F84 ; list directive to define processor #include <p16F84.inc> ; processor specific variable definitions __CONFIG _CP_OFF & _WDT_OFF & _PWRTE_ON & _XT_OSC ;***** VARIABLE DEFINITIONS w_temp EQU 0x0C ; variable used for context saving status_temp EQU 0x0D ; variable used for context saving wait_data EQU 0x10 ;wait data ondo1_data EQU 0x11 ;ondo(0.1) LED data ram ondo2_data EQU 0x12 ;ondo(1) LED data ram ondo3_data EQU 0x13 ;ondo(10) LED data ram adin_data EQU 0x14 ;ad input data ram count_data EQU 0x15 ;0.5sec keisoku count ram adsub_data EQU 0x16 ;ad keisanyou ram sub2_data EQU 0x17 ;sub(1) data ram sub3_data EQU 0x18 ;sub(10) data ram tm0_setdata EQU 63h ;255-156=99=63H 156*128=19.968msec cnt_setdata EQU 19h ;19.968*25=0.4992sec data10 EQU 32h ;henkanyou data 1 data1 EQU 5h ;henkanyou data 2 ;********************************************************************** ORG 0x000 ; processor reset vector goto main ; go to beginning of program ;---------------------------------------------------------------------------------- ORG 0x004 ; interrupt vector location movwf w_temp ; save off current W register contents movf STATUS,w ; move status register into W register movwf status_temp ; save off contents of STATUS register ;--------------------------------- bcf INTCON,T0IF movlw tm0_setdata movwf TMR0 decfsz count_data,1 goto next_int time_up movlw cnt_setdata movwf count_data ;-------------------------------- data henkan movf adin_data,0 movwf adsub_data movlw 00h movwf sub2_data movwf sub3_data next10 movlw data10 subwf adsub_data,0 btfsc STATUS,0 goto next20 goto next21 next20 movwf adsub_data incf sub3_data,1 goto next10 next21 movlw data1 subwf adsub_data,0 btfsc STATUS,0 goto next30 goto next31 next30 movwf adsub_data incf sub2_data,1 goto next21 next31 movf adsub_data,0 movwf ondo1_data bcf STATUS,0 rlf ondo1_data,1 movf sub2_data,0 movwf ondo2_data movf sub3_data,0 movwf ondo3_data ;--------------------------------- next_int ;---------------------------------- movf status_temp,w ; retrieve copy of STATUS register movwf STATUS ; restore pre-isr STATUS register contents swapf w_temp,f swapf w_temp,w ; restore pre-isr W register contents retfie ; return from interrupt ;--------------------------------------------------------------------------------------- main call porta_set_out call portb_set_out movlw 0ffh ;port initial set movwf PORTA movlw 00h movwf PORTB movlw 00h movwf ondo1_data movwf ondo2_data movwf ondo3_data movwf adin_data call timer0_set movlw cnt_setdata movwf count_data main_loop ;--------------------------------------- led7_disp bcf INTCON,GIE call portb_set_out bsf INTCON,GIE movf ondo1_data,0 movwf PORTB bcf PORTA,0 call wait_1 bsf PORTA,0 movf ondo2_data,0 movwf PORTB bcf PORTA,1 call wait_1 bsf PORTA,1 movf ondo3_data,0 movwf PORTB bcf PORTA,2 call wait_1 bsf PORTA,2 ;--------------------------------------- ad input bcf INTCON,GIE call portb_set_in bcf PORTA,3 nop nop nop bcf PORTA,4 nop nop nop bsf PORTA,4 nop nop nop movf PORTB,0 movwf adin_data nop nop bsf PORTA,3 bsf INTCON,GIE ;--------------------------------------- main_next goto main_loop ;------------------------------------------------------------------------------- wait_1 movlw 0ffh movwf wait_data wait_2 decfsz wait_data,1 goto wait_2 return ;------------------------------------------------------------------------------- porta_set_out ;RA0,RA1,RA2,RA3,RA4(OUT) bsf STATUS,RP0 clrf TRISA bcf STATUS,RP0 return ;------------------------------------------------------------------------------- portb_set_out ;RB0,RB1,RB2,RB3,RB4,RB5,RB6,RB7(OUT) bsf STATUS,RP0 clrf TRISB bcf STATUS,RP0 return ;------------------------------------------------------------------------------- portb_set_in ;RB0,RB1,RB2,RB3,RB4,RB5,RB6,RB7(IN) bsf STATUS,RP0 clrf TRISB comf TRISB,1 bcf STATUS,RP0 return ;------------------------------------------------------------------------------- timer0_set bsf STATUS,RP0 movlw 086h ;(1)PORTB NOT PULLUP ;(0)INTEDG ;(0)TOCS ;(0)TOSE ;(0)PSA ;(110)1/128 movwf OPTION_REG bcf STATUS,RP0 movlw tm0_setdata movwf TMR0 bsf INTCON,T0IE bsf INTCON,GIE return ;----------------------------------------------------------------------------- END ; directive 'end of program'
温度計の全HEXコード
HEXコードです。メモ帳などのテキストエディタにコピー＆ペーストしてファイルすればPICに書き込めるデータに出来ます。
:020000003028A6 :080008008C0003088D000B11B0 :1000100063308100950B2B28193095001408960049 :1000200000309700980032301602031818281B2859 :100030009600980A13280530160203182028232852 :100040009600970A1B28160891000310910D1708B7 :100050009200180893000D0883008C0E0C0E090006 :100060006A206E20FF30850000308600003091004D :100070009200930094007720193095008B136E2026 :100080008B171108860005106520051412088600DC :100090008510652085141308860005116520051557 :1000A0008B13722085110000000000000512000073 :1000B0000000000005160000000000000608940083 :1000C0000000000085158B173E28FF309000900B34 :1000D00067280800831685018312080083168601AD :1000E000831208008316860186098312080083168E :1000F000863081008312633081008B168B170800D5 :02400E00F13F80 :00000001FF
（ondokei.hex）
温度計の各処理概要
ソースリストの赤い部分が割り込み処理、青の部分がメイン処理です。 後半の黒の部分が各種サブルーチンです。
割り込み処理 STATUSレジスタ退避 0.5秒カウンタ処理 A/D変換値の表示データへの変換 STATUSレジスタ復帰	メイン処理 初期設定 ７セグメント表示処理 A/D変換入力
温度計の完成
以上で温度計は大完成です。A/D変換って結構簡単でしたね。 皆さんもオリジナルな仕様になるよう、どんどん改造してみて下さい。 これからも面白くなる「PIC16F84電子遊戯」をよろしくお願いします。
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