はじめに
このページでは、ビギナー向けに、マイコンボードＰＩＣｏｌｏの開発方法を説明します。開発環境の用意や無償のＣコンパイラのインストールについてはこちら、プロジェクト／プログラム作成についてはこちら、スイッチ入力についてはこちら、モータ駆動についてはこちらを参照願います。
※以下の情報は2010年7月現在のものです。ご注意ください。
ＰＩＣｏｌｏについてはこちらを参照願います。
パーツリスト
【モータ制御用】
| パーツ |
型名 |
個数 |
購入先 |
| モータ |
マブチモータ(RE-140など) |
1 |
模型店など |
| トランジスタ |
２ＳＣ１８１５ |
1 |
電子部品店 |
| 抵抗１ |
100Ω 1/4〜1/10Wのもの |
1 |
電子部品店 |
| 抵抗２ |
10KΩ 1/4〜1/10Wのもの |
1 |
電子部品店 |
| 基板 |
小さめのユニバーサル基板 |
1 |
電子部品店 |
| コネクタ |
２ｍｍピッチピンヘッダ |
1 |
浅草ギ研及び販売店 |
| ケーブル |
センサーケーブル |
1 |
浅草ギ研及び販売店 |
【スイッチ、LED用】
| パーツ |
型名 |
購入先 |
| ＬＥＤ |
ＮＳＰＷ−５００ＣＳ |
マルツの通販 |
| 抵抗１ |
47〜51Ω 1/4〜1/10Wのもの |
電子部品店 |
| 抵抗２ |
10KΩ 1/4〜1/10Wのもの |
電子部品店 |
| ケーブル |
センサーケーブル |
浅草ギ研及び販売店 |
| スイッチ |
プッシュスイッチ（てきとうなもの） |
電子部品店 |
今回の回路は、３）ＬＥＤの点灯とスイッチの入力、７）ＤＣモータ駆動の回路と同じです。回路の作成と接続についてはそれらのページを参照ねがいます。接続する端子の位置も同じです。
状態変化割り込み
ＲＣサーボの駆動のところではタイマ割り込みを使いました。割り込みにはもっとたくさんの種類があります。ここでは外部入力の「状態変化割り込み」というものを使ってみます。
たとえば、何かのスイッチ入力をしたいとします。以前の方法だとずっとスイッチの状態を関しいていなければならないので他の処理ができません。スイッチの入力が割り込みになると便利です。そのようなときに状態変化割り込みをつかいます。これについてはデータシートの７章に書いてあります。
状態変化割り込みはＰＯＲＴＢの全部の端子が使えます。手順は次の通り。
１）ＩＯＣＢＰ又はＩＯＣＢＮレジスタで、各端子が立ち上がりか立下りどちらで反応するかを決めます。
２）割り込みを有効にします。
３）割り込み条件になると割り込み関数が実行されます。状態割り込み自体のフラグはＩＯＣＩＦフラグになりますが、これは自動的にはクリアされないので、割り込み関数内でクリア（０にすること）します。
８個ある端子のどの端子が変化したかはＩＯＣＢＦレジスタで確認できます。ＩＯＣＢＦも自動的にクリアしないので、割り込み関数無いでクリア（０にすること）する必要があります。
プログラム
いままで、モータとＬＥＤとスイッチの回路を作ってきました。今回は、「モータが１秒おきに回転している。Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３にプッシュスイッチがつながっている。Ｂ１はモータの緊急停止ボタン、Ｂ２を押すとＬＥＤが２回点滅、Ｂ３を押すとＬＥＤが３回点滅」というプログラムを考えてみます。
念のためテキストファイルも用意しました。適当なプロジェクトを作ってコピーしてください。
INT.txt （右クリックで対象を保存）
〜行２０までは前回までと同じです。
行２２〜行３１はＬＥＤを点滅させる関数です。引数の回数だけ点滅します。ウェイトにwait_msを使っていません。これはメインループ（行６３〜６８）でwait_msを使っているので、割り込みでも使うとＴｉｍｅｒ２が重複されて使われる形となり、暴走します。よって別な形でのウェイトを単純なｆｏｒ文で作っています。Ｔｉｍｅｒ４，６は使ってないのでそれらを使うのでもよいでしょう。
行３３〜４４が割り込み部です。その前に行５１〜６０の設定の方から説明します。
ＰＯＲＴＢはアナログ入力ポート共用なのですが、起動直後はアナログに設定されているので行５２のように該当端子をデジタルに設定します。ここでは面倒なので全部デジタルにしています。
ＲＢ０がＬＥＤ出力、ＲＣ２がモータ出力なのでそれらを行５３，５４で出力に設定しています。
行５７は不要ですが、もし立ち上がりエッジで設定するならこのレジスタで設定します。ボタンは「常にＨｉｇｈ，ボタンを押すとＬｏｗ」なので、ボタンを押すと波形が「立ち下がる」形となりますので行５８のＩＯＣＢＮレジスタで該当端子を設定します。ここではＲＢ１〜３にスイッチ回路がついているとします。よってその３つに該当する位置を１にします。
行５９で割り込みフラグをクリアしています。
行６０は全体の割り込みを設定するレジスタで、ＰＥＩＥ：周辺機器割り込みを有効にし、ＧＩＥ：全体的な割り込み許可を許可にしています。これで割り込みが発生する設定になりました。
割り込みが発生したら static void interrupt isr(void) の関数が実行されます（これはＨＩＴＥＣＨ−Ｃの仕様）。状態変化割り込みのフラグはＩＯＣＩＦなのでまずこれをクリアします。これをクリアしわすれると次の割り込みが発生しません。
どの端子が割り込みになったかはＩＯＣＢＦレジスタの各ビットた１になったかで判定します。
最後にＩＯＣＢＦ自体もクリアします。
実行の結果、意図したとおりの動作となりました。
さいごに
とりあえずここまでで、ホビーロボット作成などによく使われそうな機能を説明しました。ＰＩＣ１６Ｆ１９３６の機能としてはもっといろいろあります。たとえば
・２つの電圧を比較し、条件になったかどうかを判定する「コンパレータ」
・タッチセンサーとしても使える容量検知モジュール
・ＳＰＩやＩ２Ｃなどの通信機能
・液晶ディスプレイ駆動
・内蔵ＥＥＰＲＯＭ（電源を切ってもデータ保持）
・長期間駆動を可能にするスリープ機能
などがあります。
これらについては余裕があるときにまた説明するかもしれません。当面はデータシートをよく読んで、使い方を理解してください。データシートは１度読んだだけでは私でも理解できません。複雑な機能になると数日かけて調べるということもあります。またデータシートだけの情報では不十分な場合もありますので、インターネットの情報などもあわせて活用してください。
２０１０年７月２３日
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