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デジタル電圧計作成についての質問
- デジタル電圧計作成において、0.1単位で表示させる方法について質問です。
- 現在作成中のデジタル電圧計は、ＰＩＣ16Ｆ819を使用し、1点(0ｃｈ)０～５Ｖの範囲を7セグメントLEDで表示するものです。
- また、プログラムの一部の処理についても疑問があるようです。
- その他（プログラミング・開発）
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プログラムで書くと長くなりそうなので考え方だけ書きます。 ・少数を扱うと面倒なので内部電圧値として０から４９の数値として扱います。 ・ADコンバートして得れる値は１０ビットですから０から１０２３までの値をとります。これを２１で割ると内部電圧値として０から４８までの数値になります。誤差多いですかね？(割り算は、いちばん簡単な引ける回数をカウントする方法で計算します) ・上位桁と下位桁は、内部電圧値を１０で割ったら上位桁で、下位桁は余りです。これをそれぞれのLEDに表示すれば0.0vから4.8vまで表示可能です。 [+α案] (1)遅くなるが精度を上げる方法。 ・ＡＤコンバートで入力された値を１０倍して、これを２０４で割ります。これで０から５０の値を得ることができます。この値の方が精度が高くなります。 (2)とてもアセンブラな方法。 ・ＡＤコンバートした値をADとします。 ・ADを右へ１ビットシフトして１/２にします。これをAD05とします。 ・ADとADとADを足してAD3を作ります。 ・AD3とAD3を足してAD6を作ります。 ・AD6とAD6を足してAD12を作ります。 ・AD12とAD05を足して、AD125を作ります(１２．５倍したことになります)。 ・AD125を右へ８ビットシフトして１/２５６にします。これで０から４９の数値が得られます。これが一番精度が高くて高速な方法です。 疑問があったら質問してください。
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- zwi
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大事なことは、まずハードの動作を確認することです。 次の事は一回でも、試しましたか？ (1)２つのＬＥＤにそれぞれ、０，１，２，４，８が表示できることを確認する。全部の結線が正しいかこれで確認できる。 (2)AN0からちゃんと入力されているか？ADRESHの値をそのままPORTBに出力して電圧でLEDの表示が変化することを確認する。もちろん１６進の値を与えるのでＬＥＤ表示はデタラメだが、とりあえずAN0に反応していることは確認できる。 これらをクリアしたら、初めてソフトの検証に入りましょう。 ソフトの方は、合っているように見えますがシミュレートしてみないと分かんないですね。
お礼
ありがとうございます。 おかげ様でなんとかうまく走らせることができました。 いろいろとお世話になりました。 何度も何度もご迷惑をおかけしてごめんなさい。 本当にありがとうございます！
- zwi
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>あと、また質問で申し訳ないのですが、 >入力を0chと1chの2つにして、1秒ごとにそれぞれの値を出力することってできますかね？？ >その場合、どういったプログラムを追加すべきですか？？ >交互に表示っていうのは無理でしょうか？ 切り替えることは全然問題ありません。追加するの物。 (1)どちらを表示しているかを覚えておくメモリ。１秒毎に値をXORなどで反転してやる。その値をみてAN0かAN1かをADCON0で切り替える。 (2)タイマーを使って１秒を計測する処理。タイマー１を使います。クロックからタイマーの周期を自分でちゃんと計算しましょう(PICの回路図がわからないのでアドバイスできませんです)。 参考↓ http://www.page.sannet.ne.jp/ja1hwo/pic/pic_25.htm って参考先を見て思い出しました。 ８ビットのPICってSFRのバンク切り替え制御をする必要がありました。最近１６ビットのdSPICばっかりだったので忘れてましたよ。 １６ビット計算の方でADRESLを使うときは BSF STATUS,RP0 と BCF STATUS,RP0 を追加してください。
お礼
ありがとうございます。 また考えてみますね。 あと、今リファレンス電圧5.1で走らせてみてるんですけど・・ 7セグメントの表示が変わりません； 電圧をあげていってもいっこうに0のままです。 考えられる原因はなんですかね？ 参考までに現在のプログラムです↓ LIST P=PIC16F819 #INCLUDE<P16F819.INC> __CONFIG _HS_OSC & _CP_OFF & _WDT_OFF & _PWRTE_ON & _MCLR_ON & _LVP_OFF CNT EQU 020H SHOU EQU 021H AMARI EQU 022H TMP EQU 023H ORG 0H MAIN BSF STATUS,RP0 MOVLW 01H MOVWF TRISA MOVLW 00H MOVWF TRISB MOVLW 00DH MOVWF ADCON1 BCF STATUS,RP0 MOVLW 081H MOVWF ADCON0 CLRF PORTA CLRF PORTB CLRF SHOU ADSTART CALL TIME20U BSF ADCON0,GO ADLOOP BTFSC ADCON0,GO GOTO ADLOOP MOVF ADRESH,W MOVWF TMP MOVLW 5 CALL WARI MOVF SHOU,W MOVWF TMP MOVLW 10 CALL WARI CALL LED GOTO ADSTART WARI SUBWF TMP BTFSS STATUS,C RETURN INCF SHOU GOTO WARI LED ADDWF TMP SWAPF SHOU,W IORWF AMARI,W MOVWF PORTB RETURN TIME20U MOVLW 020H MOVWF CNT NOP LOOP DECFSZ CNT,F GOTO LOOP RETURN END お時間があればまたよろしくお願いします。
- zwi
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>MOVLW 00DH >MOVWF ADCON1 >の部分で左詰めにしたつもりなんですが・・違ってましたか？ 00DHなら左詰め、08DHなら右詰ですので正解です。 >それから、シミュレータやってみたんですけどエラーがでてしまって・・； >また時間のあるときにゆっくり読んで試してみますね。 >どうもありがとうございます。 アセンブルは出来てますよね？ アセンブルが通らないとシミュレーションできませんよ。 >シミュレーション前で申し訳ないのですが、もしおかしなところがあればご指摘おねがいします。 惜しいです。 CALL LED のあと、 GOTO ADSTART が抜けてます。 あとは大丈夫に見えますので、ぜひ走らせて見てください。
お礼
ありがとうございます。 今日か明日にでも走らせて見ますね。 あと、また質問で申し訳ないのですが、 入力を0chと1chの2つにして、1秒ごとにそれぞれの値を出力することってできますかね？？ その場合、どういったプログラムを追加すべきですか？？ 交互に表示っていうのは無理でしょうか？
- zwi
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>ただ、上位8ビットだけを使って計算することってできるんですか？ >私は、0～255ではなくて、0～1023だと思ってました。（勝手に10ビットに割り当てられるのかなと・・） ADCON1のADFMビットでADコンバートの右詰/左詰を切り替えることができます。左詰にするとADRESHに上位８ビットが割り当てられますので、そこを見る限りは０～２５５の値です。最初のプログラムはそうなってますよね？ 逆に右詰にするとADRESHとADRESLで合わせて０～１０２３の１０ビットの値を扱うことができます。細かい精度がほしくなければ８ビットで十分ですから。 >プログラムはシミュレータにかけていません。 >MPLABの入ってないパソコンで作っていたので； >ごめんんさい。 >次からは注意します。 PICマイコンが無くてもMPLABは使えますので、ぜひインストールしてください。シミュレータで動作を確認することが理解の早道です。PICマイコンが無くても動作を確認できるなんてすごく便利なんですから。
お礼
お返事ありがとうございます。 左詰めにするとADRESHに上位８ビットが割り当てられるんですね。 分りました。どうもです。 ひとつ前に書いたプログラムも MOVLW 00DH MOVWF ADCON1 の部分で左詰めにしたつもりなんですが・・違ってましたか？ それから、シミュレータやってみたんですけどエラーがでてしまって・・； また時間のあるときにゆっくり読んで試してみますね。 どうもありがとうございます。 とりあえず5で割ることの意味がやっとわかりました。 サブルーチン化したほうがよいとのことだったので、 ADLOOP ・ ・ ・ MOVWF TEMP MOVLW 5 CALL WARI MOVF SHOU，W MOVWF TEMP MOVLW 10 CALL WARI CALL LED WARI SUBWF TEMP BTFSS STATUS, C RETURN INCF SHOU GOTO WARI としてみました。 シミュレーション前で申し訳ないのですが、もしおかしなところがあればご指摘おねがいします。 本当に何度も何度もごめんなさい。 ありがとうございます。
- zwi
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>ADRESHだけを取り出して割っていくのでよかったですか？？ ５で割り忘れてます。２５０を１０で割っていますよ。０～９の間の値しかＬＥＤには表示できません。 それと２回割り算するので、TIME20Uの様に割り算をサブルーチン化したほうが良いでしょう。 このプログラムは、ちゃんとシミュレータで走らしてみましたか？ 走らせていれば問題に気づいたはずです。 私の言う通り作っていても理解したことになりませんよ。VDDが5.12Vは間違ってましたが、この間違いを指摘できるぐらいの理解度を目指してくださいね。 理解しないでプログラムを作っても今後の応用が利きませんから、理解するのことを最優先でやりましょう。
お礼
ありがとうございます。 何で5.1Vに設定すればよいのかも分りました。 ただ、上位8ビットだけを使って計算することってできるんですか？ 私は、0～255ではなくて、0～1023だと思ってました。 （勝手に10ビットに割り当てられるのかなと・・） プログラムはシミュレータにかけていません。 MPLABの入ってないパソコンで作っていたので； ごめんんさい。 次からは注意します。
- zwi
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>なんでVDDを5.12にすれば5VのときにADRESHの値が250になるんですか？？ 上位8ビットを利用する設定でかつリファレンス電圧がVDDの設定でＡＤコンバータを動かす前提で話します。 ＡＤコンバータは、リファレンス電圧を基準に電圧を数値化します。ADRESHは０から２５５の間を取りますが、ＶＤＤと同じ電圧のとき２５５の値をとります。 あっと、しまった。今気づきましたがVDDは5.1Vが正しいですね。訂正します。 例を書きます。 ADRESHが255←AN0の入力電圧が5.1V ADRESHが250←AN0の入力電圧が5.0V ADRESHが200←AN0の入力電圧が4.0V となります。 電圧の変化と数値の変化は等比例することが、5.0Vで250だと言い切れる理由です。
- zwi
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>RA3に最高電圧を定める媒体をおいて、RA2はグランドにいれればなるかなぁって思ったんですけど違いますか？？ それでもできます。ただし、電圧がVDD+0.3Vを超えると壊れる可能性があるので注意してください。 >VDDが5.12という整数以外の数にできるかはわかりませんが・・ データシートを見るとわかりますが、PIC16F819は電源電圧(VDD)が4.0V～5.5Vの間の電圧なら何Vでもかまいません。だから、可変電圧レギュレータＩＣで5.12Vを電源電圧にできます。デジタルテスターで計るとわかりますが電圧なんて正確に5.00Vが出ている可能性はほとんどZEROですよ。５Vの電源レギュレータＩＣを通していても正確に５Ｖじゃないのを知識として知っておいてください。 >あと、そうするとなぜすべて8ビットで計算できるのかを詳しく教えていただいてもよろしいですか？？ AN.07で答えてますよ。
お礼
お返事どうもです。 前答えていただいたのって >5Vの時にADRESHの値が250になる様にハード的に調整します。 >250を5で割ると50ですから、5Vの時50という値が得られるようになります。 >あとは、10で割った値と余りをLEDに表示するだけです。 ですよね。 なんでVDDを5.12にすれば5VのときにADRESHの値が250になるんですか？？
補足
あと、一応書いてみたのですが・・ LIST P=PIC16F819 #INCLUDE<P16F819.INC> __CONFIG _HS_OSC & _CP_OFF & _WDT_OFF & _PWRTE_ON & _MCLR_ON & _LVP_OFF CNT EQU 020H SHOU EQU 021H AMARI EQU 022H TMP EQU 023H ORG 0H MAIN BSF STATUS,RP0 MOVLW 01H MOVWF TRISA MOVLW 00H MOVWF TRISB MOVLW 00DH MOVWF ADCON1 BCF STATUS,RP0 MOVLW 081H MOVWF ADCON0 CLRF PORTA CLRF PORTB ADSTART CALL TIME20U BSF ADCON0,GO ADLOOP BTFSC ADCON0,GO GOTO ADLOOP MOVF ADRESH,W MOVWF TMP CLRF SHOU MOVLW 10 LOOP1 SUBWF TMP BTFSS STATUS,C GOTO LED INCF SHOU GOTO LOOP1 LED ADDWF TMP SWAPF SHOU,W IORWF AMARI,W MOVWF PORTB GOTO ADSTART TIME20U MOVLW 020H MOVWF CNT NOP LOOP DECFSZ CNT,F GOTO LOOP ADRESHだけを取り出して割っていくのでよかったですか？？
- zwi
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>何[V]を1024で割るかを決められるようで、考え方によってはもう少し楽なプログラムができるんじゃないかなと思ってるんですけど・・ そんな制御ができるレジスタは聞いたことが無いです。 何レジスタのどのビットの事でしょうか？ ADコンバータの変換クロックと勘違いしていませんか？ 私としては、VDDを5.12Vにしてやるのが一番簡単だと思いますけど。そうすれば５Ｖの時にＡＤコンバータの上位８ビットの値が２５０になるので、全て８ビットで計算できます。
お礼
いつも素早い返答をありがとうございます。 ADCON1の設定を00CHにすればなりませんかね？ ADCON1の下位は以下のようになっていています。 PCFG AN4 AN3 AN2 AN1 AN0 VREF+ VREF- C/R 1101 D VREF+ VREF- A A AN3 AN2 2/2 1110 D D D D A AVDD AVSS 1/0 （RA3/AN3/VREF+,RA2/AN2/VREF） RA3に最高電圧を定める媒体をおいて、RA2はグランドにいれればなるかなぁって思ったんですけど違いますか？？ VDDが5.12という整数以外の数にできるかはわかりませんが・・ あと、そうするとなぜすべて8ビットで計算できるのかを詳しく教えていただいてもよろしいですか？？
補足
↓ごめんなさい。表がずれましたね。 また00DHにすれば・・の間違いでした。
- zwi
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補足事項。 ＭＰＬＡＢにソフトシミュレーション機能があるのを知っていますか？ この機能を使うと１ステップづつ命令動作を確認することが出来ます。 http://www.picfun.com/mplab00.html 勉強になりますので、ぜひ使ってみてください。 私に質問する前に、これで動作確認した上で疑問があったら聞いてもらえると効率良く作業を進めることが出来ると思います。
お礼
今調べたところ、PIC16F819の設定でリファレンス電圧を決めることができるみたいです。 何[V]を1024で割るかを決められるようで、考え方によってはもう少し楽なプログラムができるんじゃないかなと思ってるんですけど・・ そんなことないですかね？？
- zwi
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チェックが遅くなりましたが、まだ問題が何点かあります。 あくまで目検で見つけただけの問題なので、実際に走らせると別の問題がでるかもしれません。 問題点のある周辺のソースだけをコメントしました。 ; ３回を一度に足すのは駄目。キャリー(C)値が正常ではなくなるため。 BCF STATUS,C ;これは意味が無いです。RRFの時は意味あり。 MOVF ADRESL ;AD→AD? MOVF ADRESL,Wが正解。 ADDWF ADRESL ;AD+AD→AD? ADDWF ADRESL,Wが正解。 ; ここで上位の桁の処理を先にすること。今の流れだとキャリー値が壊れます。 ADDWF ADRESL ;AD+AD+AD→AD MOVWF AD3L ;W→AD3L ADDWF AD3L,F ;AD3L+W→AD3Lで意味不明？横にコメント書くとミスに気づきやすいですよ。 ; この計算は全てやり直しのこと。 MOVF ADRESH BTFSC STATUS,C INCF ADRESH,W ADDWF ADRESH BTFSC STATUS,C INCF ADRESH,W ADDWF ADRESH MOVWF AD3H BTFSC STATUS,C INCF ADRESH,W ADDWF AD3H,F ; MOVFのWの書き忘れが多いです。 BCF STATUS,C ;不要です。 MOVF AD3L MOVWF AD6L ADDWF AD6L,F MOVF AD3H BTFSC STATUS,C INCF AD3H,W ADDWF AD6H,F ;AD6Hの値が不定のまま、AD3Hに加算されています。 ; MOVFのWの書き忘れが多いです。 BCF STATUS,C ;不要です。 MOVF AD6L MOVWF AD12L ADDWF AD12L,F MOVF AD6H BTFSC STATUS,C INCF AD6H,W ADDWF AD12H,F ;上と同じです。 ; ん？AD12H,AD12Lの内容は足しこまれていません。 BCF STATUS,C MOVF AD05L MOVWF AD125L ADDWF AD125L,F MOVF AD05H BTFSC STATUS,C INCF AD125H,W ADDWF AD125H;Wに残さないと。 MOVWF TMP ;上位8bitを移動。W→TMPと転送する場合はWに最終値が必要です。 ; AD3,AD6,AD12,AD125は全て同じメモリにまとめた方が転送の無駄が減って楽かもしれません。どちらがプログラム的に分かりやすいか検討して決めてください。 ; 割り算ルーチン。ＯＫかな。 CLRF SHOU MOVLW 10 LOOP1 SUBWF TMP BTFSS STATUS,C GOTO LED INCF SHOU GOTO LOOP1 LED ADDWF TMP SWAPF SHOU,W IORWF AMARI,W ;あまりはTMPに入っています。AMARIは未使用。 MOVWF PORTB GOTO ADSTART
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お礼
お返事ありがとうごぜいます。 お礼が遅れてごめんなさい。 たくさん書いていただいたのですがよく理解できないのでまた質問させていただいてもいいでしょうか？？ 初歩的なものばかりで申し訳ないのですが・・ [+α案]の(２)についてなのです。 何がわからないかがうまく説明できないので質問が難しいのですが。 ・なぜ1/256するのですか？256=2^8ですよね。出力のビット数で割ると何がわかるのでしょうか？？ ・なぜ1/256するのにまず12.5倍するのですか？ ・ポートＢの8ビットを7セグメントの上位下位に分けて出力するときに、どのようにすれば00～49という値が手に入るのでしょうか。 ・・なんだか質問もあいまいになってしまいましたが・・ よろしかったらまたお答お願いします。