78K0S/KX1 マイコン付ライタ(WAKAZO-1)の紹介(上)
秋葉原の若松通商で、同社オリジナルの78Kマイコン対応の書き込み基板が発売されましたので紹介します。これは、NECエレクトロニクス社の「78K0S/KA1+」マイコンに対応した書き込み器Wakazo-1です。
この「78K0S/KX1 マイコン付ライター WAKAZO-1」はエレキジャック協力店となっている若松通商で購入できます。本店5F(eマート・次世代SHOP)や同社通販はここ。
78K アーカイブ
2007年9月18日
2007年9月20日
78K0S/KX1 マイコン付ライタ(WAKAZO-1)の紹介(下)
引き続き、秋葉原の若松通商で発売したオリジナル商品、78Kマイコンの「78K0S/KA1+」マイコンに対応した書き込み器Wakazo-1基板を紹介します。
今回は簡単な動作確認とFAQもどきをまとめてみました。
2007年9月26日
78K0S/KX1 マイコン付ライター(WAKAZO-1)改造 (上）
若松通商が発売したNECエレクトロニクス社の78K0S/KA1＋マイコン用、78Kマイコン書き込み器Wakazo-1は、内藤電誠町田製作所製DIP変換ボード・マイコンFBｰ78F9222MCのみが使用できます。これをサンハヤト社が販売している78K0S/KA1+マイコンでも使えるように、ZIFソケット基板を横に取りつけたライタ基板を作成してみました。
2007年10月 2日
78K0S/KX1 マイコン付ライタ(WAKAZO-1)改造 (下）
引き続き、若松通商で販売する78Kマイコンの書き込み器WAKAZO-1を用いて、サンハヤトDIPサイズ・マイコンと内藤電誠町田製作所製の変換基板マイコンが書き込めるライタの動作確認をします。ただし、その他の78K0S/Kx1シリーズ・マイコンは一応ソケットで対応可能と思いますが、フラット・パッケージ・マイコンなので筆者は確認していません。
2007年10月 5日
78Kソフト開発環境(1) 78Kマイコン書き込みプログラムのインストール
NECエレクトロニクス社の78K0S/KX1+マイコンのフリーのソフト開発環境インストールについて説明します。最初は定番のアセンブラや、Cコンパイラなどを次回にして、書き込みプログラムWriteEZ2のインストール方法について説明します。ソフト開発しないけど、実行ファイルを貰ってマイコンに書き込んで動かしてみたいという人向けです。
この書き込みプログラムは、簡易書き込み回路でマイコンに書き込むものです。ここでは使うマイコンとして電子工作しやすい78K0S/KA1+マイコンを想定して、WindowsXPパソコンにインストールする説明をします。
2007年10月15日
78Kソフト開発環境(2) 開発ツールのインストール
2回目と3回目は、変則ながらNECエレクトロニクス社78K0S/Kx1マイコンの開発ツールのダウンロードとインストール方法について説明します。インストール・プログラムは、先の説明した書き込みプログラムWriteEZ2を除き、アセンブラ、リンカ、プロジェクト・マネージャ、Cコンパイラ、シミュレータ･プログラム、アプリレットをインストールします。それぞれユーザ登録して使用します。
今回は開発ツールのプログラムのダウンロード部分です。次回、それのインストールについて説明します。
今回は開発ツールのプログラムのダウンロード部分です。次回、それのインストールについて説明します。
2007年11月20日
78K簡易電子楽器を作ってみよう (1/3)
NECエレクトロニクス社が無料で配布する、78K0S/KA1+マイコンのソフト開発ツール関連のインストール手順などの説明が終わりましたので、音を出す何かを作ってみることとします。
この78Kマイコンは、アプリレット(Applilet)という周辺機器ドライバのソース・コードを生成する無料の開発プログラムがダウンロードできるので、比較的簡単にプログラムを作ることができます。とくに、一般的なマイコンについて知識ある方なら、簡単に使えるようになります。アプリレット・プログラムは各マイコンごとに異なる周辺機能の設定を画面（GUI)で行えるからです。
各マイコンでおなじみのLED点滅は調光なども含めたソース・コード作成は、たった1行のコーディング追加で完了します。今回の工作では、部品は少なめ、追加するソース・コードも少な目を目標でマイコン電子工作を行います。ちなみに追加したソース・コードの行数は多くなりましたが、15行程度で完成しました。
「初めての方でも、ほかのマイコンを使うよりも簡単に使えるようになります」が、正しいかどうかは、この3回の説明で判断してください。
2007年11月22日
78K簡易電子楽器を作ってみよう (2/3)
前回、78Kマイコンの製作事例プログラムでは、アプリレット・プログラムがほとんどのC言語のソースコードを作ってくれることを説明しました。第2回目は、どのようなソース・コードが作られたのか確認して、動作に必要なソース・コードを追加します。
ボリュームで音の高低が変わる楽器もどきのものは、わずかなソース・コードを追加することでプログラミング可能です。
2007年11月27日
78K簡易電子楽器を作ってみよう (3/3)
第3回目は、実際にマイコンに書き込んで動作させます。さらに、プログラム変更のときに注意が必要なので、その例として押しボタン・スイッチにて音をON/OFFする処理を追加します。
書き込み器は、若松通商で販売するWAKAZO-1の改造ライタを使っています。改造記事は第1回でも紹介しましたが、下記にあります。
78Kマイコン・ライタWAKAZO-1の改造 (2回分）
http://www.eleki-jack.com/mycom2/2007/09/78k0skx1_wakazo1_1.html
http://www.eleki-jack.com/mycom2/2007/10/78k0skx1_wakazo1_2.html
シリアル接続のライタについては、下記に回路図が掲載されています。そのパーツはサンハヤトで販売しています。
2008年10月 7日
No.8付録で試す-78K0/KB2マイコンで7セグメントLEDに表示する温度計
エレキジャック誌No.8号では、78K0/KB2マイコン基板と書き込み用基板（ベース基板）、LM73温度センサ基板の3枚が付録しました。また、その応用例（Mission2 4章）としてサポート・ページに「温度をパソコンに表示する温度計」を紹介しています。
今回はさらに続編(応用例2)として、7セグメントLEDに温度を表示する温度計を実験・製作しましたので、簡単に説明します。
7セグLED表示の温度計は暗いところでも、遠くからでもよく見えます。
今回はさらに続編(応用例2)として、7セグメントLEDに温度を表示する温度計を実験・製作しましたので、簡単に説明します。
7セグLED表示の温度計は暗いところでも、遠くからでもよく見えます。
2009年6月15日
GPSロガーの製作 (1)
●概要
トランジスタ技術2008年8月号付録の78k0 USBマイコン基板を用いて、秋月電子通商のGPSレシーバ・モジュール・キット（GPS-52D）からのデータを、MMCカード（SDカードの流用可）に記録するGPSデータ・ロガーを作成しました。
GPSデータ・ロガーはキャンディ缶に組み込み、携帯できる形にまとめました。
今回は、製作したGPSデータ・ロガーの概要と、取得したデータのパソコンでの利用を紹介します。
トランジスタ技術2008年8月号付録の78k0 USBマイコン基板を用いて、秋月電子通商のGPSレシーバ・モジュール・キット（GPS-52D）からのデータを、MMCカード（SDカードの流用可）に記録するGPSデータ・ロガーを作成しました。
GPSデータ・ロガーはキャンディ缶に組み込み、携帯できる形にまとめました。
今回は、製作したGPSデータ・ロガーの概要と、取得したデータのパソコンでの利用を紹介します。
2009年6月18日
GPSロガーの製作 (2)
今回は、機能検討と回路構成の概要検討を行います。
● 機能検討
設計に入る前に、実現したい機能を検討します。
(a) 携帯できること
(b) MMC（SDカード）にFAT形式で記憶し、そのままパソコンで読めるようにする。
(c) 位置情報と速度情報を記録する
(d) 12時間程度の稼働時間（回路全体で約100mA消費と見積もりし、1200mAh必要）
(e) マイコン基板のUSBを経由して、GPSレシーバ・モジュールのデータをモニタする
(f) MMCカードへの記憶の許可・禁止が設定できるようにする
(g) MMCカードへのアクセス、GPSレシーバ・モジュールからのデータ受信状態をモニタできるようにする（LEDを使用）
(h) GPSレシーバ・モジュールからUSBへのデータ送受信の許可・禁止を設定できるようにする（スイッチを使用）
(i) 「g」、「h」のモニタはLEDの点滅で実現するが、その点滅を禁止できるようにする（SWを使用）
(j) 電源スイッチを付ける（電源と回路の間にスイッチを入れる）
● 機能検討
設計に入る前に、実現したい機能を検討します。
(a) 携帯できること
(b) MMC（SDカード）にFAT形式で記憶し、そのままパソコンで読めるようにする。
(c) 位置情報と速度情報を記録する
(d) 12時間程度の稼働時間（回路全体で約100mA消費と見積もりし、1200mAh必要）
(e) マイコン基板のUSBを経由して、GPSレシーバ・モジュールのデータをモニタする
(f) MMCカードへの記憶の許可・禁止が設定できるようにする
(g) MMCカードへのアクセス、GPSレシーバ・モジュールからのデータ受信状態をモニタできるようにする（LEDを使用）
(h) GPSレシーバ・モジュールからUSBへのデータ送受信の許可・禁止を設定できるようにする（スイッチを使用）
(i) 「g」、「h」のモニタはLEDの点滅で実現するが、その点滅を禁止できるようにする（SWを使用）
(j) 電源スイッチを付ける（電源と回路の間にスイッチを入れる）
2009年6月23日
GPSロガーの製作 (3)
今回は、リチウム・イオン電池の充放電回路の解析を行います。
前回お伝えしたように、リチウム・イオン電池は充放電制御を正確に行う必要があり、そうした回路を自作するのは、部品の入手性から現実的ではありません。
そこで、携帯電話のポータブル充電器（商品名：POCTKET MOBA mini）を流用しました。このポータブル充電器はUSBホストから5Vを供給して充電し、携帯電話に5Vを給電するものです。
今回の製作では、ケースの大きさの制限から、ポータブル充電器の充放電回路のみ流用し、リチウム・イオン電池を別途用意しましたが、ポータブル充電器の分解や、リチウム・イオン電池の交換にはリスクを伴います。このため、ケースの大きさなどの制約がないなら、ポータブル充電器をそのままGPSロガーに組み込むことをお勧めします。
前回お伝えしたように、リチウム・イオン電池は充放電制御を正確に行う必要があり、そうした回路を自作するのは、部品の入手性から現実的ではありません。
そこで、携帯電話のポータブル充電器（商品名：POCTKET MOBA mini）を流用しました。このポータブル充電器はUSBホストから5Vを供給して充電し、携帯電話に5Vを給電するものです。
今回の製作では、ケースの大きさの制限から、ポータブル充電器の充放電回路のみ流用し、リチウム・イオン電池を別途用意しましたが、ポータブル充電器の分解や、リチウム・イオン電池の交換にはリスクを伴います。このため、ケースの大きさなどの制約がないなら、ポータブル充電器をそのままGPSロガーに組み込むことをお勧めします。
2009年6月29日
2009年7月 1日
GPSロガーの製作 (5)
今回は、GPSデータ・ロガーの回路の組み立てを行います。
回路の組み立てでは、部品の配置と、配線のしやすさを考慮して工作をする必要があります。今回はキャンディ缶を使用しましたが、同じケースを使うことはないでしょう。このことを考慮して製作の一例として、回路の組み立てで考慮しなければいけないことを中心にお伝えします。
回路の組み立てでは、部品の配置と、配線のしやすさを考慮して工作をする必要があります。今回はキャンディ缶を使用しましたが、同じケースを使うことはないでしょう。このことを考慮して製作の一例として、回路の組み立てで考慮しなければいけないことを中心にお伝えします。
2009年7月13日
GPSロガーの製作 (6)
今回は、GPSデータ・ロガーのケース加工について説明します。
●概説
ケース加工は、ケースに収納する主基板に実装される部品の配置に合わせて、穴あけなどを行いますので、前回説明した回路の組み立てと同時進行となります。
また、ケース加工の位置決めは、基板との現物あわせと目測で行いました。実際のところ、正確な位置決めをしようとしても、手加工自体の精度が低いことから、現物あわせのほうがうまくいくと思います。
●概説
ケース加工は、ケースに収納する主基板に実装される部品の配置に合わせて、穴あけなどを行いますので、前回説明した回路の組み立てと同時進行となります。
また、ケース加工の位置決めは、基板との現物あわせと目測で行いました。実際のところ、正確な位置決めをしようとしても、手加工自体の精度が低いことから、現物あわせのほうがうまくいくと思います。
2009年7月16日
GPSロガーの製作 (7)
今回は、コンパイラ、アセンブラなどの、開発環境のインストールについて説明します。
●概説
トランジスタ技術2008年8月号には、マイコン基板と開発環境のインストーラが添付されています。マイコン開発に必要な情報がすべて網羅されていることもあり、この号を入手して、開発環境のインストールをするのが望ましいでしょう。
●概説
トランジスタ技術2008年8月号には、マイコン基板と開発環境のインストーラが添付されています。マイコン開発に必要な情報がすべて網羅されていることもあり、この号を入手して、開発環境のインストールをするのが望ましいでしょう。
2009年7月30日
GPSロガーの製作 (8)
今回は、ソース・プログラムについて説明します。
概説
マイコン基板には、CQ-BIOSが組み込まれています。本来であれば、CQ-BIOSを利用するプログラムとすべきですが、GPSロガーとしてのプログラム容量が大きく、CQ-BIOSと共存できないため、マイコンの内蔵ROM領域をすべてGPSロガーのプログラム領域として使用しました。
概説
マイコン基板には、CQ-BIOSが組み込まれています。本来であれば、CQ-BIOSを利用するプログラムとすべきですが、GPSロガーとしてのプログラム容量が大きく、CQ-BIOSと共存できないため、マイコンの内蔵ROM領域をすべてGPSロガーのプログラム領域として使用しました。
2009年8月 6日
GPSロガーの製作 (9)
今回は、マイコンへの書き込みについて説明します。
概説
今回作成したプログラムは8Ｋbyte以上のサイズがあり、CQ-BIOSを削除しないとマイコンに収めることができません。このため、CQ-BIOSを利用したUSB経由のプログラムの書き込みはできないので、マイコンのUART6を使ったシリアル通信による書き込みを利用する必要があります。
今回は、この書き込みについて説明します。
概説
今回作成したプログラムは8Ｋbyte以上のサイズがあり、CQ-BIOSを削除しないとマイコンに収めることができません。このため、CQ-BIOSを利用したUSB経由のプログラムの書き込みはできないので、マイコンのUART6を使ったシリアル通信による書き込みを利用する必要があります。
今回は、この書き込みについて説明します。
2009年8月12日
GPSロガーの製作 (10)
今回は、GPSロガーの動作確認について説明します。
概説
今回作成したGPSロガーには、GPSレシーバ・モジュールからの出力されるNMEA-0183プロトコル・データをUSBシリアルを介して外部に出力することと、外部メディアのMMCへNMEA-0183プロトコルの内、GPGGA，GPRMCデータをTXTファイル形式で記憶する機能があります。
今回は、これらの機能の利用手順について説明します。
概説
今回作成したGPSロガーには、GPSレシーバ・モジュールからの出力されるNMEA-0183プロトコル・データをUSBシリアルを介して外部に出力することと、外部メディアのMMCへNMEA-0183プロトコルの内、GPGGA，GPRMCデータをTXTファイル形式で記憶する機能があります。
今回は、これらの機能の利用手順について説明します。
2009年8月25日
78Kマイコンで作る省エネ・スイッチ (1)
省エネ・スイッチの構想と準備
●人がいなくなると、独りでに切れる便利なスイッチBOX
みなさんは、何かのスイッチを入れっぱなしにして忘れてしまい、電気をむだに使ってしまって自責の念に苛まれる…ということはないでしょうか？ 筆者は人並み外れた忘却力の持ち主で、毎日のように電気のむだ使いをして地球環境と財布に厳しい生活をしています。
そんなことで、今回は赤外線で人の動きを見張って、人がいなくなり、しばらく経つと独りでにスイッチが切れる、便利な省エネ・スイッチを製作しようと思います。
●人がいなくなると、独りでに切れる便利なスイッチBOX
みなさんは、何かのスイッチを入れっぱなしにして忘れてしまい、電気をむだに使ってしまって自責の念に苛まれる…ということはないでしょうか？ 筆者は人並み外れた忘却力の持ち主で、毎日のように電気のむだ使いをして地球環境と財布に厳しい生活をしています。
そんなことで、今回は赤外線で人の動きを見張って、人がいなくなり、しばらく経つと独りでにスイッチが切れる、便利な省エネ・スイッチを製作しようと思います。
写真1 製作する省エネ・スイッチの外観
2009年8月21日
GPSロガーの製作 (11)
今回は、googleEarthへの表示について説明します。
概説
MMCに記録されたデータは、GPSレシーバ・モジュールから出力されるNMEA-0183形式のデータを、テキスト・ファイルとして記録しています。このファイルのままではgoogleEarthで利用できません。このため、KML形式のデータに変換した上でgoogleEarthに読み取らせます。データ変換には、フリーソフトのgpsbabelを使用します。
今回は、gpsbabelのインストールと操作方法、googleEarthのインストールと操作方法について説明します。
概説
MMCに記録されたデータは、GPSレシーバ・モジュールから出力されるNMEA-0183形式のデータを、テキスト・ファイルとして記録しています。このファイルのままではgoogleEarthで利用できません。このため、KML形式のデータに変換した上でgoogleEarthに読み取らせます。データ変換には、フリーソフトのgpsbabelを使用します。
今回は、gpsbabelのインストールと操作方法、googleEarthのインストールと操作方法について説明します。
2009年9月 4日
78Kマイコンで作る省エネ・スイッチ (2)
1 省エネ・スイッチの構成と動作
●省エネ・スイッチの構成
図2に省エネ・スイッチのブロック図を示します。ご覧のようにシンプルな構成です。赤外線人感センサ「NaPiOn」のセンサ入力をエレキジャックNo.8付録基板の78K0/KB2マイコンで処理して、リセット機能付きの電源スイッチ「J8スイッチ」のリセット・コイルを駆動します。
ACプラグからのAC 100Vの入力は10Aのヒューズを介して電源スイッチ「J8スイッチ」を経たのち出力のACコンセントに達します。電源には小型のスイッチングACアダプタを使用します。このACアダプタは出力のACコンセントと同じACラインから電源を供給しています。すなわち、主電源の「J8スイッチ」がONと同時に電源が入り、手動で電源をOFFするか、省エネ・スイッチ・プログラムが「J8スイッチ」のリセット・コイルを駆動することにより、スイッチが切れてコントロール基板自身の電源もOFFになり待機電力はゼロになります。
●省エネ・スイッチの構成
図2に省エネ・スイッチのブロック図を示します。ご覧のようにシンプルな構成です。赤外線人感センサ「NaPiOn」のセンサ入力をエレキジャックNo.8付録基板の78K0/KB2マイコンで処理して、リセット機能付きの電源スイッチ「J8スイッチ」のリセット・コイルを駆動します。
ACプラグからのAC 100Vの入力は10Aのヒューズを介して電源スイッチ「J8スイッチ」を経たのち出力のACコンセントに達します。電源には小型のスイッチングACアダプタを使用します。このACアダプタは出力のACコンセントと同じACラインから電源を供給しています。すなわち、主電源の「J8スイッチ」がONと同時に電源が入り、手動で電源をOFFするか、省エネ・スイッチ・プログラムが「J8スイッチ」のリセット・コイルを駆動することにより、スイッチが切れてコントロール基板自身の電源もOFFになり待機電力はゼロになります。
図2 省エネ・スイッチのブロック図
2009年9月11日
78Kマイコンで作る省エネ・スイッチ (3)
3 ビジュアル・プログラミング言語による簡単プログラム作成
今回の省エネ・スイッチには、NECエレクトロニクス社が提供する、簡単ビジュアル・プログラミング・ソフト「Applilet EZ PL」（アプリレットイージー ピーエル）を使ってプログラムを作成します。「簡単ビジュアル・プログラミング・ソフト」はどのようなものか？ 実際に使いながら説明をしていきます。
今回の省エネ・スイッチには、NECエレクトロニクス社が提供する、簡単ビジュアル・プログラミング・ソフト「Applilet EZ PL」（アプリレットイージー ピーエル）を使ってプログラムを作成します。「簡単ビジュアル・プログラミング・ソフト」はどのようなものか？ 実際に使いながら説明をしていきます。
2009年9月15日
78Kマイコンで作る省エネ・スイッチ (4)
5 プログラムをシミュレータで試す
Applilet EZ PLには、ターゲットのMCUがなくても、プログラムを動かして試すことができるシミュレータ機能が搭載されています。このシミュレータ機能を利用して、簡単なプログラムを作って試してみましょう。
Applilet EZ PLには、ターゲットのMCUがなくても、プログラムを動かして試すことができるシミュレータ機能が搭載されています。このシミュレータ機能を利用して、簡単なプログラムを作って試してみましょう。
2009年10月 1日
78Kマイコンで作る省エネ・スイッチ (5)
●ブレッドボードで作る78K0マイコン書き込み器
78K0マイコンにはシリアル信号から内蔵フラッシュ・メモリにプログラミングできる機能があり、その方法と回路がNECエレクトロニクス社のホームページで公開されています。その情報をもとにエレキジャックNo.8付録の78K0/KB2基板をブレッドボード上で書き込める回路を図 1に示します。
78K0マイコンにはシリアル信号から内蔵フラッシュ・メモリにプログラミングできる機能があり、その方法と回路がNECエレクトロニクス社のホームページで公開されています。その情報をもとにエレキジャックNo.8付録の78K0/KB2基板をブレッドボード上で書き込める回路を図 1に示します。
2009年10月 6日
78Kマイコンで作る省エネ・スイッチ (6)
●ブレッドボード書き込み器の使用方法
ブレッドボード書込み器の使用方法を説明します。
・デバイス・ドライバのインストール
まず、パソコンにUSB-COM変換モジュールのデバイス・ドライバをインストールします。インストール手順はここでは詳しく述べません。USB-COM変換モジュールの説明書またはFTDI社のサイトを参照してください。デバイス・ドライバのインストールが終了したなら、USB-COM変換モジュールをパソコンに接続し、認識された仮想COMポートNo.をメモしてください。仮想COMポートNo.は図 2のようにWindowsのデバイス・マネージャに表示されています。後にこの仮想COMポートNo.を書き込みソフトに設定する必要があります。
ブレッドボード書込み器の使用方法を説明します。
・デバイス・ドライバのインストール
まず、パソコンにUSB-COM変換モジュールのデバイス・ドライバをインストールします。インストール手順はここでは詳しく述べません。USB-COM変換モジュールの説明書またはFTDI社のサイトを参照してください。デバイス・ドライバのインストールが終了したなら、USB-COM変換モジュールをパソコンに接続し、認識された仮想COMポートNo.をメモしてください。仮想COMポートNo.は図 2のようにWindowsのデバイス・マネージャに表示されています。後にこの仮想COMポートNo.を書き込みソフトに設定する必要があります。
2009年10月14日
78Kマイコンで作る省エネ・スイッチ (7)
■ ブレッドボードでの省エネ・スイッチの設計と試作
ここからは、実際の省エネ・スイッチをブレッドボード上に試作して機能・性能に不足はないか、意図通りの動作をするか、などを試してみます。
●省エネ・スイッチの回路
省エネ・スイッチの機能と動作は“78K0マイコンで作る省エネ・スイッチ（1）”で示したとおりです。この仕様に基づきブレッドボード上に回路を図8に示します。
ここからは、実際の省エネ・スイッチをブレッドボード上に試作して機能・性能に不足はないか、意図通りの動作をするか、などを試してみます。
●省エネ・スイッチの回路
省エネ・スイッチの機能と動作は“78K0マイコンで作る省エネ・スイッチ（1）”で示したとおりです。この仕様に基づきブレッドボード上に回路を図8に示します。
2009年10月21日
78Kマイコンで作る省エネ・スイッチ (8)
● Applilet EZ PLでプログラムを作る
図 9にApplilet EZ PL作成した省エネ・スイッチ・プログラムのパネル配置を示します。以下に各部の設定と動作を述べていきます。
図 9にApplilet EZ PL作成した省エネ・スイッチ・プログラムのパネル配置を示します。以下に各部の設定と動作を述べていきます。
2009年11月 4日
78Kマイコンで作る省エネ・スイッチ (9)
■実用機の製作
●実用型・省エネ・スイッチの回路
ブレッドボード上に試作して省エネ・スイッチの機能・性能を確認したので、いよいよケースに入れた実用品を製作することにします。
・コントロール基板の回路
ブレッドボードに試作した省エネ・スイッチの回路に、若干の変更を施したマイコン部分の回路を小型ユニバーサル基板（サンハヤトICB-288G相当品）に実装します。コントロール基板の回路を図15に示します。
●実用型・省エネ・スイッチの回路
ブレッドボード上に試作して省エネ・スイッチの機能・性能を確認したので、いよいよケースに入れた実用品を製作することにします。
・コントロール基板の回路
ブレッドボードに試作した省エネ・スイッチの回路に、若干の変更を施したマイコン部分の回路を小型ユニバーサル基板（サンハヤトICB-288G相当品）に実装します。コントロール基板の回路を図15に示します。
2009年12月 3日
78Kマイコンで作る省エネ・スイッチ (10)
● AC100V回路の部材
AC100Vの電力を扱う部分の配線は、マイコン・ロジックや低圧の小電流の配線と異なる手法を用います。一般にはAC１００Vを使用する機器のAC配線をはんだ付けを用いて接続配線することはまれで、基本的に圧着・圧接の工法を用いて配線します。
AC100Vの電力を扱う部分の配線は、マイコン・ロジックや低圧の小電流の配線と異なる手法を用います。一般にはAC１００Vを使用する機器のAC配線をはんだ付けを用いて接続配線することはまれで、基本的に圧着・圧接の工法を用いて配線します。
2009年12月18日
78KマイコンでLED温度計 <1>
■7セグメントLEDを使ったマイコン工作
電子機器の状態を表示する素子に中で“日”の字型にLEDを並べた7セグメントLEDは、色や大きさを選べて、さらに安価で特別な電源やコントローラーを必要としないなどの理由で多くの電子機器に使用されています。我々アマチュアの電子工作においても入手しやすく、安価なため大変魅力的な素子です。しかし、1桁あたり7セグメント＋小数点の合計8個のLEDがあるため、多数の桁を点灯させるには、少々の工夫が要ります。
本稿では、少ない配線数で多数の桁の7セグメントLEDを表示することができる、ダイナミック点灯方式を用いたLED温度計を動作や設計の要点の解説を交えながら、エレキジャックNo. 8に付属した78K0/KB2マイコンを用いてブレッドボード上で試してみたいと思います。さらに、ボレッドボードで作る78K0マイコン書込み器を用いてプログラムして、プログラム済みのマイコンでLED温度計をユニバーサル・ボードに製作する、実用例も解説します。
電子機器の状態を表示する素子に中で“日”の字型にLEDを並べた7セグメントLEDは、色や大きさを選べて、さらに安価で特別な電源やコントローラーを必要としないなどの理由で多くの電子機器に使用されています。我々アマチュアの電子工作においても入手しやすく、安価なため大変魅力的な素子です。しかし、1桁あたり7セグメント＋小数点の合計8個のLEDがあるため、多数の桁を点灯させるには、少々の工夫が要ります。
本稿では、少ない配線数で多数の桁の7セグメントLEDを表示することができる、ダイナミック点灯方式を用いたLED温度計を動作や設計の要点の解説を交えながら、エレキジャックNo. 8に付属した78K0/KB2マイコンを用いてブレッドボード上で試してみたいと思います。さらに、ボレッドボードで作る78K0マイコン書込み器を用いてプログラムして、プログラム済みのマイコンでLED温度計をユニバーサル・ボードに製作する、実用例も解説します。
2010年1月 8日
78KマイコンでLED温度計 <2>
■ 78kマイコンを使ったLED温度計（ハードウェア）
7セグメントLEDとダイナミック点灯方式の概要を述べたところで、実際にエレキジャックNo.8に付属した78K0/KB2マイコンを使用したLED温度計をブレッドボード上に作ることにしましょう。
● キー・コンポーネント
今回の製作で要となる部品を紹介します。
・ ダイナミック点灯用7セグメントLED LTC-4627シリーズ
今回のLED温度計を製作するための表示器として、写真 2のような1桁型の7セグメントLEDをブレッドボード上に並べてダイナミック点灯用の配線を施すのは大変な労力を必要とします。そこで、LED内部でダイナミック点灯に適した配線がすでになされている、市販の7セグメント複合LEDを使用することにします。使用したLEDは、写真3のLite-On社のLTC-4627という4桁＋記号用LEDがセットになった複合LEDです。
7セグメントLEDとダイナミック点灯方式の概要を述べたところで、実際にエレキジャックNo.8に付属した78K0/KB2マイコンを使用したLED温度計をブレッドボード上に作ることにしましょう。
● キー・コンポーネント
今回の製作で要となる部品を紹介します。
・ ダイナミック点灯用7セグメントLED LTC-4627シリーズ
今回のLED温度計を製作するための表示器として、写真 2のような1桁型の7セグメントLEDをブレッドボード上に並べてダイナミック点灯用の配線を施すのは大変な労力を必要とします。そこで、LED内部でダイナミック点灯に適した配線がすでになされている、市販の7セグメント複合LEDを使用することにします。使用したLEDは、写真3のLite-On社のLTC-4627という4桁＋記号用LEDがセットになった複合LEDです。
写真 3 Lite-On社のLTC-4627シリーズ複合LED
2010年1月14日
78KマイコンでLED温度計 <3>
● 7セグメントLEDダイナミック点灯回路の検討
・アノード・コモン/カソード・コモンの選択
7セグメントLEDには先に、LEDの共通端子としてアノード・コモン型とカソード・コモン型があると述べました。では、アノード・コモン型とカソード・コモン型、どちらを選択すればよいでしょうか？ 結論からいうと、使用部品にアノード・コモン型のLTC-4627を使用していることからわかるように、アノード・コモン型を使用します。アノード・コモン型を使用する理由は、使用するスイッチ素子の特性が関係します。
まずは、7セグメントLEDの各端子にどれくらいの電流が流れるか検討してみましょう。LTC-4627シリーズは低電流型のLEDを使用していて比較的低い電流値で効率よく発光します。したがって、高輝度を欲張らない限り、各セグメントのLEDの駆動スイッチに78K0/KB2マイコンの出力ポートが使用できる見込みがあります。78K0/KB2マイコンの使用する出力ポートとして、7セグメントと小数点の合計8ポートを一度に出力できるP10～P17の8ポートを使用することを検討します。
・アノード・コモン/カソード・コモンの選択
7セグメントLEDには先に、LEDの共通端子としてアノード・コモン型とカソード・コモン型があると述べました。では、アノード・コモン型とカソード・コモン型、どちらを選択すればよいでしょうか？ 結論からいうと、使用部品にアノード・コモン型のLTC-4627を使用していることからわかるように、アノード・コモン型を使用します。アノード・コモン型を使用する理由は、使用するスイッチ素子の特性が関係します。
まずは、7セグメントLEDの各端子にどれくらいの電流が流れるか検討してみましょう。LTC-4627シリーズは低電流型のLEDを使用していて比較的低い電流値で効率よく発光します。したがって、高輝度を欲張らない限り、各セグメントのLEDの駆動スイッチに78K0/KB2マイコンの出力ポートが使用できる見込みがあります。78K0/KB2マイコンの使用する出力ポートとして、7セグメントと小数点の合計8ポートを一度に出力できるP10～P17の8ポートを使用することを検討します。
2010年1月25日
78KマイコンでLED温度計 <4>
● LED温度計の回路
さて、このように7セグメントLEDのダイナミック点灯回路が完成したところで、おなじくエレキジャックNｏ.8に付属したＬＭ73高精度温度センサICを組み合わせて、LED温度計の回路を完成します。
さて、このように7セグメントLEDのダイナミック点灯回路が完成したところで、おなじくエレキジャックNｏ.8に付属したＬＭ73高精度温度センサICを組み合わせて、LED温度計の回路を完成します。
2010年2月 5日
78KマイコンでLED温度計 <5>
● LED点灯のソフトウェア
・ ダイナミック点灯ドライバ
LED温度計のダイナミック点灯を制御しているソース・コードをリスト 1に示します。
ダイナミック点灯のソフトウェアは、Applilet2が自動生成した、Timer_user.cというファイル内のタイマ・モジュールTM50の発生する割り込み処理ルーチン内に作成します。Applilet2が生成したコードには、ユーザー・コードを記述する領域が確保されていて、その部分に対象のソース・コードを記述します。
リスト内、変数“DisplayDigit”は現在表示しているLEDの桁を記憶する変数です。この変数はstatic変数として宣言してあり、次に関数がコールされたときには、前回の値を記憶しています。関数BlankDisplay（）は、ブランク・タイム確保のための関数です。関数内ではすべての桁とセグメントを数10μSecの間OFFして終了します。
関数BlankDisplay（）ですべてのLEDがOFFになったところで、変数DisplayDigitが示す桁にswich文で制御が移ります。各桁の制御部分では、該当する表示DATAをセグメント出力ポートに出力した後、該当桁のコモン出力をONにします。このときのnONというマクロは「不論理のON」という意味で、“0”が定義してあります。
これで、該当桁の点灯制御は完了しました。次に制御する桁を変数DisplayDigitにセットして割り込み関数を終了し、次の割り込みで同様の処理を繰り返します。
・ ダイナミック点灯ドライバ
LED温度計のダイナミック点灯を制御しているソース・コードをリスト 1に示します。
ダイナミック点灯のソフトウェアは、Applilet2が自動生成した、Timer_user.cというファイル内のタイマ・モジュールTM50の発生する割り込み処理ルーチン内に作成します。Applilet2が生成したコードには、ユーザー・コードを記述する領域が確保されていて、その部分に対象のソース・コードを記述します。
リスト内、変数“DisplayDigit”は現在表示しているLEDの桁を記憶する変数です。この変数はstatic変数として宣言してあり、次に関数がコールされたときには、前回の値を記憶しています。関数BlankDisplay（）は、ブランク・タイム確保のための関数です。関数内ではすべての桁とセグメントを数10μSecの間OFFして終了します。
関数BlankDisplay（）ですべてのLEDがOFFになったところで、変数DisplayDigitが示す桁にswich文で制御が移ります。各桁の制御部分では、該当する表示DATAをセグメント出力ポートに出力した後、該当桁のコモン出力をONにします。このときのnONというマクロは「不論理のON」という意味で、“0”が定義してあります。
これで、該当桁の点灯制御は完了しました。次に制御する桁を変数DisplayDigitにセットして割り込み関数を終了し、次の割り込みで同様の処理を繰り返します。
2010年2月17日
78K マイコンでLED温度計 <6>
■ 実用バージョンの製作
● 実用バージョンを作る
ブレッドボードに組み立てたLED温度計は回路の試作やプログラムの開発に便利ですが、「温度計」という実用品としては、いま一つ実用性に乏しいものになっています。
そこで、面倒にならない範囲で実用的なLED温度計を作ってみることにします。ハードウェアは手軽に製作できる、ユニバーサル・ボードの回路を配線して製作します。プログラムは、MINICUBE2などの専用ハードウェアを使用せず、ROMライタで書込み用に用意するプログラム・ファイル（HEXファイル）を汎用のUSB-シリアル変換モジュールを使用した簡易書込み器をブレッドボードで製作してプログラムします。
● 実用バージョンを作る
ブレッドボードに組み立てたLED温度計は回路の試作やプログラムの開発に便利ですが、「温度計」という実用品としては、いま一つ実用性に乏しいものになっています。
そこで、面倒にならない範囲で実用的なLED温度計を作ってみることにします。ハードウェアは手軽に製作できる、ユニバーサル・ボードの回路を配線して製作します。プログラムは、MINICUBE2などの専用ハードウェアを使用せず、ROMライタで書込み用に用意するプログラム・ファイル（HEXファイル）を汎用のUSB-シリアル変換モジュールを使用した簡易書込み器をブレッドボードで製作してプログラムします。
2010年3月 5日
78K マイコンでLED温度計 <7>
● ソフトウェアの変更とHEXファイルの用意
実用バージョンの製作にともない、ブレッドボードで検証したソフトウェアを完成品として、そのまま78K0/KB2マイコンに書き込めるROMイメージファイル（HEXファイル）にするための変更をしました。
変更個所は、Applilet2内でオンチップ・デバッグの設定を未使用に変更します。同時にオンチップ・デバッグに使用していたOCD1A,OCD1B（P31,P32）ピンが未使用となるため、ポートの設定で該当ピンを出力ポートとして設定し、電位の固定をします。
実用バージョンの製作にともない、ブレッドボードで検証したソフトウェアを完成品として、そのまま78K0/KB2マイコンに書き込めるROMイメージファイル（HEXファイル）にするための変更をしました。
変更個所は、Applilet2内でオンチップ・デバッグの設定を未使用に変更します。同時にオンチップ・デバッグに使用していたOCD1A,OCD1B（P31,P32）ピンが未使用となるため、ポートの設定で該当ピンを出力ポートとして設定し、電位の固定をします。
2010年3月16日
78K マイコンでLED温度計 <8>
・ 簡易型ROMライタ（セラミック発振子使用）
図 23は簡易型ROMライタの回路を示します。簡易型ROMライタはROM書込み時の供給クロックを外部に8.00MHｚの容量内蔵型セラミック発振子を用い、78K0./KB2マイコン内蔵の発振回路にてクロックを発生させています。
また、シリアル信号のRTSを反転させてリセット信号を作る回路には、LED温度計で使用したバイアス抵抗内蔵型トランジスタDTA123Jを使用して回路を簡略化しています。この回路では配線も少なく、コンパクトにできる反面、クリティカルなアナログ動作をするクロック発振回路が外部に引き出されて配線されているので、ごく稀に動作が不安定になるケースがあるかもしれません。
書き込みでエラーが出るなど動作が不安定な場合、セラミック発振子X1の配線をなるべく最短距離するなど工夫が必要になるかもしれません。それでも不安定な場合は、基本型回路の使用をお勧めします。
図 23は簡易型ROMライタの回路を示します。簡易型ROMライタはROM書込み時の供給クロックを外部に8.00MHｚの容量内蔵型セラミック発振子を用い、78K0./KB2マイコン内蔵の発振回路にてクロックを発生させています。
また、シリアル信号のRTSを反転させてリセット信号を作る回路には、LED温度計で使用したバイアス抵抗内蔵型トランジスタDTA123Jを使用して回路を簡略化しています。この回路では配線も少なく、コンパクトにできる反面、クリティカルなアナログ動作をするクロック発振回路が外部に引き出されて配線されているので、ごく稀に動作が不安定になるケースがあるかもしれません。
書き込みでエラーが出るなど動作が不安定な場合、セラミック発振子X1の配線をなるべく最短距離するなど工夫が必要になるかもしれません。それでも不安定な場合は、基本型回路の使用をお勧めします。
検索
About 78K
ブログ「PIC,78K,R8,HC(S)08/RS08,AVR,MSP430などのマイコン活用」のカテゴリ「78K」に投稿されたすべてのエントリーのアーカイブのページです。過去のものから新しいものへ順番に並んでいます。
次のカテゴリはHC(S)08/RS08です。
Powered by
Movable Type 4.1
Movable Type 4.1