No.8 サポート・ページMission2 第4章 78Kマイコンによる温度計(1)

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 この章では,付録基板の78K0/KB2マイコン基板,78K0/KB2ベース基板,温度センサLM73基板を使って,パソコンに温度を表示する温度計を作ります.

4-1 温度計の概要,接続


温度計のHW仕様概要
 この温度計の構成は,78K0/KB2マイコン基板を載せた78K0/KB2ベース基板に,LM73温度センサ基板を接続したもので,温度を測定します.その温度データはUSB-シリアル変換モジュールを経由してパソコンに送られ表示されます.
 78K0/KB2マイコンでは,本章で説明する温度測定プログラムが動作します.パソコンで温度を表示するWindowsの温度表示プログラムは、ほかの章のマイコンと共通です.その他は,次のようになっています.

◆ 温度センサ
 温度センサLM73は,付録基板を使います.このセンサはI2Cインターフェース(CN2コネクタ)に接続し,温度を電圧5Vで測定します.

◆ USB-シリアル変換モジュール
 マイコンへのプログラム書き込み,およびパソコンへの表示のため回路は,Mission1の第4章で使用した秋月電子のUSB-シリアル変換モジュール「AE-MU232R」をそのまま使います.このモジュールは,UARTインターフェース(CN1コネクタ)に接続します.

補足:
 USB-シリアル変換モジュールからの信号は、GND、VDD、RTSとも同じ名前の信号同士、RXDはRXに、TXDはTXにそれぞれ接続します。

◆ 電源
 ベース基板の電源コネクタCN3には、+5V電源を接続しないで使います.つまり,ベース基板の+5V 電源は,秋月電子USB-シリアル変換モジュールから受け取ります.この設定は、秋月電子USB-シリアル変換モジュール内J1端子の2-3側をショートし+5Vにするため,J2 端子はショートのままです.

 以上の接続を図4-1に示します.

  08928G4-1.jpg

 図4-1 マイコン基板を搭載し,センサICとUSBシリアル変換モジュールを接続

◆ ベース基板で動作
 温度測定のマイコン側の回路は,Mission1で使用したベース基板にあらかじめ組み込んであります.このため,本誌付録のブレッドボードは使いません.また,LM73温度センサは,ほかのマイコンでの使用も考え,8ピンICソケットの6ピンの信号だけを使用しています.
 78Kマイコンによる温度測定は,写真4-1に示す構成で行います.

08928Gp4-1.jpg
  写真4-1 78Kマイコンの温度計は付録ベース基板で動作
    この構成でプログラムを書き込み, そのまま温度計測の実験が行える.
    温度センサは,8ピンICソケットの6ピン分を使っている.

 

温度計のソフトウェアの仕様
 78K0/KB2マイコンで動作する温度測定プログラムの仕様は,次のようになります.

◆温度センサLM73は,13ビット長の温度分解能に設定して使う
◆温度センサはI2Cインターフェースでマイコンと接続し,アドレスは上4ビットが1001,下3ビットが100
◆パソコンとのUART通信設定は9600bps,データ長8ビット,パリティなし,ストップ・ビット1
◆パソコンから‘M’文字を受信すると,温度センサLM73から温度データを読み出す
◆センサから読み出した温度データは10倍値としてASCIIコードへ変換し,パソコンへ送る
◆温度はパソコン側の温度表示アプリケーションで1/10の値にし,小数点を追加して表示
◆表示する温度範囲は±99.9度,測定(表示)間隔はパソコン側から指定
◆プロジェクト名(プログラム名)はI2CUARTondo

温度表示するための手順
 78K0/KB2マイコンで温度表示させるには基板間の接続のほか,マイコンに「温度測定プログラム」を書き込む必要があります.またその温度を表示させるには,パソコン側に「温度表示アプリケーション」プログラムを起動して行います.これらマイコンへの書き込み,およびパソコンでの手順は次のようになります.

(1) まず,ベース基板にマイコン基板を載せてUSB-シリアル変換モジュールを接続する.
 このときベース基板の電源接続はしません.

(2) USBコネクタをパソコンに接続して,4-2項~4-6項に示すソース・コードを作成.
(3) そのソース・コードをビルドして温度測定プログラム(実行ファイルI2CUARTondo.hex)を作る.
 とりあえず動かしてみたい場合は,完成したソース・ファイルおよび実行ファイルがエレキジャックのサポート・ページから入手できます.

(4) 78K0/KB2ベース基板内のトグル・スイッチSW1をPROG側にし,リセット・ボタンSW2を押して書き込みモードにする.
(5) 温度測定プログラム(実行ファイルI2CUARTondo.hex)は,WriteEZ3 プログラムを起動してマイコンに書き込む.
 書き込み完了した時点は図4-2に示すようになります.

(6) 正しく書き込めたら,書き込みプログラムWriteEZ3を終了.
(7) USBコネクタをいったん取り外して電源を切り,ベース基板内のトグル・スイッチSW1をRUN側にする.
(8) ここで温度センサを接続する.
(9) USBコネクタを挿し込み,リセット・ボタンSW2を押して実行モードにする.
(10) パソコン側では,Windowsプログラム「温度表示アプリケーション」を起動する.


 

08928G4-2.jpg
 図4-2 マイコンへの書き込み画面

続いてマイコンの温度測定プログラムを説明していきます.


後田敏

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