情報電子工学演習Ⅴ（ハードウェア実技演習） PICマイコンによる光学式テルミンの製作

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1 情報電子工学演習Ⅴ（ハードウェア実技演習） PICマイコンによる光学式テルミンの製作
第4回　明るさ変化に応じた音の発生 ■ スケジュール 　　　　　　　　　＜内　容＞　　　　　　　　　　　　　＜集合場所＞ 第４回(7/３)　 明るさ変化に応じた音の発生 [S2-９] 　・課題のチェック（回路図） 　・説明 第５回(７/1０)　 自由製作 ① [実験室] 　・課題のチェック（フローチャート） 　・プログラム作成＆回路製作

2 ２．明るさの検出 暗　　　　　　明 CdSセル CdSセル(MI5527)の特性

3 CdSを利用した明るさ検出 デジタルマルチメータ 　を使いVDDの測定 V 実験回路２

4 CdSを利用した明るさ検出 デジタルマルチメータ を使い、出力Vout 　の測定 V 実験回路２

5 明るさ検出回路の動作確認結果 平均 課題２の解答例 電源電圧 VDD= ３.0 [V] No 測定条件 Vout [V] 1回目 2回目
　明るさ検出回路の動作確認結果 　 　　　　　　電源電圧 VDD= ３.0 [V] No 測定条件 Vout [V] 平均 1回目 2回目 3回目 1 蛍光灯直下で手をかざさない 2 センサ受光面より10cmの高さ 3 センサ受光面より5cmの高さ 4 センサ受光面より1cmの高さ Vout 課題２の解答例

6 第4回 明るさ変化に応じた音の発生 ■ 説明内容 １）明るさ検出回路の出力電圧Voutが、PIC マイコンのA/D変換器を通してどのような
第4回　明るさ変化に応じた音の発生 ■ 説明内容 　１）明るさ検出回路の出力電圧Voutが、PIC 　　　マイコンのA/D変換器を通してどのような 　　　値（A/D変換データ）になるか？ 　２）A/D変換データを３つの領域（ド/レ/ミ 音を鳴らす）に分けるための閾値設定 　３）A/D変換器の設定とドレミ音を決定する 　　　処理（ソースプログラム３の解説）

7 PICマイコンのA/D変換データ Din = Vin / VDD×255 電源電圧 VDD= 3.0 [V]
(A/D変換器の分解能:8bit） 　 電源電圧 VDD= [V] No 測定条件 Vin [V] (Vout) Din 1 蛍光灯直下で手をかざさない 1.445 122(7A) 2 センサ受光面より10cmの高さ 2.076 176(B0) 3 センサ受光面より5cmの高さ 2.271 193(C1) 4 センサ受光面より1cmの高さ 2.742 233(E9) 小数点以下を切り捨て, （）は16進数に変換

8 第4回 明るさ変化に応じた音の発生 ■ 説明内容 １）明るさ検出回路の出力電圧Voutが、PIC マイコンのA/D変換器を通してどのような
第4回　明るさ変化に応じた音の発生 ■ 説明内容 　１）明るさ検出回路の出力電圧Voutが、PIC 　　　マイコンのA/D変換器を通してどのような 　　　値（A/D変換データ）になるか？ 　２）A/D変換データを３つの領域（ド/レ/ミ 音を鳴らす）に分けるための閾値設定 　３）A/D変換器の設定とドレミ音を決定する 　　　処理（ソースプログラム３の解説）

9 A/D 変換値 閾値D1 閾値D2 00 FF ド レ ミ ドレミ音を決定する処理

10 第4回 明るさ変化に応じた音の発生 ■ 説明内容 １）明るさ検出回路の出力電圧Voutが、PIC マイコンのA/D変換器を通してどのような
第4回　明るさ変化に応じた音の発生 ■ 説明内容 　１）明るさ検出回路の出力電圧Voutが、PIC 　　　マイコンのA/D変換器を通してどのような 　　　値（A/D変換データ）になるか？ 　２）A/D変換データを３つの領域（ド/レ/ミ 音を鳴らす）に分けるための閾値設定 　３）A/D変換器の設定とドレミ音を決定する 　　　処理（ソースプログラム３の解説）

11 A/D変換で使用する特殊レジスタ ■ ADCON0レジスタ (Fig.10) ■ ADSELレジスタ (Fig.11)

12 A/D変換機能のプログラミング(2) ◇ 初期設定 （sample03.asm , p.11の省略部分) START
BCF INTCON,7 MOVLW 07H MOVWF CMCON BSF STATUS,RP0 MOVWF B‘ ’ ;変換クロック：Fosc/2, AN0を指定 MOVWF ANSEL MOVLW B‘ ’ ;GPO（ANO) データ方向を入力指定 MOVWF TRISIO MOVLW 080H MOVWF OPTION_REG BCF STATUS,RP0 NOP ※P.8のソースプログラム2との 　　違いはこの４行

13 A/D変換機能のプログラミング(2) ◇ A/D変換処理 (sample03.asm, A/D変換データを得るまで) LOOP
MOVLW B' ' MOVWF ADCON0 CALL WAIT1 BSF ADCON0,1 ADCHECK BTFSC ADCON0,1 GOTO ADCHECK MOVF ADRESH,0 MOVWF A AN0 →　Aレジスタ

14 A/D変換機能のプログラミング(2) ◇ ドレミ音の決定 (sample03.asm) MOVLW D1 SUBWF A,0
BTFSC STATUS,0 GOTO TMR1SET1 ； MOVLW D2 GOTO TMR1SET2 ;================== ※1, 2行目における閾値D1, D2の定義 　　#DEFINE D1 XXH 　　#DEFINE D2 XXH

15 ■ BTFSC STATUS,0 ? → STATUSレジスタの０ビットをテストし（調べ）、 クリア（ゼロ）の場合は次の命令をスキップする。
　　　クリア（ゼロ）の場合は次の命令をスキップする。 1-ゼロ　0-ゼロではない IRP RP1 RP0 TO RD Z DC C bit bit1 1-桁上り,桁下りあり 0-なし StATUSレジスタの機能 ※STATUSレジスタのCフラグやZフラグは、ADDLW(加算)命令や 　　SUBWF(減算)命令などによって変化する。

16 ■ SUBWF(減算)命令と桁上がり（桁あふれ） 例題 「04H - 06H」, 「04H - 03H」
04H B’ ’ ( 06H B’ ’ を反転して+1 ) -06H B’ ’ 04H-06H B’ ’ H B’ ’ ( 03H B’ ’ を反転して+1 ) -03H B’ ’ 04H-03H B’ ’ STATUSレジスタのCフラグに格納される

17 A/D変換機能のプログラミング(2) ◇ タイマデータの指定 (sample03.asm) TMR1SET3 MOVLW XX
MOVWF T1H MOVWF T1L GOTO 　 LOOP TMR1SET2 GOTO LOOP TMR1SET1 　　　　（省略）

18 A/D変換機能のプログラミング(3) ◇ シュミットトリガの実現 ← 手ぶれ対策 テキストp.12 のフローチャート → 課題３ FF ド
◇　シュミットトリガの実現　← 手ぶれ対策 D1 D2 00 FF ド レ ミ TMR1の変更なし D1S TMR1の変更なし D2S テキストp.12 のフローチャート　→　課題３

19 ◆ 来週の自由製作（課題チェック後） １）sample3.asm をメモ帳で開き、 D1, D2, ドレミ各音のTMR1
　　データを書き替える。 ２）アセンブル、PICマイコンへの 　　書込み ３）動作確認 実験室にて （発表時のアイディア点＋１０までの評価） ４）課題３の実現、オリジナル作品 　　の製作 プログラム作成 は計算機実習室 （＋２０までの評価）