PIC16F1827 – ADC – Bit Banging UART -> FT232RL -> PC

入門用お勧めPICはPIC16F1827だというようなニュアンスで書いておきながら、作例はいまだにPIC12F675ばっかりだったりする。
そこで、お気に入りの Bit Banging でAD変換値を FT232RL 経由でPC上の Tera Term へ送信する実験を PIC16F1827 でもやっておくことにした。

とはいえ、Bit Banging はその性格上特に変更するところも無く、結局、久しぶりに使った PIC16F1827 のレジスターの設定を思い出せるか否かに尽きる。

思い出せない。
データシート読む。
じたばたする。
なんとかこぎつける。

以下、main.c がこんな感じ。

#include "Includes.h"
#include <xc.h>
#include <stdio.h>

// CONFIG1
#pragma config FOSC = INTOSC    // Oscillator Selection (INTOSC oscillator: I/O function on CLKIN pin)
#pragma config WDTE = OFF       // Watchdog Timer Enable (WDT disabled)
#pragma config PWRTE = ON       // Power-up Timer Enable (PWRT enabled)
#pragma config MCLRE = OFF      // MCLR Pin Function Select (MCLR/VPP pin function is digital input)
#pragma config CP = OFF         // Flash Program Memory Code Protection (Program memory code protection is disabled)
#pragma config CPD = OFF        // Data Memory Code Protection (Data memory code protection is disabled)
#pragma config BOREN = ON       // Brown-out Reset Enable (Brown-out Reset enabled)
#pragma config CLKOUTEN = OFF   // Clock Out Enable (CLKOUT function is disabled. I/O or oscillator function on the CLKOUT pin)
#pragma config IESO = ON        // Internal/External Switchover (Internal/External Switchover mode is enabled)
#pragma config FCMEN = ON       // Fail-Safe Clock Monitor Enable (Fail-Safe Clock Monitor is enabled)

// CONFIG2
#pragma config WRT = OFF        // Flash Memory Self-Write Protection (Write protection off)
#pragma config PLLEN = OFF      // PLL Enable (4x PLL disabled)
#pragma config STVREN = ON      // Stack Overflow/Underflow Reset Enable (Stack Overflow or Underflow will cause a Reset)
#pragma config BORV = LO        // Brown-out Reset Voltage Selection (Brown-out Reset Voltage (Vbor), low trip point selected.)
#pragma config LVP = ON         // Low-Voltage Programming Enable (Low-voltage programming enabled)

#define _XTAL_FREQ 4000000

void doad(void);

void interrupt intr(void){
    INTCONbits.T0IF = 0;
    doad();
}

void main(){
    OSCCONbits.SPLLEN = 0;//4x PLL is disabled
    OSCCONbits.IRCF = 0b1101;//4 MHz

    ADCON0bits.CHS = 0b00000;//AN0 is Analog input
    ADCON0bits.ADON = 1;// A/D converter module is operating

    ADCON1bits.ADFM = 1;//Right justified
    ADCON1bits.ADCS = 0b001;//Fosc/8
    ADCON1bits.ADNREF = 0;//VREF- is connected to VSS
    ADCON1bits.ADPREF = 0b11;//VREF+ is connected to internal Fixed Voltage Reference (FVR) module

    FVRCONbits.FVREN = 1;//Fixed Voltage Reference is enabled
    FVRCONbits.ADFVR = 0b11;//ADC Fixed Voltage Reference Peripheral output is 4x (4.096V)

    CM1CON0bits.C1ON = 0;//Comparator 1 is disabledf
    CM2CON0bits.C2ON = 0;//Comparator 2 is disabledf

    ANSELAbits.ANSELA = 0b00000001;//RA0 as AN0

    OPTION_REGbits.T0CS = 0;//TMR0 Clock Source is Internal
    OPTION_REGbits.PSA = 0;//Prescaler is assigned to the TIMER0 module
    OPTION_REGbits.PS = 0b111;// Prescaler 1:256
    INTCONbits.GIE = 1;//Global Interrupt Enabled
    INTCONbits.PEIE = 1;//Peripheral Interrupt Enabled
    INTCONbits.T0IE = 1;//TMR0 Overflow Interrupt Enabled
    INTCONbits.T0IF = 0;//TMR0 Overflow Interrupt Flag

    InitSoftUART();//Intialize Soft UART

    while(1){
    }
}

void doad(){
    unsigned char s[5];
    unsigned char i;
    __delay_us(50);
    ADCON0bits.CHS = 0b00000;//AN0 is Analog input
    __delay_us(50);
    ADCON0bits.GO_nDONE = 1;// ADC start
    while(ADCON0bits.GO_nDONE){}// ADC waiting
    sprintf(s, "%d", ADRESH*256+ADRESL);
    for(i=0;i<4;i++){
        UART_Transmit(s[i]);
    }
    UART_Transmit(0x0D);
    UART_Transmit(0x0A);
}

#include "Includes.h"

#include <xc.h>

#include <stdio.h>

// CONFIG1

#pragma config FOSC = INTOSC // Oscillator Selection (INTOSC oscillator: I/O function on CLKIN pin)

#pragma config WDTE = OFF // Watchdog Timer Enable (WDT disabled)

#pragma config PWRTE = ON // Power-up Timer Enable (PWRT enabled)

#pragma config MCLRE = OFF // MCLR Pin Function Select (MCLR/VPP pin function is digital input)

#pragma config CP = OFF // Flash Program Memory Code Protection (Program memory code protection is disabled)

#pragma config CPD = OFF // Data Memory Code Protection (Data memory code protection is disabled)

#pragma config BOREN = ON // Brown-out Reset Enable (Brown-out Reset enabled)

#pragma config CLKOUTEN = OFF // Clock Out Enable (CLKOUT function is disabled. I/O or oscillator function on the CLKOUT pin)

#pragma config IESO = ON // Internal/External Switchover (Internal/External Switchover mode is enabled)

#pragma config FCMEN = ON // Fail-Safe Clock Monitor Enable (Fail-Safe Clock Monitor is enabled)

// CONFIG2

#pragma config WRT = OFF // Flash Memory Self-Write Protection (Write protection off)

#pragma config PLLEN = OFF // PLL Enable (4x PLL disabled)

#pragma config STVREN = ON // Stack Overflow/Underflow Reset Enable (Stack Overflow or Underflow will cause a Reset)

#pragma config BORV = LO // Brown-out Reset Voltage Selection (Brown-out Reset Voltage (Vbor), low trip point selected.)

#pragma config LVP = ON // Low-Voltage Programming Enable (Low-voltage programming enabled)

#define _XTAL_FREQ 4000000

void doad(void);

void interrupt intr(void){

INTCONbits.T0IF = 0;

doad();

}

void main(){

OSCCONbits.SPLLEN = 0;//4x PLL is disabled

OSCCONbits.IRCF = 0b1101;//4 MHz

ADCON0bits.CHS = 0b00000;//AN0 is Analog input

ADCON0bits.ADON = 1;// A/D converter module is operating

ADCON1bits.ADFM = 1;//Right justified

ADCON1bits.ADCS = 0b001;//Fosc/8

ADCON1bits.ADNREF = 0;//VREF- is connected to VSS

ADCON1bits.ADPREF = 0b11;//VREF+ is connected to internal Fixed Voltage Reference (FVR) module

FVRCONbits.FVREN = 1;//Fixed Voltage Reference is enabled

FVRCONbits.ADFVR = 0b11;//ADC Fixed Voltage Reference Peripheral output is 4x (4.096V)

CM1CON0bits.C1ON = 0;//Comparator 1 is disabledf

CM2CON0bits.C2ON = 0;//Comparator 2 is disabledf

ANSELAbits.ANSELA = 0b00000001;//RA0 as AN0

OPTION_REGbits.T0CS = 0;//TMR0 Clock Source is Internal

OPTION_REGbits.PSA = 0;//Prescaler is assigned to the TIMER0 module

OPTION_REGbits.PS = 0b111;// Prescaler 1:256

INTCONbits.GIE = 1;//Global Interrupt Enabled

INTCONbits.PEIE = 1;//Peripheral Interrupt Enabled

INTCONbits.T0IE = 1;//TMR0 Overflow Interrupt Enabled

INTCONbits.T0IF = 0;//TMR0 Overflow Interrupt Flag

InitSoftUART();//Intialize Soft UART

while(1){

}

void doad(){

unsigned char s[5];

unsigned char i;

__delay_us(50);

ADCON0bits.CHS = 0b00000;//AN0 is Analog input

__delay_us(50);

ADCON0bits.GO_nDONE = 1;// ADC start

while(ADCON0bits.GO_nDONE){}// ADC waiting

sprintf(s, "%d", ADRESH*256+ADRESL);

for(i=0;i<4;i++){

UART_Transmit(s[i]);

}

UART_Transmit(0x0D);

UART_Transmit(0x0A);

}

Includes.h と Software_UART.c には変更なし。
Software_UART.h の以下の部分だけ変更あり。

#define UART_RX RA1 //UART RX pin
#define UART_TX RA2 //UART TX pin
#define UART_RX_DIR TRISAbits.TRISA1//UART RX pin direction register
#define UART_TX_DIR TRISAbits.TRISA2//UART TX pin direction register

#define UART_RX RA1 //UART RX pin

#define UART_TX RA2 //UART TX pin

#define UART_RX_DIR TRISAbits.TRISA1//UART RX pin direction register

#define UART_TX_DIR TRISAbits.TRISA2//UART TX pin direction register

使うピンはAD変換用が17ピン(RA0/AN0)で、通信用が18ピン(RA1)と１ピン(RA2)だ。
これらのピンを選んだ理由は単純にアルファベット順で３本というだけ。
ブレッド上の回路は実に単純なものなので、回路図は無い。

ちなみに、ここに載せたコードではPIC16F1827は４MHzで駆動させ、ボーレートは1200baudに設定してある。
試しに８MHzでPLLを利かせて８×４の32MHzで駆動したら、19200baudまでは問題なく送信が確認できた。
その場合の変更点は、main.c では
OSCCONbits.SPLLEN = 1;//4x PLL is enabled
OSCCONbits.IRCF = 0b1110;//8 MHz
そして、Software_UART.h では
#define Baudrate 19200//baud
の合計３行だ。

後出しだが、Bit Banging のオリジナルはPIC12F675用のもので、参考にしたのはhttp://saeedsolutions.blogspot.jp/2012/07/pic12f675-software-uart-bit-banging.htmlで、もらってきたものだ。

くどいようだが、「Bit Banging で UART」のいいところは、他のどの機能も無駄にせずに、
Includes.h
Software_UART.c
をプロジェクトに追加するだけで、あとは UART_Transmit(); をぶっこんどけば、PC上でデバッグ・モニターもどきが構築できる点だ。
しかも使うピンは実質１本だけ。
唯一の出費となるFT232RLモジュールも、海外通販で買えば400円以下だ。
最近Banggoodで買った(2014/8/22 $3.98)お勧めはこれ。

この手を使うようになってから、過去にデバッグ用に用意したLCDとかは完全にホコリをかぶっている。

Sahara's WebLog

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