カテゴリー: 電気

　過日，いろいろ試すのに◯mazonｋから，PWM信号発生器を購入し，
　便利に使ってました。

　商品の説明にもシリアル通信ができると記述があり，基盤の裏
　にも　TXD　RXD　の記述があるので，外部からコントロール
　できるのかなと思ってました。
　手持ちのシリアル通信のアダプターに接続し，PCから，あれこれ
　やってみました。
　最初「テラターム」でやりましたが，　FAIL　の文字が帰ってくる
　だけで，通信はできているようでしたが，うまくいかないようでした。
　「シリアル通信ソフト」というソフト名のプログラムをベクターから
　DLして，試してみると，あっけなく通信ができました。
　（起動にあたっては，管理者権限で起動しないとだめでした。）
　難しいプロトコルが必要かとおもいましたが，簡単なコマンドで，
　制御できるようです。

　写真は，　”read”　のコマンドで，設定の状態を読んでいます。

　　　F055　→　周波数
　　　D090　→　DUTY％

　と，表示されている数値を読み取ることができました。
　ちなみに，設定するには，

　　周波数　００１→９９９　　　　　F＊＊＊　（ex　F090　→90Hz）
　　周波数　１．００→９．９９　　　F＊．＊＊（ex　F1.45　→1.45KHz）
　　周波数　１０．００→９９．９　　F＊＊．＊（ex　F10.45　→10.45KHz）
　　周波数　１．０．０→１．５．０　F*．*．*（ex　F1.4.6　→146KHz）
　　DUTY　　１→１００　　　　　　　D＊＊＊（ex　D090　→90％）
　　read　　　　設定データの読み取り

　でした。まだ，やっていませんが，PICからもコントロールでき
　そうなので，これを使った方が，手軽にPWMの信号のコントロール
　できるかもですね。

ーーーグレイコード（３）ーーー
　Ａ相とＢ相の信号を使えば，回転方向を検出できることは，
　理解できました。
　これをプログラムで実現するには，いくつか方法がある
　ようです。
　自作のＭＰＧ関連では，Ｂ相の立ち上がりを検出し，それを
　ＤＦＦのＩＣにいれて，回転方向を検出してました。
　今回は，別な方法でやってみようかなと思います。
　基本的な考え方は，◯月の取説にあったように，前回と
　今回の２回のサンプリングをして，その組み合わせの全部
　から回転方向を決める方法です。
　エンコーダーから，出力されるグレイコードをバイナリ変換
　して，前回と今回の２回のサンプリングの差を取って，＋１
　の場合は時計方向，－１の場合は逆時計方向としてもいい
　のですが，バイナリ変換するのにビット操作が必要なので，
　私にはちょっと苦手かなと思います。
　それで，組み合わせを全部拾い出し，それをインデックスに
　して，回転方向を決めるのが私には分かり易いかなと思い
　ました。
　前回グレイコード（２）記事の表から，前回と今回の
　サンプリングの可能性を考えて見ます。
　可能性は，次のようになります。
　　
　　時計回転
　　前回→今回
　　００　→００　動かない（０）
　　００　→０１　時計回転（＋１）
　　００　→１１　一つ先に移動（エラー）
　　０１　→０１　動かない（０）
　　０１　→１１　時計回転（＋１）
　　０１　→１０　一つ先に移動（エラー）
　　１１　→１１　動かない（０）
　　１１　→１０　時計回転（＋１）
　　１１　→００　一つ先に移動（エラー）
　　１０　→１０　動かない（０）
　　１０　→００　時計回転（＋１）
　　１０　→０１　一つ先に移動（エラー）
　　逆時計回転
　　前回→今回
　　００　→００　動かない（０）
　　００　→１０　逆時計回転（－１）
　　００　→１１　一つ先に移動（エラー）
　
　　１０　→１０　動かない（０）
　　１０　→１１　逆時計回転（－１）
　　１０　→０１　一つ先に移動（エラー）
　　１１　→１１　動かない（０）
　　１１　→０１　逆時計回転（－１）
　　１１　→００　一つ先に移動（エラー）
　　０１　→０１　動かない（０）
　　０１　→００　逆時計回転（－１）
　　０１　→１０　一つ先に移動（エラー）
　全部で１６通りありますので，前回を２ビットシフトして，
　今回と合計すると，その数値がインデックスの数値として
　使えることになります。エラーを１００とすると，
　　ｍ[（前回＜＜２）＋今回］＝数値
　　ｍ[００００］＝０
　　ｍ[０００１］＝１
　　ｍ[００１１］＝１００
　　ｍ[０１０１］＝０
　　ｍ[０１１１］＝１
　　ｍ[０１１０］＝１００
　　ｍ[１１１１］＝０
　　ｍ[１１１０］＝１
　　ｍ[１１００］＝１００
　　ｍ[１０１０］＝０
　　ｍ[１０００］＝１
　　ｍ[１００１］＝１００
　　ｍ[００１０］＝－１
　　ｍ[１０１１］＝－１
　　ｍ[１１０１］＝－１
　　ｍ[０１００］＝－１
　のようになり，［　］内を１６進数に直すと，
　　ｍ[０］＝０
　　ｍ[１］＝１
　　ｍ[３］＝１００
　　ｍ[５］＝０
　　ｍ[７］＝１
　　ｍ[６］＝１００
　　ｍ[Ｆ］＝０
　　ｍ[Ｅ］＝１
　　ｍ[Ｃ］＝１００
　　ｍ[Ａ］＝０
　　ｍ[８］＝１
　　ｍ[９］＝１００
　　ｍ[２］＝－１
　　ｍ[Ｂ］＝－１
　　ｍ[Ｄ］＝－１
　　ｍ[４］＝－１
　のようにすることができます。この配列を使えば，
　回転方向の検出ができることになります。

ーーーグレイコード（２）ーーー
　グレイコードをWikipediaでは，
　グレイコード（英: Gray code、交番二進符号
　（こうばんにしんふごう、英：Reflected Binary Codeなどとも）
　とは、数値の符号化法のひとつで、前後に隣接する符号間
　のハミング距離が必ず1であるという特性を持つ
　よような事が書いてあります。なんの事やらと思いましたが，
　どうやら，連続する２進数の符号の変化が，一つだけする
　表記の仕方のようでした。
　ですから，通常の表記とは，違ってるようです。下記がその
　対比表です。

　通常の２進数では，
　　　３→４の変化で　００１１→０１００
　のように３箇所変化してますが，
　グレイコードでは，
　　　３→４の変化で　００１０→０１１０
　のように，１カ所しか変化していません。
　この性質が，エンコード等のデータの変化を取り出すのに
　エラーが少なくなるとのような記載もありました。
　エンコーダーの出力をみてみると，その出力は，まさに，
　グレイコードでした。

　エンコーダーの出力を　Hightを　１　Lowを　０　として，
　B相を１ビット目，A相を０ビット目とした，２進数の出力と
　見てみると，見事にグレイコードの出力になってました。
　なぜ，回転の出力をA相，B相の出力に分けてあるのか，
　なんとなく理解できました。

　ーーーグレイコード（１）－－－
　縁あって，X9C，AD5220というデジタルポテンショメーター
　を弄る機会に恵まれました。
　存在は，たまに見かけて知っていましたが，スピンドルの
　DCモーターのコントロールもなんとかできました。
　そこで，同じような原理で，自作してみようかなと思いたち
　ました。
　構想として，ロータリーエンコーダーや，タクトスイッチ等で
　アップ・ダウンができること。
　７セグLEDかLCDでモニターできること等，できればいいなと
　思ってます。
　そこで，いろいろ調べ始めました。手始めに，
　ロータリーエンコーターをあたりました。
　以前，自作のMPGを作成した時に，ちょっと，調べたのですが
　調べるといくつか分からないことがでてきました。
　まず目にとまったのが◯月の，
　　http://akizukidenshi.com/catalog/g/gK-00083/
　の取説の記事で，
　　現在の値をｆ（ｔ1），一つ前の値をｆ（ｔ0）とし，記号”＜”を
　　左ビットシフト，”＋”を　ex-or　をそれぞれ表すものとし
　　て，
　　　　D=ｆ（t0＜1）＋ｆ（ｔ1）
　　という回転判別式を定義します。
　　（１）時計回りの場合
　　　　　入力系列が　00,01,11,10・・・・・・であるので，
　　　　D0=(00<1)+01=01 　　　　D1=(01<1)+11=01 　　　　D2=(11<1)+10=00 　　　　D3=(10<1)+00=00 　の記述があり，演算結果の２ビットめを見ると，回転方向 　を判別できると記載がありました。 　ここで，なぜ，シフトするのか，なぜ，ex-orをするのか， 　釈然としませんでした。 　いろいろHPをあさりましたが，どうやら，グレイコードに 　関係がありそうだということが諸兄のHPで分かりました。 　　ロータリー・エンコーダの使い方
　　ロータリーエンコーダの使い方
　　
　等を見て，シフトやex-or　グレイコードに関係する
　ということがなんとなく分かりました。
　グレイコードについて，調べて見ます。

　ＰＩＣをあれこれいじってます。
　ところが，昨日，突然，ＰＩＣへの書き込みができなくなりました。
　思いつくこと全てやりましたが，だめでした。
　それで，ＰＩＣＫＩＴが故障かなと思い，安いの早速ポチりました。
　夜，また試してみようと，あれこれやると，
　原因が判明しました。ＰＩＣと基盤接続の自作のコードの一本が
　コネクターの部分で，断線してました。
　　　　　　あーあ，あーあ，
　　　　　　ジェジェジェジェッ　
　でした・・・・・。

　制作のついてでに，手元にあるI2CインターフェースのLCD
　をケースに入れて動作を確認しました。
　PICのプログラムを組んでももかったのですが，デバック等
　多少手こずりそうだったので，諸兄のHPにあったaruduino
　をパクりで，動作を確認しました。

　諸兄の作られたaruduinoのACM１６０２用のライブラリーも
　そのまま使わせていただきました。あっけなく完動いたしまし
　た。
　諸兄の配線図では，ACM１６０２とaruduinoを直接つないで
　いるようでしたが，念のため，間にレベル変換の基板をいれ
　て，接続しました。これ必要ないのかもですね。

　諸兄の配線図では，A4とA5を３．３Vにプルアップして，LCD
　に直接つないでいるようでした。このへんの詳細がちょっと
　分かりません。
　とりあえず動きましたので，これから，ボチボチPICの方も，
　プログラム見ていきたいと思います。

　おもちゃの作成を初めて何日か過ぎました。
　やっと，だいたい完成です。
　おもちゃは，なんのことはない，ポケモンｇｏプラス
　という，ポケモンをボタン一つで捕獲できる器具を，自動で，
　動作できるようにしたものです。

　このポケモンｇｏプラスの中身を，諸兄のHPを参考に，
　スイッチと振動モーターの結線を引き出し，フォットセンサー
　で読み取った光に応じて，フォットカプラーにて，引き出し
　た線を短絡させるという動作を，自動で行うようにしたものです。

　諸兄のHPのように短絡させただけで，自動化できるのですが，
　ちょっと，面白みがないので，手に入った光センサーと組み合わ
　せて作りました。
　ちょっと，大きいのですが，プラスチックの箱にいれて，遊んで
　みる予定です。