PICでCの練習                                    2007.05.12(土)〜
LessonC_17。 配列データでステッピングモータを回します。

著作者名： 中野 良知
作成開始： 2007.05.12(土)
修正    ： 2007.05.14(月) ソースコードでconfigのXTALをHSに変更。
        ：                実験回路図に電源パスコンを追加。
        ：                発振子のGNDと5PIN(GND)を直近に変更。

目次
	1. 目的
	2. ゼネラルフローチャート
	3. プログラムソースコード
	4. キーワード
	  4.1. 配列
	5. タイミングチャート
	6. 回転周期
	7. 実行結果
	8. 実験回路

1. 目的

  配列にステップパルスデータを定義し、20msecごとに配列のデータを順次出力してス
  テッピングモータを回します。


2. ゼネラルフローチャート

     (main)
       ↓
   ポートの初期化
       ↓
       ├←───────┐
       ↓                │
   駆動パルス出力        │
       ↓                │
   20msecソフト遅延      │
       ↓                │
       └────────┘


3. プログラムソースコード

//*****************************************************************************
// タイトル : LesssonC_17
// 作者     : ioio
// 目的     : ステッピングモータを1-2相方式で回します。
// マイコン : PIC16F84A
// クロック : 20MHz
// Config   : PROTECT=OFF, WDTE=OFF, XTAL
// Compiler : PICC Lite(V9.6)。 HI-TEC software製。
// Compile  : >picl -16f84a lesson.c
// ASM List : >picl -16f84a --ASMLIST lesson.c
//*****************************************************************************
// 変更履歴
// 2007.05.09(水) 作成
// 2007.05.12(土) ステップインターバルを20msecに調整
// 2007.05.14(月) configでXTALをHS_OSILLATORに変更
//*****************************************************************************

//-----------------------------------------------------------------------------
// ヘッダーファイル
#include	"pic.h"				// デバイス関連の定義を展開

//-----------------------------------------------------------------------------
// コンフィグレーション定義
__CONFIG(0x3FFA);			// PROTECT=OFF, WDTE=OFF, HS_OSILLATOR

//-----------------------------------------------------------------------------
// 関数定義
void delay_msec(unsigned int);

//-----------------------------------------------------------------------------
// 定数の定義
#define	T1MS	500				// 1msecソフト遅延カウント

//-----------------------------------------------------------------------------
// グローバル変数定義

//-----------------------------------------------------------------------------
// ビットフィールド構造体定義

//-----------------------------------------------------------------------------
// ポートマップ
// NAME   PIN NO   USE
// -----+--------+-------
// RB0     6        A
// RB1     7       -A
// RB2     8        B
// RB3     9       -B

//-----------------------------------------------------------------------------
//-----------------------------------------------------------------------------
void main(void)
{
	unsigned char step_data[8] = {
		 1, 1 + 4, 4, 4 + 2, 2, 2 + 8, 8, 8 + 1
	};								// ステップパルスデータを配列に定義

	int step_no = 0;				// ステップパルスデータ添え字

	TRISB = 0x00;					// PortB b0,b1,b2,b3,b4,b5,b6,b7=Out
	PORTB = 0x00;					// ポートB初期化。

	while(1){
		PORTB = step_data[step_no];	// ステップパルス出力
		if(++step_no == 8){
			step_no = 0;			// 配列添え字をクリア
		}
		delay_msec(20); 			// 20msecソフト遅延
	}
}


//-----------------------------------------------------------------------------
// 機能   ： 引数で遅延時間を設定
// 引数   ： unsigned int。 遅延時間をmsecで設定。
// 戻値   ： なし
// 作成   ： 2007.05.02(水)
//-----------------------------------------------------------------------------
void delay_msec(unsigned int cnt1)
{
	unsigned int cnt2;

	while(cnt1--){
		cnt2 = T1MS;
		while(cnt2--);			// 約1msecの遅延
	}
}

//*****************************************************************************
//*****************************************************************************


4. キーワード

4.1. 配列

    unsigned char step_data[8] = {
        1, 1 + 4, 4, 4 + 2, 2, 2 + 8, 8, 8 + 1
    };

   データ型が１バイトで符号なし、配列名がstep_data、配列の要素数8個を宣言し、
   { }に記述した順にステップパルスデータで初期化します。

   配列添え字→   0     1     2     3     4     5     6     7
               ┌──┬──┬──┬──┬──┬──┬──┬──┐
   配列要素  →│ 1  │ 5  │ 4  │ 6  │ 2  │ A  │ 8  │ 9  │
               └──┴──┴──┴──┴──┴──┴──┴──┘

   PORTB = step_data[0] でポートBに0x01が出力されます。
   [ ]の中の添え字の数値で、配列の要素を指定します。
   step_data[step_no]とすると、変数step_noの値で配列の要素が指定できます。

  step_no   0→1→2→3→4→5→6→7→0→1→2→3→4→5→6→7→.....
  ポートB   1→5→4→6→2→A→8→9→1→5→4→6→2→A→8→9→.....
  でステッピングモータが回転します。


5. タイミングチャート

                       8/96ステップ                   8/96ステップ
           │←─────────────→│←───────────────
            0   1   2   3   4   5   6   7   0   1   2   3   4   5   6   7   8
           ┌───┐                  ┌─────┐                  ┌──
    A    ─┘      └─────────┘          └─────────┘
               ┌─────┐                  ┌─────┐                
    B    ───┘          └─────────┘          └────────
                       ┌─────┐                  ┌─────┐
   -A    ───────┘          └─────────┘          └────
                               ┌─────┐                  ┌─────┐
   -B    ───────────┘          └─────────┘          └
             →├─┤← 20msec
             →├─────┤← 60msec


6. 回転周期

  実験で使用したステッピングモータの仕様は、
  ステップ数： 48ステップ/1回転
  巻き線方式： ユニポーラ
  巻き線抵抗： 約18Ω/相

  １−２相駆動方式を採用した為、1回転当り96ステップになります。

  1回転時間=96[ステップ/回転]×20[msec]=1.92[sec/回転]


7. 実行結果

  こちら
  をご覧下さい。


8. 実験回路

  

   PIC16F84A
  ┌────┐14
  │     VDD├──────●──────●────●──── +5V
  │        │            │            │0.1u    │
  │        │           R10K           ┴ /50V │┴│100u/16V
  │        │4           │ 0.1u/50V   ┬      └┬┘
  │   -MCLR├──────●─┤├───●────┘
  │        │                          │
  │        │16  ┌  ─  ─  ─  ┐    │
  │    OSC1├───●─┤├──┐      │
  │        │    │┴          ││    │
  │        │      □ 20ＭＨｚ │      │
  │        │15  │┬          ││    │
  │    OSC2├───●─┤├──●      │
  │        │    └  ─  ─  ─│┘    │
  │        │5 ┌───────┘      │
  │     Vss├─●───────────●        ステッピング
  │        │                          │           モータ
  │        │                          │        ┌────┐
  │        │      2SK2782             │        │        │
  │        │       D┌────────│────┤A相     │
  │        │6    G┌┴┐S             │        │        │
  │     RB0├───┤  ├───────●        │        │
  │        │      └─┘              │        │A_COMMON├──┐
  │        │                          │        │        │    │
  │        │      2SK2782             │        │        │    │
  │        │       D┌────────│────┤-A相    │    │
  │        │7    G┌┴┐S             │        │        │    │
  │     RB1├───┤  ├───────●        │        │    │+5V/6A
  │        │      └─┘              │        │        │    ├──
  │        │                          │        │        │    │
  │        │      2SK2782             │        │        │    │
  │        │       D┌────────│────┤B相     │    │
  │        │8    G┌┴┐S             │        │        │    │
  │     RB2├───┤  ├───────●        │        │    │
  │        │      └─┘              │        │B_COMMON├──┘
  │        │                          │        │        │
  │        │      2SK2782             │        │        │
  │        │       D┌────────│────┤-B相    │
  │        │9    G┌┴┐S             │        │        │
  │     RB3├───┤  ├───────●        └────┘
  │        │      └─┘              │
  │        │                          │
  └────┘                          ┴ GND

  0.1u/50VのセラミックコンデンサーはVDDとVssの近くに接続します。
  発振子のGNDはVssの直ぐ近くに接続します。



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