Ａ/Ｄ変換機能を使う（スキャンモード）

アナログ/デジタル変換機能

考え方など基本は同じですので、まず　Tekurobo工作室
Ａ/Ｄ変換機能を使う　を見てください

このＡ／Ｄ変換については　3048Ｆと3664Ｆはほとんど同じようです、レジスタの名前が違う程度でそのまま上記ＨＰを読んであてはめれば出来るでしょう。

●簡単にＡ／Ｄ変換とは？

マイコンでいうＡ／Ｄ変換とはアナログ電圧をデジタルの数字に変換することです。 例えば　５Ｖを５段階にＡ／Ｄ変換すると

これで一応　Ａ／Ｄ変換です。

これでは荒いので、これを今度は１０段階に分けると　もっと細かくなります。さらに２０、３０段階と細かくしていくことが出来ます。

1023段階まで細かくできることになります。５Ｖなら0.005Ｖ程度まで細かく割れることになります。この３６６４Ｆでは分解能は10Ｂｉｔとなっていますから、自動的に1023段階まで小分けされた値になります。

主な特長

• 分解能１０Ｂｉｔ　　－－　1023段階
• 入力チャンネルがこのＨ８－－－ＴＩＮＹ3664ＤＩＰ版では４チャンネルです。
• 割り込み発生が可能　－－ＧＤＬ関数ではint_ad (void)　になっています。
• 外部信号でＡ／Ｄ変換させられる
• 単一モード、スキャンモード→１－４ＣＨまで連続変換の２種類

Ａ／Ｄ変換

Ａ/Ｄ変換の方法は明解です。

1. 入力端子に電圧を入力する　(　ＡＮ０～　)
2. Ａ/Ｄ変換しろの命令をする　（　ＡＤＣＳＲ.ＡＤＳＴ→１　）
   　　↓変換が終わると
3. Ａ/Ｄ変換終了フラグが１になり　終わったことがわかる
   （ＡＤＣＳＲ.ＡＤＦ→１　と同時に レジスタにＡ/Ｄ変換結果が入る
   　（　結果→ＡＤＤＲＡ～Ｄ　　　）
   　　 ↓
4. レジスタのＡ/Ｄ変換結果を読めばＡ/Ｄ変換結果がわかる　（ＡＤＤＲＡ～Ｄ）

設定

レジスタ設定

Ａ/Ｄ変換しろの命令 をする　（　ＡＤＣＳＲ.ＡＤＳＴ→１　）
　＊　スキャンモードではＡ/Ｄ変換しろの命令はいったんスタートさせるとクリアさせない限りずっと　　Ａ/Ｄ変換をし続けます。
＊単一モードではＡ/Ｄ変換終了すると自動的にクリアされる

入力端子は電圧を入力し、Ａ／Ｄ変換する入力端子（ピン）を選択

Ａ／Ｄ変換結果が入るレジスタ　10Bit

各入力端子は　次のレジスタに結果が入る

• 入力端子ＡＮ０　→　ＡＤＤＲＡ
• 入力端子ＡＮ２　→　ＡＤＤＲＢ
• 入力端子ＡＮ３　→　ＡＤＤＲＣ
• 入力端子ＡＮ４　→　ＡＤＤＲＤ

ＡＤＣＲ

通常、Ａ/Ｄ変換開始は　ＡＤＣＳＲ.ＡＤＳＴ→１　でしますが、
ＡＤＣＲは外部信号からＡ/Ｄ変換開始をさせたいときに使用します。
（その信号入力端子はＡＤＴＲＧ。）

実際の設定

ここでは１入力端子だけに入力することでやってみます。入力は　ＡＮ０に入力します。
ＡＮ０に可変抵抗（ボリューム）をつなぎ、ボリュームを回転させるとＡＮ０に入力させる電圧がかわるのでそれをＡ／Ｄ変換します。

回路図

ＡＮ０に可変抵抗（ボリューム）をつなぎ、ボリュームを回転させるとＡＮ０に入力する電圧がかわるのでそれをＡ／Ｄ変換します。
ポート８を使用し、ＬＥＤが点灯する回路です。

入力電圧の変更には可変抵抗を用いました。その５Ｖ電源には精度は必要ないので、ボードの５Ｖ電圧を使い、そのまま分圧を入力しています。

プログラム

#include<3664.h>


void main()
{
  IO.PCR8=0x00F;             /*   出力に設定 0000 1111 */

  AD.ADCSR.BYTE = 0x38;     /* 0011 1000*/
                            /* A/D変換開始 */
                            /* スキャンモード */
                            /* 高速変換 */
                            /* AN0 */

  while(1){
    
    while(AD.ADCSR.BIT.ADF==0);  /* 変換結果がでるまで待つ  */
    
    IO.PDR8.BYTE=(AD.ADDRA>>13);  /*ビットシフト(13ずらす)　上位3桁　#15-#13　をPDR8に入れる
                                   　　　　　　　下位ﾋﾞｯﾄの精度は必要ないので
                                AD.ADDRB -- #15 #14 #13  → 　 #2  #1 #0　   →　PDR8 -- #2  #1 #0
                                 */
    AD.ADCSR.BIT.ADF=0;           /* 終了ﾌﾗｸﾞを０に戻す  */
  }
}

       

あらかじめ　Ａ／Ｄ変換開始設定にしてあるので、プログラム実行すると開始されます。

Ａ／Ｄ変換が終わると、AD.ADCSR.BIT.ADF　が　１　になることから、　while(AD.ADCSR.BIT.ADF==0); 　で変換結果がでるのを待ちます。

Ａ／Ｄ変換が終わると、AD.ADDRA　に結果が収納されます。

細かい値は必要ないので、ビットシフト(AD.ADDRA>>13)で13ビットずらし、上の桁３ビットだけを使用し３つのＬＥＤに出力しています。（ここではＬＥＤ３つだけ使用）

Ａ／Ｄ変換はものすごく細かい変化でもマジメに数値に変換します。

Ａ／Ｄ変換値は２進数なので、それをそのままＬＥＤのレジスタにほり込むと、

001→010→011

と２進数の増え方どおりにLEDも点灯します。

実行結果

つまみを回していくと点灯するＬＥＤの数も増えていきます。

プログラム１では　ボリュームをゆっくり回していくと、Ａ／Ｄ変換値がそのまま入力されているので、ＬＥＤの変化は　000→001→010→011→100

と２進数の増え方を見ているように点灯します。（２進数の学習にいいかも。。）

これではあまりきれいでないので、プログラム２で
ボリュームをゆっくり回していくと、点灯するＬＥＤの数が増えていくようにしてみました。

今回は２進数でＡ／Ｄ変換で５Ｖを２進数３桁（0-８）に分割したことになります。
ＬＥＤが点灯する電圧の区切りを測ると約０．６Ｖごとに変化していました。約５Ｖ/８ですね。

続いて、少し変えてボリュームを回すにしたがって点灯ＬＥＤ数も増えるように、001→011→111　となるよう、こではわかりやすくCASEで分岐させて、それをしました。今度はＬＥＤ４本使用し、出力します。

A/D変換　プログラム2

スキャンモード　LED順点灯

#include<3664.h>


void main()
{
  int ledp=0 ;
  
  IO.PCR8=0x00F;             /*   出力に設定 0000 1111 */

  AD.ADCSR.BYTE = 0x38;     /* 0011 1000*/
                            /* A/D変換開始 */
                            /* スキャンモード */
                            /* 高速変換 */
                            /* AN0 */

  while(1){

   while(AD.ADCSR.BIT.ADF==0);  /* 変換結果がでるまで待つ  */
    
   ledp=(int)(AD.ADDRA>>13);  /*ビットシフト(13ずらす)　上位3桁　#15-#13　をPDR8に入れる
                                   　　　　　　　下位ﾋﾞｯﾄの精度は必要ないので
                                AD.ADDRB -- #15 #14 #13  → 　 #2  #1 #0　   →　PDR8 -- #2  #1 #0
                                 */
    switch(ledp){
    
        case 0  :   IO.PDR8.BYTE=0x00; break;       /* 0000 0000 */
        case 1  :   IO.PDR8.BYTE=0x01; break;       /* 0000 0001 */
        case 3  :   IO.PDR8.BYTE=0x03; break;       /* 0000 0011 */
        case 5  :   IO.PDR8.BYTE=0x07; break;       /* 0000 0111 */
        case 7  :   IO.PDR8.BYTE=0x0F; break;       /* 0000 1111 */
   }                               
                                 
   AD.ADCSR.BIT.ADF=0;           /* 終了ﾌﾗｸﾞを０に戻す  */
  }
}

       

Ａ／Ｄ変換結果のAD.ADDRA　もわかりやすく変数にいれてその値によりCASE文で分岐し、LEDを点灯させます。

Ａ／Ｄ変換結果のAD.ADDRA　はプログラム１では２進数として扱いましたが、ここでは明示的にintに変換してledp変数に入れました。（通常、あえてする必要はない処理です）
１０進数と思って扱っています。

実行結果２

ボリュームを回すと、点灯LEDが増えていきます。
アナログ的で、操作がＬＥＤに反映されて楽しいですね。流れるように増えていくLEDはちょっとした光モノ工作になりました。