PIC発見ブザー

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PIC12F683を使った発見ブザーの製作

草むらに降りたときに発見ブザーがあると便利です。飛行中にトビに追われたとき、着陸を知らせたいときにも尾を上げるか、下げるとブザーを鳴ると便利です。その操作をPICにプログラミングして、100円ショップで買った防犯ブザーから取り出した圧電ブザーを慣らします。

１．使う部品

	マイクロコンピュータ　PIC１２F６８３
	ソケット
	ダイオード　E102
	コンデンサー　0.1μF
	抵抗器　10kΩ
	トランジスタ　 2SC1815Y
	電子ブザー（または、防犯ブザーから取り出した圧電ブザーでも良い）

２．防犯ブザーから圧電ブザーを取り出す

100円ショップで買った防犯ブザーのフタを開けて、基板にカッターで傷を付けてニッパで切り、圧電ブザーの発信器を取り出します。

ブザー部分をケースを切り抜いて取り出し A の部分をショートします。

発信器と圧電ブザーを使います。

発信器の+と-にPICの回路をつなぎます。

３．配線

PICがブザーを鳴らす回路を作ります。

ダイオード、コンデンサー、抵抗、トランジスタ、ブザー、PICソケットを使います。
全部で150円程度です。

＜抵抗R1＞
　マイコンの出力電圧　＝　5V
　ベースエミッタ間飽和電圧　＝　1.0V
　ベース電流　＝　負荷の電流 ÷　直流電流増幅率　＝　30mA　÷　 200　＝　 0.15 mA (2倍して0.3mA)
抵抗R1 ＝ (マイコンの出力電圧－ベースエミッタ間飽和電圧) ÷ ベース電流　＝　（ 5V 　-　1.0V ）　÷　 0.3mA　＝ 10 kΩ

プログラムを書き込んだPICをソケットに挿したら、完成です。
動作を確かめ、問題があったら、プログラミングからやり直します。100回ほど書き直しができます。

　電子ブザーを使った発見ブザー

　圧電ブザーを使った発見ブザー

４．プログラミングの準備　（費用：5000円程度）

PICを使うために必要な物です。

パソコン	パソコンの画面でC言語（またはアセンブラ）を使ってプログラミングします。	PICkit3、MPLABが使えるパソコンはWindows,LINUX,MACなどがある。
PICkit3		USBでパソコンとつなぎ、PICにプログラムを書き込む装置です。 5000円程度ですが、機能が公開されているために同じ機能でもっと安価なものも売られています。
書き込みアダプター		ソケットにPICをさして、PICにPICkit3からプログラムを書き込めるようにします。 200円程度で作ります。
MPLAB X IDE	PICkit3へ作ったプログラムを送るソフトで、ネットからダウンロードします。	無料です。2020年は X IDE になっている。
MPLAB XCコンパイラ	MPLAB X IDEをインストールするときに同時にインストールされるPIC専用のC言語です。MPLAB X IDEを起動して利用します。	無料です。いろいろな種類のCコンパイラーがある。Cコンパイラによって命令語の使い方が異なります。

５．プログラミングソフトをセットアップする

	MPLAB X IDE のインストール ※MPLAB X IDEからXCコンパイラが起動できるようになります。	https://www.microchip.com/mplab/mplab-x-ideを開きMPLAB X IDEをダウンロードしてインストールする。　　↓ 　　↓ 　　↓ ※MAC、Linux用もある。

	MPLAB XCコンパイラのインストール ※PIC専用のC言語です。PICの設定をする記述ができます。	https://www.microchip.com/mplab/mplab-x-ideを開きMPLAB Cをダウンロードしてインストールする。　　↓ 　　↓ 　　↓ インストールの途中でMPLABと統合をする。ライセンスを選ばなければ、無料版になる。無料版は、最適化が行われない。

６．PICの仕様

　PIC12F683　　　　詳しくはデータシートを調べる

最大20MHｚのクロックで動作し、AD変換内蔵で内部発振による動作が可能
内部発振は、ソフトウエアにて変更可能最大8MHｚ
スリープモードをサポート
動作電源電圧　2.0-5.5V
A/D変換　10ビット分解能
PWMサポート
プログラムメモリー　2048ワード
SRAM揮発性メモリー　128バイト
EEPROM不揮発性メモリー　256バイト

＜絶対最大定格＞
　・動作温度　　-40℃～125℃
　・保存温度　　-65℃～150℃
　・電源電圧　　-0.3V～6.5V
　・入力電圧　　-0.3V～電源電圧+0.3V
　・出力電流　　最大25mA

VDDは、電源＋、VSSは、電源－

ＧＰ０～ＧＰ２，ＧＰ４～ＧＰ５は入出力として使用でき
各ピンは最大２５ｍＡの電流が流せる。

ＧＰ３は入力専用で出力には使用できない。

８	Vss	電源（０Ｖ）
１	Vdd	電源（＋５Ｖ）
２	GP5/T1CKI/OSC1/CLKIN	出力用に設定	ＧＰ０～ＧＰ２，ＧＰ４～ＧＰ５は入出力として使用でき、各ピンは最大２５ｍＡの電流が流せる。ＧＰ３は入力専用で出力には使用できない。
３	GP4/AN3/^T1G/OSC2/CLKOUT	入力用に設定
４	GP3/MCLR/Vpp	PICkit3に接続
５	GP2/AN2/T0CKI/INT/COUT/CCP1	空き
６	GP1/AN1/CIN-/Vref/ICSPCLK	PICkit3に接続
７	GP0/AN0/CIN+/ICSPDAT/ULPWU	PICkit3に接続

７．プログラムで何をするか、手順を考える

受信機から、デジタル信号が出ます。
デジタル信号は、20msec程度の周期で、送信機のレバーがニュートラルのときの1．52msecを中心に1～2msec程度に変化します。
そこで、送信機のレバーを下げたときと、上げたときにブザーが鳴るようにしたいと思います。

＜手順＞

１

タイマー０を使って、0．01msecごとに受信機からのGP4を調べ、信号がONになっている回数を調べる。

２

信号が162回以上ONだったら、GP5をONにする。

３

信号が142回以上ONだったら、GP5をOFFにする。

４

信号が142回より短かったら、GP5をONにする。

８．C言語のプログラミングソフトの起動

C言語でプログラミングするには、MPLAB　X　IDE を起動して、以下の手順で行います。

（１）プロジェクトの作成からはじめます。

　File → New Project を選択

Choose Project → Standard Project　

Select Device → Family = Mid Range 8-bit → PIC12F683

Select Header　→ 変更無し　

　「４．Select Plugin Bord」はパス。

Select Compiler → XC8　

Select Project Name and Folder → Project Name = PIPI → Encoding ＝ ISO-2022-JP

以上でProjectに PIPI が追加される。　

（２）ソースファイルを開きC言語で記述する画面にします。

Projectｓの PIPI のＳｏｕｒｃｅ File を選び、メニューから File → New File を選択する

Choose File Tipe → Categries = MicrochipEmbedded → XC8 Compiler　、 FileTipe = main.c

Name and Location → File Name = PIPI１　、　Extenion = c

　　以上でC言語を記述するソースファイルの画面になる。

　/*　から　*/までの間の注釈欄を作品名などに書き換える。

（３）ソースにコンフィグレーションを書きます。

選択するだけで、コンフィグレーションが書き出されます。コンフィグレーションでPICの基本的な使い方を指定します。

MLAB X IDEの画面で、 Production → Set Configuration Bits を左クリックする。

Option を選択する。

を左クリックして、表示された記述をコピーして、コーディングのページにペーストする。

＜コンフィグレーションの設定項目＞

FOSC：外部クロックを使うか、内部クロックを使うか → INTFCCLK内部を使う
WDTE：ウォッチドッグタイマー（フリーズしたときに復帰させる処理を書くときに使う）を使うか → OFF使わない
MCLRE：ハードウェアリセット（スイッチで再起動する）を使うか → OFF使わない
CP：プログラムプロテクト（プログラムの読み出しを保護）を使うか → OFF使わない
CPP：データプロテクト（データの読み出しを保護）を使うか → OFF使わない
BOREN：ブラウンアウト（電源が不安定になったときの処理）を使うか → ONにしてブラウンアウト発生時にマイコンを停止する
IESO：２段階クロック（外部クロックを使う前に内部クロックを使う）を使うか → OFF使わない
FCMEN：バックアップクロック（外部クロックが壊れたら内部クロックを使う）を使うか → OFF使わない

（４）メインルーチン、サブルーチンを書き加えます。