多数のパルス発生方法を考える

ラジコンサーボ用パルス発生

以前、みたようにラジコンサーボ用のパルス波とはこのようなものです。

 

２０msという十分長い周期中で、１～２ms程度の間のパルス長を出すことでサーボ角度を制御します。パルス長を１～２ms程度の間で長くしたり、短くしたりでサーボ角度をコントロールしています。

２０msという十分長い周期中で、ほんの1/10　程度の間パルス波を出しているだけです。

このPWMパルス発生を、タイマー機能のPWM発生に頼る以外の方法でできる方法はないか、考えてみたいと思います。

ＩＯ出力でＰＷＭパルス発生方法

まず、IOピンでの出力でパルスを作る方法を考えます。
ＩＯピンから　出力：１　出力しない：0　この方法を時間で制御して上のようなＰＷＭパルス波を発生する方法です。ＩＯピンの出力はいくつでも取れるので、多数のＰＷＭパルス波を作れることになります。

 

上の図のパルス波の部分を拡大して見ます

 

割り込みなどで一定の間隔　でいくつものＩＯピンをＯＮ,ＯＦＦしていけば、パルス波が出来上がることになります。

 

0.1msごと割り込みで　各IOピンをON状態を変えるとすると
cnt=0　～　cnt=0

 

こうすることで、多数のＩＯピンの状態を割り込み時間ごとに変えられます。

 

0.1msごとに割り込み処理するのなら、0.1msごとに、各IOピンの出力が　①　→②　→③　→④→のように変わり、0.1msの幅でパルス長を変えられることになります。
発生するパルス波を増やすにはIO1=1　のピンをどんどん増やせばいいだけです。

一番上の図のようにパルス長は2.0msまでなので、それをすぎれば、全てのＩＯピンは20msまでずっと０を出力し、周期20msがくるとまたもとに戻り、①　→②　→③　→④→を繰り返します。

しかし、割り込み間隔が短くなくると、各IOピンを全部ONにしたり、OFFにしたりする処理がその間隔内で全部終えることができるのか？
という処理速度から来る問題があります。

 

ＰＷＭパルス発生を切り替える

上の方法では
一番上の図のようにパルス長は2.0msまでなので、それをすぎれば、全てのＩＯピンは20msまでずっと０を出力し、周期20msがくるとまたもとに戻り①　→②　→③　→④→を繰り返します。

処理をするのは最初の２msまでです。

 

この図の通り、パルスが落ちると、あとは20msが終わるまで、何もしていません。

 

上の方法のようにいっぺんにいくつものパルスを発生させるより、一つパルスを発生させれば、次に切り替え、また次のパルスを発生させる　という方法も考えられます。

 

• ①で　ＩＯピン　IO1　にパルスを発生させた後、　　出力を切り替え
• ②で　ＩＯピン　IO2　にパルスを発生させ　　　　また切り替え
• 次は③　

と　次々とパルス波を作り、出力ピンを切り替える方法です。

これだと、パルス波長は最大で2ｍｓなら、周期20msあるので、８個か９個のパルスが発生できることになります。

これをＩＯピンで発生させる方法にしてもいいですが、タイマーのＰＷＭ機能を使って、その出力をつぎつぎ切り替えていくほうがよりよいでしょう。

しかし、３６６４ＦのタイマーＰＷＭ機能は出力ピンが固定されていて、切り替えることができません。

外部に切り替え回路をつくる方法や、出来たパルス波をいったんＩＯピンに入力し、それをまた別のピンに切り替えるような方法でなら可能かと思います。

 

まとめ

ラジコンサーボ用パルスを多数発生させるには、

1. ＩＯ出力でＰＷＭパルス発生方法
2. ＰＷＭパルス発生を切り替える

 

この２つの方法の選択になるでしょう。
②の方法なら、タイマーのＰＷＭ機能を使い発生させられるので、切り替え方法の問題になるでしょう。