ボリュームでＲＣサーボ制御（ボリューム入力）

ブロックとしての考え方

実験編　でサーボモーターを動かし、ボリュームでのＡＤ変換も試しました。それをもっと実用向きに作り変えてみます。
　　・ボリュームでのＡＤ変換は　いろいろなものに使用できるツマミ入力機器に。
　　　　　　　　　→①ボリュームブロック
　　・サーボ制御ももっと幅広い入力を受けて回転する
　　　　　　　　　→②サーボ動作ブロック
　①ボリュームブロックは　　　ボリューム回転に応じた数値を出力するブロック
　②サーボ動作ブロックは　　数値入力を受けて、サーボが入力数値に応じて回転するブロック
２つのブロックに分けて　その結果、２つの出力と入力をつなげてボリュームのツマミの入力を受けてサーボ回転を制御するに改良します。

モジュールに分ける

●考え方

実験編での　●　A/D変換機能を使う

で行った可変抵抗（ボリューム）のＡＤ変換は

　単純に　　　　　　　　　　　　　　AD変換
　ボリュームを回す　　　→　　　回し加減で　LEDの点灯が変わる

というものでした。

これをもう少し幅広い用途に使えるようボリュームAD変換を改良します。
このような機能にします。

AD変換して

ボリュームを回す　→　回し加減に応じた数値を出力する
　→　０～６３　など

つまり、ツマミを回せば数値が出力される
ボリュームAD変換を、１つのツマミの入力機器にしてしまう考えです。

単純に、　「ツマミを回せば、その回し加減での数値が出てくる」　というだけですが、
このボリュームAD変換の改良で何が良くなるかというと、より汎用的に使えるようになります。

　ボリュームを回す　　　→　　　AD変換値を受け　LEDの点灯が変わる

の方法で作ると、ボリュームでモーターを回そうとするときはやってくるAD変換値は　モーターとLEDでは同じように動作を調整できないわけで、

ボリュームを回す　　　→　　　AD変換値を受け　モーターの回転が変わる

モーター用に回転がうまく変わるよう調節する必要があります
これを各ブロックにして作る

ＡＤ変換で数値出力

1. ボリュームを回す　　　　　→　　　　　０～６３　など



 

2. その数値０～６４を　サーボ動作ブロックに　入れると
　↓
3. ０～６４　→　サーボ動作ブロック　→　サーボが６４段階に回転



 

出力をモーターへ振り替えて　　ＤＣモーターブロックに入れると
→　ＤＣモーター速度を調節
のように、　いろいろなブロックに放り込むと、対象を変えられて汎用性があります。

同時に　
　開発、調整　もブロック（モジュール）ごとにできるので、切り分けが出来てまとまりよくなり、　トラブルもどこに原因があるか　わかりやすくなり、保守、改良もしやすくなります。

ボリューム入力のモジュール

単に、ボリュームを回せば、数値が出てくる　

このようなものを作るだけで 　大して難しいことはないのです

上図では
　ツマミを　全閉→全開　にすると出力する数値が　0　→　63　のようになります。
　この回した角度の応じて出力する数値を変更できるようにします。

機能

• 入力　　：　　ボリュームを回転させる
• 出力　　：　　ボリュームの回転に応じた数値を出力
• 調節　　：　　引数で出力数値の範囲を変更できる

AD変換で作成したプログラムを改良します。

1. 初期化関数

ここでＡＤ変換のレジスタなど初期設定、入力チャンネルを設定します。
入力チャンネルは、ＡＤ１、ＡＤ２などつなぐチャンネル数なども　この関数の引数で簡単に設定できるようにすれば使いやすそうですが、今回は定型の設定をするだけにします

設定は　A/D変換機能を使う　　と同じにします
　　　入力チャンネルは　ＡＤ１　だけでその初期化設定をする。

 

2. ＡＤ変換値出力関数

回されたボリュームに応じた数値を返す関数です。
出力は　関数への引数の入力値の設定で　

７通りの出力範囲　設定
出力値	０～３	０～７	０～１５	０～３１	０～６３	０～１２７	０～２５５

の出力が選べて設定できるようにします。（ＡＤ変換の都合上、２の倍数　になっています）

回路図

プログラム

 #include<3664.h>
#include

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

int AD_Vlm(int div){
/**************************************
 　引数 ： div (VLキザミ値)
 　　　    4,8,16,32,64,128,256 で指定
        
 　返値 ： 0～div　を返す
           VLﾎﾞﾘｭｰﾑの回転に応じて
 **************************************/       

    int i;
    switch(div){
        case  4:    i=14; break;
        case  8:    i=13; break;
        case 16:    i=12; break;
        case 32:    i=11; break;
        case 64:    i=10; break;
        case 128:   i=9 ; break;
        case 256:   i=8;  break;
       default:     i=14; 
    }

   while(AD.ADCSR.BIT.ADF==0);      // 変換結果がでるまで待つ

   return( (int)( AD.ADDRA>> i ) );   //　ビットシフト(i桁ずらす)
}


void main()
{
    int ledp=0 ;

  
    LCD_init( 16 ); //LCD初期化
    ini_AD();       //AD変換初期化
        
    while(1){

        /*** AD変換関数 ***/ 
        ledp = AD_Vlm( 256 ) ;                         
        /*** AD変換関数 ***/ 
        
      //LCD表示                   
        LCD_locate(1,2);
        LCD_dataout(ledp );

  }
}
       

ツマミの回し量を０～６４の数値でＬＣＤに表示するプログラムです。
設定は、ＡＤ変換の原理は　A/D変換機能を使う　　と同様です。

• レジスタ関連の設定を　ini_AD()　にまとめました。
• AD_Vlm( 64 ) でツマミの回し量が数値になり得られます。

引数　６４　の数値を以下のように変えることで、出力のキザミ値を変えることができます。

AD_Vlm( ４ ) とすると
０～３までの出力値、　ツマミをいっぱいまで回しても３の出力値　という具合です。

ＡＤ変換の数値化の部分は実験編と同様で、ビットシフトする桁数を変更することで、回した量に応じた出力する数値を変えています。

最後に数値を　確認用にＬＣＤに表示しました。
ＬＣＤに表示するためには　ＬＣＤ液晶表示をつける　で作った　myfunc.h　が必要になります。

実行結果

関数　AD_Vlm( 64 )　の６４の数値を　上の表の引数のどれかにすることで、出力値範囲を変えられます。

８、１６など変えて試すときれいにその範囲になります。２５６　などにすると、境い目でやはり多少不安定で末桁に振れが見られます。もっと正確さを求めるのなら、改善する必要がありそうです。

まとめ

ボリュームＡＤ変換関数

1. ini_AD()　初期化関数

スキャンモード
高速変換
AN0

2. AD_Vlm( div )　ボリュームＡＤ変換関数

<機能>
入力動作　：　　ボリュームの回転
出力　　　　：　　ボリュームの回転に応じた出力値
調節　　　　：　　引数divで出力数値の範囲を変更できる