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ひとの動きを検出したら明かりを点ける（PIC12F675，XC8）
| 更新日２０１２．５．２０
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| 作成日２００８．１１．１
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ひとの動きを検出したら明かりを点ける実験を行います。
夜間、家の前を通ると門灯が点く家がありますがそれと同じ事ができます。
| 実験回路
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今回の実験回路です。
クロックは内部クロックを使い４ＭＨｚとしました。
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| GP2：NaPiOn | ひとの動きを検出するために、焦電型赤外線センサとアンプを内蔵したＮａＰｉＯｎを使用します。また、ＧＰ２はＩＮＴ割込みで使います。
| | GP3：Cds | 暗い時だけ動作させるように明るさにより抵抗が変わるＣｄｓを接続します。
１ＭΩの可変抵抗で明るさの感度が調整できます。１ＫΩの抵抗は保護抵抗です。
| | GP5：高輝度LED | 明かり代わりに使いました。ＳＳＲを使えば商用電源（家庭のAC100V）を制御できます。
９１Ωの抵抗は、電流が２０ｍＡ以下になるように調整します。
| | GP0：可変抵抗 | ひとの動きが無くなっても一定時間は明かりを点けたままにしますが、この時間を可変抵抗で変えられるようにします。ＧＰ０はＡ／Ｄ変換で使います。
| | GP4：LED | デバッグ用です。（ＮａＰｉＯｎの状態を表示）
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- ブレッドボードに組んだ状態
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 | | 右下の６ピンヘッダ周りと一部の抵抗は、回路図には有りませんがＩＣＳＰ（In-Circuit Serial Programming）用です。秋月のＰＩＣライタなどを使う場合は不要です。
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| 仕様
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プログラムの仕様は次の通りです。
- ひとの動きを検出したら（ＩＮＴ割込みが発生したら）明かりを点ける（ＧＰ５に１をセットする）
ただし、明るい時（ＧＰ３が０の時）は何もしない
- ひとの動きが無くなっても、一定時間は明かりを消さない
この一定時間は、ＧＰ０でＡ／Ｄ変換した値によって変更できるようにする
- 上記、一定時間経過後に明かりを消し（ＧＰ５に０をセット）、ＳＬＥＥＰモードに移行する
- 一定時間の基準時間はＴＭＲ０割込みで作成する
- ＳＬＥＥＰモードで無い時は、ＮａＰｉＯｎの状態をＧＰ４のＬＥＤで表示する
（ＧＰ２の内容をＧＰ４に出力）
この動作の主要部分をイメージ図にすると以下のようになります。
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| ＮａＰｉＯｎの動作確認
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まず始めに、ＮａＰｉＯｎの動作を確認しておきましょう。
今回の回路を使い、以下のプログラムを動かして見て下さい。
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#include "pic.h"
static void pic_init();
__CONFIG(FOSC_INTRCIO & WDTE_OFF & PWRTE_ON & MCLRE_OFF & BOREN_OFF);
main() {
pic_init(); // PICの初期化
while(1) {
GPIO4 = GPIO2; // GP2(NaPiOn)の状態をGP4(LED)で表示
}
}
static void pic_init() {
CMCON = 0x07; // コンパレータ未使用
ANSEL = 0x00; // AN未使用
TRISIO = 0xCF; // GP4,5:out
GPIO = 0;
}
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NaPiOnの検出範囲で手や体を動かして見て下さい。
角度や距離による違いや体の動かし方などで、ＮａＰｉＯｎの出力がどうなるのかが分かると思います。
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| Ａ／Ｄ変換について
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Ａ／Ｄ変換については、前のページを参考にして下さい。
前のページでは可変抵抗を１０ＫΩにしましたが、今回は５０ＫΩに変えています。
このためアクィジション時間も長めにしました。
Ａ／Ｄ変換の入力抵抗の推奨値は１０ＫΩですが、精度は要求されませんので消費電流を少なくする目的で大きめの可変抵抗にしています。
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| プログラム
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プログラムの各ブロックで行っている処理は以下通りです。
- CONFIG設定
- CONFIGは以下のように設定しています。
| __CONFIG(FOSC_INTRCIO & WDTE_OFF & PWRTE_ON & MCLRE_OFF & BOREN_OFF);
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| クロック | ： | 内部クロックでＧＰ４，５はデジタルＩ／Ｏで使用
| | WDT | ： | 未使用
| | パワーアップタイマ | ： | 有効
| | MCLRピン | ： | MCLRは無効で、ＧＰ３をデジタル入力で使用
| | BOR | ： | 電圧低下リセット無効
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- main
- まずＰＩＣの初期化(pic_init)を行います。
その後、ループの中で明るさを判定し（ＧＰ３が１なら暗い）、以下を繰り返します。
＜暗い時＞
- Ａ／Ｄ変換を行い、結果を遅延カウンタにセット
- ＳＬＥＥＰフラグが立っていたらＧＰ４，５を０にし（消灯）ＳＬＥＥＰモードに移行
＜明るい時＞
- ＧＰ４，５を０にし（消灯）ＳＬＥＥＰモードに移行
- pic_init
- ＰＩＣの初期化処理を行います。
・使わないコンパレータを無効にする
・GPIO4,5を出力に設定する
・Ａ／Ｄ変換の初期設定を行う
・ＴＭＲ０割込みＩＮＴ割込みの初期設定を行う
- intr（割込み処理）
- ＴＭＲ０割込みおよびＩＮＴ割込みの処理を行います。
ＴＭＲ０割込みの場合は、明かりを消灯するまでの遅延カウンタをカウントダウンし、０になったらＳＬＥＥＰフラグを立てます。
ＩＮＴ割込みの場合は、遅延カウンタをリセットした後、ＧＰ３が１の場合は（暗い）ＳＬＥＥＰフラグを０にしてＧＰ５に１をセット（明かりを点ける）します。
- wait_60uS
- プログラムループにより約６０μ秒待ちます。
この時間は、Ａ／Ｄ変換のアクィジション時間として使います。
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