PIC12F1822のCPS 再挑戦

 静電気測定ということで、PICのCPSを内臓クロックで使ってみたが、温度の影響のためか、変動が大きい気がしたので、12MHzのXtalを使ってみた。ヤフオクで、10pfコンデンサと一緒に購入。

// CONFIG1 #pragma config FOSC = HS // Oscillator Selection　※ #pragma config WDTE = ON // Watchdog Timer Enable (WDT enabled) #pragma config PWRTE = OFF // Power-up Timer Enable (PWRT disabled) #pragma config MCLRE = OFF // MCLR Pin Function Select (MCLR/VPP pin function is digital input) #pragma config CP = OFF // Flash Program Memory Code Protection (Program memory code protection is disabled) #pragma config CPD = OFF // Data Memory Code Protection (Data memory code protection is disabled) #pragma config BOREN = ON // Brown-out Reset Enable (Brown-out Reset enabled) #pragma config CLKOUTEN = OFF // Clock Out Enable (CLKOUT function is disabled. I/O or oscillator function on the CLKOUT pin) #pragma config IESO = ON // Internal/External Switchover (Internal/External Switchover mode is enabled) #pragma config FCMEN = ON // Fail-Safe Clock Monitor Enable (Fail-Safe Clock Monitor is enabled) // CONFIG2 #pragma config WRT = OFF // Flash Memory Self-Write Protection (Write protection off) #pragma config PLLEN = ON // PLL Enable (4x PLL enabled) #pragma config STVREN = ON // Stack Overflow/Underflow Reset Enable (Stack Overflow or Underflow will cause a Reset) #pragma config BORV = LO // Brown-out Reset Voltage Selection (Brown-out Reset Voltage (Vbor), low trip point selected.) #pragma config LVP = OFF // Low-Voltage Programming Enable (Low-voltage programming enabled) ****off for use RA3 #include <xc.h> #include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <string.h> // クロック周波数指定 //-------------------------------------------------------------- #define _XTAL_FREQ 12000000 //※ #define LCD_addr 0x7C // プロトタイプ宣言 //-------------------------------------------------------------- void I2C_init(void); void I2C_start(void); void I2C_stop(void); void I2C_write(unsigned char dat); void LCD_cmd(unsigned char cmd); void LCD_char(unsigned char dat); void LCD_init(void); void LCD_clear(void); void LCD_home(void); void LCD_cursor(unsigned x,unsigned y); int calc_pF(int cap); /*　　 　　　　　 　 12F1822 * ?????? * VDD ?| 1 8 |? VSS * Xtal RA5 ?| 2 7 |? AN0/RA0 CPS * Xtal AN3/RA4 ?| 3 6 |? AN1/RA1/SCL → LCD(SCL) * reserve RA3 ?| 4 5 |? AN2/RA2/SDA → LCD(SDA) * ?????? */ int calc_pF( int cx) { if (cx == 0) return 0; // 60000/cx を四捨五入で計算（端数処理） unsigned long t1 = (60000UL + (cx / 2)) / cx; // 0.02 * cx = cx / 50 unsigned int t2 = cx / 50u; int v = (int)t1 - (int)t2; if (v < 0) v = 0; // 0未満は0にクリップ return v; } void main(void) { char s[8] ; unsigned cap ; // OSCCON = 0b01110010 ; // 内部クロックは8ＭＨｚとする ※ ANSELA = 0b00000001 ; // ※ TRISA = 0b00111111; // 1:input 0:output ※ PORTA = 0b00000000 ; // 出力ピンの初期化(全てLOWにする) // 容量検知モジュール(ＣＰＳＭ)の設定 CPSCON0 = 0b00001000 ; // オシレータは中範囲(中速の発信周波数)で利用する CPSCON1 = 0b00000000 ;// CPS0 in　※ // タイマー１の設定 T1CON = 0b11000001 ; // 容量検知オシレータでTIMER1をｶｳﾝﾄする、ﾌﾟﾘｽｹｰﾗｶｳﾝﾄ値 1:1 TMR1H = 0 ; // タイマー1の初期化 TMR1L = 0 ; PEIE = 1 ; // 周辺装置割り込みを許可する GIE = 1 ; // 全割り込み処理を許可する CPSON = 1 ; // 容量検知モジュール開始 //---------------------------------------------------------- // シリアル通信（I2C）初期設定 //---------------------------------------------------------- SSP1STAT = 0b10000000; // 標準モード(100kHz) SSP1CON1 = 0b00101000; // マスター（制御する側）に設定 SSP1ADD = 0b00011101; //※ // ディスプレイの初期化 LCD_init(); // RA5=1; //LED On ※ LCD_cmd(0x80); // １列目に表示 printf("cap count:"); // ２列目に表示 LCD_cmd(0xC0); printf("Initializing.."); while (1) { LCD_cmd(0xC0); printf("%5d pf(%5d)",calc_pF(cap),cap); CPSON = 0 ; // 容量検知モジュール停止 cap =(unsigned) (TMR1H*256) + TMR1L ; // カウント値を読み込む TMR1H = 0 ; // タイマー1の初期化 TMR1L = 0 ; CPSON = 1 ; __delay_ms(100) ;　//※ } return; } void I2C_start() { SEN = 1; while(SEN); } void I2C_stop() { SSP1IF = 0; PEN = 1; while(PEN); SSP1IF = 0; } void I2C_write(unsigned char dat) { SSP1IF = 0; SSP1BUF = dat; while(!SSP1IF); } void LCD_init() { __delay_ms(40); //40ms wait LCD_cmd(0x38); //8bit,2line LCD_cmd(0x39); //IS=1 : extention mode set LCD_cmd(0x14); //Internal OSC Frequency LCD_cmd(0x73); //Contrast set Lower4bits...(1)　※ LCD_cmd(0x55); //Power/ICON/Contrast Control Lower2bits...(2) (2)(1)=64bit step　※ LCD_cmd(0x6C); //Follower control __delay_ms(200);//200ms wait LCD_cmd(0x38); //IS=0 : extention mode cancel LCD_cmd(0x0C); //Display ON LCD_cmd(0x01); //Clear Display __delay_ms(2); //wait more than 1.08ms } void LCD_cmd(unsigned char cmd) { I2C_start(); I2C_write(LCD_addr); I2C_write(0x00); // 0x00（コマンドの送信を示すbit） I2C_write(cmd); I2C_stop(); } void putch(unsigned char text) { I2C_start(); I2C_write(LCD_addr); I2C_write(0x40); // 0x40（データの送信を示すbit） I2C_write(text); I2C_stop(); } //※が変更部分

・配線は混乱してきたので、基板を新しくして配線しなおす。

・RA4とRA5をXtalにつなぐため、CPSはRA0に変更したり、周波数も変わるため、ANSELA、TRISA,CPSCON1,SSP1ADDなどの設定を慎重に変更する必要があった。

・XtalをRA4とRA5に接続したら、この２か所に２個10pFをつないでアース。

・TTP223は消費電力が少ないようなので、電池に常時つないで、トランジスタスイッチを動作させることにした。2sc1815使用。電源はエネループ３本。

　タッチしたときだけ、LCDが表示されるようになった。以前は、ボタンスイッチの接触不良があって使いにくかったが、これだとストレスなく使える。

・当初、灯油残量センサに使う予定だったが、ESP32だけで間に合いそうだったので、最終的には容量測定器にしてみた。pF=60000/cps-0.02*cpsという近似式を使ってみた。30pF~20000pFぐらいの範囲で、ある程度の目安としては使えることを確認した。本来反比例になるはずだけれど、容量が小さくなると誤差が出やすくなるようで、-0.02*cpsで補正。