MEMEs基礎編

基礎編の学習時間の目安と目次(全30回、90分/回)

  1. マイコンの歴史(2回)
  2. SH7085 の構造と機能について(2回)
  3. マイコンの構造と処理(2回)
  4. 開発環境について(3回)
  5. PFC(Pin Function Controller)の仕組みと扱い方(3回)
  6. CMT(Compare Match Timer)の使い方(4回)
  7. LCD(Liquid Crystal Display)の使い方(4回)
  8. A/D変換器の使い方(4回)
  9. MTU(Multi function Timer pulse Unit)の使い方(3回)
  10. 総合演習(3回)

基礎編で使用するMEMEsのデバイスを紹介

ここでは,MEMEsを使った組込み技術基礎編で使用するMEMEsの各デバイスについて説明する.図1が基礎編で必要となると考えられるデバイスの配置図である.

図1:MEMEs上のデバイスの配置

MEMEsを使って組込みを学習する場合,まずは,電源が「OFF」の状態でUSBケーブル(USB−AとUSB-miniB)で開発用PCとボードを接続する.USB-シリアル変換ICはUSBのバスパワーで動作するので,その時点で,図2のLEDが点灯する.その後,ACアダプタ(5Vであることを確認)を挿して,PC側はhterm を起動させておく,その後電源スイッチをONにするとhterm にはオープニングメッセージが表示される.これで開発用PCとMEMEsとの接続は完了.

図2:USBーシリアル変換IC周辺の様子

USB-シリアル変換ICはUSBのバスパワーで動作するので,ケーブルを挿入すれば図2のLED2が点灯する.ACアダプタから電源が供給されていなければLED3とLED4も点灯する.

LED3はMEMEsボードからhterm へデータを送信するときに点灯する.printf( )などでhterm 上に表示させるときに見てみると点滅の様子が見られる.また,LED4はPCからMEMEsボードへ送信するときに点灯するLEDなので,ユーザプログラムをダウンロードするときになどに注意してみてみると点滅の様子が見られる.

図3は,ACアダプタ周辺の様子である.ACアダプタは5Vのものでセンタープラスのものを使用すること.5V以上の電圧を印加するとデバイスが破損するので注意が必要である.

ACアダプタを挿入して電源をONにすると,LED7が点灯する.

図3:ACアダプタ周辺の様子

図4は,LED5,LED6  の回路部分である.「CD」や「CS」はそのLEDの役割を示している.今回の基礎編では特にこのLEDを「CD」や「CS」としては利用しないので,気にする必要はない.

図4:LED周辺の回路の様子

図5はタクトスイッチの周辺の回路の様子である.これらのスイッチが接続されているSH7085のボードの端子は,汎用入出力端子と割込み端子が選択できるようになっているので,はじめは,3つのスイッチをポーリングで監視する方法を勉強して,次に外部割込みの方法を勉強できるようになっている.

図5:タクトスイッチの周辺回路

図6は,アナログジョイスティックの回路の様子である.このアナログジョイスティックは,縦方向と横方向に可変抵抗器が取り付けられており,電圧の変化をSH7085のA/D変換器に入力してジョイスティックの変化量を検出できる.

図6:アナログジョイスティックの周辺回路

図8は,圧電スピーカの周辺回路である.図中のSW7によってスピーカへの出力と外部への出力を選択できるようになっている.圧電スピーカは,ブザーとは違い,一定周期のパルスを入力しなければ振動せず音は出ない.

この圧電スピーカへの出力端子は,PWM端子も兼ねており,外部へサーボモータなどを取り付けることで,PWM制御を使った実習も行える.

図8:圧電スピーカ周辺の回路

図9は,7セグメントLEDの周辺回路である.この7セグメントLEDは,カソードコモンタイプであり,アノードは,7セグメントデコーダICと接続されている.カソード側は,トランジスタにより電流を制御して,7セグメントLEDのいずれを点灯させるかを選択するようになっている.

図9:7セグメントLEDの周辺回路

図10は,今回の基礎編で使用するMEMEsのデバイスの全体像である.それぞれのデバイスがどのポートに接続されているかを表現しており,入力用デバイスと出力用デバイスで分けて表現されているので参考にしてもらいたい.

図10:基礎編で使用するMEMEsのデバイスの詳細

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