ＰＩＣの導入

パトランプの再現に、ＰＩＣを導入しました。

スピナーには、ルーフに１４個のパトランプが光っています。
下面にも点滅しているランプが６個あり、合計で２０個のＬＥＤが点滅している事になります(-_-;)
これらのＬＥＤひとつひとつに、点滅回路を作るのはものすごく大変な作業ですね。
故障も多くなりますし、消費電力もバカになりません。

そこで、今回はＰＩＣマイコンを使ってみる事にしました。
PIC(ピックと読みます)とは、ワンチップの中にCPU・メモリ・I/Oが納まっており、プログラム次第で色々な制御が出来るマイコンです。
用途に合わせて実に様々なＰＩＣが販売されていて、メモリ容量や扱える制御ピンの数などで、最適なチップを選べます。
Ａ／Ｄ変換機能付きやＵＳＢ制御まで搭載されたものまであります。
プログラム次第で、電飾以外でもモーターの制御や音を作る事だって出来ちゃいます。

大変便利なＰＩＣですが、残念ながら誰でも簡単に出来るものではありません(-_-;)
それなりの開発環境やＰＩＣにプログラムを書き込む専用のライター、そして最大の難関であるプログラミングの知識が必要になります。
幸い、ボクはＺ８０という８ビットのマイコンでプログラムを組んでいた経験がありましたので、割とスムーズに環境が整いました(^^♪

まず、自分の用途に合ったＰＩＣを選択して、データシート(英文)から初期設定のパラメータを解読します。
パソコンを使って、アセンブラやＣ言語でプログラミングを行います。
出来たプログラムを、パソコンでコンパイルしてＰＩＣが理解できるコードに変換します。
PICライタを使って、ＰＩＣにプログラムを書き込みます。
書き込んだチップを基盤に差して動作確認して完成です。

開発ソフトは制約はありますがフリーソフトで手に入りますし、ＰＩＣライタも通販で入手可能です。
多少のコストは掛かりますが、環境は割りとすぐにそろえる事ができると思います。
でも、ＰＩＣの使い方を理解してプログラムを作る事は、未経験者には相当困難な事になると思います(-_-;)
プログラミング言語を習得するという事は、新たに英語やフランス語を覚えるようなもので、文法やセオリーを知らないと１行も書けません。
ＰＩＣの話題だけや、プログラムの話題だけでそれぞれ専用のサイトが作れるほど、膨大な知識と経験が必要になります。
よく、フォトショップやエクセルのマクロ、ホームページデザインと同じ様なものと勘違いされる方がおりますが、それはアプリケーションが用意した書式を使っているだけです。
ＰＩＣのプログラムはハードウェアと直結しており、ＯＳやアプリケーションそのものを作る様なものだとお考え下さい(ちょっと大げさかも)

今までこのブログでは、みなさんがすぐに応用出来る様な回路を紹介してきましたが、今回ばかりは詳しい解説を省略せざるを得ませんm(__)m
こんな便利なデバイスがあるという事を紹介するだけに留めさせて頂きます。
もし、興味がある方は、ネットに情報がたくさんありますので覗いてみて下さい。
PICの持つ可能性に、きっと驚くと思います(^_^*)

さて、ＰＩＣを使えばＬＥＤの制御は全てプログラムで行いますから、回路はとっても簡単になります。

今回は１８ピンのＰＩＣ、１６Ｆ８８を使用しました。
９Ｖの電源から５Ｖの電圧をレギュレーターで作っている他は、Ｉ／ＯピンにＬＥＤを繋ぐだけという、とってもシンプルな回路となります。
ＰＩＣは内部でCPUとメモリが完結していますので、ピンは電源以外全てＩ／Ｏに使えます(設定は必要です)。
実際に製作した、実験回路です。

部品点数が少ないので、消費電力も低く抑えられます(^^♪
電源の最大容量に問題がありますが、ちゃんと動作してくれたので結果オーライです(^_^*)
こんなシンプルな回路でパトランプが再現できるのか、不安に思うかも知れませんが、複雑な動作のほとんどはソフトウェアで行う事になります。
今回はプログラムでＰＷＭ(パルスワイズモジュレーション)制御を行い、ふわっと点いてスーッと消える動作を行います。
しかも、１４個全てが別々のタイミングで光ってくれないと、常に同時に光るＬＥＤが出来てしまいますので、わざと同期させないようにします。

実際の点灯の様子は、YouTubeに動画としてアップしました。
同じ実験基盤に、違うプログラムが入ったＰＩＣを差替えています。
プログラム次第で、どんな点滅も作れる事が伝わって頂ければ幸いです(^^♪

こんなに素晴らしい、無限の可能性を秘めたＰＩＣを、詳しくご紹介できないのは大変残念なのですが、ここは模型の製作ブログですので、あまりに専門的な解説は避けたいと考えました。
ご質問や導入の方法、プログラミングに関する質問もお受けできませんのでご了承下さい。
ご理解の程、よろしくお願い致しますm(__)m

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