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[[lbed]]
#contents
2013/08/11からのアクセス回数 &counter;
** LPC1343学習基板に戻って [#dfe6450c]
cortex-m3の勉強のために買った「ARMマイコンパーフェクト学習基板の使い方」をlbedを使うとどのくらい簡単に
なるかを試してみます。
実験に使用するのは、以下の3つです。
- ARMマイコンパーフェクト学習基板
- LPC-LINK
- Star Orangeボードと3.3Vで動作するLCD
** 汎用入出力GPIOの使い方編 [#i15ae2a5]
lbedにはまだ汎用入力クラスがありませんので、この機会に作成しました。
詳しくは、[[lbed/08a-ARM学習基板用追加クラス]]を参照してください。
*** 実験開始 [#be68aa6f]
ジャンパP4の3と4、31と32にジャンパーをセットし、タッチエリアに触れるとLEDが点灯するテストプログラムを作ります。
タッチセンサーPCF8883の出力オープン・ドレインHigth
((ON時にHightレベルが出力され、OFF時にはハイ・インピーダンスになります))
なので、LPC1343の入力ピンは、プルダウンモードにセットする必要があります。
((あるいは、プルダウン抵抗を付ける方法もあります))
&ref(TouchSensor.png);
テストプログラムTestSwitch.cppは、以下の様になります。
タッチセンサーに触れるとLEDが点灯し、離すとLEDが消えれば成功です。
#pre{{
#include <cr_section_macros.h>
#include <NXP/crp.h>
// Variable to store CRP value in. Will be placed automatically
// by the linker when "Enable Code Read Protect" selected.
// See crp.h header for more information
__CRP extern const unsigned int CRP_WORD = CRP_NO_CRP ;
#include "lbed.h"
int main(void) {
wait_init();
DigitalOut myled(LED2);
DigitalIn sw(P2_4);
sw.mode(PullDown);
while(1) {
myled = sw;
}
}
}}
** USB仮想シリアルポートを使う [#p96d779c]
LPC1343では、USBをサポートしており、例題にもCDC(USB仮想シリアルポート)
を使っています。
そこで、SerialクラスのサブクラスとしてSerialCDCを作ってUSB CDCを使えるように
しました。
((詳しくは、[[lbed/08a-ARM学習基板用追加クラス]]を参照してください。))
*** USBの実験にはトランジスタが必要 [#f870441a]
当初、ARM学習基板のトランジスタを付けないでUSB CDCのテストをしたら、
上手く動作しませんでした。本を調べて見るとUSB D+ラインのプルアップ制御に
トランジスタ2SA1015が必要だと分かり、急遽取り付けました。
&ref(Add_TRG.png);
*** テスト用のソース [#od04912d]
テスト用のプログラムとしてTestCDC.cppを以下の様に作成しました。
USB CDCが認識されるまで、少し時間がかかるため、最初にキー入力
を待つことにしました。
((コンパイルには、ForSerialCDC_usbhw.cをTestCDC.cppと同じディレクトリ入れて下さい))
#pre{{
#include <cr_section_macros.h>
#include <NXP/crp.h>
// Variable to store CRP value in. Will be placed automatically
// by the linker when "Enable Code Read Protect" selected.
// See crp.h header for more information
__CRP extern const unsigned int CRP_WORD = CRP_NO_CRP ;
#include "lbed.h"
int main(void) {
wait_init();
DigitalOut myled( LED2);
SerialCDC pc(USBTX, USBRX);
pc.baud(9600);
// キー入力を待つ
pc.read();
pc.println("Hello");
while (1) {
char c = pc.read();
pc.write(c + 1);
myled = !myled;
}
return 0;
}
}}
Arduinoのシリアルモニターに出力した様子を以下に示します。
&ref(CDC_Screen.png);
** アナログ入力を試す [#z0651bc6]
アナログ入力クラスAnalogInも追加しました。
((詳しくは、[[lbed/08a-ARM学習基板用追加クラス]]を参照してください。))
*** ジャンパ線の設定 [#c44d4f43]
ARM学習基板は、いろんなチップのてんこ盛りなので、実験をするにはジャンパ線で
接続しなくてはなりません。
((その分、各チップを別の実験に使うことができるようにCPUと切り離されています))
本の8章、図1からピンの設定の図を引用します。
&ref(Fig8_1.png);
P3には、U2から取った基準電圧1.25Vと電圧測定用のOPアンプU3を使って、電圧が供給されています。
- P3の3は、AD6(PIO1_10)
- P3の4は、AD7(PIO1_11)
- P3の5は、AD3(PIO1_2)
に接続されています。
次に、P3とLPC1343の接続について、本の8章、図2を引用します。
OPアンプは、非反転増幅回路となっており、ゲインGは、
\( G_{NI} = \frac{R_1 + R_2}{R_1}\)
となることから、P3のCh6, Ch7に入力された電圧は、AGNDとの差が
11倍に増幅された値にAGNDを加算された値がADコンバータの入力電圧
となります。
((トラ技2013/8号のエレキ数式も便利です))
&ref(Fig8_2.png);
*** アナログ回路の動作確認 [#w55a20d9]
P3の3番ピンCh6に安定電源1.8Vを半固定抵抗で1.308Vに減圧して入力としました。
$$
V = (1.308 - 1.25)*11 + 1.25 = 1.888
$$
が、Ch6の予想結果です。
&ref(ADC_Test.png);
テストプログラムTestADC.cppは、Printクラスの#if文を有効にして使いました。((サイズが大きくなりますので、注意してください))
#pre{{
#include <cr_section_macros.h>
#include <NXP/crp.h>
// Variable to store CRP value in. Will be placed automatically
// by the linker when "Enable Code Read Protect" selected.
// See crp.h header for more information
__CRP extern const unsigned int CRP_WORD = CRP_NO_CRP ;
#include "lbed.h"
int main(void) {
wait_init();
DigitalOut myled(LED2);
SerialCDC pc(USBTX, USBRX);
pc.baud(9600);
// キー入力を待つ
pc.read();
AnalogIn agnd(P1_2);
AnalogIn dc(P1_10);
while(1) {
int d0 = agnd.read_u16();
int v0 = 1250*1024/d0;
int d1 = dc.read_u16();
int v1 = v0*d1/1024;
pc.printf("Ch3:%04d[VDD=%04dmV] Ch6:%04d[%04dmV]\n", d0, v0, d1, v1);
myled = ! myled;
wait_ms(1000);
}
}
}}
出力結果は、以下の様になっています。1.896mVと予想と近い結果が出ています。
&ref(ADC_Screen.png);
** 温度センサーIC LM75Bを使ってみる [#teb5224a]
ARM学習基板には、I2Cのテストをするために温度センサーLM75Bが付いています。
これを使って、温度を取得してみます。
LM75Bのアドレスは、A2, A1, A0の接続によってユーザが変えることができるようになっています。
(( '1001 + A2, A1, A0がアドレスになります。))
本の11章の図4は、大きなミスプリがあります。
&ref(Fig11_4.png);&ref(Fig0_2.png);
右がプロローグの図2から引用したものです。この図からLM75Bのアドレスは、1001001(0x49)となります。
*** LM75Bクラス [#a6a6324b]
次にLM75BのクラスをLBED_LPC13xx_USERLIB/src/LM75B.cppに実装します。
本当に驚くくらい簡単でしょう!
#pre{{
#include "lbed.h"
#include "LM75B.h"
LM75B::LM75B(PinName sda, PinName scl) : i2c(sda, scl)
{
char cmd[2];
// LM73設定
cmd[0] = 0x00; // register 0
cmd[1] = 0x28; // 温度レジスタを選択
i2c.write( LM75_ADDR, cmd, 2);
}
LM75B::~LM75B()
{
}
float LM75B::read()
{
char cmd[2];
i2c.read( LM75_ADDR, cmd, 2); // Send command string
unsigned int int_val = cmd[0] <<3 | cmd[1]>>5;
return float(int_val*125/1000.0);
}
}}
*** LCDとの接続 [#tc6cf18e]
アナログ入力の例では、USB CDCを使ったので、今回はLCDを使います。
ARM学習基板のP4とStar OrangeボードのPinとLPC1343ボードピンの対応は、以下の様になります。
| P4 | StarOrange | PC1343 | 機能 |h
| 1 | p1 | p1 | GND |
| 39 | p40 | p40 | 3.3V |
| 33 | p24 | p26 | rs |
| 31 | p26 | p22 | e |
| 23 | p27 | p14 | d4 |
| 21 | p28 | p6 | d5 |
| 19 | p29 | p5 | d6 |
| 17 | p30 | p25 | d7 |
&ref(LM75B.png);
*** テストプログラムと結果 [#xd0dbefc]
テストプログラムTestLM75B.cppは、以下の様になります。
#pre{{
#include<cr_section_macros.h>
#include<NXP/crp.h>
__CRP extern const unsigned int CRP_WORD = CRP_NO_CRP;
#include"lbed.h"
#include "TextLCD.h"
#include "LM75B.h"
int main(void) {
wait_init();
DigitalOut myled(LED2);
TextLCD lcd(p26, p22, p14, p6, p5, p25); // rs, e, d4-7
LM75B lm75b(p28, p27);
lcd.print("Hello World");
while (1) {
float t = lm75b.read();
lcd.locate(0, 1);
lcd.print("Temp:");
lcd.print(t);
myled = !myled;
wait_ms(1000);
}
return 0;
}
}}
時計に付いてきた温度計を結果を比べてみました。時計が27.0度、LM75Bが27.50度でした。
&ref(Temp.png);
** まだ途中です! [#t45303f7]
** コメント [#r9e6c373]
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