1 LEDイルミネーション＋サイコロの製作 1 今回は，この入出力インターフェースの中で LEDイルミネーション＋サイコロの製作 RB0 端子を押しボタンの入力用として使い，残り制御の家電製品が働いています．このような電気 3．各回路の働きを知ろう使うことにします．清田公保 2．シャッフル点灯について LED イルミネーションと電子サイコロの動作を理解したところで，付録の基板を用いて製作に移街でチカチカするイルミネーションは見ているだけでも楽しいものです．そこで，ワンチップ・マイコンPIC16F84Aを用いて，LEDイルミネーションと，サイコロが合体した電子サイコロを製作します．PICのマイコン制御により，シンプルな回路でもスイッチ一つでLEDのイルミネーション点灯と，電子サイコロになる電子工作です．製作を通して組み込みマイコンの PICにチャレンジしてみてください．みなさんの身近なところでも，多くのマイコンを繰り返します．のRB1 ∼RB7 を電子サイコロの目の出力用として PICが理解できる！ LED点灯と電子サイコロを作ろう 1．PIC マイコンイルミネーションのモードに移行して上記の動作電源スイッチを入れると，あらかじめサイコロの目の位置に配置されたLED 表示部が，図1-2 のパターンでイルミネーション点灯を開始します．りましょう．製作する回路のブロック図を図1-4 に，実際の回路を図1-5 に示します．イルミネーション点灯のパターンや，押しボタこの点灯パターンを10 回繰り返す間，押しボタンンのON/OFF 判定などをすべてPICマイコンのプが何も押されなければ，LEDの全点灯と全消去をログラムで行っているため，製作する回路は非常 2 回繰り返した後，自動的に SLEEP モード（クにシンプルです．ロックを停止し，省電力状態となる）に入り，ス ● 電源部イッチを消し忘れても乾電池の消耗を防ぎます．電源部は9V の006P 乾電池を使って，安定したイルミネーション点灯中，あるいはSLEEP モー 5V の電圧を供給するため，3 端子レギュレータロック用に安定した発振信号を加えるだけで，基ドに入りLEDが全消灯している状態で押しボタン（78L05）を用いています．このレギュレータは，7 本的なコンピュータの機能を備えた入出力インのスイッチを押すと，サイコロはシャッフル点灯 ∼20V 入力電圧から安定した5V（Max100mA）をターフェースを用いたマイクロ・コントローラを状態（高速に1 ∼6 の目のどれかを表示）になりま出力するので，入力部を乾電池ではなく12V 程度構成することができます．す．シャッフル中に押しボタン・スイッチを押すのAC アダプタで代用することも可能です．またと，サイコロの目が確定し，1 ∼ 6 のうちの一つ図1-5 には，使用した78L05 のピン配置も示しての目（図1-3）がゆっくり3 回点滅します．その後，いますが，容量が1A 程度のレギュレータのなか端子機能製品には，ワンチップ・マイコンという素子が用 OSC1 発振クリスタル入力いられています．その中でも，PIC マイコンは， OSC2 発振クリスタル出力には，入力と出力の配置が逆になっているものも MCLR “L”レベルでマスタ・リセット入力リセット状態あるので，パーツ購入の際は確認が必要です．用いられています． PICは1 個のパッケージに，CPU，プログラム・メモリ，入出インターフェース，タイマ（クロッ ● 発振部 RA0 ∼RA4 入出力ポート RB0/INT 入出力ポート RB1 ∼RB7 入出力ポートク）など，マイコン制御を行うために必要な機能 GND 接地をすべて内蔵しています． VDD 電源入力す．セラロックは内部にコンデンサを内蔵してお＋2.0V∼＋5.5V 1 RA2 プルで，プログラム開発環境のソフトウェアも開 RA1 18 2 RA3 RA0 17 3 RA4 OSC1 16 microchip.co.jp）から無料で配布されているなど， 4 MCLR OSC2 15 手頃に組み込みマイコンの開発が可能です． 5 GND VDD 14 6 RB0/INT RB7 13 7 RB1 RB6 12 発元のMicrochip Technology Inc.（http://www. 図1-1に，PIC16F84A の各ピン端子の機能を示します．内部にはいろいろな制御命令を記したプ意されています．外部より電源（＋5V）と基本ク 70 れるセラミック振動子（10MHz）を使用していま：LED消灯：LED点灯（上側より） PICは消費電力が少なく，命令数も35個とシンログラムを記憶しておくフラッシュ・メモリが用基本クロックの発振部には，セラロックと呼ば兼外部割り込み信号入力ポート図1-1 PIC16F84Aのピン端子 8 RB2 RB5 11 9 RB3 RB4 10 PIC16F84A り，2 番ピンを GND に，両端を PIC の OSC 1 とフラッシュ・メモリ内蔵プログラム・データ保持図1-2 LEDによるイルミネーション点灯 3端子レギュレータ ① ② ③ 006P 乾電池セラロック（10MHz） ④ ⑤ ⑥ 図1-3 LEDによるサイコロの目の点灯 2008 February 電源部 9V→5V 消費電力： 0.1W VDD GND OSC1 発振部動作クロック： Max 20MHz OSC2 PIC16F84A 炊飯器やパソコンのマウスなどの機器にも幅広く備考 RB1∼ RB7 RB0 LED点灯出力部押しボタン入力部図1-4 PICによるLEDイルミネーション・サイコロの電子回路のブロック図 71