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周波数カウンタⅤ （少し改良）
以前の［周波数カウンタⅣ（avr91）］の表示は10Hz単位だったが、ソフトを見直しゲート時間を10倍にして最低周波数を1Hz単位としてみた（切替え使用出来る）。 これ自体あまりメリットは無いが（精度が取れない為）念の為数字を出せる様にした。 表示は24Bit処理で16.7**.***と8桁まで出せるが基準周波数を10Hzまで合わせ込む事はアマチュアにはかなり難しい、更にその１桁下の1Hzまで出しても意味が無いかも！ 節電対策 消費電流はノーマル状態で約22mA流れていたので節電する為、周波数を測らない時はスリープ状態にすることを考え、乾電池（006P等）の動作を考えてみた。 方法は色々考えられるがメモリースイッチを付け、これが押されたら現在の状態を表示して「スリープ状態にさせる」事にした。トランジスタも4mAほど食うのでこれもOFFさせる回路が必要になる。 これぐらいなら直接ICに流し込めるので直接コントロールする事にした、これで部品も減って一石二鳥という所でしょうか。 結局、スリープ状態にさせる（ボタンを押す）と消費電流は［ 0.82mA ］となった。これは３端子レギュレータとLCDユニット（古い物）が生きている為です。 測定時だけ電気を食うので（19-26mA）乾電池でも問題なく作動する、普通「測定した結果を見て、考えている」事が多い。（16MHzを加えると結構消費する） 問題点 今回の実験では「周波数カウンタとしては最大16.7MHzまでしか作動しません」が日常の実験は発振などの実験に使いたいと思います（内部は18MHzまで動作するのですが24Bit処理の為それ以上はリセットされてしまいます）。 1/10のプリスケラを入れて160MHzまで使える様にすると使い易いかも知れませんが、その手の物は外に持っているのであまり興味はありません。 適当なケースに入れて、使ってみたいと思っています。 ハードは次の所を変更 ○プリスケラーとして74LS393を1/4として使っていたのを74HC43に変更、これで10mA程度減って現在の状態になった。 ○入力回路のTRからの流れ出しをICに直接接続してコントロールする。（PD5） 再スタートはボタンを付けず電源を一度切ってから再起動する方式とした、これによって再起動のボタンは不要。 ただ、再起動には数秒の待ち時間が無いと誤動作する事もある（リセットICが付いてないので仕方ない！）。 ソフトの変更 ○ゲート時間に0.4Sの外、スイッチによって4Sモードを追加（この程度までは我慢出来る？）。 ○スイッチは以前「IFの補正」用に使っていたが関連を削除した（カウンタ専用とした）。 ○桁数が多くなったので表示位置を変更した。0.4Sの時はDATAを10倍して桁位置を同じにした。 節電として ○パワーダウンモードの設定、TRのON設定及び［MCUCRに$30］を設定する。 ○TRをOFFする為I/O（PortD5）をHに設定、LCDにホールドの印し[*]を描き、SLEEPコマンドを挿入して表示以外は停止させる。 この時LCDが少し消費していたので端子を（PortB）入力に設定したら画面が黒くなってしまった。どうもENBをHレベルにした為だった様でここだけＬにして一件落着、これを入れないと1.4mA流れていた。現在0.82mAですから0.6mAよけいに流れていた。 include File（fc30bl.inc）は使用レジスタをgr1.gr2.gr3に変更した物、外は同じ24bit、LCD関係がここに集めてある、これは毎回おなじ様なプログラム。 2005/JAN/22 | |
| プログラム | プログラム（続き） |
|---|---|
--------------------------------------------------------------- ;Title :Freqencu counter [FC32] ;date :2005/1/20 BY JA1HWO ; :with 1/4Pre Counter :Gate 0.4S/4S ;MCU :AT90S2313+10.24MHz ;----------------------------------------------- .include "C:\AVRTOOLS\APPNOTES\2313def.inc" .cseg ;code segment .org 0 .equ lcd_enb = 2 ;PB2 .equ lcd_rs = 3 ;PB3 ;----------------------------------------------- .def gb1 = r2 ;gr1-3 backup .def gb2 = r3 .def gb3 = r4 .def r_0 = r5 ;0 .def r_1 = r6 ;1 .def Btemp = r7 .def int_on = r8 .def int_off = r9 .def temp = r16 ; .def gr1 = r17 ;for LCD .def gr2 = r18 .def gr3 = r19 ; .def w_cnt1 = r20 ;for wait .def w_cnt2 = r21 .def BCDr0 = r23 ;digit0,1 .def BCDr1 = r24 ;digit2,3 .def BCDr2 = r25 ;digit4,5 .def BCDr3 = r26 ;digit6,7 .def itpL = r27 ;for TCNT1 .def itpH = r28 ; .def FC1 = r30 ;F DATA .def FC2 = r31 ;**** Vector Address **** rjmp begin ;Reset handle reti ;ex Interrupt 0 reti ;ex Interrupt 1 reti ;Input Capture1 Interrupt reti ;Output Compare1 Interrupt rjmp gate25 ;Overflow1 rjmp fc_up ;Overflow0 reti ;UART Receive Complete reti ;UART Data Register Empty reti ;UART Transmit Complete reti ;Analog Comparator begin: ldi temp,LOW(RAMEND) out SPL,temp ;RAM ldi temp,$ff ;B Port all output out DDRB,temp ; ldi temp,0b01100000 ;1=output / 0=input out DDRD,temp ; ldi temp,0b00001111 ;pull up & PD5=L out PortD,temp ldi temp,1 mov r_1,temp ;for count up clr r_0 out TCCR1A,r_0 ldi temp,5 ;T1 1/1024 out TCCR1B,temp ldi temp,0 ;T0 off out TCCR0,temp ldi temp,$30 ;Sleep set out MCUCR,temp sbi ACSR,ACD ;AComparator OFF ;----------------------------------------------- rcall lcd_initalize ;LCD set & Test ldi gr3,'J' rcall lcd_dsp ldi gr3,'A' rcall lcd_dsp ldi gr3,'1' rcall lcd_dsp ldi gr3,'H' rcall lcd_dsp ldi gr3,'W' rcall lcd_dsp ldi gr3,'O' rcall lcd_dsp ldi temp,100 ;WAIT 0.5S be2: rcall wait_5m dec temp brne be2 ldi temp,$82 ;bit 7(T1)+2(T0) mov int_on,temp ldi temp,$80 ;t0=count UP mov int_off,temp out TIMSK,int_off ;16bit timer on/fcount off sei ;all interrupt on ;----------------------------------------------- main: sbic PinD,1 ;SW check rjmp main_0 sbi PortD,5 ;TR OFF ldi gr3,'*' rcall lcd_dsp ldi temp,0b00000100 ;enable PB2 out DDRB,temp ;PortB=input ldi temp,0 out PortB,temp ;Tri-state (Hi-Z) sleep main_0: clr FC1 ;clear Frequncy data clr FC2 out TCNT0,FC1 ldi temp,$ff ;set out TCNT1H,temp out TCNT1L,temp ldi itpH,high(-4000) ;10.24/(1024*4000)=0.4S(dsp=10Hz) ldi itpL,low(-4000) sbic PinD,0 ;SW check rjmp m_2 ldi itpH,high(-40000) ldi itpL,low(-40000) ;10.24/(1024*40000)=4S(dsp=1Hz) m_2: brtc m_2 ;Gate ON? ldi temp,6 ;T0 input down check out TCCR0,temp ;T/C0 on out TIMSK,int_on ;timer Interrupt on m_3: brts m_3 ;Gate off? ldi temp,0 ; out TCCR0,temp ;T/C0 off out TIMSK,int_off ;counter stop rcall lcddata ;DATA to LCD display rjmp main ;----------------------------------------------- ; Timer-0 Interrupt:count UP fc_up: adiw FC1,1 reti ;----------------------------------------------- ; Timer-1 Interrupt:GATE ; 10.24/(1024*4000/40000)=0.4or4S gate25: out TCNT1H,itpH out TCNT1L,itpL ;set brtc gate3 clt reti gate3: set reti ;----------------------------------------------- ; 10MHz 0.05mS 5mS wait_50u: ;40uS over ldi w_cnt2,1 rjmp wait_51 wait_5m:ldi w_cnt2,100 ;0.05mS*100=5mS wait_51:ldi w_cnt1,125 ;4*125*0.1uS=50uS(0.05mS) wait_52:nop dec w_cnt1 brne wait_52 dec w_cnt2 brne wait_51 ret |
;******************************************************** ; 24bit binary to LCD display 8deg **,***.*** ; PORTD 0=H then 10Hz counter display. 0=L then 1Hz counter. ; Max 16,777.215 Hz lcddata: in temp,TCNT0 ;read from frequency data mov gr1,temp mov gr2,FC1 mov gr3,FC2 sbis PinD,0 ;SW check rjmp lcd2 lsl gr1 ;*2 rol gr2 rol gr3 mov gb1,gr1 ;keeps data mov gb2,gr2 mov gb3,gr3 lsl gr1 ;*4 rol gr2 rol gr3 lsl gr1 ;*8 rol gr2 rol gr3 add gr1,gb1 ;8+2 adc gr2,gb2 adc gr3,gb3 ;----------------------------------------------- lcd2: rcall BinBCD ;binary to BCD ldi gr3,$80 ;LCD address claer rcall lcd_commd ; ; mov gr3,BCDr3 ;10MHz swap gr3 andi gr3,$0f brne lcd3 ldi gr3,$20 rjmp lcd4 lcd3: ori gr3,$30 lcd4: rcall lcd_dsp mov gr3,BCDr3 ;1MHz andi gr3,$0f ori gr3,$30 rcall lcd_dsp ldi gr3,',' ;',' rcall lcd_dsp mov gr3,BCDr2 ;100kHz swap gr3 andi gr3,$0f ori gr3,$30 rcall lcd_dsp mov gr3,BCDr2 ;10kHz andi gr3,$0f ori gr3,$30 rcall lcd_dsp mov gr3,BCDr1 ;1kHz swap gr3 andi gr3,$0f ori gr3,$30 rcall lcd_dsp ldi gr3,'.' ;'.' rcall lcd_dsp mov gr3,BCDr1 ;100Hz andi gr3,$0f ori gr3,$30 rcall lcd_dsp ; ldi gr3,$c0 ;LCD address set rcall lcd_commd ; mov gr3,BCDr0 ;10Hz swap gr3 andi gr3,$0f ori gr3,$30 rcall lcd_dsp sbic PinD,0 ;SW check rjmp lcde mov gr3,BCDr0 ;1Hz andi gr3,$0f ori gr3,$30 rcall lcd_dsp lcde: ldi gr3,' ' ;' Hz ' rcall lcd_dsp ldi gr3,'H' ; rcall lcd_dsp ldi gr3,'z' ; rcall lcd_dsp ldi gr3,' ' ; rcall lcd_dsp ret ;------------------------------------------- .include "fc30bl.inc" ; BinBCD :binary to BCD/24bit ; gr1,gr2,gr3 to BCDr0,BCDr1,BCDr2,BCDr3/Btemp ; lcd_dsp :gr3=data :LCD program ; gr1,gr2(lcd_commd) ; lcd_commd :gr3=command ;------------------------------------------- ;以下 "fc30bl.inc"分 ;------------------------------------------- ; BinBCD :binary to BCD ; lcd_dsp :gr3=data :LCD program ; lcd_commd :gr3=command ; 2002/11/11 BY M.kikuchi ;***** binary to BCD **************************** ; use temp Btemp: Max 16777215 ; gr1,gr2,gr3 to BCDr0,BCDr1,BCDr2,BCDr3 BinBCD: ldi temp,24 ;24 bit clr BCDr0 ;1,10digit clr BCDr1 ;100,1000 clr BCDr2 ;10000,100000 clr BCDr3 ;1000000,10000000 BinBCD2: lsl gr1 rol gr2 rol gr3 rol BCDr0 rol BCDr1 rol BCDr2 rol BCDr3 dec temp brne BinBCD3 ret BinBCD3: mov Btemp,BCDr3 subi BCDr3,-3 ;add $03 sbrs BCDr3,3 mov BCDr3,Btemp mov Btemp,BCDr3 subi BCDr3,-$30 ;add $30 sbrs BCDr3,7 mov BCDr3,Btemp mov Btemp,BCDr2 subi BCDr2,-3 ;add $03 sbrs BCDr2,3 mov BCDr2,Btemp mov Btemp,BCDr2 subi BCDr2,-$30 ;add $30 sbrs BCDr2,7 mov BCDr2,Btemp mov Btemp,BCDr1 subi BCDr1,-3 ;add $03 sbrs BCDr1,3 mov BCDr1,Btemp mov Btemp,BCDr1 subi BCDr1,-$30 ;add $30 sbrs BCDr1,7 mov BCDr1,Btemp mov Btemp,BCDr0 subi BCDr0,-3 ;add $03 sbrs BCDr0,3 mov BCDr0,Btemp mov Btemp,BCDr0 subi BCDr0,-$30 ;add $30 sbrs BCDr0,7 mov BCDr0,Btemp rjmp BinBCD2 ;----------------------------------------------- ;* LCD program ;register gr1,gr2,gr3 ;wait_50u :50uS Wait ;wait_5m :5mS Wait ;lcd_dsp :gr3=data ;lcd_commd :gr3=command ; lcd_enb = 2 ;PB2 ; lcd_rs = 3 :PB3 ; lcd db0~3 :Free ; lcd db4~7 :PB4~7 lcd_dsp: sbi PORTB,lcd_rs ; lcd rs set lcd_commd: in gr1,PORTB ; lcd db4~7 clear andi gr1,$0f mov gr2,gr3 ; lcd data bit4~7 set andi gr2,$f0 or gr1,gr2 out PORTB,gr1 ; lcd data bit4~7 out sbi PORTB,lcd_enb ; lcd enb set nop ; over 450ns swap gr3 mov gr2,gr3 ; lcd data bit0~3 set andi gr2,$f0 swap gr3 cbi PORTB,lcd_enb ; lcd enb reset in gr1,PORTB ; lcd db4~7 clear andi gr1,$0f or gr1,gr2 ; lcd data bit0~3 out rcall lcd_in2 in gr1,PORTB ; lcd db4~7 rs enb clear andi gr1,$03 out PORTB,gr1 rjmp wait_50u lcd_initalize: rcall wait_5m ; 15mS rcall wait_5m rcall wait_5m ldi gr1,$30 ; 8bit rcall lcd_in2 rcall wait_5m ldi gr1,$20 ; 4bit rcall lcd_in2 ldi gr3,$28 ; LCD 2line rcall lcd_commd ldi gr3,$01 ; LCD all clear rcall lcd_commd rcall wait_5m ldi gr3,$0c ; c rcall lcd_commd ldi gr3,$06 ; c rjmp lcd_commd ; lcd_in2: out PORTB,gr1 ; 140ns nop nop sbi PORTB,lcd_enb ;enable H=active/on nop ;450ns over nop nop nop nop cbi PORTB,lcd_enb ;off ret ;----------------------------------------------- |
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