はじめに
ラジコン受信機は浅草ギ研では扱ってませんが、需要が多そうなネタなのでここで簡単に紹介します。以後のネタと組み合わせて操縦系のロボットが作れるようになるかと。
ラジコン受信機
ラジコンについては知らない方はいないと思われますが、一応説明しますと、
プロポ−＞受信機−＞RCサーボ
という流れでプロポのスティックを動かすと受信機からある波形が出てRCサーボを回転させるという構成になってます。
これは４チャンネルの受信機で、[1]〜[4]のところにRCサーボをつなぎます。左の灰色の線はアンテナです。
［４］のところだけ｢４／Ｂ］となってますが、Ｂは受信機の電源を入れるところです。
機種によっては
［Ｂ]
［４］
［３］
［２］
［１］
のようにＢが独立しているものもあります。
基本的にラジコン受信機はプロポと無線の周波数が合っていればどれを使っても同じようです。
プロポはこんな感じです。スティックが２本ありますが、各スティック上下／左右で２チャンネルで、上のプロポは４チャンネルというわけです。黄色い８１というシールが貼ってるところがクリスタルで、これで周波数を変えます（上の受信機も８１のシールが貼ってある）。クリスタルはプロポ、受信機とも交換できるようになってます。
ロボットコンテストなどでは混信を防ぐため、クリスタルを数個もって会場にいく人が多いです。
受信機のピンは各チャンネル３本あります。サーボを見るとこのように３本になってます。上の写真は近藤科学のサーボですが、線の色は一般的なもので、黒はＧＮＤ，赤は電源、白は信号線になってます。この色から、受信機のピンの真ん中は電源の＋であると考えられます。
Ｂは受信機への電源ですので、上のサーボの線配列からこのように考えられます。
今回はサーボをつなぐのではなく、プロポの動きをこの受信機の信号線の状態を測定して読み取ります。
受信機への電源ですが、通常はサーボに電源も供給するのでＢにはサーボ用のバッテリを接続します。サーボ用の電源は４．８Ｖ〜６Ｖなので、前回作った回路の５Ｖ電源が使えそうです。
ということで、受信機のピンの真ん中を５Ｖ，右をＧＮＤ、左をＰＩＣのＧＰＩＯに接続しました。
［１］〜［３］のチャンネルも読み取る場合は、受信機の信号線（左のピン）だけをＰＩＣのＧＰＩＯのどれかにつなげばよいです。［１］〜［３］の真ん中と右のピンはサーボへ電源を供給するためのもので、今回はサーボを動かすわけではありませんので未接続でＯＫです。
※ここでは［４］の読み取りしかやりませんので各自実験してみてください。
写真では２５５０コネクタと線で簡易ケーブルを作ってます。実験の場合、こんな感じでケーブルを何本か作っておくと便利です。いざロボットへ組み込もうというばあいもそこそこ外れないので簡単なロボットであればそのまま使えます。
回路図
ＰＩＣ関係の回路は上の写真をみてもわかるとおり前回のままですが、この回路図ではＭＡＸ２３２などを省略してます。書いてないところの詳しくは前のページをや前の前のページ参照願います。
受信機からの出力波形
ラジコン受信機（ＲＣサーボの駆動も同じ）のパルス出力についてはインターネットでいろいろと解説されているのでそちらを参照願います。（浅草ギ研で書いている書籍「自作ロボット入門ラジコンロボ編」でも詳しく解説してます。が、PICじゃなくてBASICスタンプを使ってます。）
基本的にはプロポのスティックをまっすくにした状態で１．５ｍＳ幅のＨｉｇｈのパルスが２０ｍＳ周期（この周期はものによって違う場合がある）で出ており、スティックを倒すとプラスマイナス０．５ｍＳぐらいで変化します。
マイコンでこの値を読むには、信号線のＨｉｇｈ／Ｌｏｗを検知し、Ｈｉｇｈの時間をタイマで測定すれば解析できます。
プログラム
さてプログラムですが、「なんとなく小さくてＡＤＣもついてるから」という理由で選んだＰＩＣ１２Ｆ６７５ですがこれがなかなかクセモノでした。このページをサクっと終わらせるつもりがハマってしまい、結局データシートをすみからすみまで読む羽目に．．．寝る前の読書の時間ｘ３日分をつぶしてようやくツボがわかりました。という話はさておき、ポイントは次の２点、
■１２Ｆ６７５は電源を入れた瞬間は各端子がＡＤＣの設定になっているのでデジタルＩＯとしては使えない
■内部クロックでタイマを使う場合はクロックが１／４になる。つまり４ＭＨｚは１ＭＨｚ
ほとんどのＰＩＣ解説本は１６Ｆ８４などですが、この辺りが違う（１６Ｆ８４は電源を入れた状態では各ピンはデジタルＩＯ）ので、解説本だけではわかりません。こういうのを発見するにはやはりデータシートを見るしかないです。後でインターネットで検索したらやはり同様のところでハマっている人が多いようでした。
まず、最初のはＧＰＩＯの説明のところにチョロっと書いてありました。
データシートの ３．０ GPIO Port の初めの方より、
データシートの始めの方から読んでいくと、まだＡＮＳＥＬレジスタやＣＭＣＯＮレジスタについては説明されてませんが、ＧＰＩＯのところにＮｏｔｅ：(注）で「（灰色の部分）ＰＩＣ１２Ｆ６７５のばあいはアナログチャンネルをデジタル入力に変えるためにＡＮＳＥＬとＣＭＣＯＮを設定する必要があります」とあります。
普通はデジタルＩＯが初期設定で、（ＡＮＳＥＬのような）特殊レジスタを設定してＡＤコンバータとか使うと思うじゃないですか。ここだけ読んでも初期設定がＡＤＣになってるとは気がつきにくいです。
その下の例３−１はアセンブラですが設定例が書いてありますのでこれを参考にしました。
ちなみに、デジタル出力はこの設定をしなくても大丈夫なようです。あくまで、デジタル入力として使いたい場合に設定する必要があります。ということで前回やったLEDの点灯は大丈夫だったようです。
つぎのツボの、内部クロックがタイマ使用で１／４になるというところは、タイマのところだけでなく、 9.0 Special Features
of the CPU （このＣＰＵの特徴）というところも読んでなんとなくわかりました。
という２点をふまえて作ったプログラムが下記の通りです。
テキストデータはこちら RCV.txt
（取る場合は右クリックで保存）
ようはADCとコンパレータを切ればよいのだと思い、CCS-Cの組み込み関数（SETUP_ADC(ADC_OFF)とか）を使えばよいかと思い色々試しましたが、結局上のデータシートの例の通りにやらないとうまくいきませんでした。よって、特殊レジスタに値を直接書いてます（#byte...やGPIO,CMCON,ANSELに値を代入してるとこ）。これらをすることによりピンをデジタルIOとして使えるようになります。（めんどくさ〜）
どの特殊レジスタが何番のアドレスかはデータシートに書いてあります。（こうゆうのは大体後ろの方にまとめてある）
ｍａｉｎの中のタイマ０の設定ですが、普通に考えると内部クロック４MHｚなので、１．５ｍS前後（１ｍS〜２ｍS）を計測しようとすると、クロックの分周値と各パルス幅でのカウント数は次のようになります。
| |
１ｍＳ
|
１．５ｍＳ
|
２ｍＳ
|
| ０分周 |
４０００
|
６０００
|
８０００
|
| ８分周 |
５００
|
７５０
|
１０００
|
| ３２分周 |
１２５
|
１８７．５
|
２５０
|
| １２８分周 |
３１．２５
|
４６．８７５
|
６２．５
|
タイマ０は８ビットなので０〜２５５までしかカウントできませんので、ここは一見、３２分周がちょうどよいかと思いますが、内部クロックは１／４になるので、上記の３２分周と同じカウント結果を出したければその１／４の８分周ということになります。よってタイマの設定の部分は
setup_timer_0(RTCC_INTERNAL | RTCC_DIV_8);
となります。RTCC_INTERNALは内部クロック使用の設定、RTC_DIV_nはクロックをｎ分周する設定です。ｎはそのマイコンや、同じマイコンでもタイマの種類によって違いますのでデータシートで確認する必要があります。タイマ０とタイマ１とではできる分周の値が違うということが多いです。
while(1)の中身ですが、GP0ピン（プログラムの設定ではPIN_A0）の状態のHigh／Lowを正確に測定するために、まずパルスの立下りを検出し、パルスの途中からカウントしないようにします。その後は見ての通りです。プログラム中のコメントを参照願います。
結果の出力ですが、printf( ) 文で、C本などの例でよくある %d を使うとマイナスの値が出ますので注意してください。符号なし１０進数を出力したい場合は
%u になります。\r\nは改行コードです。￥はMPLABではバックスラッシュになりますので注意してください（￥キーを押してもバックスラッシュになる。むきになって￥を出そうとしないように）。
get_timer0( ) 関数はCCS-Cの組み込み関数で、タイマー０の値を返す関数です。
実行結果は次の通り、
プロポの方の電源を入れないと数値が不安定になります。プロポのスイッチを入れるのを忘れないように。（実験中は結構これを忘れる。）
ちょっとわかりづらいですが、はじめの方の１８７がプロポを 倒さない状態、次にだんだん左へ倒して最小値が１３２、中心に戻したあと、だんだん右へ倒して最大値が２４４となりました。ほぼ上の表の通りの結果となった（３２分周のところを見る。１／４なので）
２００５年８月１５日 |
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