この回路でも動作するのですが、I2Cに関連する配線がUIAPdunioボード内で3.3Vにプルアップされています（右の回路図）。これは、UIAPudinoマイコンにI2Cを接続したとき、回路を簡単にするためです。
このI2Cの端子は以前に示した回路では、７セグメントLEDに接続されており、マイコンの制御プログラムが動作していないブートモードの時には、プルアップ抵抗が働き、LEDが点灯してしまいます。余計な表示をさせないために、脳トレゲームの基板では回路を変更しました。
脳トレゲーム用基板として設計をしましたので、最終的には電池駆動のゲーム機を想定しています。この時にゲームをしていないときには、少しでも電力を抑えたいものです。この時にマイコンでは「スリープ」モードが利用されます。
CH32V003でもスリープモードがあります。スリープモードには、「スタンバイモード（DEEP SLEEP）」と「スリープモード」があり、モードになると、約10μA程度の電流になるようです。今回は「スタンバイモード」にします。
//割り込み処理
void ISR() {
NVIC->SCTLR &= ~(1 << 2 | 1 << 3); // deepsleep off
NVIC->SCTLR &= ~(1 << 1); //SLEEPONEXIT enters the main program
digitalWrite(PD2, 0);
}
void setup() {
// RESET button シームレススイッチ
if (FLASH->STATR & (1 << 14)) NVIC_SystemReset();
SystemReset_StartMode(Start_Mode_BOOT);
pinMode(PD4, OUTPUT);
pinMode(PD2, OUTPUT); // seg_d
pinMode(PC0, OUTPUT); // seg_g
pinMode(PC7, INPUT_PULLUP); // sw1
pinMode(PC1, INPUT_PULLUP); // sw6
// sw6 PC1(3)による割り込み
attachInterrupt(digitalPinToInterrupt(PC1), GPIO_Mode_IPU, ISR, EXTI_Mode_Interrupt, EXTI_Trigger_Falling);
}
void loop() {
digitalWrite(PC0, 1); delay(50);
digitalWrite(PC0, 0); delay(50);
if(digitalRead(PC7)==0){
digitalWrite(PD2, 1);
// sleep mode
NVIC->SCTLR |= (1 << 2 | 1 << 3); //SLEEPDEEP deepsleep
NVIC->SCTLR |= (1 << 1); //SLEEPONEXIT low-power mode
PWR->CTLR &= PWR_CTLR_PDDS;
__WFE(); // sleep mode
}
}
//割り込み処理
void ISR() {
NVIC->SCTLR &= ~(1 << 2 | 1 << 3); // deepsleep off
NVIC->SCTLR &= ~(1 << 1); //SLEEPONEXIT enters the main program
SystemInit();
digitalWrite(PD2, 0);
}
これを解消するために、CPUクロックを設定している関数「SystemInit」を入れました（５行目）。CPUクロック変化すると、delay関数の他、シリアルモニタも文字化けしてしまいます。注意が必要です。
設計した回路図（右図）を見ると、シリアル通信用の端子「TX（送信）」を外部に接続できるようにしています。
#define SW1 9
#define SW2 7
void setup() {
// RESET button シームレススイッチ
if (FLASH->STATR & (1 << 14)) NVIC_SystemReset();
SystemReset_StartMode(Start_Mode_BOOT);
pinMode(PD4, OUTPUT);
Serial.begin(9600);
pinMode(SW1, INPUT_PULLUP);
pinMode(SW2, INPUT_PULLUP);
Serial.println("start.");
}
int count=0;
void loop() {
if( digitalRead(SW1)==0){
Serial.print("SW1 on: ");
count++;
Serial.println(count);
}
if( digitalRead(SW2)==0){
Serial.print("SW2 on: ");
count++;
Serial.println(count);
}
}
基板が完成したので、それぞれの制御対象が動作するかを確認します。プログラムはスケッチの例の「Blink」を基にしています。ポート番号の定義を変えて動作を確認します。
setup内の４行目から７行目に記述しているところがリセットボタンを「シームレス動作」させるための追加プログラムです。
#define LED 8
void setup() {
// RESET button シームレススイッチ
if (FLASH->STATR & (1 << 14)) NVIC_SystemReset();
SystemReset_StartMode(Start_Mode_BOOT);
pinMode(PD4, OUTPUT);
//ポート初期化
pinMode(LED, OUTPUT);
}
void loop() {
digitalWrite(LED, 1);
delay(100);
digitalWrite(LED, 0);
delay(100);
}
void setup() {
// RESET button シームレススイッチ
if (FLASH->STATR & (1 << 14)) NVIC_SystemReset();
SystemReset_StartMode(Start_Mode_BOOT);
pinMode(PD4, OUTPUT);
// PD1をGPIOとして利用する設定
// function SWIO off
// Enable GPIOs
RCC->APB2PCENR |= RCC_APB2Periph_GPIOD | RCC_APB2Periph_GPIOC | RCC_AFIOEN;
// Convert PD1 from SWIO to GPIO
AFIO->PCFR1 &= ~(AFIO_PCFR1_SWJ_CFG);
AFIO->PCFR1 |= AFIO_PCFR1_SWJ_CFG_DISABLE;
}
７行目から１３行目の「PD1をGPIOとして利用する設定」を追加すると、ポート11として利用できるようになりました。void setup() {
// RESET button シームレススイッチ
if (FLASH->STATR & (1 << 14)) NVIC_SystemReset();
SystemReset_StartMode(Start_Mode_BOOT);
pinMode(PD4, OUTPUT);
// PD1をGPIOとして利用する設定
pinV32_DisconnectDebug(PD_1); // Disable SWIO (the argument is not "PD1")
}
#define LED 8
#define SW 12
#define BUZ 5
void setup() {
// RESET button シームレススイッチ
if (FLASH->STATR & (1 << 14)) NVIC_SystemReset();
SystemReset_StartMode(Start_Mode_BOOT);
pinMode(PD4, OUTPUT);
//ポート初期化
pinMode(LED, OUTPUT);
pinMode(BUZ, OUTPUT);
pinMode(SW, INPUT_PULLUP);
}
void loop() {
if(digitalRead(SW)==0){
tone(BUZ,880,100);
digitalWrite(LED, 1); delay(100);
digitalWrite(LED, 0); delay(100);
}
}
３行目のスイッチのポート番号を変えて、動作を確認します。
基板設計を行い、基板加工機で試作をしました。部品を付けて基板の組み立てを行いました。
micro:bitの外部端子がArduinoIDE環境で利用できるかを確認しました。#include "Tone.h"
// On Microbit V2 the speaker is on pin 27
#define SPEAKER 27
void setup() {
pinMode(SPEAKER, OUTPUT);
}
void loop() {
tone(SPEAKER, 880, 100 );
delay(100);
noTone(SPEAKER);
delay(100);
}
TwoWire::TwoWire(NRF_TWIM_Type * p_twim, NRF_TWIS_Type * p_twis, IRQn_Type IRQn, uint8_t pinSDA, uint8_t pinSCL)
TwoWire::TwoWire(NRF_TWIM_Type * p_twim, NRF_TWIS_Type * p_twis, IRQn_Type IRQn, uint8_t pinSDA, uint8_t pinSCL)
{
this->_p_twim = p_twim;
this->_p_twis = p_twis;
this->_IRQn = IRQn;
this->_uc_pinSDA = pinSDA;
this->_uc_pinSCL = pinSCL;
transmissionBegun = false;
}
TwoWire WireM(NRF_TWIM0, NULL, SPIM0_SPIS0_TWIM0_TWIS0_SPI0_TWI0_IRQn, SDA, SCL);
#define BTN_A 5
#define BTN_B 11
#define COL1 4
#define COL5 10
#define ROW1 21
void setup() {
pinMode(BTN_A,INPUT);
pinMode(BTN_B,INPUT);
pinMode(COL1, OUTPUT);
pinMode(COL5, OUTPUT);
pinMode(ROW1, OUTPUT);
digitalWrite(COL1, 1);
digitalWrite(COL5, 1);
digitalWrite(ROW1, 1);
}
void loop() {
if(!digitalRead(BTN_A)){
digitalWrite(COL1, 0);
}else{
digitalWrite(COL1, 1);
}
if(!digitalRead(BTN_B)){
digitalWrite(COL5, 0);
}else{
digitalWrite(COL5, 1);
}
}
#define TOUCH0 0
void setup() {
Serial.begin(9600);
pinMode(TOUCH0,INPUT);
}
void loop() {
Serial.println(analogRead(TOUCH0),DEC);
}
実行させ、「シリアルプロッタ」で表示すると、グラフにしてくれます。
micro:bitを操作していく中で、なかなか馴染めないのが「ブロックプログラミング」です。キーボードで入力すれば、すぐなのにマウスで操作していかなければなりません。
これは、プログラミング初心者がよく起こすスペルミスによる「誤入力」で動作できないことがあるため、初心者向けには扱いやすいものです。
しかし、細かなことをしたりするうえでは、コードプログラミングがしたくなります。Pythonでもプログラミングができるのですが、慣れないためか、タブの段付けによる構造化プログラミングが馴染めず、うまく動作しない原因の一つと感じています。（これは環境かもしれません。タブとスペースの混在する場合は画面上は同じでも、プログラミング構造が違うなど．．．）
void setup() {
pinMode(4, OUTPUT);
pinMode(21, OUTPUT);
digitalWrite(4, LOW);
digitalWrite(21, HIGH);
}
void loop() {
}
const uint8_t max_cols = 5;
const uint8_t max_rows = 5;
const uint8_t cols[max_cols] = { 4, 7, 3, 6, 10};
const uint8_t rows[max_rows] = {21, 22, 23, 24, 25};
void led_init() {
for (int i = 0; i < max_cols; i++) {
pinMode(cols[i], OUTPUT);
digitalWrite(cols[i], HIGH);
}
for (int i = 0; i < max_rows; i++) {
pinMode(rows[i], OUTPUT);
digitalWrite(rows[i], LOW);
}
}
void led_pset(const uint8_t x, const uint8_t y, const uint8_t mode) {
digitalWrite( cols[x], !mode );
digitalWrite( rows[y], mode );
}
void setup() {
led_init();
}
void loop() {
for (int y = 0; y < 5; y++) {
for (int x = 0; x < 5; x++) {
led_pset(x, y, HIGH);
delay(200);
led_pset(x, y, LOW);
}
}
}
マイコン系でＡＩが使えるということをあまり聞きません。それも、子供向けのIoTである「micro:bit」でできるという衝撃を受け、この書籍とmicro:bit本体＋αを購入しました。
micro:bitを「左右に振る」、「落とす」などの動作による加速度センサの変化を学習させます。「micro:bit CreateAI」のサイトです。
LEDマトリックスに画像を表示させるには、いろいろな画像形式を知る必要があります。現在、よく使われるJPG形式やPNG形式は圧縮処理されて保存されています。これに対して、BMP形式やTIFF形式は非圧縮形式で、画像データがそのまま保存されています。このため、ファイルは大きくな...
