電子回路入門 アナログ入力

はじめに

書籍に沿って引き続き進めていきます。

今回は可変抵抗から贈られるアナログ値を利用して、LEDの明るさを制御します。

アナログ入力とは

デジタル入力(ON,OFF)と違い、様々な値を入力できる。
温度や湿度など、変化するような値を電圧として扱います。
ラズベリーパイやマイコン等でアナログ値を入力する場合はADコンバータを使用します。
ADコンバータ...アナログ値をデジタル値に変換する。
マイコンに内蔵されているものとされていないものがあるので、仕様書を確認しましょう。
(ラズベリーパイには内臓されていませんが、PsoCには内蔵されているので、それを使用します。)
内蔵されいないものは外部のADコンバータを使用します。

使用部品

• PSoC 5LP
• 抵抗(100,10kΩ)
• LED
• 可変抵抗10kΩ

--可変抵抗の型番の読み方--
今回の場合は103
10　×　10³　= 10000 = 10kΩ
202の場合は
20　×　10²　= 2000　= 2kΩ

PSocの設定変更

珍しくPSoCの設定を記載します(｀・ω・´)
以前作ったPWMの設定にADC_SARを追加します。(アナログデジタルコンバータ)
Analog入力とsocには0をつなげてください。

ADC_SARをダブルクリックすると設定画面になるので、以下のように変更してください。

• Modes
  • Resolution --出力bit数(とりあえず大きく)
  • Conversion rate --一秒間に何回サンプリング（アナログデータを取り込む）か。(とりあえずこれくらい)
• Sample mode
  • Software trigger --プログラムから制御します
• Clock source
  • Internal --内部クロックを使用
• Input
  • Input range --入力される電圧の範囲
  • Reference --ADの基準電圧です(コメントより。今回は精度はあまり気にしないので内部のものを使用します。)

回路図

5Vと可変抵抗の間に150Ωを入れています。
これはPSoCの設定の際に、入力電圧の範囲を0~2Vくらいに設定したので、可変抵抗に2V以上かからないようにするためにつけてあります。
2V ÷ (5V -2V) × 10kΩ = 7kΩくらい
7kΩくらいですが、持ってないので10kΩを使用します。(0~2.5Vまで変動)

プログラム

#include "project.h"

int main(void)
{
    CyGlobalIntEnable;
    //PWMスタート
    PWM_Start();
    //ADCスタート
    ADC_Start();
    for(;;)
    {
      //変換開始
      ADC_StartConvert();
      //開始されるまで待つ
      while(ADC_IsEndConversion(ADC_RETURN_STATUS) == 0);
      //12bitがくるので16bitで取得
      int val = ADC_GetResult16();
      //↑で返ってきた16bitの値×PWMの最大値÷16bitの最大値
      double t = (val * 255 /4095);
      PWM_WriteCompare(t);
    }
}