PICマイコンを使って測定ツールを作ってみよう(3) ―― Visual BasicでPICマイコンを制御する

　このプログラムでは，ラベル・オブジェクトをクリックすると，「RS485」と「組み込みセミナ」が代わる代わる表示されます．コードそのものはBASICの文法に沿って書かれているので，理解はたやすいと思います．「開始」アイコンをクリックすると実行されます．

　このように，なんとも簡単にプログラムができてしまいます．ツールには，ラベルだけでなく，文字が入力できるテキスト・オブジェクト，項目を選択できるラジオ・ボタンやチェック・ボックスがあります．これらはすでにWindowを使っていたら，使い方もご存じのものばかりです．割り込みが行えるタイマ・オブジェクトもあります．今回のRS-485による通信を行うためには，コミュニケーション（COMM）オブジェクトが必要になります．ツール・バーにはCOMMオブジェクトのアイコンがありません．こういう場合，プロジェクト・メニューの中のコンポーネントを選択し，新規にCOMMコンポーネントを導入します．ツール・メニューに新しくCOMMアイコンが追加されます（図7）．

図7　COMMアイコンを追加する

　COMMオブジェクトの導入により，パソコンのCOMポートを使ったPICマイコンとの通信が行えるようになりました．ただし，VB6では使えるCOMポート番号に制限があります．COM16までしか使えません．もしPICマイコンを接続したときにCOM16以上の番号になっていれば，強制的にCOM16以下の空いている番号に割り付けます．使用中となっていても，実際に機器が接続されていなければ，その番号に割り付けられます．COMMポート番号は，コントロール・パネルからシステムを選び，デバイス・マネージャの中のポートによって設定します（図8）．

図8　COMMポート番号を設定する

●PICマイコンでRS-485ネットワークを制御する

　RS-485の制御は，PIC基板内の「LTC485」で行います．差動ラインで構成されているので，＋，－の2本の信号線とGNDの計3本で簡単にネットワークを実現できます．現在のネットワークの標準はEthernetですが，初期のEthernetにはRS-485と同じようにマルチドロップ・タイプのものがありました（今はハブ方式が全盛）．RS-485のようなマルチドロップ形式は簡単にネットワ―クを構築できるので，小規模・低速度のネットワークにはうってつけです．

　PICマイコンから見ると，UARTを制御しているかのように見えます．ただし，出力するときと入力するときを切り替える必要があり，同時に実行することはできません．LTC485がこの制御を受けて，送信（TX）ポートか受信（RX）ポートをRS-485の差動ラインに接続します．通常は受信ポートに接続しておき，必要時に送信ポートに接続します．送信ポートに接続するときは，接続前に，今RS-485ラインが空いているかどうかをPICマイコンが確認してから接続します．マルチドロップなので，最後のノードでは，抵抗により終端します．今回はPIC基板同士を短い距離で接続するので，片方だけを終端します．

　通信プロトコルは自由に決められます．トランジスタ技術 2006年9月号の特集記事「5自由度アームつき自走ロボットの製作」ではネットワークとしてRS-485を使っており，非常に簡単なプロトコルを採用しています．例題として，これがちょうど良いと思います．

　各ノードはIDを持ち，このIDを使って互いに通信を行います．ノードには1台のマスタがあり，他のノードはこのマスタからの要求によりデータ送受を行います．要求は100msごとに送出され，スレーブの応答はこの100ms内で終了しないといけません．送られるデータの最大バイト数は256バイト以下になります．やり取りされるデータはパケットと呼ばれ，要求パケットと応答パケットがあります．それぞれのパケット・フォーマットを図9に示します．

図9　RS-485ネットワークのパケット・フォーマット

　PICマイコン用プログラムのソース・リストをリスト1（マスタ）とリスト2（スレーブ）に示します．マスタのPICマイコンでは，常にパソコンからのコマンドを待ち，コマンドが来ればそれをUARTに出力します．スレーブのPICマイコンでは，マスタのPICマイコンからのコマンドを受け取り，WRITEコマンドならデータを該当アドレスに出力します．結果を応答パケットにしてマスタに返信します．READコマンドならデータを読み出し，応答パケットにして送り返します．