PICマイコンを使って測定ツールを作ってみよう(5) ―― ネットワークとA-Dコンバータを利用してさまざまな場所の温度を測る

　A-Dコンバータの機能は，メニューでは，電圧測定（VDC）と電流測定（ADC）で使われています．これを一定時間ごとに実行するにはタイマを使います．青色（右）のLEDを点滅させているのも，タイマで行っています．これらの開始/停止はフラグにまとめたので，このフラグの該当ビットをON/OFFすれば開始/停止が制御できます．今回はすべての設定をVBで決めており，PICマイコンにそれらの設定情報がREAD命令とともに送られてきても，何も対応しません．

　現在は，事前設定式でPICマイコン基板に接続されているセンサも決めていますが，最初のPINGでこのコンフィグレーションを知ることができれば，マスタは事前に知る必要もなくなり，システムの運用もずっと楽になります．勝手にスレーブを変更しても，マスタはそれに合わせて，収集パケットのフォーマットを変更してくれるからです．大規模なセンサ・ネットワークでは必須の機能で，非常に便利です．

　このPICマイコン基板には，カウンタ，RS-485モニタ，I2Cモニタ，UARTモニタ，SPIモニタ，電圧モニタ，電流モニタの各モニタ機能があります．I2CモニタとRS-485モニタは同時に使えますが，SPIモニタとI2Cモニタ，UARTモニタ，RS-485モニタは同時には使えません．RS-485モニタとUARTモニタも同時には使えません．組み合わせに制限がありますが，一応どのモニタも単独で動作します．そして，測定データをバッファに記録できます．毎回，マスタから読み出さなくても，まとめて読み出すことができます．これはネットワークが輻輳（ふくそう）しているときに役立ちます．

　センサとしては，今回の温度計のほか，湿度計，AC電力計，3軸加速度計，ジャイロ，地磁気，マイク，心拍，表面抵抗，照度，赤外線，紫外線などを接続します．温度センサは非常に簡単な回路で動作しますが，次回に紹介する湿度計は，直流電源ではなく1kHzの交流電源が必要です．

　画像センサも取り上げる予定です．画像センサが厄介なのは，データ量が巨大で，処理の負荷が重いことです．1秒間にVGA画像（約1Mバイト）を30枚程度送り出すので，USB 2.0では対応できません．JPEG圧縮などを適用して，データ・サイズを小さくする必要があります．そのために，高速SRAMバッファとFPGAが必要になります．当然，今の基板では対応できないので，基板の交換を行うことになります．ただし，PICマイコンや8×2文字液晶ディスプレイはその基板でも使用できるようにします．インターフェースやVBのプログラムも，できるだけ変更が少なくなるようにする予定です．

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　今回はA-Dコンバータを使い，温度センサの測定値をUSB経由でマスタに転送し，そのデータをホスト・パソコンに送ってグラフ表示を行うシステムを作りました．次回は湿度計を追加します．

なかにし・しろう
(有)NSL