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発光ダイオード(LED)の明るさを変える(PWM)

PIC内蔵の「PWM(Pulse Width Modulation)機能」を利用した簡単なプログラムを作成し、
16F886が持つ2つのCCPの「PWM制御」機能の利用法、稼働を確認した。
また、HI-TECH C PRO(Lite mode)のPWM関数を作成し、稼働を確認した。  08/08/15

注)16F886のPWM信号はCCP1がRC2から、CCP2がRC1か発信される。
注)CCP = Compare/Capture/PWM

・内蔵発振器(8MHz)を利用する。
・MCLRはPIC内部プルアップで利用する。

【結果】PWMで2つの発光ダイオード(LED)の明るさを独立して制御出来る事が確認
出来た。  08/08/15

P1020013.JPG16F886.JPG

MikroCのプログラム

/**
* 16F886のPWM機能の稼働テスト
* PWM機能で2つの発光ダイオードの明るさを徐々に変える
*
* RC1: LED (CCP2出力)
* RC2: LED (CCP1出力)
* RC3: LED (照度比較用)
*
* Clock: 8.0MHz 内蔵発振器使用
* Device Flags:
* _INTRC_OSC_NOCLKOUT _WDT_OFF _PWRTE_ON _MCLRE_OFF
* _CP_OFF _CPD_OFF _BOR_OFF _IESO_ON _FCMEN_ON 
* _LVP_OFF _DEBUG_ON _BOR21V _WRT_OFF
*
* MikroC v8.1.0
*/
void
main()
{
    //使用変数の定義
    unsigned short int i;

    //PICの初期化
    PORTC = 0b00000000; //PortCの中身をきれいにする
    OSCCON = 0b01110000; //内蔵発振器 8MHz使用に設定
    // A/D利用PORTの設定 // ANALOG=1, DIGITAL=0 //
    ANSEL = 0b00000000; //AN4-0ピンはデジタルで使用
    ANSELH = 0b00000000; //AN13-8ピンはデジタルで使用
    TRISC = 0b00000000; //PortC 8個全て0:出力設定
    //PICの初期化終わり
    
    //PWMの初期化と起動
    PWM1_Init(5000); //PWM1の初期化 (5KHz周期指定)
    PWM2_Init(5000); //PWM2の初期化 (5KHz周期指定)
    PWM1_Start(); //PWM1機能スタート
    PWM2_Start(); //PWM2機能スタート
    
    PORTC.F3 = 1; //照度比較用LED ON

    while (1)
    {
        //2つのLEDの明るさを徐々に変える
        for (i = 0; i < 256; i++)
        {
            PWM1_Change_Duty(i); //PWM1のDuty変更
            PWM2_Change_Duty(255 - i); //PWM2のDuty変更
            Delay_ms(40); //0.04秒(=40ミリ秒)待つ
        }
    }
}

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HI-TECH C PRO(Lite mode)のプログラム

/**
* 16F886のPWM機能の稼働テスト
* PWM機能で2つの発光ダイオードの明るさを徐々に変える
*
* RC1: LED (CCP2出力)
* RC2: LED (CCP1出力)
* RC3: LED (照度比較用)
*
* HI-TECH C PRO PIC10/12/16 MCU Family(Lite mode) v9.60
* MPLAB v8.14
*/
#include <htc.h>
__CONFIG(INTIO & WDTDIS & PWRTEN & MCLREN & UNPROTECT 
& DUNPROTECT & BORDIS & IESODIS & FCMDIS & LVPDIS & DEBUGEN);
__CONFIG(BORV21);

//__delay_us(), __delay_ms()の制御
#ifndef _XTAL_FREQ
    #define _XTAL_FREQ 8000000 //PICのクロックをHzで設定
#endif

//関数のプロトタイプ宣言
void OpenPWM1(char period);
void OpenPWM2(char period);
void SetPWM1(unsigned int dutycycle);
void SetPWM2(unsigned int dutycycle);

void
main(void)
{
    //使用変数の定義
    unsigned int i;
    
    //PICの初期化
    TRISC = 0b00000000; //PORTC全てを0:出力に設定
    OSCCON = 0b01110000; //内蔵発振器 8MHz使用に設定
    // A/D利用PORTの設定 // ANALOG=1, DIGITAL=0 //
    ANSEL = 0b00000000; //AN4-0ピンはデジタルで使用
    ANSELH = 0b00000000; //AN13-8ピンはデジタルで使用
    PORTC = 0b00000000; //PORTCの中身をきれいにする
    //PICの初期化終わり
    
    //PIC 8MHz Tosc = 0.125μsの時
    //5000HzのPWM信号を発信する場合
    //
    //周期 = 5000Hz = 1/5000 = 200μs
    //(PR2の範囲は0〜255)
    //Timer2のプリスケール 4
    //周期 = (PR2 + 1) * 4 * Tosc * (Timer2のプリスケール値)であるから
    //PR2 = (周期 / (4 * Tosc * (Timer2のプリスケール値)) - 1
    //PR2 = (200 / (4 * 0.125 * 4)) - 1
    //PR2 = 99
    //
    //PWM分解能 DC1(Max)は
    //duty = DC1 * Tosc * (Timer2のプリスケール値)であるから
    //DC1 = duty / (Tosc * (Timer2のプリスケール値))
    //DC1(Max) = 200 / (0.125 * 4)
    //DC1(Max) = 400
    
    //Timer2のプリスケール値設定
    T2CON |= 0b00000001; //プリスケール 4
    //PWMの初期化と起動
    OpenPWM1(99); //引数は0-255  PWM 5000Hz
    OpenPWM2(99); //引数は0-255  PWM 5000Hz
    
    RC3 = 1; //照度比較用LED(RC3) ON
        
    while (1)
    {
        for (i = 0; i < 400; i++) //5000Hz時の分解能は400
        {
            SetPWM1(i); //PWM1のDuty変更
            SetPWM2(400 - i); //PWM2のDuty変更
            __delay_ms(20); //0.02秒(=20ミリ秒)待つ
        }
    }
}

//PWM関数はMPLAB C18のPWM関数を参考に自作 08/08/15
void
OpenPWM1(char period)
{
    CCP1CON |= 0b00001100; //PWMモードにする
    PR2 = period;
    T2CON |= 0b00000100; //Timer2 Enable
}

void
OpenPWM2(char period)
{
    CCP2CON |= 0b00001100; //PWMモードにする
    PR2 = period;
    T2CON |= 0b00000100; //Timer2 Enable
}

void
SetPWM1(unsigned int dutycycle)
{
    //解像度10ビットのうち上位8ビットをCCPR1Lレジスタに格納
    CCPR1L = dutycycle >> 2;
    //解像度10ビットのうち下位2ビットをCCP1CONレジスタの4,5ビットへ格納
    CCP1CON |= (dutycycle & 0x0003) << 4;
}

void
SetPWM2(unsigned int dutycycle)
{
    //解像度10ビットのうち上位8ビットをCCPR2Lレジスタに格納
    CCPR2L = dutycycle >> 2;
    //解像度10ビットのうち下位2ビットをCCP2CONレジスタの4,5ビットへ格納
    CCP2CON |= (dutycycle & 0x0003) << 4;
}

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