マイコンのADCを知ろう～PSoC5LPのADCを使えるために～

PSoC5LPのADC（アナログデジタル変換器）の使い方を書こうと

思っていたのですが、どうしても普通のマイコンのADCを知らないと

ADCの設定が解らぬ～

とか

ADCが3ｃｈしかないの？増やせないの～

と苦しむと思います。

まずは、通常のマイコンで使われているADCを知ることで

こういった事に苦しまずに済みます。

さて、大抵の場合、マイコンに搭載されているADCは

アナログ配線の

切り替え機（アナログマルチプレクサ）が1個　と　ADCの本体が1個

の2つによって構成されています。

またADCの本体も1種類であることが多いです。

たぶん

「え？ADCが８ｃｈってことはADCが8個あるんじゃないの？」

と思うでしょう。

実はたいていの場合は配線の切り替えを高速にすることによって

8ｃｈあるようにしています。

なので、同時に変換しているわけではないのですね。

「え？ADCに種類があるの？」

と思うでしょう。無理もありません

普通こんなところで、この話はまず出てきません…。

さて、ADCには4つの種類があります。

並列型ADC

逐次変換型ADC

サブレンジング型ADC

シグマ・デルタ型ADC

通常のマイコンで搭載しているのは逐次変換型のADCです。

PSoC3,5LPでは2種類でシグマ・デルタ型と逐次変換型の
2種類が搭載されています。（逐次変換が搭載されていない場合もある）

「シグマ・デルタ型と逐次変換型をどっちがイイの？」

となりそうですが、単純にどっちがイイとは言えません。

デルタシグマ型

メリット：分解能が高い

デメリット：変換スピードが遅い

逐次変換型

メリット：変換スピードが速い

デメリット:分解能が低め

TIの説明ページに図があるので、それでイメージをつかむのが良いでしょう。

http://www.tij.co.jp/lsds/ti_ja/analog/s_guide/ad_converter_overview.page

PSoC５LPでは、設計の必要性に応じて、

変換スピードを優先するかそれとも分解能を優先するか

どちらを優先した方がいいかな？を考えてコンポーネットを選びましょう。

今回はなんで通常のマイコンのADCの話をしたかと言うと

PSoC5LP、PSoC3は強い柔軟性のためにADCと切り替え機が別々になっています。

そのため、通常のマイコンでのADCがどの様な構成なのかを
知る必要性がありました。

別々になっているからと言って、不安になる必要はありません。

相も変わらず、マウスでコンポーネントをポンポン入れれば平気です。

Lチカの次は？

少し前、某掲示板（２ｃｈでは無い）の某書き込みに

「LEDチカチカまでは丁寧だけどそれ以降が無い」

「本当に初心者向けなのか？」

「初心者を想定してないんじゃないか？」

と言う書き込みを見ました。

私はこれを見て、ハッとしました。

確かに、作ってみたいなぁ…っと思っても

どこから手を付けていいか判らないという

事のは、不親切だなぁと思いました。

そこで、

内容として取り上げる事はできませんが

どういう風に進めたらいいの？と言うのは書こうと思います

ステップとしては

ステップ１　LEDのチカチカ

　　　　　　目的：使い方を知る。

ステップ２　スイッチを使う

           目的：入力を知る。数値について知る。if文、switch文を知る。

ステップ３　バーLEDを光らせて、光り方を変える。（左右に振る）

　　　　　　目的：for文、カウントを知る。

ステップ４　1桁7セグメントLED

           目的:Void()、配列を知る。

ステップ５　サーボモーター

           目的：PWMを知る。

ステップ６　DCモーター

           目的：ドライバーICを知る。

ステップ７　半固定抵抗のアナログ値を読む

           目的：ADCについて知る。

ステップ８　シリアル通信をする。

           目的：UARTを知って、パソコンに文字や数値を出せる。

ここまで出来てしまえば、十分に使いこなせていると思います。

勧めるヒントになったら幸いです。

Capsenseでピアノ。

今回は「こんなの作ったよ」と言うだけ。

とある会社に持っていく用でしたが、「クソ」扱いとなりました。

とは言え作って放置と言うのも、もったいないので

ブログに乗せようと思います。

外見はこんな感じ。

よこと裏はこんな感じ。

白鍵の所に指で触ると、ドレミファの音が出る。

簡単なピアノです。

難しかった所はPWMの設定だったかな？

PWMのピリオド値を操作するAPIを探すのに時間がかかったり

ドレミファの周波数が微妙で、調整に大変でした。

調整が大変だっただけあって、arduinoのトーン関数より

正確な周波数を出力出来るようになりました。

焦った事はとしては

CapsenseがAGND使わないと、ほぼ言う事を聞かなかった事

配線ではアルミテープとワイヤーを接合するには

はんだづけだと部材が溶けたりする可能性があるので

コンダクティブペン（導電インク）をはんだ付けに応用

通常、mbedやarduinoで同じことをするにはCapseseのライブラリーを

使うか、もしくは外部のタッチセンサーを使う事ことで実現できる。

ただ、必要以上にライブラリー入れたり外部との通信をしたりする事なく

ワンチップで実現できちゃう所はPSoC5LPの便利なところ。

もし、シビアにタッチセンサーを使ったものを作る場合では

PSoC5LPの方が有利に作れると思います。

～～～～～～
作り方等を聞きたい場合、コメント欄に
「詳しくかけ」等、書いて頂けたらと思います。