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{{category 電子工作/AVR}}
{{category 電子工作/実験}}
{{tag AVR,ATmega168,FT232RL}}
>>origin 2008-04-12
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FT232RLを使ったUSB−シリアル変換モジュールを秋月電子で購入してきたので、ワンチップマイコンのAVRのUSART機能と接続してPCへのデータ取り込み実験をしてみました。

USB-シリアル変換モジュールは、24ピンのDIPサイズでかなりコンパクトです。FT232RLは、通信速度が300〜460kbpsに対応しているので、かなり高速にデータのやり取りが可能です。
USBから給電して動作させることも出来ますが、今回はブレットボードから電源を供給して使用してみます。

{{image DSC01768.jpg,,alt:USB-シリアル変換ユニットAE-UM232R,size:50%}}

接続するPCには、FT232RLの供給メーカーであるFTDI社のサイトから必要なドライバーをダウンロードしてインストールします。Windowsからは、USB接続が仮想的なシリアルポートとして認識されて、利用できるようになります。

{{image USB-COM.PNG,,alt:WindowsXPデバイス表示,}}

今回の実験回路です。

{{image USB-serial.PNG,,alt:実験回路図(Bsch3V作成),size:99%}}

AVRはATmega168を使用します。AVRのクロック源は、速度的には、内部オシレータでも十分ですが、高速なシリアル通信の場合は、タイミングがシビアになって、文字化け等の影響がでる可能性もあります。今回は、外部のクリスタルオシレータを使用しました。

FT232RLユニットとの接続は、RXDとTXDの2本だけとなります。・・・が、しかし、今回は「AVRを使ったバッテリー放電器の製作」で作った放電器に内蔵することを想定してるので実際は、AVRからのデータの送信のみを実験します。（つまり、PCからの送信データを受信することはない）

ブレットボードで実験中。送信データは、1秒毎に経過秒と4つの固定ダミーデータとなっています。

{{image DSC01765.jpg,,alt:ブレットボードでの実験,size:50%}}

PC側の受信は、Tera Termを使っていましたが、どーせなら・・ということで専用のアプリケーションを久しぶりにdelphiを使って作成してみました。
COMポートの設定をして、STARTボタンでシリアルポートからデータを取り込むことが出来ます。
今回は、CSV形式のダミーデータを取り込んでいます。取り込みが終わったらファイル保存して、ExcelやOpenOfficeのscalcをつかってグラフ化することができます。

{{image USB-al.PNG,,alt:自作シリアル受信ソフトウェア,}}

参考までに、今回AVRに書き込んだプログラムです。
AVRStuido4とWinAVR-20071221で作成してあります。
USARTへの送信は、USARTへの1文字送出をファイルディスクプリタとして宣言すれば、fprintfで文字列が送出できるので便利です。

{{code CSharp,4,1
#include <avr/io.h>
#include <avr/interrupt.h>
#include <avr/pgmspace.h>
#include <stdio.h>

#define FOSC 12000000
#define BAUD 9600
#define MYUBRR FOSC/16/BAUD-1

unsigned int hm;
unsigned int sec;
char buf[10];
FILE *fp;

ISR(TIMER1_COMPA_vect)
{
	hm++;
	if(hm == 5) {
		sec++;
		fprintf(fp, "%d,1.23,1.21,1.12,1.19\n", sec);   // elapsed time and dummy data 
		hm = 0;
	}
	if(sec > 65534)
		sec = 0;
}

void USART_Init(unsigned int baud)
{
	UBRR0 = baud;
	UCSR0B = (1<<RXEN0)|(1<<TXEN0);
	UCSR0C = (1<<USBS0)|(3<<UCSZ00);	// 8 bit,2 stop bit
}

void USART_putchar(unsigned char data)
{
	loop_until_bit_is_set(UCSR0A, UDRE0);
	UDR0 = data;
}

void USART_putstr(char *s)
{
	while(*s != '\0') {
		USART_putchar(*s);
		s++;
	}
}

unsigned char USART_Receive(void)
{
	loop_until_bit_is_set(UCSR0A, RXC0);
	return UDR0;
}

int main()
{
	TCCR1B = 0b01001011;	// Timer1 prescaler 1/64
	TIMSK1 = _BV(OCIE1A);	// Timer1 compare match A interrupt
	OCR1A = 37500;			// 12MHz / 64 = 187500. 200ms = 37500.  

	USART_Init(MYUBRR);

	fp = fdevopen(USART_putchar, NULL);

	sei();

	while(1) {

	}
}
}}