第6回 PWM制御（５）〜チャレンジ課題〜

/*
 * PICマイコン電子工作入門 応用編 第6回
 *   チャレンジ課題解答例
 */

#include <xc.h>

// PIC12F1822 Configuration Bit Settings
// CONFIG1
#pragma config FOSC = INTOSC    // Oscillator Selection (INTOSC oscillator: I/O function on CLKIN pin)
#pragma config WDTE = OFF       // Watchdog Timer Enable (WDT disabled)
#pragma config PWRTE = OFF      // Power-up Timer Enable (PWRT disabled)
#pragma config MCLRE = OFF      // MCLR Pin Function Select (MCLR/VPP pin function is digital input)
#pragma config CP = OFF         // Flash Program Memory Code Protection (Program memory code protection is disabled)
#pragma config CPD = OFF        // Data Memory Code Protection (Data memory code protection is disabled)
#pragma config BOREN = ON       // Brown-out Reset Enable (Brown-out Reset enabled)
#pragma config CLKOUTEN = OFF   // Clock Out Enable (CLKOUT function is disabled. I/O or oscillator function on the CLKOUT pin)
#pragma config IESO = OFF       // Internal/External Switchover (Internal/External Switchover mode is disabled)
#pragma config FCMEN = OFF      // Fail-Safe Clock Monitor Enable (Fail-Safe Clock Monitor is disabled)
// CONFIG2
#pragma config WRT = OFF        // Flash Memory Self-Write Protection (Write protection off)
#pragma config PLLEN = OFF      // PLL Enable (4x PLL disabled)
#pragma config STVREN = OFF     // Stack Overflow/Underflow Reset Enable (Stack Overflow or Underflow will not cause a Reset)
#pragma config BORV = LO        // Brown-out Reset Voltage Selection (Brown-out Reset Voltage (Vbor), low trip point selected.)
#pragma config LVP = OFF        // Low-Voltage Programming Enable (High-voltage on MCLR/VPP must be used for programming)


// クロック周波数指定(250kHz)
// __delay_ms()関数が使用する
#define _XTAL_FREQ 250000

void main(void) {

    // PICマイコン設定
    OSCCON = 0b01001000;  // 内部クロック周波数を250kHzに設定
    ANSELA = 0b00000000;  // すべてのピンをデジタルモードに設定
    TRISA  = 0b00001000;  // すべてのピンを出力モードに設定(ただしRA3ピンは常に入力モード)

    // PWM機能のピン割り当て設定
    APFCONbits.CCP1SEL = 1;     // PWM機能をRA5ピンに設定
    CCP1CONbits.CCP1M = 0b1100; // PWM機能を有効、active-highに設定
    CCP1CONbits.P1M = 0b00;     // RA2ピンはGPIOに設定

    // PWMのプリスケーラ値を16に設定
    T2CONbits.T2CKPS = 0b10;
    
    // [PR2の計算]
    // 周期の計算は次の式
    //    周期 = (PR2 + 1) x 4 x 4us x 16
    // 周波数の計算式に直すと次の式になる
    //    1 / 周波数 = (PR2 + 1) x 4 x 4us x 16
    // この式からPR2を求める式に直すと次の式になる
    //    PR2 = (3906 / 周波数) - 1

    // [デューティーサイクル値(CCPR1L+CCP1CONの10ビット)の計算]
    // デューティーサイクルは周期の半分(50%)にするので、
    // 10ビットのデューティーサイクル(CCP1とする)の計算式は次の式
    //    周期 / 2 = CCP1 x 4us x 16
    // 周波数に直すと次の式1
    //    1 / (周波数 x 2) = CCP1 x 4us x 16
    // デューティーサイクル値に直すと次の式
    //   CCP1 = 7812 / 周波数

    // 周波数100Hzで点灯開始しておく
    uint8_t frequency_hz = 100;
    PR2 = 3906 / frequency_hz - 1;
    uint16_t dc_value = 7812 / frequency_hz;
    CCPR1L = dc_value / 4;
    CCP1CONbits.DC1B = dc_value & 0b11;    
    T2CONbits.TMR2ON = 1; // PWMスタート

    // LEDをPWM制御
    while(1) {
        // 100Hzから開始
        frequency_hz = 100;

        // 20Hzまで10Hzずつ減らしながら繰り返す
        while( frequency_hz >= 20 ) {
            // PWMの周期とデューティーサイクル設定
            PR2 = 3906 / frequency_hz - 1;
            uint16_t dc_value = 7812 / frequency_hz;
            CCPR1L = dc_value / 4;
            CCP1CONbits.DC1B = dc_value & 0b11;

            // PWM制御3秒間継続
            __delay_ms(3000);

            // LEDを消して1秒待つ
            CCPR1L = 0;
            CCP1CONbits.DC1B = 0;
            __delay_ms(1000);
            
            // 周波数を10Hz減らす
            frequency_hz -= 10;
        }
    }

    // 以下の命令は実行されない
    return;
}