対話型AIでArduinoのプログラミングに挑む(その4) | お父にゃんの電子工作

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暇なおじさんが、電子工作(主にラジオ製作)をして勝手な感想を書く

引き続き、以下のような構成のラジオを作りたい。

ソフトはプログラミングがとても苦手なので、対話型AIに頼って作っていく。

前回、液晶モジュールを動かそうとしたが、まさかのLCDが応答しない現象となった。

気を取り直して、先にDSPラジオモジュールの動作確認をしようと思う。

 

回路図はこちら

 

ブレッドボードでこんな感じ。

 

次に動かすために、データシートを見てみる。

http://aitendo3.sakura.ne.jp/aitendo_data/product_img/radio/dsp/m_pcb/m6955/M6955_dshver20130625.pdf

まず、I2Cのアドレスが明記されていないのでわからない。

I2Cのタイミングチャートを見ると、データは0x10と読めるが、波形はどう見ても0x40なのである。

まずは、I2Cのアドレス探索ができるらしいので、こちらのAIにお願いしてみる。

 

お願い

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arduinoで、以下のように動作するプログラムを書いて
初期設定:
・d2,d3,d4,d5,d9ポートを出力にして、lowに設定
・d7ポートを入力に設定

動作
・I2Cをマスターモードにして、I2Cに機器が繋がっているか探索(アドレス1から127)
・繋がっている機器アドレスが0x10ならd2とd9をhighに設定
・繋がっている機器アドレスが0x20ならd3とd9をhighに設定
・繋がっている機器アドレスが0x40ならd4とd9をhighに設定
・つながっている機器アドレスが、それ以外にもあれば、d5とd9をhighに設定
・何もつながっていなければ、探索から繰り返す。
それ以外は待機

 

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以下は、要件に基づいてArduinoで動作するプログラムの例です。

#include <Wire.h>

void setup() {
  pinMode(2, OUTPUT);
  pinMode(3, OUTPUT);
  pinMode(4, OUTPUT);
  pinMode(5, OUTPUT);
  pinMode(9, OUTPUT);
  pinMode(7, INPUT);

  digitalWrite(2, LOW);
  digitalWrite(3, LOW);
  digitalWrite(4, LOW);
  digitalWrite(5, LOW);
  digitalWrite(9, LOW);

  Wire.begin();
}

void loop() {
  byte error, address;
  int devices = 0;

  for (address = 1; address < 127; address++) {
    Wire.beginTransmission(address);
    error = Wire.endTransmission();

    if (error == 0) {
      devices++;

      if (address == 0x10) {
        digitalWrite(2, HIGH);
        digitalWrite(9, HIGH);
      } else if (address == 0x20) {
        digitalWrite(3, HIGH);
        digitalWrite(9, HIGH);
      } else if (address == 0x40) {
        digitalWrite(4, HIGH);
        digitalWrite(9, HIGH);
      }
    }
  }

  if (devices > 0) {
    digitalWrite(5, HIGH);
    digitalWrite(9, HIGH);
  } else {
    digitalWrite(5, LOW);
    digitalWrite(9, LOW);
  }

  delay(1000);
}

このプログラムでは、setup()関数で各ポートの設定とWireライブラリの初期化を行っています。loop()関数内では、I2Cの探索を行い、各機器のアドレスに応じてポートの状態を変更しています。探索が成功した場合は、devices変数を使用して機器の数をカウントし、最後にポート5と9が接続された機器がある場合にHIGHに設定されます。接続された機器がない場合は、ポート5と9がLOWに設定されます。その後、delay(1000)によって1秒間の待機が行われ、loop()関数が再度実行されます。

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おお、なんともありがたい。
 
早速、コンパイルして、書き込んで動作させてみる。
 
結果は
D2ポートがhighになっているので、やはりI2Cアドレスは0X10が正解。
ただし、D5ポートもHighになっているので、0X10以外にもアドレスが存在しているみたい。
LCDが有ればそこに表示させられるのだが・・・・
まぁ、後でまた調べてみる。
 
次に、モジュールが動くかどうか、試してみる。
とりあえず、FM放送が聞こえるか確認する。地元の放送局3局をスイッチを押すごとに切り替えるように考えてみた。
 

お願い

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arduinoで、以下のように動作するプログラムを書いて
初期設定:
・d9ポートを出力にして、lowに設定
・d5ポートを入力に設定
・i2Cのアドレス0x10に接続された機器が応答するか確認し、
応答しなければ、0.2秒後に再確認を繰り返す。
応答すれば、d9ポートをhighに設定

以下の関数(I2C_DSPRadio_out)を定義
レジスタ番号(byte)とデータ(1バイト)を引数にして
I2Cのアドレス0x10に対しレジスタ番号と、データを書き込み、I2C送信終了
1msec待機して終了

定義したI2C_DSPRadio_out関数に対し、以下のデータをセットして呼び出し
レジスタ 0x00、データ 0xc8
レジスタ 0x01、データ 0x11
レジスタ 0x02、データ 0x67
レジスタ 0x03、データ 0xc4
レジスタ 0x04、データ 0x00
レジスタ 0x05、データ 0XFF

動作
d5ポートの立下りを検出したらI2C_DSPRadio_out関数に対し、以下のデータをセットして呼び出し
レジスタ 0x02、データ 0x69
レジスタ 0x03、データ 0x04
d5ポートがHIGHになったことを確認

次にd5ポートの立下りを検出したらI2C_DSPRadio_out関数に対し、以下のデータをセットして呼び出し
レジスタ 0x02、データ 0x69
レジスタ 0x03、データ 0xA4
d5ポートがHIGHになったことを確認

再度d5ポートの立下りを検出したらI2C_DSPRadio_out関数に対し、以下のデータをセットして呼び出し
レジスタ 0x02、データ 0x67
レジスタ 0x03、データ 0xc4
d5ポートがHIGHになったことを確認
を繰り返す

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以下は、要求された動作を満たすArduinoのプログラムです。ただし、I2C通信の詳細な設定やライブラリの使用方法については言及されていないため、それらの部分は適切に設定する必要があります。また、I2Cデバイスの接続方法についても具体的な情報が提供されていないため、適切な接続を行ってください。

#include <Wire.h>

#define I2C_ADDRESS 0x10
#define PIN_D5 5
#define PIN_D9 9

void setup() {
  pinMode(PIN_D9, OUTPUT);
  digitalWrite(PIN_D9, LOW);
  pinMode(PIN_D5, INPUT);

  // I2Cデバイスの応答確認
  while (!Wire.beginTransmission(I2C_ADDRESS)) {
    delay(200);
  }

  digitalWrite(PIN_D9, HIGH);
}

void loop() {
  if (digitalRead(PIN_D5) == LOW) {
    I2C_DSPRadio_out(0x02, 0x69);
    I2C_DSPRadio_out(0x03, 0x04);

    // d5ポートがHIGHになるまで待機
    while (digitalRead(PIN_D5) == LOW) {
      delay(10);
    }
  }

  if (digitalRead(PIN_D5) == LOW) {
    I2C_DSPRadio_out(0x02, 0x69);
    I2C_DSPRadio_out(0x03, 0xA4);

    // d5ポートがHIGHになるまで待機
    while (digitalRead(PIN_D5) == LOW) {
      delay(10);
    }
  }

  if (digitalRead(PIN_D5) == LOW) {
    I2C_DSPRadio_out(0x02, 0x67);
    I2C_DSPRadio_out(0x03, 0xC4);

    // d5ポートがHIGHになるまで待機
    while (digitalRead(PIN_D5) == LOW) {
      delay(10);
    }
  }
}

void I2C_DSPRadio_out(byte reg, byte data) {
  Wire.beginTransmission(I2C_ADDRESS);
  Wire.write(reg);
  Wire.write(data);
  Wire.endTransmission();

  delay(1);
}

このプログラムでは、Wireライブラリを使用してI2C通信を行います。また、I2C_DSPRadio_out関数は、要求されたレジスタ番号とデータをI2Cデバイスに書き込む役割を果たします。

プログラムでは、setup関数で初期設定を行い、指定されたI2Cアドレスに対して応答があるかどうかを確認します。応答があれば、D9ポートをHIGHに設定します。

loop関数では、D5ポートの立下りを検出した場合に指定されたデータをI2Cデバイスに送信し、D5ポートがHIGHになるまで待機します。その後、次のセットのデータを送信し、再度D5ポートがHIGHになるまで待機します。これを繰り返します。

注意点として、I2Cデバイスの具体的な接続や通信プロトコルについては、プログラム中では言及されていないため、適切な設定が必要です。また、I2Cデバイスのライブラリやドライバが必要な場合には、適切にインストールしてください。

 

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おお、なんともありがたい。

早速arduino_IDEを立ち上げてコピペしてコンパイルして書き込みしてみる。

が、何も鳴らない。

コードを見てみると、DSPラジオモジュールの初期設定部分のコードが書かれていない。

対話型AIの実力はこんなものなのか?

 

自分で、初期設定部分のコードを足してみたが、鳴ってくれない。

いろいろネットを探索。M6955とarduinoでラジオを作った方のコードがこちらに有ったので、大いに参考にさせていただく。

 

全く理解できていないが、以下のプログラムに変更して書き込んでみる。
#include <Wire.h>
 
#define I2C_ADDRESS 0x10
#define PIN_D5 5
#define PIN_D9 9
float listen_freq;
 int channel_num,s_upper,s_lower,hoge,initial_num;
 byte s_upper2, s_lower2;
 
void setup() {
  pinMode(PIN_D9, OUTPUT);
  digitalWrite(PIN_D9, LOW);
  pinMode(PIN_D5, INPUT);
 
  Wire.begin();
 
  // アドレス0x10に応答するか確認
  while (!checkI2CDevice()) {
    delay(200);
  }
 
  digitalWrite(PIN_D9, HIGH);
 
  I2C_DSPRadio_out(0x00, 0xc0);
  I2C_DSPRadio_out(0x01, 0x11);
  I2C_DSPRadio_out(0x02, 0x67);
  I2C_DSPRadio_out(0x03, 0xc4);
  I2C_DSPRadio_out(0x04, 0x00);
  I2C_DSPRadio_out(0x05, 0xFF);
 
  listen_freq=79.7; ////frequency MHz for FM, kHz for AM
  channel_num=(listen_freq-30)*40;
  s_upper2=channel_num/256 | 0b01100000;
  s_lower2= channel_num & 0b0000011111111;
  I2C_DSPRadio_out(0x03,s_lower2);
  I2C_DSPRadio_out(0x02,s_upper2);
  I2C_DSPRadio_out(0x00,0b11100000);
  I2C_DSPRadio_out(0x00,0b11000000);
 
}
 
void loop() {
  if (digitalRead(PIN_D5) == LOW) {
   I2C_DSPRadio_out(0x00,0b11010000);
   I2C_DSPRadio_out(0x00,0b11000000);
    // d5ポートがHIGHになるまで待機
    while (digitalRead(PIN_D5) == LOW) {
      delay(10);
  }
 
}
}
 
void I2C_DSPRadio_out(byte reg, byte data) {
  Wire.beginTransmission(I2C_ADDRESS);
  Wire.write(reg);
  Wire.write(data);
  Wire.endTransmission();
 
  delay(1);
}
 
bool checkI2CDevice() {
  Wire.beginTransmission(I2C_ADDRESS);
  byte error = Wire.endTransmission();
 
  return (error == 0);
}
スイッチを押すごとに、FMバンドをシークするようにした。
実際には、シークと言っても、周波数を1ステップだけずらすだけのよう。
何度もSWを押していくと、おお、ちゃんと聞こえるではないか!。
どうやら、ラジオモジュールは動くみたい。
動かし方がまだわからないが、動くことが解ればトライアンドエラーを繰り返していけば、何とかなるじゃろう。
 
ああ、道のりは遠い。
それにしても、対話型AIもあてにならないのである。
やはり、自分で努力しなければならんのか?
 
 
「世の中、そんなに甘くないのニャ」