PICマイコンを理解するポイント

レジスタ
レジスターはデーターを保管する入れ物
　プログラムの概念で表現すると⇒レジスタ
　エレクトロニクスの概念では　⇒メモリー
　レジスタには専用レジスタと汎用レジスタがある
専用レジスタ
　ＩＯポートや内臓モジュールと直結し動作設定や状態の読み出しができる
汎用レジスタ
　ユーザーが自由に使えるレジスタ
ワーキングレジスタ（Wレジスタ）
　処理を行う対象データーを取り出して保管しておくレジスタ
　GP0 GP1 GP2 GP4 GP5を出力に　GP3 を入力に指定する場合の記述
　movlw    b'0001000'   ;Wレジスターにb'00001000'　を代入
   movwf     GPIO　　   ;W レジスタの値をＧＰＩＯレジスタへ移動
　　０＝出力　１=入力なので⑦⑥➄③②が出力 ③が入力ポートに設定される
　
 
　　　
 
 

PICマイコンのタイマーサブルーチン

回路ー１
プログラムー１
①スイッチがON
②LEDが点灯
③LEDが消灯
 
回路図ー１でプログラムー１をマイコンに書き込みます
記述
LEDは点滅を繰り返すはずですが、実際は 、何も起こりません
PICマイコンが命令を実行する時間は1/4クロックを１サイクルとする値です。
PIC12ｆ６２９内蔵４MHz のクロックで動作させているので、１サイクルの周波数は1MHz  すなわち 1 X 10の６乗の周波数です。
この1 X 10の６乗の逆数がサイクル時間で　1マイクロ秒
6     bcf          GPIO,0　　     1サイクル（1マイクロ秒）
7     bsf　      GPIO,0　　    　1サイクル（1マイクロ秒）
8     goto        start　　　　 　1サイクル（1マイクロ秒）
1マイクロ秒 というきわめて短い時間でてんめつを繰り返すので人間の目が追いついていけません。
点灯と消灯の間に遅延時間を設けます。
6     bcf          GPIO,0　　　　:点灯
        遅延時間　　    
7      bsf　      GPIO,0　　       ;消灯　    
8     goto        start　
 
 
 
 

あしたのジョー

 
 
アミューズ基板は電源を持たないので２４VとGNDをパチスロから横取りして、基板上で５Vに変換してマイコンを駆動しています。
メダルホッパーにはメダル払出を感知するセンサーが２つあります。
払出時に出力される波形をオシロスコープで見て同じ波形の疑似信号をアミューズ仕様基板が出力します。
 
 
メダル投入時の信号もオシロスコープで波形を見て同じ波形の疑似信号をアミューズ仕様基板が出力します。
 
 

基本はPIC Lチカ　PICマイコンプログラム


Lチカは”LEDをチカチカさせる”という言葉の略称で、つまりはLEDを点滅させることです。
PICマイコンでプログラムすることができて、パチスロの疑似信号を作ることにそのまま使えてしまうんです。
①回路
GP3（PIN④）を出力　GP0（PIN⑦）　GP1（PIN⑥）を出力に設定
GP0（PIN⑦）をH　GP1（PIN⑥）をHに設定し２つのLEDは消灯
スイッチを押しGP3（ｐIN④）がLになって
①GP0（PIN⑦）がLでLED１が点灯
②GP0（PIN⑦）がHでLED１が消灯
③GP１（PIN⑥）がLになったらLED２が点灯
④GP１（PIN⑥）がHになったらLED２が消灯
 
このプログラムではLEDの点滅が早すぎて人間の目では点滅が確認できない。
①と②　②と③　③と④の間に時間を置くプログラムで点滅を自覚できる。
 
PICの命令は１サイクルで実行されます。
例外として　GOTO命令　CALL命令　RETURN, RETFIE, RETLW命令
　BTFSC, BTFSS, DECFSZ, INCFSZ命令でスキップするときは２サイクルを必要とします。
0.4 msec のタイマ  ----------- 
TIM10   
　　　MOVLW   0F9H            ; 0F9H = 249,  1 サイクル         
　　　MOVWF   CNT1            ;              1 サイクル 
TIMLP1  
　　　NOP                     ; 1×249   = 249 サイクル        
　　　DECFSZ  CNT1, F         ; 1×248+2 = 250 サイクル        
　　　GOTO    TIMLP1          ; 2×248   = 496 サイクル       
　　　 RETURN                  ;              2 サイクル                               
　　　　　　　　　　　　 ; 計 999 サイクル = 0.3996 msec
; ----------- 100 msec のタイマ ----------- 
TIM100 
　　　MOVLW 0F9H ; 1 サイクル 
　　　MOVWF CNT2 ; 1 サイクル 
TIMLP2
　　　 CALL TIM10 ; (2+999)×249 = 249249 サイクル 
　　　 DECFSZ CNT2, F ; 1×248+2 = 250 サイクル 
            GOTO TIMLP2 ; 2×248 = 496 サイクル 
            RETURN ; 2 サイクル ; 計 249999 サイクル = 99.9996 msec
; -----------  0.5 sec のタイマ  ----------- 
SECTIM  
           MOVLW   5               ;                       1 サイクル        
           MOVWF   CNT3            ;                       1 サイクル 
TIMLP3  
           CALL    TIM100          ; (2+249999)×5 = 1250005 サイクル        
           DECFSZ  CNT3, F         ; 1×4+2        =       6 サイクル        
           GOTO    TIMLP3          ; 2×4          =       4 サイクル       
            RETURN                  ;  2 サイクル                                
           ; 計 1250019 サイクル = 0.5000076 sec
 
①GP0（PIN⑦）がLでLED１が点灯
     遅延時間
②GP0（PIN⑦）がHでLED１が消灯
　遅延時間
③GP１（PIN⑥）がLになったらLED２が点灯
　遅延時間
④GP１（PIN⑥）がHになったらLED２が消灯
 
パチスロ疑似信号への応用
 
①センサー１＝H、センサー２＝H
②センサー１＝L
③遅延時間　20ミリ秒
④センサー２＝L
➄遅延時間　８ミリ秒
⑥センサー１＝H
⑦遅延時間　16ミリ秒
⑧センサー２＝H
疑似信号のロジック(Hor L)と遅延時間は各機種で異なります。
 
 

メダル不要回路を作ってみる

①メダル投入疑似信号
パチスロにメダルを投入しながらオシロスコープでメダル投入時にどんな波形が出力されているか調べます。
赤がメダルセンサー1、黄がメダルセンサー２です。
プログラムを作ります。まずフローチャート
メダル投入スイッチがONになったらオシロスコープで調べたものと同じ波形のメダル投入疑似信号を出力します。
実際のパチスロは５３枚まで貯玉でき、54枚目は戻ってきます。
↑のプログラムでは５４枚目が出力されて、その時点でメダル投入エラーになります。
ブロッカーコイルが開いているか、閉じているかを見極めて、閉じていれば出力、開いたら停止に修正します。
②メダル払出疑似信号
パチスロにメダルを払い出しながらオシロスコープでメダル投入時にどんな波形が出力されているか調べます。
 
 
赤がメダルセンサー1、黄がメダルセンサー２です。
プログラムを作ります。まずフローチャート
①②でしらべた情報をもとにMPLABLEDに記述し、Hexファイルに変換してかいろに装着すれば、スイッチオンでメダル投入疑似信号が、また、小役当選でまだる払出疑似信号が出力します。
PIC１　メダル投入疑似信号
PIC2　メダル払出疑似信号
 
回路例
 
 
 

メダルホッパー信号

パチスロのメダルホッパーです。
分解してメダル払出の仕組みを見てみましょう
 
モーターとセンサーが２つあります
センサーはカタカナのコの字の形をしていて、↑の画像ではセンサー１のコの字の腹の部分にアクチエーター（注　参照）のプレートがとどまっています。センサーは通電するとコの字の上部と下部に赤外線が流れます。
映画、ミッションインポッシブルでトムクルーズが侵入先から脱出するシーン。縦横に張り巡らされた赤外線をくぐり抜け、一安心した矢先、安堵の汗が一滴落ちる。触れたら最後のスリリングな場面をご覧になったことはありませんか？
センサー１ではアクチエーターのプレートがとどまっています。センサー２はプレートはありません。
メダルが払い出されるたびにアクチエーターのプレートがセンサー１とセンサー２を往復し、赤外線信号を遮断したり開放したりするのです。
①ローラー１は固定されています
②モーターが回転してメダルが出るときローラー２はメダルの直径分開くように広がります
③メダルが出てしまうとローラー２はスプリングの反発力で元に戻ります。
 
メダルが払い出されるときにセンサーで起きていることがわかる動画

（注）アクチュエータ（英: actuator）とは、入力されたエネルギーもしくはコンピュータが出力した電気信号を、物理的運動に変換する、機械・電気回路を構成する機械要素
 
LEDと抵抗をつないでメダル払出信号が可視化できます
 
 
動画を撮ってみました
オシロスコープで波形を調べます
 
 
①センサー１　OFF    センサー２　ON
②センサー１　ON
③３０ミリ秒
④センサー２　OFF
➄５０ミリ秒
⑥センサー２　ON
⑦２ミリ秒
⑧センサー１　OFF
①～⑧をMPLABIDEに記述し、Hexファイルに変換して回路に装着するとメダル払出疑似信号を出力します。
 
 

メダルセンサー信号

 
 
４号機北斗の拳のメダルセレクターです
センサー部分拡大
配線要領
LEDと抵抗を取り付けて電源につないでメダルを投入すると投入信号がLED
の点灯で確認できます。
動画を撮ってみました
 
オシロスコープで波形を確認します
赤がセンサー1、黄がセンサー２です
①センサー1ON
②20ミリ秒
③センサー２ON
④８ミリ秒
➄センサー１OFF
⑥１４ミリ秒
⑦センサー2OFF
①～⑦をMPLABIDEに記述してHexファイルに変換して回路に装着するとPICマイコンはメダル投入疑似信号を出力します。
メダルセレクターがあればメダル投入疑似信号プログラムができてしまいます。