10進カウンタの試作

錠剤カウンタで使用する10進カウンタを、16F84Aで作ってみました。

友人から教えていただいた、7セグメントLEDをダイナミック点灯する方式の回路をそのまま流用することにし、入力にシュミットトリガを持つINT線の割込を使いたかったので、プログラムの部分は作りました。

RA0～3でPNPトランジスタをスイッチすることでセグメントを選択し、RB1-7で各セグメントa-gを点灯させます。RB0はINTの入力とし、信号の立ち上がりでカウンタをインクリメントします。74138あたりのデコーダを用いれば桁数はもっと増やせそうな気がします。

以下、プログラムの内容です。

;
;  for 16F84A Decimal Counter
;
;  Ver 0.01 6, Jul 2009
;  Ver 0.02 10, Jul 2009 カウンタ各桁の表示はループを使わず展開して行う
; 
;
;
;


 LIST P=16F84A

 INCLUDE P16F84A.INC
 ERRORLEVEL  -302,-306

;
;  configration bit
;
 __CONFIG _HS_OSC & _WDT_OFF & _PWRTE_ON & _CP_OFF

 __IDLOCS    H'FFFF'


;*********************************************************
;     Label definition
;*********************************************************

 ;RAM領域のマッピング(0x20-0x4f)

VARIABLES equ 0x20  ;プログラム中で使用するレジスタ群
COUNT_DATA equ 0x30  ;BCDカウンタ 表示用RAM領域
SEG_DATA equ 0x40  ;7セグメント駆動用パターン領域


 ;-----------------------------------
 ; プログラムで使用する変数領域の確保
 ;-----------------------------------

 cblock VARIABLES

 ;Disp_Seg ;
 t1mc  ; 1ms確保するサブルーチン内でのカウンタ

 w_save  ; INT 開始に伴うメインルーチンのWレジスタ値保管領域
 s_save  ; INT 開始に伴うメインルーチンのStatusレジスタ値保管領域

 endc

 ;-----------------------------------
 ; 表示用10進数の保管領域(BCD値)の確保
 ;-----------------------------------

 cblock COUNT_DATA

 DEG_100  ;1の位
 DEG_101  ;10の位
 DEG_102  ;100の位
 DEG_103  ;1000の位

 endc

 ;-----------------------------------
 ; 7セグメント表示データの保管領域
 ;-----------------------------------

 ; 7セグの表示はテーブルを作成し、
 ; 先頭ｱﾄﾞﾚｽ(SEG_DATA)+indexで読む
 ;
 ; SEG_DATA
 ; ↓
 ; 0123456789

 ; Anode Common にて駆動する
 ; 0:点灯 1:消灯 

 ;  b'gfedcba-'
SEG_0 equ  b'10000001'
SEG_1 equ  b'11110011'
SEG_2 equ  b'01001001'
SEG_3 equ  b'01100001'
SEG_4 equ  b'00110011'
SEG_5 equ  b'00100101'
SEG_6 equ  b'00000101'
SEG_7  equ  b'10110001'
SEG_8 equ  b'00000001'
SEG_9 equ  b'00100001'


 ; 16F84にはEEPROMが無いため、RAM領域へ作成
 ; Initial Process にて、LW→seg_xへ格納される

 cblock SEG_DATA 

 seg_0
 seg_1
 seg_2
 seg_3
 seg_4
 seg_5
 seg_6
 seg_7
 seg_8
 seg_9

 endc

;*********************************************************
;     EEPROM Data definition
;*********************************************************


;  16F84にはEEPROMは存在しない



;*********************************************************
;     Program Start
;*********************************************************

    ORG     0               ;Reset Vector
    GOTO    INIT
    ORG     4               ;Interrupt Vector
    GOTO    INT

;*********************************************************
;     Initial Process
;*********************************************************

INIT
 ;WPUを無効
 bsf     STATUS,RP0      ;change to bank 1
    movlw   b'11010111'  ;PU OFF, PosEDG, INTCLK, NegEDG, TMR0, 1/256
 movwf OPTION_REG  ;set option registor

 ;Port の　設定
 ;
 ;Port A
 ;RA0 OUT: LED 1の位 選択
 ;RA1 OUT: LED 10の位 選択
 ;RA2 OUT: LED 100の位 選択
 ;RA3 OUT: LED 1000の位 選択
 ;RA4 IN:  Counter Reset

 bsf  STATUS,RP0
 movlw b'00010000'
 movwf TRISA

 ;Port B
 ;RB0 IN:  Counter Input（INT 立ち下がり）
 ;RB1 OUT: Seg A 選択
 ;RB2 OUT: Seg B 選択
 ;RB3 OUT: Seg C 選択
 ;RB4 OUT: Seg D 選択
 ;RB5 OUT: Seg E 選択
 ;RB6 OUT: Seg F 選択
 ;RB7 OUT: Seg G 選択

 bsf  STATUS,RP0
 movlw b'00000001'
 movwf TRISB

 ;Bank 0 に戻す
 bcf  STATUS,RP0

 ;GPIO 初期化
 clrf PORTA
 clrf PORTB


 ; test

 movlw DEG_100
 movlw seg_0


 ;7セグメントの表示パターンをRAM領域へ展開

 movlw SEG_0
 movwf seg_0
 movlw SEG_1
 movwf seg_1
 movlw SEG_2
 movwf seg_2
 movlw SEG_3
 movwf seg_3
 movlw SEG_4
 movwf seg_4
 movlw SEG_5
 movwf seg_5
 movlw SEG_6
 movwf seg_6
 movlw SEG_7
 movwf seg_7
 movlw SEG_8
 movwf seg_8
 movlw SEG_9
 movwf seg_9

 ;各桁を0にリセット
 clrf DEG_100
 clrf DEG_101
 clrf DEG_102
 clrf DEG_103


 ;割り込みの設定

 bcf  STATUS,RP0
 movlw b'10010000'  ;GIE ON, EEPROM OFF, TMR0 OFF, INTE ON, RBIE OFF, IF CLR
 movwf INTCON

 ;Bank 0 に戻す
 bcf  STATUS,RP0



;*********************************************************
;     Main Routine
;*********************************************************

MAIN
 ;-----------------------------------
 ; 数値表示部
 ;-----------------------------------

 ;千の位のセグメントを表示
 movlw b'00001110' ; 千の位のA1015をONにする
 movwf PORTA  ; A1015 ON

 movfw COUNT_DATA+3; W に 千の位の値をロード
 addlw SEG_DATA ; W に 点灯パターンの先頭値にIndex値を加える
 movwf FSR   ; テーブルのアドレスをセット
 movfw INDF  ; テーブルの数値を得る 
 movwf PORTB  ; 点灯パターンをPORT B に出力

 call T1ms  ;1msの表示ウェイト

 ;百の位のセグメントを表示
 movlw b'00001101' ; 百の位のA1015をONにする
 movwf PORTA  ; A1015 ON

 movfw COUNT_DATA+2; W に 百の位の値をロード
 addlw SEG_DATA ; W に 点灯パターンの先頭値にIndex値を加える
 movwf FSR   ; テーブルのアドレスをセット
 movfw INDF  ; テーブルの数値を得る 
 movwf PORTB  ; 点灯パターンをPORT B に出力

 call T1ms  ;1msの表示ウェイト

 ;十の位のセグメントを表示
 movlw b'00001011' ; 十の位のA1015をONにする
 movwf PORTA  ; A1015 ON

 movfw COUNT_DATA+1; W に 十の位の値をロード
 addlw SEG_DATA ; W に 点灯パターンの先頭値にIndex値を加える
 movwf FSR   ; テーブルのアドレスをセット
 movfw INDF  ; テーブルの数値を得る 
 movwf PORTB  ; 点灯パターンをPORT B に出力

 call T1ms  ;1msの表示ウェイト

 ;一の位のセグメントを表示
 movlw b'00000111' ; 一の位のA1015をONにする
 movwf PORTA  ; A1015 ON

 movfw COUNT_DATA+0; W に 一の位の値をロード
 addlw SEG_DATA ; W に 点灯パターンの先頭値にIndex値を加える
 movwf FSR   ; テーブルのアドレスをセット
 movfw INDF  ; テーブルの数値を得る 
 movwf PORTB  ; 点灯パターンをPORT B に出力

 call T1ms  ;1msの表示ウェイト

 ;-----------------------------------
 ; リセットスイッチ判定
 ;-----------------------------------

 btfss PORTA, 4 ; RA4が1なら次の命令をスキップ
 goto MAIN  ; そうでないならMAINの継続
 goto INIT  ; 初期化へ


;*********************************************************
;     1ms wait routine
;*********************************************************

T1ms ;1000命令こなす Routine
 movlw .249   ; 1
 movwf t1mc   ; 1
t1mlp nop      ; 1*249
 decfsz t1mc,f   ; 1*249 + 1(skip)
 goto t1mlp   ; 2*248
 nop      ; 1
 return     ; 2   sum 1000

;*********************************************************
;     Interrupt Routine
;*********************************************************

 ;-----------------------------------
 ; レジスタ情報保存 と 割り込み分岐
 ;-----------------------------------
INT
 movwf w_save  ;Wレジスタを保存
 movfw STATUS
 movwf s_save  ;STATUSレジスタを保存
 bcf  STATUS,RP0
 btfss   INTCON,INTF ;GPIFの変化なら次の命令をスキップ
 goto INIT  ;不正終了は初期化へ

 ;-----------------------------------
 ; カウンタのインクリメント
 ;-----------------------------------

 ; カウンタは1ずつ増加

intmain
 ; 1の位の処理
 incf DEG_100  ;1の位を+1
 movfw DEG_100  ;比較のためワークレジスタへコピー
 xorlw .10   ;10になったらゼロフラグ=1
 btfss STATUS,Z ;ゼロフラグが0なら次の命令をスキップ
 goto intend  ;メインルーチンへ復帰するプロセスへ

 ; 10の位の処理
 clrf DEG_100  ;1の位を0にする
 incf DEG_101  ;10の位を+1
 movfw DEG_101  ;比較のためワークレジスタへコピー
 xorlw .10   ;10になったらゼロフラグ=1
 btfss STATUS,Z ;ゼロフラグが0なら次の命令をスキップ
 goto intend  ;メインルーチンへ復帰するプロセスへ

 ; 100の位の処理
 clrf DEG_100  ;1の位を0にする
 clrf DEG_101  ;10の位を0にする
 incf DEG_102  ;100の位を+1
 movfw DEG_102  ;比較のためワークレジスタへコピー
 xorlw .10   ;10になったらゼロフラグ=1
 btfss STATUS,Z ;ゼロフラグが0なら次の命令をスキップ
 goto intend  ;メインルーチンへ復帰するプロセスへ

 ; 1000の位の処理
 clrf DEG_100  ;1の位を0にする
 clrf DEG_101  ;10の位を0にする
 clrf DEG_102  ;100の位を0にする
 incf DEG_103  ;1000の位を+1
 movfw DEG_103  ;比較のためワークレジスタへコピー
 xorlw .10   ;10になったらゼロフラグ=1
 btfss STATUS,Z ;ゼロフラグが0なら次の命令をスキップ
 goto intend  ;メインルーチンへ復帰するプロセスへ

 ; 9999を超えた場合の処理
 clrf DEG_100  ;1の位を0にする
 clrf DEG_101  ;10の位を0にする
 clrf DEG_102  ;100の位を0にする
 clrf DEG_103  ;100の位を0にする

intend
 bcf  STATUS,RP0
 bcf  INTCON,INTF ;GPIFクリア
 movfw s_save
 movwf STATUS  ;STATUSレジスタ復帰
 swapf w_save,f ;Wレジスタの復帰
 swapf w_save,w ;フラグを変化させないで戻す
 retfie    ;INT routineの終了

 END

メモリにも余裕がありますし、わざと冗長に作ってあります。あとで改造したりするときに読みやすい方が好ましいからです。
MAIN部は永遠に10進数を保管しているレジスタを表示し続けるだけで、割込が入ったときに、そのレジスタをインクリする処理にしています。プログラムで立ち上がり/立ち下がりを検出するのは面倒だと思ったからです。

PICを焼き、可変周波数発生回路から信号となるパルスをいれてみました。同じ信号を以前に作成したステッピングモータドライバにも入れてみたので、回ります。

このカウンタ、FFFFまでカウントできる16進カウンタにもすぐに改造出来ると思うので、4桁表示のままでも60000回越えのカウントができますね。

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