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電源タイマー

　自作の夜間点滅器がありますが、午前０時から翌朝６時くらいまでは
　点滅不要なので、電源タイマーを作成しました。PIC16F629を使います。

　点滅器は半田付けしてあるので、接続する電源制御だけを考えます。



　夕方暗くなったことを検出して、４時間電源を入れることに。

　ハードウエアのブロック図は、以下。



　回路図は、以下。



　３Ｖ動作リレーがあるので、電源制御はリレーに任せます。

　ファームウエアの構成を考えます。

明→暗を検出したなら、２へ
カウンタに最大値を設定と同時に、リレーをオンにしたなら、３へ
タイマー割込みからのイベントフラグをとらえて、カウンタをデクリメント、４へ
カウンタ値が正なら３へ、ゼロならリレーをオフして５へ
１にもどる

　大まかなコードを書きます。

  while ( ON ) {
    /* timer handling (1000ms) */
    if ( tflag == ON ) {
      /* clear flag */
      tflag = OFF ;
      /* interval handling */
      if ( timcnt > 0 ) { timcnt-- ; }
      /* shift */
      sft <<= 1 ;
      /* mask */
      sft &= MASK03 ;
      /* update state */
      TRISIO.B5 = ON ; /* B5 is input */
      if ( GPIO.B5 == OFF ) { sft |= ON ; }
      /* judge */
      if ( sft == 0x01 ) { eflag = ON ; }
    }
    /* start timer */
    if ( eflag == ON ) {
      /* clear flag */
      eflag = OFF ;
      /* set count */
      timcnt = TIMCNTMAX ;
    }
    /* output handling */
    if ( timcnt > 0 ) {
      /* B0 is output */
      TRISIO.B0 = OFF ;
      /* relay on */
      if ( GPIO.B0 == OFF ) { GPIO.B0 = ON ; }
    } else {
      /* B0 is output */
      TRISIO.B0 = OFF ;
      /* relay off */
      GPIO.B0 = OFF ;
    }
  }

　1000msの経過を、タイマー割込みでイベント通知することにし
　それに対応した処理を記述してあります。

　内蔵の4MHzを利用し、タイマー０でオーバーフロー割込みを使います。

　1000msを生成するために、次のように考えました。

タイマー０の入力クロックは4MHz/4=1MHzなので、プリスケーラで分周
プリスケーラで16分周すれば、62.5kHzとする
62.5kHzを250分周すると、250Hz（８ビットカウンタの範囲で扱える）
250Hzを、250分周し1Hzとする
1Hzでイベントフラグによる通知とする

　割込み処理を定義します。

void interrupt(void) {
  /* generate 1000ms */
  if ( INTCON.T0IF == ON ) {
    /* clear flag */
    INTCON.T0IF = OFF ;
    /* initialize */
    TMR0 = 6 ;
    /* increment */
    timv++ ;
    /* judge */
    if ( timv == 250 ) {
      /* clear */
      timv = 0 ;
      /* set flag */
      tflag = ON ;
    }
  }
}

　まとめます。

typedef unsigned char UBYTE ;
typedef unsigned int  UWORD ;

#define OFF 0
#define ON  OFF+1

#define MASKFF 0xff
#define MASK30 0x30
#define MASK0F 0x0f
#define MASK03 0x03

#define TIMCNTMAX 14400

volatile UBYTE tflag ;
volatile UBYTE eflag ;
volatile UBYTE sft ;
volatile UBYTE timv ;
volatile UWORD timcnt ;

/* function prototype */
void  init_usr(void);

/* interrupt handler */
void interrupt(void) {
  /* generate 1000ms */
  if ( INTCON.T0IF == ON ) {
    /* clear flag */
    INTCON.T0IF = OFF ;
    /* initialize */
    TMR0 = 6 ;
    /* increment */
    timv++ ;
    /* judge */
    if ( timv == 250 ) {
      /* clear */
      timv = 0 ;
      /* set flag */
      tflag = ON ;
    }
  }
}

void main(void) {
  /* user initialize */
  init_usr();
  /* endless loop */
  while ( ON ) {
    /* timer handling (1000ms) */
    if ( tflag == ON ) {
      /* clear flag */
      tflag = OFF ;
      /* interval handling */
      if ( timcnt > 0 ) { timcnt-- ; }
      /* shift */
      sft <<= 1 ;
      /* mask */
      sft &= MASK03 ;
      /* update state */
      TRISIO.B5 = ON ; /* B5 is input */
      if ( GPIO.B5 == OFF ) { sft |= ON ; }
      /* send trigger */
      if ( sft == 0x01 ) { eflag = ON ; }
    }
    /* start timer */
    if ( eflag == ON ) {
      /* clear trigger flag */
      eflag = OFF ;
      /* set count */
      timcnt = TIMCNTMAX ;
    }
    /* output handling */
    if ( timcnt > 0 ) {
      /* B0 is output */
      TRISIO.B0 = 0 ;
      /* relay on */
      if ( GPIO.B0 == OFF ) { GPIO.B0 = ON ; }
    } else {
      /* B0 is output */
      TRISIO.B0 = 0 ;
      /* relay off */
      GPIO.B0 = OFF ;
    }
  }
}

/* define function body */
void init_usr(void)
{
  /* I/O state */
  GPIO = 0x00 ;
  /* I/O directions */
  TRISIO = 0x18 ; /* bit3,5 as input , others as output */
  /* disable compare module */
  CMCON = 0x07 ;
  /* pull-up */
  /* WPU = 0x10 ; */
  /* initialize Timer 0 */
  {
    /*
       4MHz/4 = 1MHz -> 1MHz/16 = 62.5kHz prescaler = 1:16
    */
    OPTION_REG = 0x03 ;
    /* 256 - 250 = 6 */
    TMR0 = 6 ;
    /* enable timer0 overflow interrupt */
    INTCON.T0IE = ON ;
  }
  /* enable general interrupt */
  INTCON.GIE = ON ;
  /* clear flags */
  tflag = OFF ;
  eflag = OFF ;
  /* clear */
  sft    = 0 ;
  timcnt = 0 ;
  timv   = 0 ;
}

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