タイマー２号機（多機能タイマー）

Ｉ／Ｏはとにかく盛りだくさん。リレー３個。ＡＣ１００Ｖ３回路。ＳＳＲ３回路。入力は温度、照度、予備に２ポート。そしてもちろんリアルタイムクロックも装備している。停電してもいいようにリアルタイムクロックにはスーパーキャパシタで電源のバックアップもある。複雑なＯＮ／ＯＦＦ条件は１ＭビットのＥＥＰＲＯＭに書き込む。ＯＮ，ＯＦＦのタイミングは１秒単位で設定可能にする。「１日１回、１０秒だけＯＮしたい」という物もあるはずだ。１分では長すぎる。

複雑なＯＮ条件をどうやって、設定できるようにするか？　ちょっと悩んだのでシーケンサーにヒントがないか本を買ってみた。複雑なことをさせるにはＡＮＤやＯＲ条件が必要になり、ラダー図エディターのような物が必要になってしまいそう。でも、それは避けたい。

回路のチェックをしていると大分間違いが見つかる。実験回路なので多少の間違いはかまわないが、何だか次から次へと出てくるのでなかなか基板の発注に至っていない。この回路の主要な外付けＩＣはリアルタイムクロックとＭＣＰ２３０１７というＩ／Ｏエキスパンダ。Ｚ８０の頃からマイコンに慣れ親しんでいる人には当たり前なのかもしれないが割り込みピンはオープンドレインになっている。オープンドレインなのでそのまま繋いでもダメでプルアップ抵抗が必要。複数の周辺ＩＣをワイヤードＯＲ接続するためにオープンドレインになっているのだろう。考えてみると当たり前なのだが、それになかなか気づかないのだ。　．．．．．違うな。単にデータシート見ていないだけだ。

最初は電気２重層コンデンサーを使用するつもりでいたが、リアルタイムクロックはものすごく消費電力少ないので、１０００μＦのコンデンサーでもいけるのでは？と思って実験してみた。５Ｖ電源を切ってリアルタイムクロックが記憶喪失に陥る１．０Ｖまで５０分近くかかった。都心ではあまり停電しないが、ここ埼玉県ド田舎市では時々停電する。激しい落雷があるとかなり高い確率で停電するのだ。だがそれも１分程度で回復する。５０分は十分すぎる数値だ。これを過ぎた場合は再度時刻を教えてあげる必要がある。もちろんパソコンのＵＳＢポートに接続してソフト（自作するんだよ）を起動するだけでよい。

ＯＬＩＭＥＸにオーダーするためのレイアウト確定

使ったことのない素子から動作確認していきます。先ず初めにＰＩＣ１８Ｆ４５５から。ＵＳＢとＩ２Ｃを同時に使用したいときは秋月電子で売っている物はダメです。ＵＳＢとＩ２Ｃのピンが重なっているのです。このゲテモノＰＩＣはＭｉｃｒｏｃｈｉｐＤｉｒｅｃｔで購入。

このＰＩＣ１８Ｆ４４５５のコンフィグレーションワードは７ワード、つまり１４バイトもあります。データシートを見ないとわからないものばかりです。

次に使ったことのない素子ＭＣＰ２３０１７の動作確認。これについては別ページに結果をまとめておいた。

ちょっとミスがあって入らない部品が．．．　容量を１０００μＦから４７０μに変更した。

半田付け終了

このＬＣＤは文字フォントを内蔵していないのでフォントはＰＩＣから送り込む必要があります。フォントはあまり達筆でないＳＣ１６０２のデータシートからいただきました。

データを送ってもＬＣＤに何も表示されない。コントラスト調整すら出来ない。データシートにはコントラスト調整に関する怪しげな回路図がある。１８番ピンはデータシート上ではＶＯＵＴとなっているのだがＶＯＵＴ＝ＶＥＥだそうだ。ＶＯＵＴピンにはマイナス９Ｖという変な電圧が出ていて、コントラスト調整用のＶＯ（３番ピン）にはＧＮＤ～ＶＥＥまでの電圧を与えてコントラストを調整する。ＶＥＥは＋５Ｖだと思って基板を作ってしまったのでパターンをカットして回路を修正。

フォントの定義などがあるのでプログラムはかなり巨大になりそう。最終的にはＲＯＭを７～８ｋワード程度食ってしまうだろう。この液晶ディスプレイ用の関数は別ページにまとめておこう。

このＬＣＤの作品例はインターネット上にいくつもあるのだが、ＬＣＤの内部バッファを読み出す例が皆無と言っていい。１つだけ読み出しの例を見つけたのだがコードが間違っている。結局データシートだけが頼りだ。書き込みはＥ信号の立ち下がりで実行される。ＬＣＤは無限に速く動作するわけではないのでＥ信号の立ち下がりから一定時間データ信号（Ｄ０～Ｄ７）を保持しなければならない、当然、データ信号の最短保持時間がデータシートに記載されている。読み出しも同様にＬＣＤに処理時間が必要になる。「このアドレスのデータを教えてね」という信号を送ってから、「どんなに長くともｘｘｎｓ（ナノセカンド）以内にデータピンにデータを出力するよ」というルールがあるはずだ。この理屈からデータシートのＭＡＸ欄に値が入っている項目が読み出し時のＬＣＤ処理時間に違いない。実際にＭＡＸ欄に値が入っているのはｔＤＤＲという項目でＥ信号の立ち上がり時間が起点となっている。こんなふうに考えていって書き込みはＥ信号の立ち下がり、読み出しはＥ信号の立ち上がりで実行されるという結論を得る。

書き込んだデータの読み出しをすると何故か指定したアドレスの１つ前の物が取れる。０～６３までの値を書き込みそれを読み出して下段に書き込んでみた。ずれている．．．．何故こんな変な仕様になっているのだろう。秋月のデータシートの「(7)Read Display Data」はこのＬＣＤの物ではないと思う。別のＬＣＤのデータシートを切り貼りしたように見える。Read Modify Write モードをＯＮ／ＯＦＦするコマンドは無い。中国や台湾製のデータシートは当てにならないのでもとネタが間違っていたのかも知れない。