AVRでLEDホタル

すんさんの掲示板でAVRのPWMの話で盛り上がっていたので興味をもちました。いまいち理解が足りないですが、とりあえずコードを書いてみました。

回路は12pin → LED(A) → LED(K) → 100Ω抵抗 → GNDです。

AVRのPWMを使って、LEDホタルです。ほわっと明るくなって、ぼわっと暗くなってを繰り返します。

#include ＜avr/io.h＞
#include ＜util/delay.h＞

int main()
{
    unsigned char duty = 0;
    char dir;

    // MEGA88 タイマー関連ポート
    // OC0A/PD6 12pin
    // OC0B/PD5 11pin
    // OC1A/PB1 15pin
    // OC1B/PB2 16pin
    // OC2A/PB3 17pin ... MOSI
    // OC2B/PD3  5pin
    DDRD = 0x40; // PD6出力

    // 14.9.4 タイマ／カウンタ0 比較Aレジスタ (p.66)
    OCR0A = duty;

    // 14.9.1 タイマ／カウンタ0制御レジスタA (p.64)
    //         ++--------COM0A1:COM0A0 10 上昇時一致でL下降時一致でH
    //         ||++------COM0B1:COM0B0 00 OC0B切断
    //         ||||  ++--WGM1:WGM0     01 位相基準PWM動作
    TCCR0A = 0b10000001;

    // 14.9.2 タイマ／カウンタ0制御レジスタB (p.65)
    //         ++--------FOC0A:FOC0B    00
    //         ||  +-----WGM2           0   TOP = 0xff
    //         ||  |+++--CS02:CS01:CS00 001 clkio/1
    TCCR0B = 0b00000001; // start timer

    while(1){
        _delay_ms(4); // 4ミリ秒毎にduty比を変更 512*4で周期は2秒
        if(duty == 0x00) dir = 1;
        if(duty == 0xff) dir = -1;
        duty += dir;
        OCR0A = duty;
    }
}

AVRGCCではutil/delay.hをincludeすることで_delay_msと_delay_usという関数が使えるようになります。動作クロックはF_CPUをマクロ定義します。自分で#defineすることもできますが、AVR StudioだとProject→Configuration Optionsのfrequencyに入力してやることで指定することもできます。このとき、gccのオプションで-DF_CPU=1000000のように定数が定義されます(この場合は1MHz)。このdelayシリーズは周波数の計算とかしなくていいのでとても便利です。

PWM出力をするには、4つのレジスタを設定する必要があります。
(1) 対応するPORTを出力にする(DDRBとかDDRD)
(2) 比較レジスタの設定(OCR0A)
(3) 制御レジスタA (TCCR0A)
(4) 制御レジスタB (TCCR0B)
割り込みを使うときは、さらに色々な設定が必要です。

AVRではクロック元を、動作クロックを分周したものにできます。CS02, CS01, CS00で、停止、1/1、1/8, 1/64, 1/256, 1/1024の指定ができます。今回は1MHz動作で1/1でそのまま使っています。

今のところ分かったのはこのくらいです。あまり理解しないうちから、とりあえずコードを書いてしまいます(笑)。