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1 注意 : この日本語版文書は参考資料としてご利用ください 最新情報は必ずオリジナルの英語版をご参照願います 超音波距離計 Author: はじめに Kristine Angelica Sumague Keith Curtis Anthony Stram Microchip Technology Inc. 本書は PIC マイクロコントローラのコアから独立した周辺モジュール (CIP) を使って超音波距離計アプリケーションを実装する方法について説明します Microchip 社の PIC16F176X ファミリが内蔵する周辺モジュールを使うと CPU ( 中央処理装置 ) からの介入を最小限にして 超音波信号の伝播距離を計算する超音波距離計を実装できます ブロック図 図 1 に PIC16F176X ファミリマイクロコントローラを使った超音波距離計のブロック図を示します この回路は以下の CIP を使います データ信号モジュレータ (DSM) 構成可能なロジックセル (CLC) ハードウェアリミットタイマ (HLT) コンパレータ (CMP) オペアンプ (OPA) CIP を他の内蔵周辺モジュール (I/O ポート タイマ パルス幅変調 (PWM) キャプチャ / コンペア PWM (CCP) デジタル / アナログコンバータ (DAC) 等 ) と組み合わせる事で システムのインテリジェント化が図れます これらの周辺モジュールを相互接続する事で 非常に少ない部品点数で超音波距離計アプリケーションを実装できます 詳細な回路図は補遺 C: 超音波距離計の回路図 を参照してください 図 1: ブロック図 PIC16F1769 Microcontroller Burst Signal Transmitter TMR0 TMR3 PWM3 CLC1 DSM C MOSFET DRIVER CLC2 HLT/ TMR4 OPA2 PRG TMR1 DAC Receiver CCP CMP1 OPA1 Resistors for Difference Amplifier Peak Detector Received Signal 2016 Microchip Technology Inc. DS B_JP - p. 1

2 超音波距離計の概要 図 2: 超音波距離計の動作 VOLTAGE REFERENCE PEAK DETECTOR OUTPUT OPA1 OUTPUT CLC1 DSM HLT PERIOD CLC2 CAPTURE INDICATOR CCP CAPTURED VALUE 図 2 に 超音波距離計が超音波パルスを送受信している様子を示します 送信期間中に 超音波周波数で連続パルスを生成します 反射パルスを検出する前に 超音波パルス送信中に生じたリンギングを取り除くため送受信間の遅延が必要です マイクロコントローラは 超音波パルスの送信時にタイマモジュールを起動し 反射パルスの検出時にタイマ値をキャプチャします このタイマ値は 超音波パルスの伝播距離に対応します 図 3: 超音波デバイスの等価回路 超音波トランスデューサの原理 図 3 に 超音波トランスデューサの等価回路を示します これは容量性負荷として機能しますが 誘導性と容量性の側面を持つため 40 khz で共振するよう調整されています すなわち トランスミッタは 40 khz で送信出力が最大となり レシーバは 40 khz の受信信号で出力電圧が最大となるよう調整されています これは他の周波数に対して減衰フィルタとして働き 受信信号を増幅する前にノイズを除去する効果を持ちます F0 C0 R1 L1 C1 : Resonant Frequency : Parallel Capacitance : Serial Resistance : Serial Inductance : Serial Capacitance DS B_JP - p Microchip Technology Inc.

3 超音波トランスデューサには 駆動信号を止めた後も共振 ( リンギング ) がしばらく続くという問題があります このリンギングは トランスデューサの機械的共振挙動によって生じます トランスデューサは 駆動時に特定の超音波周波数でベルのように共振するよう調整されており 駆動停止後のリンギングの減衰にはある程度の時間を要します トランスミッタが共振 ( リンギング ) している間は プリント基板または空中を介してトランスミッタからレシーバへ超音波信号が伝わり 受信信号であるかのように見えます ( 図 4 参照 ) レシーバで信号の受信を開始する前にリンギングを確実に減衰させるには ( つまり 受信信号に反射パルスだけが含まれるようにするには ) 送信終了と受信開始の間にデッドタイムを設ける必要があります 超音波距離計で計測できる最短距離は リンギングの減衰に要する時間によって決まります 図 4: 超音波デバイス Input Ringing time Short Ringing Output Reflected signal Ringing time Long Ringing Output 動作原理 図 5: 超音波距離計の回路図 39 uf 0.1 uf 39 uf VDD CLC2OUT MCLR OPA2OUT MD1OUT PIC16F1769 Microcontroller MD1OUT C1IN+ OPA1OUT DACOUT Indicator TX CLC1OUT C1IN- OPA1OUT OPA1N- OPA1N+ C1IN+ Logic- Controlled Load Driver 1N uf 5.1K K OPA1N- OPA1N+ CLC1OUT VINPUT TRANSMITTER RECEIVER 510K DACOUT PICKIT 3 PWR SPLY TERMINAL VDD TX MCLR VDD ICSPDAT ICSPCLK VDC PWR SPLY VINPUT LM340MP-5.0 VDD 2 3 SLIDE SW VIN VOUT uf 0.1 uf 0.1 uf 1 GND 10 uf + 510K LED 図 5 に 超音波距離計の回路を示します PIC16F1769 マイクロコントローラは 内蔵周辺モジュールを使って回路全体を制御します マイクロコントローラは高周波駆動信号の生成 駆動期間の設定 超音波信号を受信するまでの遅延時間の計測を行います マイクロコントローラが生成する高周波駆動信号により 超音波トランスミッタは 40 khz の連続パルスを送信します このパルスは 空気より密度の高い対象物に反射し 反射波の一部がレシーバに戻ります 良好な検出性能を得るため 受信信号は増幅されます 信号を検出した時 超音波パルスの往復に要した時間が計測され 音速に基づいて距離に換算されます 2016 Microchip Technology Inc. DS B_JP - p. 3

4 図 6: 超音波距離計アプリケーション向けの CIP の接続 Transmitter PIC16F1769 Microcontroller Transmitter signal PWM3 CH OUT DSM TMR0 R MOD CL CLC1 Q TMR3 S Enable OUT Logic-Controlled Load Driver Data input OUT Receive Signal Timer Receiver Reference S Q CLC2 R HLT/ TMR4 - OPA2 + C2 TMR1 RS PRG FS CCP - CMP1 + DAC + OPA1 - R3 Difference Amplifier R4 R2 Receiver Peak Detector R1 R5 C1 D1 超音波距離計アプリケーション向けの周辺モジュールの相互接続を図 6 に示します PWM モジュールは 超音波トランスミッタを駆動するための特定周波数を生成します この PWM モジュールは DSM モジュールの CH ( 搬送波 ) 入力に接続します DSM モジュールの MOD ( 変調波 ) 入力には CLC1 モジュールを接続します CLC1 は SR フリップフロップとして動作するよう構成し その S ( セット ) 入力には Timer3 を接続し R ( リセット ) 入力には Timer0 を接続します CLC1 からの SR フリップフロップにより PWM 出力と出力ピンの間を DSM を介して接続 / 切断する事で 超音波パルスの生成を ON/OFF します CLC1 出力は HLT モジュールと CLC2 SR フリップフロップのリセット入力にも接続します HLT はワンショットタイマとして動作し CLC2 の S ( セット ) 入力に接続します CLC2 の出力は Timer1 ゲートに接続し HLT ワンショットタイマのタイムアウト時にタイマを起動します レシーバが受信した信号はオペアンプ OPA1 で増幅し ピーク検出器を通った出力をレシーバ基準電圧と比較します このレシーバ基準電圧は ユニティゲインオペアンプ OPA2 に接続した PRG により生成します ピーク検出器と OPA2 の出力は それぞれコンパレータ CMP1 の非反転入力と反転入力に接続します CMP1 出力は CCP にキャプチャイベントを提供します CCP がキャプチャしたタイマ値は 超音波パルスの往復時間の一部 ( デッドタイムを含まず ) を示します PIC MCU による 40 khz 信号の生成 送信出力を最大化するため 超音波デバイスは規定の周波数にできるだけ近い周波数で駆動する必要があります 超音波デバイスを駆動するための 40 khz 信号は PIC マイクロコントローラの内蔵オシレータを分周するかタイマモジュールを使う事で 容易に生成できます PIC MCU の 2 本の I/O ピンを使って超音波トランスミッタを駆動するための 2 つの差動 40 khz 信号を出力し Timer0 のオーバーフロー時割り込みを使って出力信号のタイムベースを生成できます ( 詳細は補遺 D: 超音波距離計のタイマフローチャート を参照 ) しかし この制御方式では ソフトウェアオーバーヘッドが生じない CIP の相互接続を使う方式に比べると ファームウェアのコードが大きくなります DS B_JP - p Microchip Technology Inc.

5 図 7: 40 khz 超音波トランスミッタの構成 PIC16F1769 PWM 40 khz TMR0 TMR3 PWM3 R CLC1 Q S CH MOD DSM CL CLC1 DSM OUTPUT TMR3 interrupt TMR0 interrupt 図 7 に 超音波パルスを生成するための周辺モジュールの接続を示します PWM と CLC1 の出力を DSM に接続し Timer0 と Timer3 を CLC1 の入力に接続します CLC1 は超音波パルスの出力期間を設定します すなわち DSM 出力ピンから PWM パルスを出力するタイミングは CLC1 の状態によって決まります DSM からの PWM 出力は CLC1 が LOW の時に無効になり CLC1 が HIGH の時に有効です つまり DSM は CLC1 出力を使って PWM パルスを変調するという事です CLC1 は Timer3 によって周期的にセットされ PWM パルスが指定数に達した時点で Timer0 によってリセットされます 超音波パルスの受信前デッドタイム 超音波信号を生成してトランスミッタから出力した後 レシーバで反射波を受信するまでの間に一定のデッドタイムを挿入します デッドタイムは トランスミッタの残留振動 ( リンギング ) によってレシーバに誤った信号が生じる事を防ぐために必要です このために ワンショットタイマとして構成した HLT を回路に追加し CMP1 の非反転入力とグランド (GND) の間を断続します HLT ワンショットタイマの周期により 超音波距離計が検出可能な最短距離が決まります 図 8に示すように CLC1がセットされるとCLC2 がリセットし CMP1 非反転入力が GND に接続されます CLC1 が HIGH から LOW へ遷移した時に HLT がトリガされます HLT ワンショットタイマがタイムアウトすると CLC2 がセットされ CMP1 非反転入力は出力ピンへ接続されます この出力ピンは CMP1 をレシーバ回路に接続します CMP1 非反転入力と GND の間を断続する事により 超音波パルスの送信中に間欠的な信号が検出される事を防ぎます 図 8: 送信と受信の間のデッドタイム CLC1 HLT CLC2 超音波パルスの受信 HLT period COMP1+ input connects to output pin COMP1+ input connects to GND 送信された超音波信号は空気中を伝播し 信号強度は距離とともに減衰します これは 超音波が放射状に拡がるためと空気によって吸収されるためです 従って レシーバが受信する反射波の強度は大幅に低下するため 反射信号を検出するには信号増幅が必要です この増幅回路は PIC マイクロコントローラの内蔵オペアンプ (OPA) を使って実装できます OPA は差動アンプとして動作するよう構成します 図 9 に 差動アンプの回路例を示します この OPA 回路は 超音波レシーバに接続した 2 本の入力ピンの間の電圧を増幅します 差動アンプ出力のコモンモードノイズは 抵抗 R2 と R4 の間および抵抗 R1 と R3 の間で入力バイアス電流のマッチングを取る事により 最小限に抑える事ができます 超音波レシーバは調整された高 Q フィルタのように機能します つまり 差動アンプはレシーバでフィルタ処理された後の信号を増幅します 2016 Microchip Technology Inc. DS B_JP - p. 5

6 図 9: 差動アンプの回路 R2 VIN- VIN+ R4 R3 R1 = R3 R2 = R4 図 10: ピーク検出器 R1 PIC16F1769 VOUT OPA1 DAC VOUT = (R1 / R2) x (VIN+ - VIN-) 特定時間内の最大信号振幅を計測するため 差動アンプの出力はピーク検出器へ接続します このピーク検出器は 差動アンプ出力 (VAMP) と CMP1 入力 (VCMP+) の間に接続したダイオード D1 と 並列のコンデンサ C1 および抵抗 R5 により構成されます ( 図 10 参照 ) ピーク検出器への入力信号が立ち上がると D1 は順方向にバイアスされ C1 が急速に VAMP まで充電されて D1 電圧は低下します 入力信号が立ち下がると D1 は逆方向にバイアスされ C1 に蓄えられた電荷は R5 を介して緩やかに放電されます C1 の放電は VAMP の方が C1 の電圧よりも高くなるまで続きます VAMP が C1 の電圧を超えた時点で D1 が再び導通して上記のプロセスを繰り返します リップルのレベルが過大とならないよう またピーク検出器出力での減衰が強くなりすぎないよう C1 と R5 の値は慎重に選ぶ必要があります VAMP D1 C1 R5 VCOMP+ VCOMP+ too much attenuation Significant level of ripple VAMP ピーク検出器出力は コンパレータを使ってレシーバ基準電圧と比較します 遠距離からの反射信号を検出可能とするため レシーバ基準電圧は時間とともに低下します この基準電圧は PRG ( プログラマブルランプジェネレータ ) を使って生成します PRG の物理出力はユニティゲインオペアンプ OPA2 に接続します PRG は下降ランプを生成するよう設定します その動作タイミングは CLC2 モジュールと PRG の基準電圧入力 (FVR モジュールに接続 ) によって決まります CLC2 出力がリセットされると PRG 出力は FVR 電圧まで上昇し CLC2 出力がセットされると下降ランプが始まります しかし PRG が生成する下降ランプは 遠距離の検出に必要な時間に比べて非常に短時間で終了します このため OPA2 出力に外付けコンデンサ C2 を接続します レシーバ感度の向上のため 十分な下降ランプ電圧が得られるよう C2 の値は十分に大きくする必要があります ピーク検出器の出力電圧がレシーバ基準電圧に達すると CMP1 出力がセットされます このイベントにより CCP のキャプチャモードがトリガされます 16 ビットの CCP 上位バイトレジス タ (CCPRxH) と下位バイトレジスタ (CCPRxL) は それぞれ Timer1 カウンタレジスタペア (TMR1H と TMR1L) の 16 ビット値をキャプチャして格納します このキャプチャ値は往復時間の一部 ( デッドタイムを除く ) を超音波パルス数として示します タイマカウントから距離への換算 反射超音波パルスを検出した後に CCP のキャプチャ値と HLT 周期値から距離を算出します 片道の距離を求めるため CCP キャプチャ値 ( 超音波パルスの往復時間 ) を 2 で除算し HLT 周期値を加算します この結果に音速とタイマクロック入力の逆数を乗算します ( 式 1 参照 ) 例 1 に 距離を計算するためのコードを示します SpeedOfSound_at_TimerInc は 音速とタイマモジュールのインクリメントに要する時間の積として求まる定数です コード内の変数の詳細は補遺 B: ファームウェアで使う変数 を参照してください DS B_JP - p Microchip Technology Inc.

7 式 1: 距離の計算式 Distance = CCP captured value + HLT period 4 speed of sound F OSC 例 1: 距離計算のためのサンプルコード Distance_in_Counts = (CCP1Capture >> 1) + HLTPeriod; Distance = (Distance_in_Counts * SpeedOfSound_at_TimerInc); 算出された距離は Tera Term アプリケーションを介してユーザのコンピュータに表示されます Tera Term とマイクロコントローラ間の通信を確立するため EUSART モジュールを初期化します 図 11 に 超音波距離計が算出した距離の例を示します 図 11: 算出された距離 2016 Microchip Technology Inc. DS B_JP - p. 7

8 超音波距離計ファームウェア 図 12: ファームウェアのフローチャート main.c interrupts START Initialization (Timers, CLCs, PWM, DSM, I/O, Comparator, EUSART, OPA) TMR0 Interrupt CLC1 Interrupt 1. display_result = 0 2. Start Timer3 3. Reload Timer0 value 4. Reload Timer1 value 5. Clear interrupt flag 1.Start Timer4 HLT 2. Clear interrupt flag Start PRG ramp output Set DAC value Enable Interrupt CLC2 Interrupt 1.Connect COMP1 positive input to C1IN0+ 2. Clear interrupt flag Is display_result equal to 1? No TMR3 Interrupt 1. Set indicator to low 2. Reload Timer3 value 3. Clear interrupt timer Yes Calculate distance COMP1 Interrupt 1. Connect COMP1 positive input to GND 2. display_result = 1 3. Set indicator to high 4. Clear interrupt flag 図 12 に 超音波距離計ファームウェアのフローチャートを示します システムの起動中に ファームウェアは周辺モジュール ( および それらの相互接続 ) を初期化します その後に PRG ランプ出力を有効にし DAC 値を設定し 割り込みを有効にします ファームウェアは信号を検出するまで待機し 検出すると display_result 変数をセットします display_result がセットされると距離が計算されます 計算結果は EUSART インターフェイスを介してコンピュータに表示されます ファームウェアは 以下に示す各種の割り込みサービスルーチン (ISR) も実行します これらは特定の周辺モジュール条件が成立した時に自動的に実行されます 1. Timer3 割り込み - 周期的に実行されます この割り込みによって計測可能な最大距離が決まります Timer3 割り込みはレシーバインジケータを LOW に設定し Timer4 HLT を有効にし Timer3 値をリロードします 2. Timer0 割り込み - Timer0 のオーバーフロー時に実行されます Timer0 値は Timer0 クロック入力 (T0CKI) ピンで PWM パルスが検出されるたびにインクリメントします Timer0 割り込みは display_result 変数をリセットし Timer3 を起動し Timer0 値と Timer1 値をリロードします 3. CLC2 割り込み - CLC 2の立ち上がり割り込みを CMP 1 非反転入力 C1IN0+ へ接続する事で 出力ピンで受信信号の検出が可能となります この割り込みは HLT ワンショットタイマのタイムアウト時に発生します 4. CMP1 割り込み - 超音波パルスを受信すると CMP1 が割り込みます この割り込みは CMP1 非反転入力を GND に接続する事で 信号の検出を無効にします また display_result 変数とレシーバインジケータをセットし 計測した距離を表示します DS B_JP - p Microchip Technology Inc.

9 初期化後 反射超音波パルスの受信による距離の計算は ISR に基づいて実行されます なぜなら 超音波距離計を制御するよう構成された各種 CIP は コアから独立して動作するからです このためファームウェアを簡素化でき コアは ISR 中にのみ必要とされます このファームウェアで使う全ての周辺モジュールを設定および初期化するためのコードは MPLAB Code Configurator (MCC) を使って生成しました 補遺 A: MPLAB Code Configurator (MCC) による周辺モジュールの初期化 に MCC を使った周辺モジュールの詳細な初期化手順を記載しています 完全なソースコードは本書の電子判に添付されています 検出可能な最大距離 本アプリケーションの検出可能距離を伸ばすには 2 通りの方法 ( トランスミッタ送信出力の向上とレシーバ受信感度の向上 ) があります 送信出力は DSM 出力をロジック制御負荷ドライバに接続する事により向上させる事ができます ロジック制御負荷ドライバは MOSFET を使ってトランスミッタに供給する電流と電圧を増強します その結果 より遠距離から反射してくる超音波パルスをレシーバで検出できるようになります 本アプリケーションの場合 レシーバの感度はゲインを大幅に大きな値へ変更する事によって向上させる事ができます また 差動アンプのオフセット値を慎重に制御する事で より微弱な反射パルスを確実に検出できるようになります レイアウトに関する考慮事項 別体のトランスミッタとレシーバを使う場合 両方を同じ向きに取り付ける必要があります 送信信号 ( および送信終了後のリンギング ) は プリント基板を介して受信回路に伝わります 基板上のトランスミッタとレシーバの間のスペースを拡げるか切り取る事により この影響を軽減する事ができます 超音波トランスデューサとその周囲との間の超音波信号のリークを抑制するため トランスデューサの取り付けにはラバーまたはシリコンがしばしば使われます まとめ 本書では PIC マイクロコントローラと最小限の外付け部品を使って対象物との距離を超音波方式で計測するソリューションについて説明しました コアから独立した周辺モジュール (CIP) を内蔵した PIC16F176X ファミリマイクロコントローラの柔軟性を活用する事で ファームウェアオーバーヘッドを抑えながら超音波パルスの伝播距離を計測できます 2016 Microchip Technology Inc. DS B_JP - p. 9

10 補遺 A: MPLAB Code Configurator (MCC) による周辺モジュールの初期化 以下では MPLAB Code Configurator (MCC) を使って本書の超音波距離計アプリケーションで使う周辺モジュールを容易に設定する方法について説明します MCC は MPLAB X IDE 向けのユーザフレンドリなプラグインツールです グラフィカルユーザインターフェイス (GUI) を使って設定および選択した内容に基づいて PIC マ図 A-1: システムモジュール イクロコントローラの周辺モジュールを制御および駆動するためのドライバを生成できます MPLAB X IDE に MCC をインストールして設定するための詳細な方法については MPLAB Code Configurator ユーザガイド (DS ) を参照してください MCCを使って本アプリケーション内の PIC16F176X ファミリ周辺モジュールを設定するためのガイドを以下の図に示します 図 A-2: Timer2 の設定 DS B_JP - p Microchip Technology Inc.

11 図 A-3: パルス幅変調 (PWM) の設定 図 A-4: 構成可能なロジックセル (CLC1) の設定 2016 Microchip Technology Inc. DS B_JP - p. 11

12 図 A-5: データ信号モジュレータ (DSM) の設定 図 A-6: Timer0 の設定 DS B_JP - p Microchip Technology Inc.

13 図 A-7: Timer4 の設定 図 A-8: 構成可能なロジックセル (CLC2) の設定 2016 Microchip Technology Inc. DS B_JP - p. 13

14 図 A-9: コンパレータ (CMP1) の設定 図 A-10: オペアンプ (OPA1) の設定 DS B_JP - p Microchip Technology Inc.

15 図 A-11: 固定参照電圧 (FVR) の設定 図 A-12: Timer3 の設定 2016 Microchip Technology Inc. DS B_JP - p. 15

16 図 A-13: Timer1 の設定 図 A-14: プログラマブルランプジェネレータ (PRG) の設定 DS B_JP - p Microchip Technology Inc.

17 図 A-15: オペアンプ (OPA2) の設定 図 A-16: キャプチャ / コンペア /PWM (CCP1) の設定 2016 Microchip Technology Inc. DS B_JP - p. 17

18 図 A-17: デジタル / アナログコンバータ (DAC) の設定 図 A-18: EUSART (Enhanced Universal Synchronous Asynchronous Receiver Transmitter) の設定 DS B_JP - p Microchip Technology Inc.

19 図 A-19: ピンマネージャ 2016 Microchip Technology Inc. DS B_JP - p. 19

20 図 A-20: ピンモジュール 全ての周辺モジュールを設定した後に 中央パネルの左上隅にある [Generate Code] ボタンをクリックすると プロジェクトに対して main.c ファイルが自動的に生成されます このファイル には各モジュールの初期化用コードと カスタムコードを記入するための空白の while ループも含まれます DS B_JP - p Microchip Technology Inc.

21 補遺 B: ファームウェアで使う変数 本ファームウェアで使う変数は define.h ファイル内で定義されています 以下に これらの変数をまとめて示します 表 B-1: ファームウェア変数 変数 概要 値 display_result 距離計測結果の表示を有効または無効にします 0 または 1 SpeedOfSound_at_TimerInc 音速とクロック入力の逆数 (4/FOSC) の積 (inch) HLTPeriod HLT 周期の設定値 0xD8 DACOffset この変数は差動アンプのオフセット値を設定します Microchip Technology Inc. DS B_JP - p. 21

22 DS B_JP - p Microchip Technology Inc. 補遺 C: 超音波距離計の回路図 図 C-1: 回路図 uf VDD TX 0.1 uf 39 uf VDD CLC2OUT MCLR OPA2OUT MD1OUT PICKIT VDD PIC16F1769 Microcontroller ICSPDAT ICSPCLK MCLR PWR SPLY TERMINAL VDC PWR SPLY DACOUT Indicator TX CLC1OUT OPA1OUT OPA1N+ C1IN+ SLIDE SW VINPUT MD1OUT C1IN+ OPA1OUT OPA1N- C1IN- Logic- Controlled Load Driver LM340MP VIN VOUT uf 0.1 uf 0.1 uf N uf 5.1K GND OPA1N- OPA1N+ DACOUT CLC1OUT 510K VINPUT VDD K 10 uf TRANSMITTER + RECEIVER 510K LED

23 2016 Microchip Technology Inc. DS B_JP - p. 23 補遺 D: 超音波距離計のタイマフローチャート 図 D-1: 超音波距離計のタイマフローチャート Increase number of output pulses to a max. of 16 Power On US_Init() LCD_Init() Math_Init() Enable Global Interrupts YES Clear TMR1H:L Turn on TMR1 SendPulse() SendDelay() DetectReturnPulse() TMR1 Overflowed 8 times? NO CountDistance() AverageDistance() WriteOutToLCD() NO TMR1IF set? YES -Increment Overflow Count -Clear TMR1IF 8 Overflows? YES NO DetectReturnPulse() Turn on Comparator Clear Comparator Interrupt(C2IF) NO C2IF set? NO C2IF set? YES -Turn off Timer1 -Store Timer1 count -Turnoff Comparator Return YES Minimum distance detected numpulses set to 0x01 SendPulse() -Copy numpulses to variable i -Double number of output pulses -Preload Timer0 with 0xF1 -Initialize USdrive pin high one low -Clear Timer0 Interrupt Flag(T0IF) -Set Timer0 Interrupt Enable (T0IE) YES TOIE set? NO Output last pulse Set output pins to ground Return ISR Load TMR0 with 0xF3 Toggle USdrive pins Decrement i NO i = 0? YES Clear T0IE Return From Interrupt

24 NOTE: DS B_JP - p Microchip Technology Inc.

25 Microchip 社製デバイスのコード保護機能に関して次の点にご注意ください Microchip 社製品は 該当する Microchip 社データシートに記載の仕様を満たしています Microchip 社では 通常の条件ならびに仕様に従って使用した場合 Microchip 社製品のセキュリティレベルは 現在市場に流通している同種製品の中でも最も高度であると考えています しかし コード保護機能を解除するための不正かつ違法な方法が存在する事もまた事実です 弊社の理解ではこうした手法は Microchip 社データシートにある動作仕様書以外の方法で Microchip 社製品を使用する事になります このような行為は知的所有権の侵害に該当する可能性が非常に高いと言えます Microchip 社は コードの保全性に懸念を抱くお客様と連携し 対応策に取り組んでいきます Microchip 社を含む全ての半導体メーカーで 自社のコードのセキュリティを完全に保証できる企業はありません コード保護機能とは Microchip 社が製品を 解読不能 として保証するものではありません コード保護機能は常に進歩しています Microchip 社では 常に製品のコード保護機能の改善に取り組んでいます Microchip 社のコード保護機能の侵害は デジタルミレニアム著作権法に違反します そのような行為によってソフトウェアまたはその他の著 本書に記載されているデバイスアプリケーション等に関する情報は ユーザの便宜のためにのみ提供されているものであり 更新によって無効とされる事があります お客様のアプリケーションが仕様を満たす事を保証する責任は お客様にあります Microchip 社は 明示的 暗黙的 書面 口頭 法定のいずれであるかを問わず 本書に記載されている情報に関して 状態 品質 性能 商品性 特定目的への適合性をはじめとする いかなる類の表明も保証も行いません Microchip 社は 本書の情報およびその使用に起因する一切の責任を否認します Microchip 社の明示的な書面による承認なしに 生命維持装置あるいは生命安全用途に Microchip 社の製品を使用する事は全て購入者のリスクとし また購入者はこれによって発生したあらゆる損害 クレーム 訴訟 費用に関して Microchip 社は擁護され 免責され 損害をうけない事に同意するものとします 暗黙的あるいは明示的を問わず Microchip 社が知的財産権を保有しているライセンスは一切譲渡されません 商標 Microchip 社の名称と Microchip ロゴ dspic FlashFlex KEELOQ KEELOQ ロゴ MPLAB PIC PICmicro PICSTART PIC 32 ロゴ rfpic SST SST ロゴ SuperFlash UNI/O は 米国およびその他の国における Microchip Technology Incorporated の登録商標です FilterLab Hampshire HI-TECH C Linear Active Thermistor MTP SEEVAL Embedded Control Solutions Company は 米国における Microchip Technology Incorporated の登録商標です Silicon Storage Technology は その他の国における Microchip Technology Incorporated の登録商標です Analog-for-the-Digital Age Application Maestro BodyCom chipkit chipkit ロゴ CodeGuard dspicdem dspicdem.net dspicworks dsspeak ECAN ECONOMONITOR FanSense HI-TIDE In-Circuit Serial Programming ICSP Mindi MiWi MPASM MPF MPLAB 認証ロゴ MPLIB MPLINK mtouch Omniscient Code Generation PICC PICC-18 PICDEM PICDEM.net PICkit PICtail REAL ICE rflab Select Mode SQI Serial Quad I/O Total Endurance TSHARC UniWinDriver WiperLock ZENA Z-Scale は 米国およびその他の国における Microchip Technology Incorporated の登録商標です SQTP は 米国における Microchip Technology Incorporated のサービスマークです GestICとULPPは その他の国におけるMicrochip Technology Germany II GmbH & Co. & KG (Microchip Technology Incorporated の子会社 ) の登録商標です その他 本書に記載されている商標は各社に帰属します 2013, Microchip Technology Incorporated, Printed in the U.S.A., All Rights Reserved. ISBN: QUALITY MANAGEMENT SYSTEM CERTIFIED BY DNV == ISO/TS == Microchip 社では Chandler および Tempe ( アリゾナ州 ) Gresham ( オレゴン州 ) の本部 設計部およびウェハー製造工場そしてカリフォルニア州とインドのデザインセンターが ISO/TS-16949:2009 認証を取得しています Microchip 社の品質システムプロセスおよび手順は PIC MCU および dspic DSC KEELOQ コードホッピングデバイス シリアル EEPROM マイクロペリフェラル 不揮発性メモリ アナログ製品に採用されています さらに 開発システムの設計と製造に関する Microchip 社の品質システムは ISO 9001:2000 認証を取得しています 2016 Microchip Technology Inc. DS B_JP - p. 25

26 各国の営業所とサービス 北米本社 2355 West Chandler Blvd. Chandler, AZ Tel: Fax: 技術サポート : support URL: アトランタ Duluth, GA Tel: Fax: オースティン (TX) Tel: ボストン Westborough, MA Tel: Fax: シカゴ Itasca, IL Tel: Fax: クリーブランド Independence, OH Tel: Fax: ダラス Addison, TX Tel: Fax: デトロイト Novi, MI Tel: ヒューストン (TX) Tel: インディアナポリス Noblesville, IN Tel: Fax: ロサンゼルス Mission Viejo, CA Tel: Fax: ニューヨーク (NY) Tel: サンノゼ (CA) Tel: カナダ - トロント Tel: Fax: アジア / 太平洋アジア太平洋支社 Suites , 37th Floor Tower 6, The Gateway Harbour City, Kowloon Hong Kong Tel: Fax: オーストラリア - シドニー Tel: Fax: 中国 - 北京 Tel: Fax: 中国 - 成都 Tel: Fax: 中国 - 重慶 Tel: Fax: 中国 - 東莞 Tel: 中国 - 杭州 Tel: Fax: 中国 - 香港 SAR Tel: Fax: 中国 - 南京 Tel: Fax: 中国 - 青島 Tel: Fax: 中国 - 上海 Tel: Fax: 中国 - 瀋陽 Tel: Fax: 中国 - 深圳 Tel: Fax: 中国 - 武漢 Tel: Fax: 中国 - 西安 Tel: Fax: アジア / 太平洋中国 - 厦門 Tel: Fax: 中国 - 珠海 Tel: Fax: インド - バンガロール Tel: Fax: インド - ニューデリー Tel: Fax: インド - プネ Tel: 日本 - 大阪 Tel: Fax: 日本 - 東京 Tel: Fax: 韓国 - 大邱 Tel: Fax: 韓国 - ソウル Tel: Fax: または マレーシア - クアラルンプール Tel: Fax: マレーシア - ペナン Tel: Fax: フィリピン - マニラ Tel: Fax: シンガポール Tel: Fax: 台湾 - 新竹 Tel: Fax: 台湾 - 高雄 Tel: 台湾 - 台北 Tel: Fax: タイ - バンコク Tel: Fax: ヨーロッパオーストリア - ヴェルス Tel: Fax: デンマーク - コペンハーゲン Tel: Fax: フランス - パリ Tel: Fax: ドイツ - デュッセルドルフ Tel: ドイツ - ミュンヘン Tel: Fax: ドイツ - プフォルツハイム Tel: イタリア - ミラノ Tel: Fax: イタリア - ベニス Tel: オランダ - ドリューネン Tel: Fax: ポーランド - ワルシャワ Tel: スペイン - マドリッド Tel: Fax: スウェーデン - ストックホルム Tel: イギリス - ウォーキンガム Tel: Fax: /27/15 DS B_JP - p Microchip Technology Inc.