７ＭＨｚ受信機用ＰＬＬ制御ユニット

７ＭＨｚＳＳＢ受信機用のＰＬＬ制御ユニットです。
シリアル接続した２個のＰＩＣで各々ＰＬＬの制御
と７セグメントＬＥＤ５桁を制御しています。

１．概要

(1) 本制御ユニットはワンチップマイコンであるPIC16C84を２個
　　使用して、LEDの表示とスイッチやPLLの制御とに分担を分けて、
　　回路の簡単化と機能の高度化を図った。
(2) ＬＥＤ表示制御用ＰＩＣの機能特徴
　・５桁の７セグメントＬＥＤをダイナミック表示制御
　　（内部データは６桁で、そのうち下位５桁を表示出力）
　・ゼロサプレス機能付き
　・データの入力はシリアル通信でＬＥＤ表示中も常時受信可能
　　ＰＬＬ制御用PICと接続している。 　　（通信速度は約１０ｋｂｐｓ）
(3)ＰＬＬ制御用ＰＩＣの機能特徴
　・ロータリーエンコーダで周波数アップ／ダウン
　・プッシュボタンで周波数を高速アップ／ダウン。
　　かつ１位と１００位の切替え可能
　・設定周波数を２０個まで記憶する。
　　ＥＥＰＲＯＭに格納するので電源断でも消えない。
　・電源ＯＮ時には前回電源ＯＦＦ時の周波数に自動復帰する。
　　　（詳細は別ページの「ＰＬＬユニット」側を参照）

２．回路構成図

回路構成は下図のようになっており、２個のＰＩＣを中心に７セグメント発光
ダイオードのドライブと、ＰＬＬのＶＦＯ制御用の周波数設定用信号とが
出力されます。

３．回路図、パターン図

　ＰＬＬ制御部の全体回路図は下図となっている。
　ＰＩＣが２個あり、上側のＰＩＣが５桁のＬＥＤ制御、下側のＰＩＣが
　ＰＬＬの制御を実行している。その２個のＰＩＣ間は１個づつのポート
　を使って１本の線でシリアル接続している。 　　 　　

　回路図とプリント板用アートワーク図は、ＣＡＤである
　　「ＨｉＷＩＲＥ �U」で描いているのでダウンロードしてお使い下さい。
　　　　 回路図　　　（ダウンロードしてお使い下さい）
　　　　 パターン図　（ダウンロードしてお使い下さい）

４．ＰＬＬ制御部のプログラム

プログラムの全体は１本の流れで出来ています。
概略のフローは下記のようになっています。

　　　 　　
　　　 → 　キー入力有無チェック（何も無ければ繰り返し）
　　　｜　　　　　↓
　　　｜　　各キーの処理をする　　ロータリーエンコーダ処理
　　　｜　　　　　↓
　　　｜　　周波数データの更新　　周波数データはＢＣＤで扱っている
　　　｜　　　　　↓
　　　｜　　ＰＬＬへの出力　　　　シリアル出力の制御
　　　｜　　　　　↓
　　　｜　　ＬＥＤへの出力　　　　７セグＬＥＤ表示部へのデータ出力
　　　｜＿＿＿＿＿↓

(1)ロータリーエンコーダの処理
　ＲＥ１とＲＥ２の2本の信号のどちらが先かにより右回り（周波数アップ）
　か左回り（周波数ダウン）かを判定する必要があります。その実現方法は

　　　　ＲＥ２の信号入力なし　→　何も入力無しとして処理
　　　　　　　↓（あり）
　　　　ＲＥ１の入力Ｈｉｇｈ　→　カウントダウン処理へ
　　　　　　　↓（Ｌｏｗ）
　　　　カウントアップ処理へ

　　として判断します。

(2)チャッタリング（バウンス）の回避
　スイッチの入力には必ずチャッタリングがあります。これは何かと言うと、
　接点が閉じる時１回で完全には安定に接触せず、何回かはずんでから完全
　に接触するという現象です。
　従って、１回だけ接点入力がＬｏｗになったからと言ってすぐ次の処理を
　始めると、続けて接点の状態を見に行くような処理の時には、次に見に
　行った時にはＨｉｇｈに戻っているという現象となります。
　このチャッタリングは数msec続きます。
　特に今回のような接点式ロータリーエンコーダーはこのチャッタリングが
　比較的長く続いており、RE2がHighになったと思ってすぐRE1を見に行くと、
　まだ安定しておらず逆方向と判断してしまったり、何回かカウントしたり
　して不安定な状態となってしまいます。
　これを回避するためには、１度接点に変化を検出したら、数msec後にもう
　一度見に行って再度同じ状態であったらその処理をするという風にします。

５．ＬＥＤ表示制御部のプログラム

ＬＥＤのダイナミック点灯制御は比較的易しいものです。ここではＰＬＬ
制御のＰＩＣと、シリアル通信をしながらダイナミック点灯も制御する
ようにしています。
全体の流れはやはり１本になっておりますが、表示試験をするための
プログラムが独立の流れとして余分に入っています。
難しいのはシリアル入力を高速化することです。今回は、ＬＥＤの表示を
一定のインターバルで桁を移って行く間の待ち時間の間にいつもシリアル
入力の有無をチェックするようにして、いつでも受信できるようにしてい
ます。

　　　　→　ＬＥＤの桁表示出力
　　　｜　　　　↓
　　　｜　　シリアル入力確認-->無ければ
　　　｜　　　　↓　　　　　　　　　　　｜
　　　｜　　データ入力し格納　　　｜
　　　｜　　　　↓　　　　　　　　　　　｜
　　　｜　　次の桁へ移る←-------
　　　｜＿＿＿＿↓

６．プログラムソースリスト

プログラムはＰＩＣシリーズ用統合環境「ＭＰＬＡＢ」用のリストと
なっています。ＰＩＣシリーズについては「PIC KnowHow」のページを参照
して下さい。
　 　　表示制御プログラムリスト　（ダウンロードしてお使い下さい）
　　　ＰＬＬ制御プログラムリスト　（ダウンロードしてお使い下さい）

７．外観

ＰＬＬ制御ユニットの外観とＶＦＯユニットとの全体接続状況を
下記写真でご覧下さい。

７ＭＨｚ用ＰＬＬユニット概観
左側に５桁のＬＥＤ表示部がありケーブルで
直接接続。さらに下側にＶＦＯユニット基板が
ありそちらともケーブルで接続している。
また左側面にロータリースイッチ類があり
コネクタ接続となっている。

ＰＬＬ制御ユニットとＶＦＯユニット
の接続全体

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