ＥＥＰＲＯＭデータロガ
１． ＰＩＣ１６Ｆ８７７Ａデータロガ（内蔵ＥＥＰＲＯＭ）：
電池や太陽電池などの計時測定に用いるために、電源を切ってもデータが残り、屋外などのパソコンの届かないところでも使用することができれば便利である。
ここでは、ＰＩＣマイコンに内蔵されている、消去可能な不揮発性メモリ： ＥＥＰＲＯＭ（ＰＩＣ１６Ｆ８７７Ａでは ２５６バイト）を活用して、電圧・電流のデータを ＬＣＤでモニターしながら 頃合を見て記録し、後で 記録内容を ＵＳＢに出力する装置を作製した。
ＡＤ変換にかけるための ｃｈ０：入力電圧は、アッテネーターを付けて調整できるようにし、ｃｈ１：入力電流は、１Ωの抵抗にかかる電圧をオペアンプで増幅して電圧入力を換算した。 参照電圧 ＶREF＋は ツェナーシャントレギュレーターＴＬ４３１により ３．０７２Ｖに固定した。 この条件で、ＬＣＤ、シリアル共、１０進表示関数の中に、電圧の倍率： ｖ＝ｖ＊３３、電流の倍率： ｖ＝ｖ＊５ を設定した。
したがって、測定範囲は、電圧： 〜 ３．３７５Ｖ、 （電流はこの場合 〜４００ｍＡ以上） であり、分解能は、電圧で ３〜４ｍＶ、電流で ０．５ｍＡ程度となる。 ただし 電流では、１０ｍＡ以下ではより低めに測定される。作製した回路では 電流測定用の抵抗に １Ωを用いたが、さらに ０．１Ωの抵抗を用いるためには もう１段精度の高いオペアンプ（ＩＮＡ１２８など）で増幅する必要がある。
測定実験では、印加電圧 ０〜４Ｖ、 負荷抵抗 ５１Ω１０Ｗ、１０Ω１０Ｗで行なった。
ＬＣＤへの表示は、記録しているデータ数、および、現在の 電圧（Ｖ）、電流（ｍＡ）で、データ数が２０になると記録は停止する。 （ 注） ＬＣＤの ＲＳ、Ｅ、Ｒ/Ｗを ＲＤ１、２、３で駆動しようとしたが、ＬＣＤは動かなかった（？）ので、ＲＢ１、２、３ に変更した）
記録のゲートタイムは、メイン関数で タイマ０ の繰り返しで行なった。（＊ タイマ１などの 頻繁な割り込みを掛けると シリアル出力が止まってしまうので使えなかった。外部からの １秒程度の遅い基準信号で 短時間割込むならば問題ないと思われる）
ＰＩＣ１６Ｆシリーズは ＵＳＢを持たないので、ＵＳＢ−シリアル変換をプログラム済みのＰＩＣ１８Ｆ１４Ｋ５０ を用意し、８７７Ａのシリアル端子 ＲＸ、ＴＸ をたすきがけにつなげる。１４Ｋ５０への電源はＵＳＢにつなげたときにのみＵＳＢから供給されるので、本体の５Ｖ電源をつながない事。（ → ＰＩＣ１８ＵＳＢ通信 ３（２） ）
２個のトグルスイッチは、それぞれ、ＥＥＰＲＯＭへの記録/停止、測定ゲートタイムの切替（５秒/１分）、 また ２個のタクトスイッチは、それぞれ、ＵＳＢ出力、記録データの消去 に使用した。 ＰＩＣ１６シリーズは ＩＮＴ入力が１つしかないので、ＲＢ４〜７の変化による割込み（チェンジオンインタラプト）も使用した。そのため 液晶表示用データピンはＲＤ４〜７を用いた。また、タクトスイッチ入力（コンデンサー無し）による短い割込みならば、問題なくシリアル通信と両立した。
また、ＥＥＰＲＯＭの消去は ０を使用アドレス分書き込むことによって行なった。
ＥＥＰＲＯＭに記録するのは ＡＤ変換後の 電圧、電流それぞれの ＡＤＲＥＳＨ、ＡＤＲＥＳＬの値で、データの個数１バイトと、各データ ４バイト×データ個数分 を記録する。 ＰＩＣ１６シリーズの場合、ＥＥＰＲＯＭへの書き込み、読み出しの文法は簡単で（ＨＩ−ＴＥＣ Ｃに ＥＥＰＲＯＭのマクロがすでに入っている）、 ｅｅｐｒｏｍ_ｗｒｉｔｅ（アドレス、１バイトのデータ）、 ｅｅｐｒｏｍ_ｒｅａｄ（アドレス） でそのまま行なう。 ここでは、記録数を ２０セットとしたが、内蔵 ＥＥＰＲＯＭが２５６バイトあるので、最大 ６３セットまで可能。
このプログラムでは、ｍａｉｎ関数の ｗｈｉｌｅ（１）ループで ＬＣＤ表示と すべてのスイッチ操作が行なわれるので、データをＵＳＢに送るときは、ゲートタイム切替スイッチを５秒に戻してから行なうと ５秒以内に出力される。（さもないと １分かかる。 １サイクル＝３０分に設定すれば３０分もかかることになる！） 消去のときも同様。また、ＬＣＤ表示も動きが固着される。
そこで、外部に 充分遅い 基準信号発生器（１６Ｆ６２８Ａ・１０ＭＨｚ水晶発振など）を付け、Ｔ１ＣＫＩ （×１/６５５３６）に入れ、（頻度の低い）タイマ１割込みで記録時間を切り替えるようにすれば、測定時間切替レンジ数も増え、シリアル通信も妨害を受けず、この問題は解決する。
太陽電池（２Ｖ・２５０ｍＡｍａｘ）で測定（負荷抵抗５１Ω）した結果は、室内・窓際（３月）で 晴天で２．２Ｖ４４ｍＡ、曇り空で０．５Ｖ１０ｍＡ程度だった。
● ソース：
● ＰＩＣ１８ シリーズ で作る場合は、ＥＥＣＯＮ１、２ を用いて、ＰＩＣ内蔵ＥＥＰＲＯＭの 書き込み、読み出しの ＢＹＴＥ関数 を作って行なう。（↓）
２． ＰＩＣ１８Ｆ２５５０データロガ（外部ＥＥＰＲＯＭ）：
外付けの ＥＥＰＲＯＭを読み書きするには、Ｉ2Ｃ（Ｉ スクェア Ｃ）通信を用いる。 そのために、ヘッダ <i2c.h> を取り込み、通信のための関数群を設定する必要がある。 今回 ＰＩＣ１８Ｆ２５５０で作製したデータロガは、ＳＳＰＣＯＮを用いた １バイト単位の書き込み関数、読み出し関数 で行なった。（ ↓ 書込み、読み出しマクロ ）
・ １バイトの書き込み関数： unsigned char EByteWrite(unsigned char control, unsigned int address,unsigned char data) ・・・ ｅｘ） Ｖ = EByteWrite(0xA0,memadrs,'A');
・ １バイトの読み出し関数： unsigned int EByteRead(unsigned char control, unsigned int address) ・・・ ｅｘ） data = EByteRead(0xA0,memadrs);
・ ページ書き込み関数： unsigned char EPageWrite(unsigned char control,unsigned int address,unsigned char *wtptr)
・ シ−ケンシャル読み出し関数： unsigned char ESequentialRead(unsigned char control,unsigned int address,unsigned char *rdptr,unsigned char length)
外部 ＥＥＰＲＯＭには ２４ＬＣ２５６（シリアルＩ2Ｃ、２５６ｋｂｉｔ（３２ｋバイト×８ビット、最終アドレス0x7FFF = 32767バイト目）、４００ｋＨｚ(FastMode 400kbit/s)、プルアップ抵抗３．３ｋΩ）を用いた。 メモリ容量が充分なので、ＥＥＰＲＯＭはただ１個用いたが、８個まで拡張可能。 複数用いた場合の ＥＥＰＲＯＭどおしの識別には チップアドレス区別用のピンを用い、 Ａ0、Ａ1、Ａ2をすべてアースに落として 000 （ｗｐ（ライトプロテクト）も０で解除）、すなわち チップアドレスが ０ ならば、0b10100000 = 0xA0 となる。（Ａ0 をプルアップして、アドレスを 00１ としたチップならば、0b10100010 = 0xA2）
ＵＳＢで直接 入出力できるように、また、USB Device - CDC - Basic Demo （これだけで２０ｋバイトもある → ＰＩＣ１８ＵＳＢ温度計 )を改造しても充分メモリの容量があるように、ＰＩＣ１８Ｆ２５５０（フラッシュ３２ｋバイト、ＲＡＭ２０４８バイト）を用いた。
下記プログラムのビルド結果は、メモ帳の ．ｈｅｘファイルで 約３２ｋバイトであり、２５５０で問題なく動作した。
計測の時間間隔を与えるクロック信号（１秒、１０秒、１分 の切替）には、ＰＩＣ１６Ｆ６２８Ａ・水晶発振による信号発生器を別途に作成（→ 調整可能な基準信号発生器 ）して デジタルピンで受けるようにし、ＵＳＢに極力影響を与えないように注意した。（ＩＮＴやタイマー割込みは使わない） ただし、電源切替スイッチにより、一旦電源が切れてＵＳＢ電源に入れ直すので、書き込み時にＵＳＢにトラブルがあっても確実にデータを送ることができる。 電源切替スイッチは、外部と ＵＳＢの電源が重ならないように 切り離す役割も持っている。
また、２５５０は、１４Ｋ５０と ＡＤコンバーターの書式が若干異なるので注意。
例によって、CDC-Basic-Demo （＊ MCHPFSUSB v２０１０_０２_０９ 版の ｒ2550ｅｂ から CDC-BASIC-DEMO 使用）は、ＩＮＴ２割込みの設定だけでＵＳＢが止まってしまうので、ＰＩＣ１６Ｆ６２８Ａからのゲート信号は幅の広いパルス（約５１０ｍＳに固定 ＝ while(1)ループの周期を１個だけ含む ループと同じ時間幅）とし、デジタル信号として ＲＢ２で受けたが、１８Ｆ２５５０ のループ側の時間設定により、１０００回に１回程度の数え落しとなる。 これによって、ＵＳＢ電源だけを用いても問題なく動作した。 メモリ・クリア用のタクトスイッチ入力も ＲＥ３で受け、割込みは全く使わなかった。ＲＥ３で受けるために コンフィグレーションのMCLRE はＯＦＦにする。（ＯＮではＰＩＣの電源がリセットされる）
ＡＤコンバーターの書式は、１４Ｋ５０と異なり、ADCON0、1、2 を設定し、ａｄｃ．ｈのヘッダを取り込み、SetChanADC( ) で行なった。
ＥＥＰＲＯＭへのバイト読出し、書込みは、i2c．ｈを取り込み、上記の関数を使用した。 書込みには時間がかかるので、約１２ｍＳを挿入した。（もっと短くても良い） 読出しは、１２ＭＨｚの動作クロック（２０ＭＨｚレゾネータ発振）で問題なく行なえた。 ＡＤ変換結果のデータは、１．と同様に、電圧、電流のそれぞれの ADRESH、ADRESLの数値を分けて、データ１セットにつき４つの記録バイトを用いて順次記録・読出しした。
また、PreocessIO におけるＵＳＢへの送信は、if(mUSBUSRTTIsTxTrfReady( ){ から CDCTxService( ) までのループを、１つの ｊ に対し2回繰り返すことによって、奇数番目のみしか出力しないという”歯抜け”を防ぐようにした。（このＵＳＢ処理は、1回送信すると 次の回は送信を受け付けないようになっているらしい）
ゲートタイムは、１分、１０秒、および、テスト用に短時間（約０．７秒）の３種類切り替えるようにした。ＰＩＣ１６Ｆ６２８Ａの発振用水晶 １０ＭＨｚより、動作クロック２．５ＭＨｚ。（例えば、太陽電池を昼間の６時間、１分毎にデータ採取すれば、３６０セットのデータ数になる。この場合の時間誤差は 割込みループの回数のみの設定で １８秒以内。これ以上の時間精度が必要ならば、ＴＭＲ１Ｈ、Ｌを調整する。）
デジタル入力なので、消去用のタクトスイッチの押し心地は悪く ２〜３回押さないと動作しない場合もあった。 ＥＥＰＲＯＭデータの消去には データの個数だけ０を書き込むので、１０００セットのデータ消去に（書込みの待ち時間を短くしているので、）約５秒かかる。
パソコンへの出力は、ＵＳＢに接続してから、ＴｅｒａＴｅｒｍ等のシリアル通信ソフトを開き、パソコンの Ｅｎｔｅｒキー（０ｘ０Ａ）を押すことによって、データＮＯ、電圧（Ｖ）、電流（ｍＡ）、および、各電圧×電流を順次総和した積算値（ｌｏｎｇ変数） を1行ずつ表示する。（１０００行表示するのに約１３秒かかる） 通信速度は任意。 この積算値のうち一番下の数値は、測定時のゲートタイムを掛けることによって 電力積算値（ｍＷ・ｈｒ など）となる。
外部ＥＥＰＲＯＭは かなり多くのデータを記録することができる（２４ＬＣ２５６ １個で 最大３２ｋバイト ＝ ４個１セットのデータで ８０００セット）ので、パソコンに出力されたデータは、パソコンのソフトによって処理する方が良いと思われる。 因みに、Microchip社のＩ2Ｃ EEPROM としては ２４ＬＣ６４（６４ｋｂｉｔ・８ｋバイト）、２４ＬＣ１０２５（１Ｍｂｉｔ）などがある。
● ソース： ソース（６２８Ａ）：