ＰＩＣ１８ 電圧計/温度計
ＰＩＣ１８シリーズは、１２Ｆや１６Ｆシリーズとは コンパイラとプログラムの書式が若干異なるが、ＡＤコンバーター、通信、ＩＮＴ入力等の機能が充実し、フラッシュメモリ、ＲＡＭの容量も大きく、８ ビットマイコンのハイエンド機種の位置付けにある。 とりわけ、ＰＩＣ１８Ｆ１４Ｋ５０、１８Ｆ２５５０、１８Ｆ４５５０などは別名”ＵＳＢマイコン”ともいわれ、入手しやすい ＵＳＢ内蔵マイコンである。
１． ＭＰＬＡＢ Ｃ１８ のダウンロード と セットアップ：
・ ＰＩＣ１８シリーズ用の Ｃコンパイラは、マイクロチップテクノロジー社のウェブページから 評価版（無償、６０日で最適化の機能が無くなる）をダウンロードする。（ダウンロードのための登録記入が必要。 また、”学習版”は最適化の機能がなくなったものと同じ）
http://www.microchip.com/ → Development Tools → Compilers → MPLAB C Compiler for PIC18 MCUs → ・・・ Standard-Eval Version（＝評価版）
・ ＭＰＬＡＢ Ｃ１８を ＭＰＬＡＢ ＩＤＥ から使うには、① ＭＰＬＡＢ ＩＤＥに実行ファイル（.exe）の位置を知らせ、② ヘッダとライブラリの検索パスを設定する必要がある。
ＭＰＬＡＢ ＩＤＥを起動し、 [Project] → [Set Language Tool Location] → [Microchip C18 Toolsuite]
① （実行ファイルの選択） [Executables] の下層項目で、[Brows]で選択 （起動ドライブをＣと仮定して、）
MPLAB C18 C Compiler： C:\MCC18\bin\mcc18.exe
MPLIB Librarian： C:\Program Files\Microchip\MPASM Suite\mplib.exe
MPLINK Object Linker： C:\Program Files\Microchip\MPASM Suite\mplink.exe
② （検索パスの設定） [Default Search Path] で、
[Include Search Path]： （ヘッダ） C:\MCC18\h
[Library Search Path]： （フォルダ） C:\MCC18\lib を選択
＊ 実行ファイル、検索パスの関連付け（①、②）は、Ｃ１８コンパイラのアセンブラ、ライブラリアン、リンカ （C:\Program Files\Microchip\mplabc18\bin\mcc18.exe、 C:\Program Files\Microchip\mplabc18\bin\mplib.exe、 C:\Program Files\Microchip\mplabc18\bin\mplink.exe、C:\Program Files\Microchip\mplabc18\h、 C:\Program Files\Microchip\mplabc18\lib） のようにしても良い。
・ プロジェクト作製では、プロジェクトウィザードから開き、言語では Microchip C18 ToolSuite を選択する。（その他は ＰＩＣ１６と同様） ビルドは、Make ボタンで行なう。
・ hex. ファイルのＰＩＣへの書き込みは、 ＰＩＣ ｋｉｔ ２ または ３ で問題なく行なえるが、これが無くても ＵＳＢコネクタを接続しておけば、ブートローダをパソコンから書き込むことができる。
（メモリ比較）
ＰＩＣ１８Ｆ１４Ｋ５０ フラッシュ（プログラムメモリ）： １６ｋバイト、 ＲＡＭ： ７６８バイト、 ＥＥＰＲＯＭ： ２５６バイト
ＰＩＣ１８Ｆ２５５０ ３２ｋバイト、 ２０４８バイト、 ２５６バイト
ＰＩＣ１８Ｆ４５５０ ３２ｋバイト、 ２０４８バイト、 ２５６バイト
ｃｆ． ＰＩＣ１６Ｆ６７５ １ｋワード（１ワード＝１４ビット）、 ６４バイト、 １２８バイト
ＰＩＣ１６Ｆ６２８Ａ ２ｋワード、 ２２４バイト、 １２８バイト
ＰＩＣ１６Ｆ８７７Ａ ８ｋワード、 ３６８バイト、 ２５６バイト
２． ＰＩＣ１８Ｆ１４Ｋ５０ ＬＣＤ表示電圧計の作製：
ＰＩＣ１８Ｆ１４Ｋ５０ （２０ｐｉｎ）は価格（２００円前後）の割りに機能が充実し、フラッシュメモリ、ＲＡＭ容量も充分ある。 ここではまず、 ＡＤコンバーター と ＬＣＤ表示を含む 簡易電圧計を作製した。
アナログ入力 ＡＮ８、９ を使い、ＩＮＴ０、１入力、ＣＣＰ１出力ピンを取っておくために、ＬＣＤの ＤＢ４～７ に接続する端子には ＲＢ４～７ を用いた。（シリアル通信（ＴＸ、ＲＸ） を用いる場合は、ＲＣ４～７ を用いる。 因みに、ＲＡ０、１、３は入力専用で出力用にできない。） ＬＣＤは通常用いてきた ＳＣ１６０２Ｂ（１６文字×２行キャラクター液晶）を使用。
内部発振（４ＭＨｚ → 動作１ＭＨｚ）に設定したので、ここではセラミック発振子や水晶は使わない。発振子を使用する場合の最高速度は 12MHz 発振で 内部 ＰＬＬにより４８ＭＨｚとなり、ＵＳＢ２．０のフルスピード（１２Ｍビット/秒）に対応する。
ＵＳＢコネクタは、Ｂタイプを用いるべきで、ここではミニＢを用いたので、これには１．５ｍｍｔのプリント基板の厚み程度のピンの長さしかなく、加工が難しかった。（ピンすべてにφ．２程度のメッキ線を半田付けしてから穴に差込み伸ばす）
電池電源からのセルフパワーが切れた際に、ＵＳＢコネクタの１ピンからの パソコンのバスパワー（５Ｖ電源）に切り替えるための回路を付け加えた。これは、セルフパワーがつながっている場合は、バスパワーからの電流はＦＥＴ（２ＳＪ６８０、２．５Ａ、ＯＮ抵抗１．６Ω）によって阻止され、セルフパワーのみによる供給が行なわれる。逆流防止用の ショットキーダイオード（１Ｓ４）は電圧降下が０．２Ｖ程度と低いのでこれを用いる。（他のシリコンﾀﾞｲｵｰﾄﾞでは０．６Ｖ）
３． Ｃ１８のプログラム：
コンフィグレーションの書式は、ＰＩＣ１２や１６シリーズとかなり異なっていて、項目が多く とっつきにくい。 ピンの機能を一括管理するレジスタのようなものは存在せず、それぞれの機能ごとに有効/無効を設定する。（概して、アナログがデジタルよりも優先、入力が出力よりも優先）
時間を規定する delays 関数は、ライブラリのヘッダファイルをそのまま呼び出す。 内部クロック４ＭＨｚ（動作クロック１ＭＨｚ）なので、時間の最小単位は Ｄｅｌａｙ１ＴＣＹ( ) ＝ １μＳ となる。
ＬＣＤ表示のための関数は、ＰＩＣ１６シリーズと同じように ソースファイルに入れたが、決まりきっているので 同じプロジェクトフォルダに入れて、ヘッダーファイルとして呼び出すこともできる。 （ＬＣＤ用のヘッダーファイル群は ＭＰＬＡＢ、Ｃ１８の ライブラリにもあるが、使い方が煩雑で 一般にもあまり用いられていない）
ケースバイケースで小数点を入れて１０進表示するための lcd_putv( ) のような関数は、ソースファイルに書いた方が 書き換えに便利である。
（コンフィグレーションと 液晶表示関数部分）
ＡＤコンバータのプログラムは、あらかじめ プロジェクト・フォルダ（メモ帳ファイルとして保存）に入れておいて、そこからヘッダーファイル lib_adc.h として取り込み、メイン関数のループの中で初期化（基準電圧選択、チャンネル選択、データの右寄せなど）をする。
ＰＩＣ１８Ｆ１４Ｋ５０では、ＡＤコンバータの選択を ＡＮＳＥＬ と ＡＮＳＥＬＨ で、１：１対応で簡単に行なえる。（ＰＩＣ１８Ｆ２５５０では ＡＤＣＯＮ１の設定が必要）
ＡＤコンバータの参照電圧に Ｖｄｄ と Ｖｓｓ（ＧＮＤ） の差 ＝ ５Ｖ （ADC_REFの記述）としたので、この回路の場合はレギュレータの電源電圧の安定化が精度のポイントとなる。参照電圧に 電圧リファレンスＩＣ（ＴＬ４３１など）を使ったほうがさらに良い。
変換されたデータは１０ビットで、ＡＤＲＥＳＨ（上位８ビット） と ＡＤＲＥＳＬ（下位８ビット） に分けられてレジスタに入るので、それを２バイト（１６ビット）に宣言された ｉｎｔ変数（ ｖ 等）に読み込む。
＊ この際注意すべきことは、 ｖ ＝ (ＡＤＲＥＳＨ ＜＜ ８）｜ＡＤＲＥＳＬ のようにシフトレジスタで行なうと、データの取り込みが不安定になって表示がふらつくので、 ｖ ＝ (ＡＤＲＥＳＨ ＊ ２５６） ＋ ＡＤＲＥＳＬ のように演算式にする。
変換データは、５Ｖを１０２４分割した単位になっているので、４９を掛けて５桁の数値とし、そのまま２番目に小数点を入れて表示する。 アッテネーター等を付けた場合は、倍率を変化させる。いずれにしても、２16 － １ ＝ ６５５３５ をオーバーフローしないように気をつける。オーバーフローする場合は、Bresenham アルゴリズムにより計算することができる。（ → ＰＩＣ応用回路（３）② ） （＊ さらに桁数が多い場合は初めから long 変数 を使用）
（メイン関数部分： ＡＤ変換、ＬＣＤ表示）
チャンネルの片側がＯＰＥＮになっていると、電気的な原因で表示がふらつくので、アースと短絡しておく。アッテネータや温度計測用ＩＣなど、抵抗を介してアースに落とす場合は問題ない。
デジタルテスターとの同時測定結果より、ＡＤコンバータ単独の性能は、０．５Ｖ以下では上に凸の曲線となって歪むので、（通常行なわれているように、）オペアンプ（ＮＪＵ７０３２Ｄ、ＬＭ３５８Ｎなど）の 増幅器＋差動アンプ・バッファ を前段に付けて、５～１０倍（＝ １～４．５Ｖ程度）にしてからＰＩＣに入れたほうが良いと思われる。 １Ｖ～４．５Ｖでは直線性はまあＯＫ。
● ソース： lib_adc.h：
４． 温度計と切り替えスイッチの追加：
温度センサＩＣ としては、出力電圧が摂氏温度に比例して使いやすい ＬＭ３５ＤＺ（温度（℃）×１０ ＝ ○○○ｍＶ、 ０～１００℃）を用いた。このため、１０進表示関数 ｐｕｔｖ（） を直して ｐｕｔｔ（） として、○○．○（℃） の表示とした。刻みは０．５℃くらい。
また、タクトスイッチによって、先の電圧計表示と、この温度計表示を切り替えるために、ＩＮＴ０による割込み関数を作製した。
ＰＩＣ１８Ｆ１４Ｋ５０ の外部割込み用の入力ピン（ ＩＮＴピン）は３本あり、また、タイマー０、１、２、３、 ＡＤコンバータ変換終了、コンパレータ比較完了、キャプチャ/コンペア、シリアル送受信完了、Ｉ2Ｃ/ＳＰＩ各種動作、ＵＳＢ各種動作など、一通りの割込み機能を持っている。中でも ＰＩＣ１２、１６よりも改良された点は、割り込みの優先順（高優先、低優先のみ）がつけられることである。
ここでは、スイッチ１個だけで、タイマー割込みなどを使わないので、優先順の無い 単純割込みで行なうことにする。（ＩＮＴ０は 常時 高優先となる）
割込みベクタのアドレスを指定する際、 goto という分岐命令（ジャンプ命令）は、唯一、Ｃ言語では困難な文法であり、わざわざアセンブリー言語に直してから行なう。
● ソース： lib_adc.h：