ALL BAND TRANSCEIVER (5)

今回はこのTRANSCEIVERの中枢であるコントローラーについて簡単に解説します。

Microprocessor　

　今回のコントローラーは、以前BlogにUPしたVFO Ver8.0を基にカスタマイズしています。
　MPUは、Arduino Due を使用しました。今回のプロジェクトでは、ALL BANDで多機能であるため、I/Ｏが多く、十分なメモリ容量でスピードが速いものを必要としました。
　主な仕様は以下の通り


Specification
Microcontroller AT91SAM3X8E
Operating Voltage : 3.3V
Input Voltage (recommended) : 7-12V
Input Voltage (limits) : 6-20V
Digital I/O Pins : 54 (of which 12 provide PWM output)
Analog Input Pins : 12
Analog Outputs Pins : 2 (DAC)
Total DC Output Current on all I/O lines : 130 mA
DC Current for 3.3V Pin : 800 mA
DC Current for 5V Pin : 800 mA
Flash Memory : 512 KB all available for the user applications
SRAM : 96 KB (two banks: 64KB and 32KB)
Clock Speed : 84 MHz

TFT Color LCD with Touch panel

　今回のコントローラーで一番苦労したところが、タッチパネルのコントロールであった。
LCDは、ドライバーがILI9341でSPIインターフェース。これにタッチパネルが付いたものである。

Specification
Display Color    RGB 65k color
Screen size       3.2inch
Driver              ILI9341
Resolution        320x240 pixel
Interface          4 wire SPI 
Touch panel     Resistive touchscreen
Touch Driver    TSC2046

Arduino Due周りの結線図を再度掲載する。DueとLCDの接続を赤くしてある。

　特に苦労した部分について簡単に記載します。

USB Port
Dueは２つのUSBポートがある。一つはPrograming Portで主にプログラムの書き込み、消去等にしよう。もう一つはNative Portで主にユーザープログラムで使う。
　今回は筐体背面に両方のポートを付けた。Programing用とCAT通信用としている。
 CATはメーカーによってコマンドが違うためどれかに決める必要がある。今回はHamLogの周波数設定程度なので、Yaesu FT-991,Kenwood TS-2000に対応できるようにした。（コンパイル時に選択）
　スケッチは、mainルーチンで外部からUSB経由でシリアル信号を受信したかチェックし、文字列を判読し、情報を返信する単純なスケッチである。以下は参考スケッチです。

---------------------------------------------------------
byte CATbyte = 0;

void setup(){

    SerialUSB(38400);}

void main(){

CATbyte = SerialUSB.available();
if (CATbyte >0){CATset();}

}

//----- CAT Controll(FT-991) -------------------------
void CATset(){
  String CATinput = SerialUSB.readStringUntil(';');
  SerialUSB.flush();
  if (CATinput == "FA"){
    SerialUSB.print("FA");
    String freqtcat = freqt;
    int mojicat=(freqtcat.length());
    if (mojicat <9){
      for (int i=9; i > mojicat; --i){
        SerialUSB.print("0");
      }
     }
    SerialUSB.print(freqtcat);
    SerialUSB.print(";");
  }
  if(CATinput == "MD0"){
    String modecat = String(mode);
    SerialUSB.print("MD0");         
    SerialUSB.print(modecat);
    SerialUSB.print(";");   
  }
  else{
   SerialUSB.print("?;");
  }
}
----------------------------------------------------------

Touch panel
　タッチパネルの処理には非常に苦労をした。製作までにかなりの時間を要したが、逐一記載すると非常に大変なので、結果だけを書くことにする。

タッチパネルには今回抵抗膜方式のもので、タッチしたときの抵抗変化で位置を特定する方式である。タッチパネルのドライバーはTSC2046、LCDはILI9341、MPUはArduino Due。
　初めにタッチパネルのキャリブレーションが必要である。押した位置の抵抗値をLCDのPixelに変換する。これにより位置判断が可能となる。
　キャリブレーションのスケッチは以下のライブラリーのサンプルスケッチにある。
https://github.com/marekburiak/ILI9341_due
[ uTouchCalibration.ino]が目的のスケッチである。
　55行を今回のハードウェアに変更する。
　　　URTouch  myTouch(30, 28, 26, 24, 22);
　　　　　　　　　　　　↓
　　　URTouch  myTouch(6,5,4,3,2);

　73行を使用するLCDの方向に合わせる。（90 or 270）
tft.setRotation(iliRotation270); // landscape
　

これをDueに書き込むと右の画面が表示される。画面のどこかをタッチすると次の画面が表示される。

この画面で左上ハイライトされた+をタッチする。中央の[PRESS]が[HOLD]に代わり[RELEASE]に変わる。すると今度は左中央がハイライトする。同じようにタッチして8か所すべてが終了すると最終の情報画面に変わる。

CAL_X
CAL_Y
CAL_Z
これがキャリブレーションで得られた情報である。

　この情報はIDEのシリアルモニタにも出力される。
　
ここで、今回使うタッチパネル用ライブラリー
http://www.rinkydinkelectronics.com/library.php?id=93にあるURTouchを使用する。

このライブラリー内にある[URTouchCD.h]をエディターで開きオリジナルのXYZをコメントアウトし、シリアルモニタのXYZをコピー＆ペーストし保存する。

　これで使用するLCDのキャリブレーションが終了する。LCDを変更した場合はそのたびにキャリブレーションが必要となる。

参考スケッチ
実際のスケッチの抜きだしなのでよくわからないかもしれない。mainルーチンでパネルが押されたかどうか検出しx,y情報をサブルーチンに渡し処理を行う。URTouchライブラリーのexampleスケッチなど参考にしてください。

-------------------------------------------------------------

void main(){

  if (myTouch.dataAvailable())

    {

    myTouch.read();

    int x = myTouch.getX();

    int y = myTouch.getY();

    ProcessKeyTouch(x, y);  
}

//----- Touch -----------------------------------------------

void ProcessKeyTouch(int x, int y)

{

//  SerialUSB.end();

  ucg.setFont(ucg_font_fub11_tr);

  if (x >= 5 && x <= 5+key_width){               // Menu

    if (y >= 210 && y <= 210+key_height){

      key_rows = 2;

      menu_sub();

    }

  }

  if (x >= 5+1*80 && x <= 5+1*80+key_width){       // Band Set

    if (y >= 210 && y <= 210+key_height){

      key_rows = 3;

      band_set();

    }

  }

  if (x >= 5+2*80 && x <= 5+2*80+key_width){    // Step UP

    if (y >= 210 && y <= 210+key_height){

      fstepmem=fstepmem+1;

      fstepset();

    } 

  }

  if (x >= 5+3*80 && x <= 5+3*80+key_width){    // Step Down

    if (y >= 210 && y <= 210+key_height){

      fstepmem = fstepmem-1;

      fstepset();

    } 

  }

  if (x >= 5 && x <= 67){        // VFO

    if (y >= 10 && y <= 30){

     key_rows = 1;

     vfo_menu();  

    } 

  }

  if (x >= 77 && x <= 122){      // Mode

    if (y >= 10 && y <= 30){

      key_rows =2;

      mode_menu(); 

    } 

  }

  while(x != -1 ){

      myTouch.read();

      x = myTouch.getX();

      //y = myTouch.getY();  

  }

}

一部省略して書いたので少々わかりにくいかもしれませんが、ご容赦

以上　これでALL MODE TRANSCEIVERの解説は終了の予定。質問や、聞きたいことなどご要望があれば追記するかもしれません。メールまたはコメントにてお知らせください。

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