時計の仕様を決めよう
啓二さんに教えてもらったレシピで、毎週土曜、日曜の夕食
を作っている哲さん。今日は、何やらノートをもってきて、
本格的に料理を習うつもりのようです。マイコンに関連する
方は、大丈夫なのでしょうか。愛犬ロボの背中には、鶏卵の
パックが入った袋が。一体何をしようというのでしょう。
哲 ：こんちは、今日は、卵持参できてしまった。
啓二：何だよ、料理教室に移るのか。
哲 ：瑞希に、レパートリーを増やしてこいと言われてさ。
卵が食材として安いから、１パック買ってきたのさ。
卵焼きや目玉焼きでない調理の方法を教えてくれよ。
啓二：しかたないなあ。じゃあ、温泉卵、煮卵、茶碗蒸しあたり
から教えるよ。オムレツは結構むずかしいし、専用フライ
パンを用意した方がいいから、鍋を使ってできるのでいこう。
哲 ：よろしく。でも、お前、どうしてそんなに料理ができるんだ。
啓二：一人で生活しているんだ。食事は自分で作らないとならない。
仕事をしながら、工夫しているのさ。そうそう、夜は、ＮＨＫ
教育で「きょうの料理」を見ている。夕飯を食べながら。
哲 ：で、今日は何をするんだ。
啓二：時計の仕様を決めてしまおう。
哲 ：そんな、製品を作んじゃないんだからさ。
仕様書をかけっていうのか。
啓二：そんな大それたことをしないよ。でも、少なくとも、
回路図は作成しないと作れないだろう。プログラム
するにしても、出力するピンと入力するピンが不明
だと、先に進めないだろうが。
哲 ：それもそうだな。
啓二：まず、スイッチは、５個使う。３個タクトスイッチで、
残りがスライドスイッチだ。
哲 ：スライドスイッチは、何に使うんだ。
啓二：時刻設定、タイマー設定の切り替えだ。
こんなような２個のスライドスイッチを利用すると
２の２乗で４通りの指定ができる。
OFF OFF 時計動作
OFF ON 時刻設定
ON OFF タイマー開始時刻設定
ON ON タイマー終了時刻設定
哲 ：スライドスイッチでモードを読み込んで、タクト
スイッチで動作を決定するのか。うまくいくかな。
啓二：うまくいくようにプログラムを作るの。できるかなあ
ではなくて、できるようにする。この気構えが重要だ。
哲 ：モードは、時刻設定、タイマー設定に関連する処理か。
啓二：タクトスイッチの使い方を決めよう。
４けたの中で、けた移動のために、１個利用する。
該当けたの数値を＋１処理するために、１個利用。
残りは、確定のために利用する。
哲 ：使い勝手の問題だが、確定のタクトスイッチを押して
しまったならば、一度モードスイッチを切り替えない
限り、同じ処理をしないとするか。
啓二：少しわかりにくいなあ。
確定タクトスイッチを押して、一度確定しても、モード
スイッチを切り替えない限り、同じ処理ができるように
しよう。
哲 ：そうだな。結局、時計動作にモードを切り替えると、
それでいいんだからなあ。
ところで、どのけたを扱っているのかを知らせる方法
は、どうすればいいかな。
啓二：該当するけたを、ブリンクすれば、充分だろう。
哲 ：シフトレジスタを利用して、ブリンクをやるには、どう
したらいいかな。プログラムが思い、浮かばない。
啓二：詳細は、全体を決めてから、詰めていくようにしよう。
細かい内容に入っても、方向が確定していなければ、無駄
になるから。
哲 ：そうだな。見切り発車して、後で苦しむのは、いやだし。
啓二：で、今度は、ハードウエアの仕様だ。
電源電圧は、１２Ｖだな。
哲 ：＋５Ｖじゃ駄目か。
啓二：バラのＬＥＤで、１セグメントを５個にすると、順方向
電圧は合計１０Ｖくらいになる。
だから、＋５Ｖじゃ駄目。１２Ｖはないとねえ。
哲 ：そうか、そういうときにも、計算が必要なんだな。
啓二：そう。Windowsマシンのプログラムのように、作りながら
修正してなんてことをしていると、半田付けもやり直し、
プログラムもやり直しで時間がどんどん過ぎていく。
だから、最初に仕様をきっちりと決めるの。
哲 ：電源が決まったなら、マイコンの方はどうするんだ。
１２Ｖをそのまま接続したら、吹っ飛ぶだろう。
啓二：３端子レギュレータを利用して、５Ｖまで落として使う。
逆接続防止で、３端子レギュレータの入力にダイオード
を入れる。
哲 ：何だよ、それ。
啓二：簡易電源を作らせたときに、説明しただろう。
電源を逆に接続しても、マイコンや周辺回路が壊れない
ようにするって。
哲 ：ああ、そうだったなあ。でも、そこまでしなくても大丈夫
じゃないか。
啓二：念には念をとね。５Ｖは、マイコンの他にも、７４ＨＣシリーズ
の電源になるから、逆接続防止ダイオードの容量は、１Ａで充分。
哲 ：電源が、正しく接続されていることを示す、表示器も必要じゃないか。
啓二：そうか。じゃ、ＬＥＤを使って電源のパイロットランプにするか。
哲 ：時計が動いていることを示すような表示器もほしいなあ。
啓二：マイコンの１ピンを使って、ＬＥＤを２秒に１回程度光らせてやれば。
待てよ、これがあれば、電源表示パイロットランプは、不要だな。
哲 ：どういうことだよ。
啓二：電源が正しく接続されていれば、マイコンが動く。
マイコンのプログラムが動けば、ＬＥＤが１秒ごとに
ブリンクする。更に、時計を実現するためには、１秒
ごとにタイマー割込みが必要で、カウンタを＋１すれば
いい。
哲 ：なるほど、兼用させるのか。
啓二：そう。リソースを限定して、その中でいろいろやると、バグ
の存在範囲を狭められる。当然、不具合の原因になる個所も
限定できるってわけさ。
哲 ：じゃあ、マイコンで利用するピンを確認するか。
スイッチ入力は、スライドスイッチ２ピン、タクトスイッチ
３ピンの合計５ピン。時計出力部７セグメントＬＥＤ４けた
に４ピン、動作表示ＬＥＤに１ピン、タイマー制御出力の１
ピンで、合計６ピン。全部で、１１ピンだ。
啓二：手持ちの７８ｋは、２０ピンだから、どう割り当てるかだな。
ＬＥＤを駆動できるピンは、Ｐ２０からＰ２３の４ピン。
ホワイトボードに描いてみるか。
哲 ：まだ、ピンは残っているのかな。
啓二：Ｐ４３、Ｐ４４が残っている。この２ピンは、シリアル関連
のピンなので、ハードウエアデバッグ用にモニタプログラム
を入れ、利用できるようにしておこう。
哲 ：どうやら、外部が固まったなあ。
これで半田付けをするするのか。
啓二：いや、一度ラフなプログラムを書いてみて、不具合がないか
をチェックした方がいいなあ。
Appliletを動かすと、このピンは入力にしか使えないだとか、
出力だけだとかを、教えてくれるから、それを利用する。
哲 ：Appliletって、そういう風に使うのか。
啓二：人それぞれだけれど、ハードウエアマニュアルをひっくり
返して調べなくてもいいところは、もろ使わせてもらう。
哲 ：時計だから、タイマー割込みを使うのだろうけれど、この
７８ｋには、何個タイマーがあるんだよ。
啓二：１６ビットが１個、８ビットが２個、ウオッチドッグが
１個かな。時計くらいならば、８ビットタイマー１個で
何とかなるさ。今日は、ここまでだな。
おっと、レシピだ、レシピ。
（料理のレシピ その３）
Ａ 食材の用意
納豆：５０ｇ１パック 大根：２ｃｍほど
Ｂ 料理方法
おろし金で、小鉢に、大根おろしをつくる。
納豆を、１パック分よくこねて、糸を引かせる。
小鉢に、納豆を入れて、少しまぜる。
Ｃ 盛り付け
小鉢の大根おろし納豆に、醤油をかける