マイコン入門 PWMと入出力ポートで操るDCモーターの回転制御

#ifndef MOTOR_H
#define MOTOR_H
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//  マクロ定義(Macro definition)
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//  型定義(Type definition)
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typedef enum
{
    E_MOTOR_FORWARD = 0,        //  前方
    E_MOTOR_BACKARD,            //  後方
    E_MOTOR_TURN_RIGHT,         //  右回転
    E_MOTOR_TURN_LEFT,          //  左回転
} E_MOTOR_DIR;

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//  プロトタイプ宣言(Prototype declaration)
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void Motor_init(void);
int Motor_runStart(E_MOTOR_DIR dir, unsigned char duty);
int Motor_runStop(void);

//------------------------------------------------
#endif  // MOTOR_H

#include "iodefine.h"
#include "motor.h"

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//  概　要：初期化
//  引  数：なし
//  戻り値：なし
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void Motor_init(void)
{
    TZ.TSTR.BIT.STR0    = 0;     // タイマZのch0をカウント停止

    TZ0.TCR.BIT.TPSC    = 0;     //  分周なし
    TZ0.TCR.BIT.CKEG    = 0;     //  立上りエッジカウント
    TZ0.TCR.BIT.CCLR    = 1;     //  GRAでコンペアマッチクリア

    TZ.TPMR.BIT.PWMB0   = 1;     //  右モーターPWMモード
    TZ.TPMR.BIT.PWMC0   = 1;     //  左モーターPWMモード

    //  HighからLowへ切り替わる波形
    TZ.TOCR.BIT.TOB0    = 0;     //  PWM波形はHigh
    TZ.TOCR.BIT.TOC0    = 0;     //  PWM波形はHigh
    TZ0.POCR.BIT.POLB   = 0;     //  ローアクティブ
    TZ0.POCR.BIT.POLC   = 0;     //  ローアクティブ

    TZ.TOER.BIT.EB0     = 0;     //  FTIOB0は出力
    TZ.TOER.BIT.EC0     = 0;     //  FTIOC0は出力

    TZ0.TCNT            = 0;     //  カウンタクリア
    TZ0.GRA             = 12000; //  1ms周期のPWMとして動作させる
    TZ0.GRB             = 0;     //  仮設定
    TZ0.GRC             = 0;     //  仮設定
}

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//  概　要：走行開始
//  引  数：dir     方向    E_MOTOR_FORWARD     前方
//                          E_MOTOR_BACKARD     後方
//                          E_MOTOR_TURN_RIGHT  右回転
//                          E_MOTOR_TURN_LEFT   左回転
//          duty    デューティ比(0 - 99)
//  戻り値：0   正常
//          -1  異常
//------------------------------------------------
int Motor_runStart(E_MOTOR_DIR dir, unsigned char duty)
{
    //  デューティ比100%以上は異常扱い
    if (duty >= 100)
    {
        return -1;
    }

    //  走行方向に従ったポート切り替え
    if (dir == E_MOTOR_FORWARD)
    {
        //  右モーター前進
        IO.PDR3.BIT.B0 = 1;
        IO.PDR3.BIT.B1 = 0;

        //  左モーター前進
        IO.PDR3.BIT.B2 = 1;
        IO.PDR3.BIT.B3 = 0;
    }
    else if (dir == E_MOTOR_FORWARD)
    {
        //  右モーター後退
        IO.PDR3.BIT.B0 = 0;
        IO.PDR3.BIT.B1 = 1;

        //  左モーター後退
        IO.PDR3.BIT.B2 = 0;
        IO.PDR3.BIT.B3 = 1;
    }
    else if (dir == E_MOTOR_TURN_RIGHT)
    {
        //  右モーター後退
        IO.PDR3.BIT.B0 = 0;
        IO.PDR3.BIT.B1 = 1;

        //  左モーター前進
        IO.PDR3.BIT.B2 = 1;
        IO.PDR3.BIT.B3 = 0;
    }
    else if (dir == E_MOTOR_TURN_LEFT)
    {
        //  右モーター前進
        IO.PDR3.BIT.B0 = 1;
        IO.PDR3.BIT.B1 = 0;

        //  左モーター後退
        IO.PDR3.BIT.B2 = 0;
        IO.PDR3.BIT.B3 = 1;
    }
    else
    {
        return -1;
    }

    //  GRAの周期レジスタをベースにデューティ比の割合を設定
    TZ0.GRB = TZ0.GRA * (duty / 100.0);
    TZ0.GRC = TZ0.GRA * (duty / 100.0);

    // タイマZのch0をカウント開始してPWM動作開始
    TZ.TSTR.BIT.STR0 = 1;

    return 0;
}

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//  概　要：走行停止
//  引  数：なし
//  戻り値：0   正常
//          -1  異常
//------------------------------------------------
int Motor_runStop(void)
{
    //  右モーター停止
    IO.PDR3.BIT.B0 = 1;
    IO.PDR3.BIT.B1 = 1;

    //  左モーター停止
    IO.PDR3.BIT.B2 = 1;
    IO.PDR3.BIT.B3 = 1;

    // タイマZのch0をカウント停止してPWM動作停止
    TZ.TSTR.BIT.STR0 = 0;

    return 0;
}

#include "iodefine.h"
#include "led.h"
#include "sw.h"
#include "timer.h"
#include "lsen.h"
#include "sci.h"
#include "spk.h"
//  モーターモジュールを使用するためインクルード
#include "motor.h"

//------------------------------------------------
//  内部プロトタイプ宣言
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void main_init(void);

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//  概  要：エントリーポイント
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void main(void)
{
    //  システム初期化処理
    main_init();

    while(1)
    {
        Motor_runStart(E_MOTOR_FORWARD, 50);
        Timer_waitTime(1000);

        Motor_runStop();
        Timer_waitTime(1000);

        Motor_runStart(E_MOTOR_TURN_LEFT, 30);
        Timer_waitTime(1000);

        Motor_runStop();
        Timer_waitTime(1000);

        Motor_runStart(E_MOTOR_BACKARD, 50);
        Timer_waitTime(1000);

        Motor_runStop();
        Timer_waitTime(1000);

        Motor_runStart(E_MOTOR_TURN_RIGHT, 30);
        Timer_waitTime(1000);

        Motor_runStop();
        Timer_waitTime(1000);
    }
}

//------------------------------------------------
//  概  要：システム初期化
//------------------------------------------------
void main_init(void)
{
    //---------------------------------------------------
    //  ウォッチドッグタイマの停止(消さないこと)
    //---------------------------------------------------
    WDT.TCSRWD.BYTE = 0x92;
    WDT.TCSRWD.BYTE = 0x92;


    //---------------------------------------------------
    //  PCRの設定(PCRは書き込み専用レジスタ)
    //---------------------------------------------------
    IO.PCR3         = 0x0F;     //  P30,P31,P32,P33を出力(モーター回転方向制御)
    IO.PCR6         = 0x11;     //  P60,P64を出力
    IO.PCR7         = 0x00;     //  P74を入力


    //---------------------------------------------------
    //  モジュールの初期化(各モジュールの初期化を実施)
    //---------------------------------------------------
    Led_init();
    Sw_init();
    Timer_init();
    Lsen_init();
    Sci_init();
    Spk_init();
    Motor_init();

}