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  UltraSonic US-015     By  JA3OOK 中村　利和
    v1.0 2017/9  正式版
　　　　
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開発環境
    MPLAB X IDE
    MPLAB XC8 C Compiler Free mode
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// refer \c:Program Files(x86)\Microchip\xc8\v1.40\docs\chips\16f1619.html
#pragma config BOREN =OFF   //Brown-out Reset enable
#pragma config WRT =OFF     //Write protection off
#pragma config FOSC =INTOSC //INTOSC oscillator: I/O function on CLKIN pin
#pragma config PLLEN =OFF   //4x PLL is enabled when software sets the SPLLEN bit
#pragma config MCLRE =OFF   //MCLR  disabled
#pragma config WDTE =OFF    //WDT disabled
#pragma config CP =ON       //Code protection on
#pragma config LVP =OFF     //RB3 is digital I/O, HV on MCLR must be used for programming
#pragma config PWRTE =OFF   //Power-up Timer Enable
#pragma config IESO =OFF    //Internal External Switchover mode disabled
#pragma config FCMEN =OFF   //Fail-Safe Clock Monitor disabled

#include "pic16f1619.h"
#include <xc.h>
#include "lcd_v2.h"

#define MHz 000000
//#define _XTAL_FREQ 8MHz  //PIC_OSC_FREQ
#define _XTAL_FREQ 1MHz  //PIC_OSC_FREQ

// Version and author
#define ver    " v1.0 "
#define author "JA3OOK "

//入力ポートは Rxx を記述    出力ポートは LATxx を記述
#define lcd_vdd LATC0  // VDD of LCD
#define RA3     RA3    // Dummy
#define trigger LATA5  // Trigger
#define echo    RA4    // Echo SMT1SIG

unsigned int t1count  ;       // タイマー設定値
unsigned int count_for_trig ; // triggerタイミングのために割込み発生回数をカウントする変数
unsigned int echo_w ;         // パルス幅
//unsigned short long echo_w ;  // パルス幅

bit trigger_flag;       // trigger timing flag
bit measure;            // 計測中

unsigned int timer; 	//temporaryタイマー用(符号無し16ビット長)
unsigned char str[21];  //temporary work

void
interrupt InterTimer( void ){  // タイマー割込み
    if(TMR1IF == 1) {           // タイマー1の割込み発生か？
        TMR1H   = (t1count >> 8);       // タイマーの初期化
        TMR1L   = (t1count & 0x00FF) ;  // タイマーの初期化
        TMR1IF = 0 ;    // タイマー割込フラグをリセット
//        count_for_trig++ ;           // 割込み発生回数をカウント
//        if(count_for_trig >= 2){ //割り込み2回で１秒
            trigger_flag = 1; //測定指示
//            count_for_trig = 0;            
//        }
    }
}
    
void
Analize_distance(void){
    //SMT1（SIGNAL MEASUREMENT TIMER 1）を設定
    SMT1CON0 = 0b10000000; //SMT1有効　プリスケーラー1:1
    SMT1CON1 = 0b00000010; //まだ開始しない　１回のみ計測　SMTの動作モードは周期とduty計測
    SMT1STAT = 0b00000000;
    SMT1CLK  = 0b00000001; //クロック単位は Fosc/4
    SMT1WIN  = 0b00000000;
    SMT1SIG  = 0b00000000; //信号入力はSMT1SIGピン
    
    //初期値設定  測定はまだだよ
    count_for_trig = 0;
    trigger_flag = 0;
    measure = 0;

    while(1){   //無限loop
        if(trigger_flag){ //測定指示あり
            trigger_flag = 0;
            trigger = 1;
            __delay_us(15); // 10us以上
            trigger = 0;            
            SMT1GO = 1; //測定開始せよ（echo信号ONの幅をもとにカウント数を求める）
            measure = 1;
        }
        
        if(measure && !SMT1GO){  //測定中で、SMT1GOが0か？
            measure = 0;
            //  SMT1CPWU 今回のセンサーの場合は使わなくて(値をzeroとみなして)大丈夫
            echo_w = (SMT1CPWH << 8);   //echo_w = SMT1CPWH * 256; と同じ意味
            echo_w = echo_w + SMT1CPWL; //カウント数が求まった
//            Lcd_goto(0x07);         //LCDの表示位置を指定
//            Bin2str(echo_w, str, 5);//２進数を10進数へ変換
//            Lcd_puts(str);          // カウント数を表示

    //距離の計算条件　音速＝346m（温度24度） CPUクロックが1MHz、その1/4毎にカウントアップ
    //               音速は温度が低いほど遅くなる　（338m 温度10度）
    //計算　対象物までの距離1cm、往復2cmに要する音速での時間は　2/(346*100)=57.8us
    //　　　1カウントの時間は  1/(1000000/4)=4us
    //    　従って往復2cm（対象物までの距離1cm）の場合のカウント数は　57.8us/4us=14.45カウント　14.5カウントと約す
    //　　　カウント数から距離を求める次の計算は整数型で行っているので、小数点以下の誤差をなくす目的で10倍して計算している
            if(echo_w < 6550){
                echo_w = (echo_w * 10 / 145); // 対象物までの距離をcmへ換算　
                Lcd_goto(0x00);         //LCDの表示位置を指定
                Bin2strB(echo_w, str, 3);//２進数を10進数へ変換（ゼロサプレス）
                Lcd_puts(str);          // 距離を表示
                Lcd_puts("cm");
            }else{
                Lcd_goto(0x00);         //LCDの表示位置を指定
                Lcd_puts("over ");
            }
        }
    }
}

void
main(void){
    // see Data sheet PIC16F1619 
    //OSCCON = 0b01110010 ;//internal OSC 8Mz
    OSCCON = 0b01011000;		//internal OSC 1Mz
    OPTION_REG = 0b10001000; //All weak pull-ups are disabled (except MCLR, if it is enabled)
                             //Prescaler is not assigned to the Timer0 module 
  
    // LCDのVDDをONする前は、LCDへのすべてのポートはlowであること。    
    ANSELA= 0b00000000;	//All デジタル(既定値：アナログ)
    TRISA = 0b00011000; //RA4:Echo=SMT1SIG  RA3:input(dummy)
    PORTA = 0b00000000; // 
    WPUA  = 0b00000000; // 

    ANSELB= 0b00000000;	//All デジタル(既定値：アナログ)
    TRISB = 0b00000000; //
    PORTB = 0b00000000;	//初期化
    
    ANSELC= 0b00000000;	//All デジタル(既定値：アナログ)
    TRISC = 0b00000000; //
    PORTC = 0b00000000;	//
    WPUC  = 0b00000000; //
    
    //  PPS（PERIPHERAL PIN SELECT MODULE）を設定
    //  SMT1SIG の既定ピンは　RA4 (see Data sheet P182,P180)
    //  SMT1SIGPPS = 0b00000100; //SMT1計測シグナルの入力ポート:RA4 (see Data sheet P182,P180)

    T1CON = 0b00110001; // instruction clock (FOSC/4)でTIMER1を使用、ﾌﾟﾘｽｹｰﾗｶｳﾝﾄ値 1:8
    T1GCON= 0b00000000;
        t1count = -15625; // タイマー1用カウントの初期値(15625カウントでオーバー)
        //t1count:15625の場合 割込間隔0.500sec = (1/1000000μs*4*8*15625)
        // （Fosc=1MHz Prescale=8 において）
    TMR1H   = (t1count >> 8);       // タイマーの初期化
    TMR1L   = (t1count & 0x00FF) ;  // タイマーの初期化
    TMR1IF = 0 ;              // タイマー0割込フラグを0

    count_for_trig  = 0 ;          // 割込み発生の回数カウンターを0


    //LCD initialize and cleare
    // LCDのVDDをONする前は、LCDへのすべてのポートはlowであること。    
    lcd_vdd = 1;
    __delay_ms(30); //長めを設定
    Lcd_init();
    Lcd_clear();
    Lcd_write(0b00001100);	//Display on, no cursor, no blinking 
    Lcd_goto(0x00);	   //LCDの表示位置を一行目左端
    Lcd_puts("Ultra-sonic");    
    Lcd_goto(0x40);	   //LCDの表示位置を二行目左端
    Lcd_puts(ver);     //LCDにメッセージを表示
    Lcd_puts(author);  //LCDにメッセージを表示
    timer = 3; while(timer--){__delay_ms(1000);}; 	//Wait
    Lcd_clear();

    TMR1IE = 1 ; // タイマー1割込をマスクしない
    PEIE   = 1 ; // 周辺割込みをマスクしない
    GIE    = 1 ; // 全割込み処理をマスクしない
    Analize_distance();
}