2009.7.21-
HTAで利用するHIDmon(Windows専用)
小山智史(弘前大学)
○ 概要
Irukaさん[1]やsehshuさん[2]が開発されたHIDmonをJAさん[3]が中学校技術科の制御教材に活用されているのを大変興味深く思い、HTAで利用できないものかと試してみました。試行錯誤中ですが、とりあえずご紹介まで。
プログラムはWindowsに実装されているmshtaで解釈されるので、特別なソフトをインストールする必要がなく、すぐに実行できます。ただしhidmon2.js(tiny2313用)とhidmon88.js(mega328用)はSFC miniをインストールする必要があります。一方、hidmon1.js(tiny2313用)の場合、プログラム中のExecで黒い画面が表示されてしまいます。
回路図は下記。tiny2313では、ファームウェアは[5]のmain-12.hex、パソコン側の制御プログラムは[6]のhidmon.dllを使用しました。mega328では、ファームウェアは[8]をベースに作成し、パソコン側の制御プログラムhidmon88.dllは[6][7]をベースに作成しました。(hidmon88.zip)
dude-wrap[9]でbootloadHIDを利用できるようにしたところ、Arduinoからアップロードできるようになりました。
写真右のブレッドボードは、[10]の実装を参考にしました。
| ↓ tiny2313使用 | ↓ mega328使用 | ↓ mega328(ブレッドボード) |
|---|
hidmon1.jsは、hidmon.exeを呼び出して入出力を行っています。また、hidmon2.jsは、SFC miniを使ってhidmon.dllを直接利用しています。(SFC miniについてはirukaさんから教えていただきました。)
| ポートの変数定義 | ... DDRB, PORTB, PINB, DDRD, PORTD, PIND, TCCR0A, TCCR0B, OCR0A, TCCR1A, TCCR1B, OCR1AH, OCR1AL |
| (hidmon88.jsのみ)→ | ADMUX, ADCSRA, ADCL, ADCH, ADCSRB, DIDR0 |
| poke(a,d) | ... アドレスaにデータdをセット |
| peek(PIND) | ... PINDの入力 |
| sleep(t) | ... t(ms)スリープ |
※ 以下のプログラムhidtest1.hta〜hidtest3.htaで、hidmon1.jsまたはhidmon88.jsを使う場合には次の箇所を変更してください。
<![CDATA[
<script src=hidmon2.js></script> → <script src=hidmon1.js></script>
<script src=hidmon2.js></script> → <script src=hidmon88.js></script>
]]>
「点灯」「消灯」「点滅」「カウントアップ」をクリックすると、7セグメントLEDの表示がそれぞれ変化します。
HIDtest1.hta:
<![CDATA[
<html><head>
<meta http-equiv="content-type" content="text/html; charset=_shift_jis">
<script src=hidmon2.js></script>
<title>HIDtest</title></head><body onload=setup()>
<h3 align=center>HTAによるHIDmonの制御 1</h3>
<center>
<button onclick=poke(PORTB,0xff)>点灯</button>
<button onclick=poke(PORTB,0x00)>消灯</button>
<button onclick=LedOnOff()>点滅</button>
<button onclick=LedCount()>カウントアップ</button>
</center>
<script>
var LED=new Array(0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x27,0x7f,0x67);
function LedCount(){
for(var i=0;i<10;i++){ poke(PORTB,LED[i]); sleep(500); }
}
function LedOnOff(){
for(var i=0;i<5;i++){
poke(PORTB,0xff); sleep(500);
poke(PORTB,0x00); sleep(500);
}
}
function setup(){
poke(DDRB,0xff); poke(PORTB,0x00); // PB0-7出力で0
poke(DDRD,0x00); poke(PORTD,0x03); // PD0-6入力でPD0-1をプルアップ
}
function loop(){ } // 50ms毎に実行(何もしない)
</script>
</body></html>
]]>
基板上のスイッチ操作(「カウントアップ」と「カウントダウン」)に応じて、基板上のLEDと画面にカウントを表示します。
HIDtest2.hta:
<![CDATA[
<html><head>
<meta http-equiv="content-type" content="text/html; charset=_shift_jis">
<script src=hidmon2.js></script>
<title>HIDtest</title></head><body onload=setup()>
<h3 align=center>HTAによるHIDmonの制御 2</h3>
<center>
SW1<span id=SW1>●</span> SW2<span id=SW2>●</span><br>
<span id=NUM style='font-size:100pt'>0</span><br>
<span id=XBAR style='height:50;background-color:brown'></span>
</center>
<script>
var LED=new Array(0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x27,0x7f,0x67);
var count=0, _pind, __pind;
function setup(){
poke(DDRB,0xff); poke(PORTB,0x00); // PB0-7出力で0
poke(DDRD,0x40); poke(PORTD,0x03); // PD0-6入力でPD0-1をプルアップ
}
function loop(){ // 50ms毎に実行
_pind=peek(PIND);
SW1.style.color=(_pind&0x01)?"LIGHTGREEN":"RED"; // スイッチの状態表示
SW2.style.color=(_pind&0x02)?"LIGHTGREEN":"RED"; // スイッチの状態表示
if(__pind&(~_pind)&0x01) count++; // PD0:1→0でカウントアップ
if(__pind&(~_pind)&0x02 && count>0) count--; // PD1:1→0でカウントダウン
poke(PORTB,LED[count]); // LEDの数字表示の更新
$("NUM").innerText=count; // 画面の数字表示の更新
$("XBAR").style.width=count*20; // 画面のバーグラフの更新
__pind=_pind; // PD0-6を保存
}
</script>
</body></html>
]]>
「ドレミー」をクリックすると「ドレミー」が、「下の楽譜を演奏」をクリックするとテキスト欄の任意の楽譜を演奏します。
HIDtest3.hta:
<![CDATA[
<html><head>
<meta http-equiv="content-type" content="text/html; charset=_shift_jis">
<script src=hidmon2.js></script>
<title>HIDtest</title></head><body onload=setup()>
<h3 align=center>HTAによるHIDmonの制御 3</h3>
<center>
<button onclick=play("ドレミー")>ドレミー</button>
<button onclick=play(TXT.value)>下の楽譜を演奏</button><br>
<textarea id=TXT rows=8 cols=36></textarea><br>
<font color=green>↑書き替えて演奏できます</font>
</center>
<script>
function beep(f,t){
if(f){
poke(OCR1AH,(FCPU/2/f)>>8); poke(OCR1AL,FCPU/2/f);
poke(TCCR1A,0x40); poke(TCCR1B,0x09); sleep(t);
poke(TCCR1A,0x00); poke(TCCR1B,0x00);
}else sleep(t); // 休符
}
function play(s){
var onkai=new Array();
onkai[0]=new Array(/[ドど]/g,"beep(523.3,400);");
onkai[1]=new Array(/[レれ]/g,"beep(587.3,400);");
onkai[2]=new Array(/[ミみ]/g,"beep(659.3,400);");
onkai[3]=new Array(/[フふ][ァぁ]/g,"beep(698.5,400);");
onkai[4]=new Array(/[ソそ]/g,"beep(784,400);");
onkai[5]=new Array(/[ラら]/g,"beep(880,400);");
onkai[6]=new Array(/[シし]/g,"beep(987.8,400);");
onkai[7]=new Array(/[ッっンん]/g,"beep(0,400);");
s=s.replace(/[ \t ]*/g,""); // スペースの除去
for(var i=0;i<onkai.length;i++) s=s.replace(onkai[i][0],onkai[i][1],'g');
s=s.replace(/400\);ー/g,"800);");
eval(s);
}
function setup(){
TXT.value="ドドソソララソー\nファファミミレレドー\n";
poke(DDRB,0xff); poke(PORTB,0x00); // PB0-7出力で0
poke(DDRD,0x40); poke(PORTD,0x03); // PD0-6入力でPD0-1をプルアップ
}
function loop(){ } // 50ms毎に実行(何もしない)
</script>
</body></html>
]]>
hidtest4.htaは基板上のボリュームを回すと、基板上のLEDと画面の数字が変化します。
pong.htaはPONGゲームです。ボリュームを回してラケットを上端に移動するとゲーム開始です。
HIDtest4.hta:
<![CDATA[
<html><head>
<meta http-equiv="content-type" content="text/html; charset=_shift_jis">
<script src=hidmon88.js></script>
<title>HIDtest</title></head><body onload=setup()>
<h3 align=center>HTAによるHIDmonの制御 4</h3>
<center>
<span id=NUM style='font-size:100pt'>0</span><br>
<span id=XBAR style='height:50;background-color:brown'></span>
</center>
<script>
var LED=new Array(0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x27,0x7f,0x67);
var count=0;
function setup(){
poke(DDRB,0xff); poke(PORTB,0x00); // PB0-7出力で0
poke(DDRD,0x40); poke(PORTD,0x03); // PD0-6入力でPD0-1をプルアップ
}
function adcin(){
poke(ADMUX,0x20); // ADLAR=1(for 8 bit ADC)
poke(ADCSRA,0xc0); // ADEN=1, ADSC=1(ADCスタート)
return peek(ADCH); // 上位8ビット
}
function loop(){ // 50ms毎に実行
count=(adcin()>>5);
poke(PORTB,LED[count]); // LEDの数字表示の更新
$("NUM").innerText=count; // 画面の数字表示の更新
$("XBAR").style.width=count*20; // 画面のバーグラフの更新
}
</script>
</body></html>
]]>
私が頭に描くシナリオ
(1) パソコンプログラミング
(2) パソコン制御(パソコンプログラムの拡張)
blink.hta:
<![CDATA[
<html><head>
<meta http-equiv="content-type" content="text/html; charset=_shift_jis">
<script src=hidmon88.js></script>
<title>BLINK</title></head><body onload=setup()>
<h3 align=center>BLINK</h3>
<script>
function setup(){
poke(DDRB,0xff);
for(;;){
poke(PORTB,0xff); sleep(500);
poke(PORTB,0x00); sleep(500);
}
}
function loop(){ }
</script>
</body></html>
]]>
(3) 独立動作プログラム(開発と書き込み)
リセットSWを押してbootmonを動かし、Arduinoのアップロード操作。
プログラムが書き込まれ、実行。
(4) 独立動作
blink.c:
<![CDATA[
#define F_CPU 12800000UL
#include <avr/io.h>
#include <util/delay.h>
int main(){
DDRB=0xff;
for(;;){
PORTB=0x00; _delay_ms(500);
PORTB=0xff; _delay_ms(500);
}
}
]]>
bootloadHIDのコマンドライン操作でblink.hexを書き込み。
USBアダプタをはずし、PC2をグランドに接続して電池に接続。
(参考サイト)
[1] AVR_Monit, http://hp.vector.co.jp/authors/VA000177/html/AVR_Monit.html
[2] HIDmon掲示板, http://www-ice.yamagata-cit.ac.jp/ken/senshu/sitedev/index.php?AVR%2FHIDmon00
[3] JA制御 ヒダピオシステム, http://www.ne.jp/asahi/ja/asd/gijutu/HIDapio/
[4] SFC mini, http://kandk.cafe.coocan.jp/sfcmini/
[5] hidspx-2010-0413, http://hp.vector.co.jp/authors/VA000177/html/A3C4A3EFA3F7A3EEA3CCA3EFA3E1A3E4.html
[6] hidmon-2010-0214, http://hp.vector.co.jp/authors/VA000177/html/A3C4A3EFA3F7A3EEA3CCA3EFA3E1A3E4.html
[7] hidmon-Mega88-1002, http://hp.vector.co.jp/authors/VA000177/html/A3C4A3EFA3F7A3EEA3CCA3EFA3E1A3E4.html
[8] bootmon-ws172-bcc55, http://hp.vector.co.jp/authors/VA000177/html/A3C4A3EFA3F7A3EEA3CCA3EFA3E1A3E4.html
[9] dude-wrap-2010-0517, http://hp.vector.co.jp/authors/VA000177/html/A3C4A3EFA3F7A3EEA3CCA3EFA3E1A3E4.html
[10] USB直結Arduino互換ボード, http://www.geocities.jp/arduino_diecimila/make/usbasp/
koyama@cc.hirosaki-u.ac.jp