2011/09/26
■ 筐体温度を測る
そもそもこのCPUの発熱は小さいが、サーバー用途ならシステム温度のトレンドを見たいので、コンソール用のシリアルポート経由でマイコンを用いて筐体の温度を測ることにしよう。
マイコンには今までPICマイコンを愛用していたが、今回はルネサスR8C/M12Aを使った(R5F2M122ANDD)。秋月で100円で売っているこれはプログラムメモリ2KB品なので注意。温度測定は抵抗とサーミスタの分圧をマイコンのA/Dで読み、近似式で温度変換する。サーミスタは石塚電子製103AT。回路図
プログラム開発はHEW+R8C/M16C C/C++コンパイラ+E8aデバッガ
E8aでデバッグ中。
稼動中の様子。サーミスタは本体にキッチンアルミテープで貼り付けている。
■ R8Cのソースコード
DreamPlugよりシリアルポートから文字列「#t_e_m_p.」をマイコンへ送信すると、マイコンからセ氏温度を10倍した値を返す。A/D値→温度変換は3次の近似式。驚くかな、floatが使える。コードサイズぎりぎり。
#include <string.h>
#include "sfr_r8m12a.h"
// *** 定義
typedef unsigned char BYTE;
typedef unsigned short WORD;
typedef unsigned short DWORD;
typedef unsigned char BOOL;
#define BUFFERSIZE 8 // UART受信バッファ数
WORD timer1; // 100Hzタイマーカウンター1
WORD timer2; // 100Hzタイマーカウンター2
const char *magic="#t_e_m_p."; // 合致文字列
BYTE magic_len; // 合致文字列長
char rx_buff[BUFFERSIZE]; // UART受信バッファ
BYTE rx_len; // UART受信バッファ長
WORD ntc(WORD x); // NTCサーミスタによる温度変換
void bin2dec(char *s, WORD x); // bin → dec変換
WORD adc(void); // A/D変換
char getc(void); // 受信バッファから1文字取り出し
void putc(char c); // 1文字送信
void puts(char *s); // 1行送信
void main(void)
{
WORD ad; // A/D値
// *** ポート初期化
pd1_7=1; // P1_7 出力
p14sel0=1; // P1_4 TXD
p14sel1=0;
p15sel0=1; // P1_5 RXD
p15sel1=0;
// *** クロック設定
prc0=1; // プロテクトOFF
locodis=0; // 低速オンチップオシレータ発振開始
hocoe=1; // 高速オンチップオシレータ発振開始
asm("nop"); // 発信待ち(適当)
asm("nop");
asm("nop");
asm("nop");
asm("nop");
hscksel=1; // オンチップオシレータ選択
phisel=0x00; // 分周なし
frv1=fr18s0; // φ=18.432MHz補正レジスタ
frv2=fr18s1;
scksel=1; // 高速クロック選択
prc0=0; // プロテクトON
// *** パワーコントロール
msttrb=0; // RBアクティブ (0でアクティブとは...)
mstuart=0; // UARTアクティブ
mstad=0; // A/Dアクティブ
// *** RB2タイマーの設定
tstop_trbcr=1; // RB2強制停止
tstop_trbcr=0; // RB2動作
tstart_trbcr=0; // タイマー停止
trbmr=0b01010000; // count source supply, count source = f32, timer mode
trbpr=36-1; // 18.432MHz/32/36/160=100Hz
trbpre=160-1;
trbir=0b10000000; // RB2割り込み許可
ilvlc0=1; // 割り込みレベル1
ilvlc1=0;
tstart_trbcr=1; // タイマースタート
// *** A/D設定
admod=0; // A/D clk=f8 単発モード
adinsel=0; // AN0/グループ0
// *** UART設定
u0mr=0b00000101; // 8n1
u0c0=0b00010000; // LSBファースト,CMOS出力,デジタルフィルタON,カウントソース=f1
u0brg=9; // 115200bps
u0rrm_u0c1=0; // 連続受信モード禁止
u0tie=0; // 送信割り込み禁止
u0rie=1; // 受信割り込み許可
ilvl90=0; // 割り込みレベル2
ilvl91=1;
te_u0c1=1; // 送信許可
re_u0c1=1; // 受信許可
// *** 割り込み許可→メインループ
asm("LDIPL #0"); // 割り込み優先レベル0(この値よりも高いレベルの割り込みが受け付けられる)
asm("nop");
asm("FSET I"); // 割り込み開始
magic_len=strlen(magic); // 合致文字列長
ad=adc(); // A/D値を求める
timer1=timer2=0;
for (;;) {
char c, s[16];
if ( timer1 >= 2 ) { // A/D開始
ad=(adc()+ad+1)/2; // 移動平均
timer1=0;
}
c=getc();
if ( c ) { // 受信文字あり
int n;
for ( n=0; n < magic_len-1; n++ ) s[n]=s[n+1]; // 1文字シフト
s[magic_len-1]=c;
s[magic_len]=0;
if ( !strcmp(magic,s) ) { // 合致文字列?
bin2dec(s,ntc(ad)); // A/D値出力
puts(s);
bzero(s,sizeof(s)); // 文字列消去
}
timer2=0;
}
if ( timer2 >= 50 ) { // 0.5秒経過で文字列消去
bzero(s,sizeof(s));
timer2=0;
p1_7=1; // LED消灯
}
}
}
WORD ntc(WORD x) // NTCサーミスタによる温度変換 戻り値 ℃*10
{
float a=x;
// y = -4.614E-07x3 + 6.409E-04x2 - 3.860E-01x + 9.769E+01
return ((-4.614e-6*a+6.409e-3)*a-3.860)*a+9.769e+2; // 10倍にする
}
void bin2dec(char *s, WORD x) // bin → dec変換
{
s[0]=(x/100)%10+'0';
s[1]=(x/10)%10+'0';
s[2]=x%10+'0';
s[3]=0;
}
WORD adc() // A/D変換
{
adst=1; // 変換開始
while ( !adf ); // 変換待ち
return ad0;
}
char getc() // 受信バッファから1文字取り出し 戻り値 文字があれば文字, 文字がなければ 0
{
static BYTE ptr; // バッファポインタ
if ( rx_len ) { // 受信データあり
BYTE c;
c=rx_buff[ptr&(BUFFERSIZE-1)];
ptr++;
rx_len--;
return c;
}
else return 0;
}
void putc(char c) // 1文字送信
{
while ( !ti_u0c1 ); // 送信バッファ空?
u0tbh=0;
u0tbl=c;
}
void puts(char *s) // 1行送信
{
while ( *s ) {
putc(*s++);
}
putc('\r');
putc('\n');
}
#pragma interrupt _uart0_receive(vect=18)
void _uart0_receive(void) // UART受信割り込み
{
static BYTE ptr; // バッファポインタ
BYTE t;
WORD tmp;
t=u0rif;
u0rif=0; // 割り込みクリア
tmp=u0rb;
if ( tmp & 0xf000 ) { // 受信エラー復帰
te_u0c1=0; // 送信停止
re_u0c1=0; // 受信停止
u0mr=0; // SIO無効
u0mr=0b00000101; // 8n1
te_u0c1=1; // 送信許可
re_u0c1=1; // 受信許可
}
else { // 受信OK
if ( rx_len < 8 ) {
rx_buff[ptr&(BUFFERSIZE-1)]=tmp & 0xff;
ptr++;
rx_len++;
}
p1_7=0; // LED点灯
}
}
#pragma INTERRUPT _timer_rb2(vect=24)
void _timer_rb2(void) // RB2割り込み
{
BYTE t;
t=trbif_trbir;
trbif_trbir=0; // 割り込みクリア
timer1++;
timer2++;
}
■ DreamPlug側のプログラム(perl版)
/etc/inittabのT0:23:respawn:/sbin/getty 115200 ttyS0の行をコメントアウトし、libdevice-serialport-perlをインストールして、perlでシリアルポートを使えるようにする。
#!/usr/bin/perl
use Device::SerialPort;
# 温度読み込み
my $port=new Device::SerialPort('/dev/ttyS0') || die;
$port->user_msg(1);
$port->user_msg(1);
$port->error_msg(1);
$port->baudrate(115200);
$port->databits(8);
$port->parity("none");
$port->stopbits(1);
$port->handshake("none");
$port->read_const_time(50);
$port->read_char_time(0);
my $magic='#t_e_m_p.'; # 合致文字列
$port->write($magic);
my ($len,$sys)=$port->read(8);
$port->close;
($len >= 4) || die; # 数字3文字+\n
$sys =~ /(\d{3})/;
$sys=$1/10;
print "sys=$sys\n";
2011/09/09
■ ファイルシステムをext2にする
SDの書き込み速度は3MB/sぐらいしかないのと、書き込み回数を減らしたいため、ファイルシステムをext2にする。
ジャーナリング無しのため最悪ディスク破壊の可能性があるが、確率は低いと考えてよしとする(一応UPSがあるので、瞬停は防げる。定期的なバックアップの励行)。
リンクはご自由に
