不定期更新のもと日誌

とある分光器とIGOR XOP（その２）

２／７のつづき…。

MC-10Nを制御するに至るための第２の関門は、分光器コントローラ内蔵の計測技研製USBDAQからデジタル信号を入出力できるようにすること。

USBDAQには流石にサンプルソースが添付されていたのでまだ分かりやすかったのだけれど、のもとはDAQというものを使ったことなかったし、それにサンプルの内容は１種類の処理をするプログラムでしかなかったので、結局分からなくなってメーカーに電話することに…。

計測技研は普通に分かりやすく教えてくれたので感謝。

（中略）…こうしてUSBDAQから読み書きができるようになり、そしてなんとか分光器も動かせるようになったのだった。

ここまでくればあとはIGOR XOPにするだけ。*1

XOPは作ったことあったしサンプルは豊富に添付されているので、数時間で作成完了。

無事、IgorProからMC-10Nが動かせるようになったのだった。

めでたしめでたし。

折角なので、今後MC-10N&DU-2もしくはUSBDAQを使う人のために、サンプルを載せておく*2。

たったこれだけの処理をするだけなのに、サンプルソースが添付されていなかったばかりに資料集めから始めてTTLで幅3μ秒以上のパルスをDAQから送るには…とかなんとか考えながらやることになってしまったのが如何ともしがたい。

/*
 * MC10N & DU-2 monochromator with USBDAQ test program
 * 7th February 2006 by Tomonori NOMOTO
 */

#include<stdio.h>
#include<windows.h>
#include<tchar.h>

#include"usbdaq.h"

#define USBDAQ_ENUM_FAILURE      1
#define USBDAQ_OPEN_FAILURE      2
#define USBDAQ_WRITEPAGE_FAILURE 3
#define MC10N_LOWER_LIMIT        4
#define MC10N_UPPER_LIMIT        5

// Prototypes
int initialize();
int finalize();
int init_300nm();
int send_pulses(int number, int interval);
int marker_state_300nm();
int marker_state_100nm();
int is_0nm_limit();
int is_1300nm_limit();

/* Global Variables */
HANDLE hdl;

int main (int argc, TCHAR **argv)
{
	initialize();
	// 各関数を使用するときはコメントを外す
	//init_300nm();		// 300nm 位置にイニシャライズするとき
	//send_pulses(100, 30);	// 正転方向に100パルス送信(10nm動かす)。間隔：30（わりとゆっくり）
	finalize();
	return 0;
}


int initialize()
{
	TCHAR dev_id[64];
	TCHAR *dev_name;
	dev_name = NULL;
	hdl = NULL;

	usbdaq_init ();
	if (usbdaq_enum (0, dev_id, sizeof (dev_id) / sizeof (TCHAR))) return USBDAQ_ENUM_FAILURE;	// IDを取得できない場合エラー
	dev_name = strdup (dev_id);

	if(!usbdaq_open(&hdl, dev_name) && hdl) return 0;	// USBDAQをオープンできればreturn 0
	return USBDAQ_OPEN_FAILURE; // オープンできない場合エラー
}

int finalize()
{
	if(hdl) usbdaq_close (hdl);
	usbdaq_final ();
	return 0;
}

int init_300nm()
{
	int markerL=0;
	int error_code;

	while(!marker_state_300nm())	// 300nmイニシャルマーカーがHである間
	{
		if(error_code = send_pulses(-50, 2)) return error_code;	// 高速で50パルス(5nm)逆転方向に動かす
	}
	
	while(!markerL)		// 100nm毎マーカーがH→Lになるまで
	{
		if(error_code = send_pulses(+1, 30)) return error_code;	// 低速で1パルス(0.1nm)正転方向に動かす
		if(marker_state_100nm()==1) markerL=1;	// 100nm毎マーカーの状態読出
	}
	return 0;
}

int send_pulses(int pulses, int interval)
{

	int sign;	// pulsesの正負判定用
	if(pulses > 0) sign = 1;	// 正転パルス
	else if(pulses < 0) sign = -1;	// 逆転パルス
	else return 0;	// なにもしない

	if(interval < 1) interval = 1;	// intervalの下限
	if(interval > 1000) interval = 1000;	// intervalの上限
	if(pulses > 6000) pulses = 6000;	// pulsesの上限
	if(sign < 0 && !is_0nm_limit())     return MC10N_LOWER_LIMIT;	// 0nmリミットから逆転する場合エラー
	if(sign > 0 && !is_1300nm_limit())  return MC10N_UPPER_LIMIT;	// 1300nmリミットから正転する場合エラー

	{
	struct usbdaq_page pPage;
	memset(&pPage, 0, sizeof (pPage));	// pPageを0で埋めてアロケート

	// ページ0：デジタル出力に予め０を送ってHにする
	if(usbdaq_writepage(hdl, 0, &pPage)) return USBDAQ_WRITEPAGE_FAILURE;	// 失敗すればエラー

	// パルス送信
	{
	int i;
	for(i=0;i<sign*pulses;i++) // 10パルスで約1nm移動
	{
		// L出力
		if(sign == 1)
		{
			// 正転パルスL出力(0000000000000001)
			pPage.value[0]=0x0001;
		}
		else if(sign == -1)
		{
			// 逆転パルスL出力(0000000000000010)
			pPage.value[0]=0x0002;
		}
		if(usbdaq_writepage(hdl, 0, &pPage)) return USBDAQ_WRITEPAGE_FAILURE;

		// H出力(intervalで指定した回数だけHを出力して間隔を開ける)
		{
		int j;
		for(j=0;j<=interval;j++)
		{
			// H出力
			pPage.value[0]=0x0000;
			if(usbdaq_writepage(hdl, 0, &pPage)) return USBDAQ_WRITEPAGE_FAILURE;
		}
		}
		// 波長位置チェック
		if(sign < 0 && !is_0nm_limit())     return MC10N_LOWER_LIMIT;	// 0nmリミットから逆転する場合エラー
		if(sign > 0 && !is_1300nm_limit())  return MC10N_UPPER_LIMIT;	// 1300nmリミットから正転する場合エラー
	}
	}
	}
	return 0; // 正常終了で0を返す
}

int marker_state_300nm()	// H=0, L=1(270〜290nm以下でL, 以上ならH)
{
	struct usbdaq_page pPage;
	memset(&pPage, 0, sizeof (pPage));
	// ページ12：デジタル入力の読み出し
	if(usbdaq_readpage(hdl, 12, &pPage)) return -1;	// 読み出し失敗
	if((pPage.value[0] & 8)==0) // 8(00001000)はIN4：300nmイニシャルマーカー出力
		return 0;	// 300nm marker 'H' = over 300nm
	else
		return 1;	// 300nm marker 'L' = under 300nm
}

int marker_state_100nm()	// H=0, L=1(マーカー出力の状態)
{
	struct usbdaq_page pPage;
	memset(&pPage, 0, sizeof (pPage));
	if(usbdaq_readpage(hdl, 12, &pPage)) return -1; // 読み出し失敗
	if((pPage.value[0] & 4)==0) // 4(00000100)はIN3：100nm毎マーカー出力
		return 0;	// 100nm marker 'H'
	else
		return 1;	// 100nm marker 'L'
}

int is_0nm_limit()	// H=0, L=1(Hならリミット)
{
	struct usbdaq_page pPage;
	memset(&pPage, 0, sizeof (pPage));
	if(usbdaq_readpage(hdl, 12, &pPage)) return -1; // 読み出し失敗
	if((pPage.value[0] & 2)==0) // 2(00000010)はIN2：下限リミット出力
		return 0;	// 0nm limit 'H'
	else
		return 1;	// 0nm limit 'L'
}

int is_1300nm_limit()	// H=0, L=1(Hならリミット)
{
	struct usbdaq_page pPage;
	memset(&pPage, 0, sizeof (pPage));
	if(usbdaq_readpage(hdl, 12, &pPage)) return -1; // 読み出し失敗
	if((pPage.value[0] & 1)==0) // 1(00000001)はIN1：上限リミット出力
		return 0;	// 1300nm limit 'H'
	else
		return 1;	// 1300nm limit 'L'
}