ミツトヨのデジマチック出力をArduinoで受信してみる

電池入れ替えたんだけど動かないというミツトヨのデジタルインジケータを借りてきたんだけど、原因は前の電池が液漏れしていた？ので端子の接触不良だけだったという落ち…

ミツトヨの製品ってノギスもそうだけど電池の入れるところめっちゃ金ピカ。多分メッキがしっかりしているのかな？

なので今回は普通にアルコールつけた綿棒とか爪楊枝で傷をつけないようにゴシゴシしただけでピッカピカに！治ってしまった。電池もSR44っていうピッカピカのやつ使ってる。さすが高級な計測器。

ネタが無くなってしまったので最初電池と間違って開けた蓋に出力が出ていたので調べてみると専用のケーブルとオプションでボタンを押すと測定値をエクセルに入力したりできるらしい。

この出力ポート、デジマチック出力と言うみたいだけど海外だとSPC Outputって呼ばれている？ようでArduinoでデータを取得してる例があったので試してみた。しかもスケッチまで公開してくれている！データ的には4bitずつのnibbleで数値はBCD、符号と小数点の位置が含まれてる感じっぽい。

デジマチック出力は同期式シリアル通信のようでClock、Dataとデータ要求のREQとGNDの4本線が出てる。コネクタが5ピンなのはホールドユニット用かな？REQは電池に100kΩ程度でプルアップされていて、ClockとDataはオープンコレクタらしい。REQをGNDに落とすために2SC1815などのNPNトランジスタを使用し、ClockとDataは内蔵プルアップでも行けそうだったので、Arduinoのピン設定でINPUT_PULLUPにしてみた。

純正ケーブルだと10Pinのピンヘッダ用出力なんだけど、今回はお試しだったので端子形状に合わせたスポンジ10x5mmを突っ込んでそこにArduino用のピンヘッダケーブルを無理やり差し込んでつないだ。(良い子は真似しないように)

ちなみに純正ケーブルでスイッチ付きのやつは10pinのところの4番Pinに出てるみたいで、片方はGNDに落ちてるらしい。つまりこのスイッチを使いたければこいつもINPUT_PULLUPにしておいて、LOWになっていたら押されてる判定ができる。

上記サイトのコードをコピペしてもうまく動かなかったのでちょっと修正。

#define REQ 5
#define DAT 2
#define CLK 3

void setup() {
  Serial.begin(115200);
  pinMode(REQ, OUTPUT);
  pinMode(DAT, INPUT_PULLUP);
  pinMode(CLK, INPUT_PULLUP);
  digitalWrite(REQ, LOW);
}

void loop() {
  byte mydata[14];
  digitalWrite(REQ, HIGH);
  for (uint8_t i = 0; i < 13; i++ ) {
    uint8_t k = 0;
    for (uint8_t j = 0; j < 4; j++) {
      while ( digitalRead(CLK) == LOW) { // CLK HIGHが来るまで待つ
      }
      while ( digitalRead(CLK) == HIGH) { // CLK LOWが来るまで待つ
      }
      bitWrite(k, j, (digitalRead(DAT) & 0x1)); // DATピンを読んで順番に格納(最初に読んだのがMSB)
    }
    mydata[i] = k;
  }
  digitalWrite(REQ, LOW);

  uint8_t sign = mydata[4];//符号
  uint8_t decimal = mydata[11];//小数点の位置
  //uint8_t units = mydata[12];

  //char buf[7];
  //for (int lp = 0; lp < 6; lp++) {
  //  buf[lp] = mydata[lp + 5] + '0';
  //}
  //buf[6] = 0;

  char buf[9];
  if ((mydata[0] == 0xF) && (mydata[1] == 0xF)) {
    for (uint8_t lp = 0; lp < 6; lp++) {
      buf[lp] = mydata[lp + 5] + '0';
    }
    buf[6] = 0;
  } else if ((mydata[0] == 0x8) && (mydata[1] == 0xF)) {
    //デジマチック2フォーマット(８桁対応
    for (uint8_t lp = 0; lp < 2; lp++) {
      buf[lp] = mydata[lp + 2] + '0';
    }
    for (uint8_t lp = 0; lp < 6; lp++) {
      buf[lp + 2] = mydata[lp + 5] + '0';
    }
    buf[8] = 0;
  }
  float num = ((atol(buf) / pow(10, decimal)) * ((sign - 4) / 4));
  Serial.println(num);
}

とりあえずこんな感じでArduino UNOで動いた。割り込みを使った例もあったけどそこらへんは用途による？とりあえず修正ついでに小数点の位置と符号にも対応しておいた。

Arduino LeonardoでUSBキーボードとして認識させれば純正のデバイスみたいにボタンを押したら数値を入力してくれるようなデバイスが作れそう…

追記:

スケッチをデジマチック d2(8桁対応)に一部変更しました。(未検証)