現在アンテナがどの方向を向いているかを検出するローテータコントローラ（方位角度検出部）基板（以降、方位角度検出部基板と記します。）の製作です。なぜ現在のアンテナ方位角度を知る必要があるのでしょうか。理由は２つあります。第一点はプリセット動作を実現させるためです。プリセット動作とはあらかじめ目的の方位角度を設定しておいてからアンテナの回転をスタートさせ、設定した角度に到達すると回転を自動停止させる機能のことです。プログラムは回転をスタートさせた直後から刻々と変化する方位角度を常に監視し、目的の方位角度になったかどうかを検出しなければなりません。第二点は現在の方位角度から目的の方位角度にアンテナを回転させる場合、右回転をさせた方がいいのか左回転をさせた方がいいのかプログラムで判定しなければならないためです。以上の動作を実現させるため方位角度の検出は必須となります。本基板とパソコン間とのインターフェースはシリアルインターフェースアダプタのIN端子に接続します。回転制御は既にローテータコントローラ（回転制御部）基板（以降、回転制御部基板と記します。）で行いますからこの方位角度検出部基板製作によりパソコンがらG-1000DXAローテータ全ての機能の制御が可能となります。製作基板の物理的な位置は下図のとおりです。機能としてはマニュアルコントローラから出力されている現在の方位角度を示すアナログ電圧を8Bitのパラレルデータに変換し、シリアルインターフェースアダプタに出力するのみです。パソコンは必要に応じてシリアルインターフェースアダプタにアクセスし、このデータを読み取り、現在の方位角度を算出します。

製作した方位角度検出部基板です。実は方位角度を検出するのにどのような回路にするかどえらい悩みました。機能の詳細は以降に説明するとして、要は方位角度を示す0〜4.5Vのアナログ電圧を8Bitのパラレルデータに変換するA/Dコンバータを作成すればOKなのですが、言うは易し行うは難たしで、どのような回路にすればこれが実現できるのかがなかなか分からず雑誌やHPを調べまくりました。その結果A/D変換専用ICがあることが分かりましたが、これが結構高価で、使用方法も素人の筆者には手に余りそうで完動させる自信がありませんでした。そんな折、以前購入していたトランジスタ技術（2005年4月号）に付録としてついてきたR8C/15というマイコンがA/Dコンバータ機能を持っていることを知りました。マイコンですから動かすソフトウェアも必要なわけですが、アセンブラやC言語まで付属しており、おまけに統合開発環境ツールまでついています。同5月号にはA/Dコンバータとして動作させるセッティング方法やサンプルプログラムも付属していて、いたれりつくせりです。迷わずこのマイコンを使用することに決定しました。写真の基板中央に鎮座しているのがR8C/15マイコンです。付属のA/Dコンバータ用サンプルプログラム（C言語）に、方位角度データをポートに取り出すためのコードを追加して動作させます。使用ICは、このマイコンとバッファの2個のみです。写真はスライドスイッチやLED・圧電ブザーなどゴチャゴチャ付いていますが、R8C/15の様々な機能が実験できるようにトランジスタ技術に掲載されている回路をすべて組み込んだためです。R8C/15を方位角度検出機能の動作のみに限定した場合、スイッチやLEDなどはほとんど必要なくなり、回路はかなりコンパクトになります。（後述回路図参照）

筆者補足：上記内容で 450°との表記がありますが、G-1000DXAローテータは　360°（1回転）を通り越して450°まで回転するオーバーラップ機能を有しています。製作した方位角度検出部基板とG-1000DXAマニュアルコントローラの端子間の接続を下図に示します。方位角度検出部への接続リードは回転制御部基板のコネクタ�C�Dを経由させます。理由はマニュアルコントローラとの接続をケーブル1本にまとめるためです。

方位角度検出基板の回路動作
方位角度検出基板の回路図（R8C/15機能評価版とコントローラ特化版）を示します。機能評価版は部品が多く回路も複雑になりますが、トランジスタ技術（2005年4月号および5月号）掲載のR8C/15マイコンの様々な機能が実験できるようになります。一方、特化版は部品が少なくコンパクトな回路になりますが方位角度検出機能（A./D変換）に限定された動作のみ実現されます。筆者は機能評価版を製作しましたが、どちらの回路を製作しても同性能の方位角度検出機能は実現できます。以降の説明ではどちらの回路図を参照されてもかまいませんが特化版のほうがシンプルなので理解し易いと思います。必要に応じて、シリアルインターフェースアダプタも合わせて参照してください。

◎方位角度電圧とA/D変換値
ローターを回転させると、マニュアルコントローラのローテータ回転角度検出端子には方位角度に比例したアナログ電圧が出力されます。出力される電圧は、方位角度が 0度で0V、方位角度が 450度で 4.5Vです。一方R8C/15マイコンのアナログ入力電圧規格は0V〜5Vであり、電圧に比例して直線的に、&H00〜&HFFの8Bitパラレルデータに変換されます。実際には、マニュアルコントローラから与えられるアナログ電圧範囲は0V〜4.5Vなので、&H00〜&HE6の変換範囲として動作します。計算上、1Bit当たりの方位角度分解能は1.96度（約2度）となります。なお、R8C/15マイコンのA/D変換は10Bitモードもあります。この場合1Bit当たりの方位角度分解能は、0.49度（約0.5度）になりますが、本基板およびシリアルインターフェースアダプタ基板の回路は8Bit仕様なので8Bitモードで使用します。1Bit当たりの方位角度分解能は落ちますが実用上ほとんど無視できる範囲です。