二進数情報伝送の走りともいうべき、モールス符号の発信機を作ってみようと思います。
今回は、特に何も難しいことはありません。文字と符号の対応表を調べて、文字列から符号へ変換したら、アクティブブザーで音を鳴らすだけです。
モールス符号について検索する(別ウインドウが開きます)
ご存知の通り、モールス符号は、2つの符号、短点と長点の組み合わせで成り立っています。短点と長点、トンとツー、「・」と「−」など、表記は様々ですが、以下、短点／長点と呼びます。
モールス符号を音として発信する場合、その音の長さと、間隔には規定があります。
まず、基本的なところから決めておくと、スイッチなどを使って、人間が手動でモールス符号を発信する機能は、今回持ちません。……さすがに、モールス符号を手動でカッコ良く送信できる方は少ないでしょうし、そもそも、筆者が使えないので、機能の検証ができないからです。
今回は、シリアルモニタから文字列を打ち込むと、それをモールス符号に変換して送信する、と言う機能を提供します。送信するモールス符号のスピードを、基準となるTsdotの時間で指定することによって、制御することができるようにします。
以下、調べた範囲で、各文字と対応するモールス符号の対応表です。
| コード | 文字 | 符号 | 備考 |
| 送信要求 | −・− | (Kと同じ) | |
| 送信開始「BT」 | −・・・− | （=と同じ） | |
| 送信終了「AR」 | ・−・−・ | （+と同じ） | |
| 通信の終了「VA」 | ・・・−・− | ||
| 了解 | ・・・−・ | （*と同じ） | |
| 訂正「HH」 | ・・・・・・・・ | ||
| 09 | タブ | ※SP扱い | |
| 訂正・終了「ラタ」 | ・・・−・ | ※ | |
| 本文「ホレ」 | −・・−−− | ※ | |
| 待機要求「AS」 | ・−・・・ | （&と同じ） | |
| 20 | 空白" " | SP(単語の区切り) | |
| 21 | 感嘆符"!" | −・−・−− | |
| 22 | 二重引用符" | ・−・・−・ | |
| 23 | # | ||
| 24 | $ | ||
| 25 | % | ||
| 26 | & | ・−・・・ | |
| 27 | ' | ・−−−−・ | |
| 28 | 左括弧"(" | −・−−・ | |
| 29 | 右括弧")" | −・−−・− | |
| 2A | * | ・・・−・ | |
| 2B | + | ・−・−・ | |
| 2C | カンマ"," | −−・・−− | |
| 2D | ハイフン"-" | −・・・・− | |
| 2E | ピリオド"." | ・−・−・− | |
| 2F | 斜線"/" | −・・−・ | |
| 30 | 0 | −−−−− | |
| 31 | 1 | ・−−−− | |
| 32 | 2 | ・・−−− | |
| 33 | 3 | ・・・−− | |
| 34 | 4 | ・・・・− | |
| 35 | 5 | ・・・・・ | |
| 36 | 6 | −・・・・ | |
| 37 | 7 | −−・・・ | |
| 38 | 8 | −−−・・ | |
| 39 | 9 | −−−−・ | |
| 3A | : | −−−・・・ | |
| 3B | ; | ||
| 3C | < | ||
| 3D | = | −・・・− | |
| 3E | > | ||
| 3F | 疑問符"?" | ・・−−・・ | |
| 40 | アットマーク"@" | ・−−・−・ | |
| 41 | A | ・− | |
| 42 | B | −・・・ | |
| 43 | C | −・−・ | |
| 44 | D | −・・ | |
| 45 | E | ・ | |
| 46 | F | ・・−・ | |
| 47 | G | −−・ | |
| 48 | H | ・・・・ | |
| 49 | I | ・・ | |
| 4A | J | ・−−− | |
| 4B | K | −・− | |
| 4C | L | ・−・・ | |
| 4D | M | −− | |
| 4E | N | −・ | |
| 4F | O | −−− | |
| 50 | P | ・−−・ | |
| 51 | Q | −−・− | |
| 52 | R | ・−・ | |
| 53 | S | ・・・ | |
| 54 | T | − | |
| 55 | U | ・・− | |
| 56 | V | ・・・− | |
| 57 | W | ・−− | |
| 58 | X | −・・− | |
| 59 | Y | −・−− | |
| 5A | Z | −−・・ | |
| ここより、S-JISコード | |||
| コード | 文字 | 符号 | 備考 |
| A1 | ｡段落"」" | ・−・−・・ | ※ |
| A2 | ｢下向き括弧"（" | −・−−・− | ※ |
| A3 | ｣上向き括弧"）" | ・−・・−・ | ※ |
| A4 | ､区切点"、" | ・−・−・− | |
| A5 | ･ | ※SP扱い | |
| A6 | ｦ | ・−−− | |
| A7 | ｧ | −−・−− | (ｱと同じ) |
| A8 | ｨ | ・− | (ｲと同じ) |
| A9 | ｩ | ・・− | (ｳと同じ) |
| AA | ｪ | −・−−− | (ｴと同じ) |
| AB | ｫ | ・−・・・ | (ｵと同じ) |
| AC | ｬ | ・−− | (ﾔと同じ) |
| AD | ｭ | −・・−− | (ﾕと同じ) |
| AE | ｮ | −− | (ﾖと同じ) |
| AF | ｯ | ・−−・ | (ﾂと同じ) |
| B0 | ｰ長音"ー" | ・−−・− | |
| B1 | ｱ | −−・−− | |
| B2 | ｲ | ・− | |
| B3 | ｳ | ・・− | |
| B4 | ｴ | −・−−− | |
| B5 | ｵ | ・−・・・ | |
| B6 | ｶ | ・−・・ | |
| B7 | ｷ | −・−・・ | |
| B8 | ｸ | ・・・− | |
| B9 | ｹ | −・−− | |
| BA | ｺ | −−−− | |
| BB | ｻ | −・−・− | |
| BC | ｼ | −−・−・ | |
| BD | ｽ | −−−・− | |
| BE | ｾ | ・−−−・ | |
| BF | ｿ | −−−・ | |
| C0 | ﾀ | −・ | |
| C1 | ﾁ | ・・−・ | |
| C2 | ﾂ | ・−−・ | |
| C3 | ﾃ | ・−・−− | |
| C4 | ﾄ | ・・−・・ | |
| C5 | ﾅ | ・−・ | |
| C6 | ﾆ | −・−・ | |
| C7 | ﾇ | ・・・・ | |
| C8 | ﾈ | −−・− | |
| C9 | ﾉ | ・・−− | |
| CA | ﾊ | −・・・ | |
| CB | ﾋ | −−・・− | |
| CC | ﾌ | −−・・ | |
| CD | ﾍ | ・ | |
| CE | ﾎ | −・・ | |
| CF | ﾏ | −・・− | |
| D0 | ﾐ | ・・−・− | |
| D1 | ﾑ | − | |
| D2 | ﾒ | −・・・− | |
| D3 | ﾓ | −・・−・ | |
| D4 | ﾔ | ・−− | |
| D5 | ﾕ | −・・−− | |
| D6 | ﾖ | −− | |
| D7 | ﾗ | ・・・ | |
| D8 | ﾘ | −−・ | |
| D9 | ﾙ | −・−−・ | |
| DA | ﾚ | −−− | |
| DB | ﾛ | ・−・− | |
| DC | ﾜ | −・− | |
| DD | ﾝ | ・−・−・ | |
| DE | ﾞ濁点 | ・・ | |
| DF | ﾟ半濁点 | ・・−−・ | |
| ヰ | ・−・・− | 対応する文字なし | |
| ヱ | ・−−・・ | 対応する文字なし | |
冒頭にも書きましたけど、モールス符号って、二進数情報伝送の走りですよね。さらに進んでいることに、アルファベットの方は、単語の中での出現確率が高いアルファベットに短いコードが割り当てられているのだそう。これって、ハフマン符号化の考え方ですから、まさに、現代におけるデジタル伝送の礎と言って過言ではないでしょう。
ただ、残念ながら、日本語のモールス符号の方は、日本語での出現確率順にはなっていなくて、「ABCD……」の符号を、「イロハニホヘト」の順に、割り当てたものをベースとして、少しいじっただけみたいです。
シリアルモニタで受け付けるコマンドの仕様は以下の通りです。
Arduinoとアクティブブザーを以下の通り、接続してください。
| Arduino | 接続 | アクティブブザー |
| D11 | → | ＋ |
| GND | ⇔ | −(表示なし) |
手元のアクティブブザーのサイズだと、「＋」端子をUNOのD11ピンソケットに挿入すると、「−」端子位置がちょうどGNDのピンソケット位置に来るので、デュポンワイヤ無しでUNOに直挿しできます。
プログラムをリンクしておきます。
完成版プログラム：morse_code.ino
コンパイルしてArduinoへ書き込んだら、シリアルモニタを開いてください。と、言いたいところですが、今回は、S-JISコードの送受信に対応した通信ソフトウェア(Tera Termを推奨)を起動してください。Arduino IDEのシリアルモニタでは、文字コードがunicodeになってしまうので、半角カタカナの送信ができません。
Tera TermでArduinoと接続したら、「KanjiCodeメニュー ⇒ Recv/Send: Shift_JIS」を選択してください。
実験サンプル：【 】内はTera Termからの送信データ
【send,I MISS YOU.】 …… こんな電信をもらったら飛んで行きます。イヤ、相手によるな。
**(I) ( )
--(M)**(I)***(S)***(S) ( )
-*--(Y)---(O)**-(U)*-*-*-(.)
OK: sent I MISS YOU.
【sdot,75】 …… 送信速度が少しゆっくりになります。
OK: sdot=75[ms]
【send,ﾆｲﾀｶﾔﾏﾉﾎﾞﾚ】 …… 現在の日本では、これを伝送しても戦争は始まらないはず。
-*-*(ﾆ)*-(ｲ)-*(ﾀ)*-**(ｶ)*--(ﾔ)-**-(ﾏ)**--(ﾉ)-**(ﾎ)**(ﾞ)---(ﾚ)
OK: sent ﾆｲﾀｶﾔﾏﾉﾎﾞﾚ
録音データを聞いてみる：
「I MISS YOU.」(Tsdot＝50ms)
「ﾆｲﾀｶﾔﾏﾉﾎﾞﾚ」(Tsdot＝75ms)
音を鳴らすと共に、変換したモールス符号をシリアルに出力するようになっています。
また、英数字と日本語カタカナのモールス符号は、一部重複しており、同時使用できません。そこで、本プログラム(morse_code.ino)のローカルルールとして、日本語のモールス符号は、日本語の制御コードとして規定されていた「本文(ホレ、[SI]に割り当て)」〜「訂正・終了(ラタ、[SO]に割り当て)」の間に挟むようにしました。……本来の電信ルールではないので、ご注意ください。
あと、対応しているのは、「半角」カタカナなので、全角カタカナを送らないようにしてください。
普通に生活していると、さすがにモールス符号なんて使いませんけど、Arduinoで目覚まし時計をDIYして、アラーム音をモールス符号「ｱｻﾀﾞ､ｵｷﾛ」にしてみるとか、ちょっとした遊びには使えそうではないですか？
