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？
