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MPAINO-64A64T

MPAINO Seriesは、CPUモジュールとデジタル入力・出力モジュールを組み合わせた組立式の産業用Arduinoです。
アナログ入出力、温度センサ入力、高速パルス出力の各モジュールをオプションで追加できます。
選択したI/Oモジュールとオプションモジュールを1台の製品に組み立てて出荷します。ユーザーによるモジュールの追加・取り外しはできません。

アナログ入力Xモジュール詳細 — DIP設定・配線・プログラム例 → PT100入力Fモジュール — 配線・チャネル・プログラム例 → アナログ出力Yモジュール — DIP設定・配線・プログラム例 → 高速パルス出力Kモジュール — チャネル・Timer・プログラム例 →

MPAINO-64A64Tはデジタル入力64点とSINKトランジスタ出力64点を備えています。

Arduino IDE（Arduino C/C++）、またはMPINO STUDIO 2（Arduino C/C++ & ラダーロジック）でプログラムできます。

MPAINO-64A64T コネクタガイド

製品仕様書

区分	点数	端子名・項目	仕様
ボード	-	-	ATmega2560 Arduino Mega 2560互換
電源	-	電源電圧	DC 12~24V DC 24V使用時は0.5A以上の電源を推奨
デジタル入力	64点（絶縁）	モジュール0: D0~D7 モジュール1: D8~D15 モジュール2: D16~D23 モジュール3: D24~D31 モジュール4: D32~D39 モジュール5: D40~D47 モジュール6: D48~D55 モジュール7: D56~D63	動作入力電圧: DC 0~40V HIGH認識電圧: DC 5V以上 4点/1COM NPN・PNP入力対応
トランジスタ出力	64点 (絶縁・SINK)	モジュール0: D64~D71 モジュール1: D72~D79 モジュール2: D80~D87 モジュール3: D88~D95 モジュール4: D96~D103 モジュール5: D104~D111 モジュール6: D112~D119 モジュール7: D120~D127	P24入力電圧：DC 5～24V 負荷電圧: DC 0~100V 最大許容電流: 1A/1点, 8A/1COM 8点/1COM
トランジスタ出力	2点（非絶縁）	SDA(D20·INT2), SCL(D21·INT3)	最大50kHz 4.7kΩプルアップ内蔵 I²C通信と共用
通信チャネル	1チャネル（非絶縁）	I²C	SDA(D20), SCL(D21) `Wire`を使用
		RS-232	`Serial1`を使用
		RS-485	`Serial2`を使用
		UART	CPUモジュールのTXD・RXD端子 `Serial3`を使用
メモリ	-	Flash	256KB
		SRAM	8KB
		EEPROM	4KB

デジタル入力

モジュール	グループ	端子	入力構成
モジュール0	COM0 COM1	D0~D3 D4~D7	絶縁デジタル入力8点
モジュール1	COM0 COM1	D8~D11 D12~D15	絶縁デジタル入力8点
モジュール2	COM0 COM1	D16~D19 D20~D23	絶縁デジタル入力8点
モジュール3	COM0 COM1	D24~D27 D28~D31	絶縁デジタル入力8点
モジュール4	COM0 COM1	D32~D35 D36~D39	絶縁デジタル入力8点
モジュール5	COM0 COM1	D40~D43 D44~D47	絶縁デジタル入力8点
モジュール6	COM0 COM1	D48~D51 D52~D55	絶縁デジタル入力8点
モジュール7	COM0 COM1	D56~D59 D60~D63	絶縁デジタル入力8点

デジタル入力はフォトカプラで絶縁されており、DC 5~24VのNPNまたはPNP方式のスイッチやセンサを接続できます。入力方式は各モジュールのCOM端子の配線極性で選択します。

入力端子にDC 5~24Vが入る構成：該当COMをGNDに接続します。
入力端子にGNDが入る構成：該当COMをDC 5~24Vに接続します。

プログラム例・デジタル入力

入力論理番号0~63の状態をdigitalRead()で読み取ります。現在のILOGICSコアは、端子に印刷された従来の物理D番号を内部で変換します。

void setup() {
  Serial.begin(115200);
}
 
void loop() {
  for (uint8_t ch = 0; ch < 64; ++ch) {
    Serial.print(ch);
    Serial.print(": " );
    Serial.println(digitalRead(ch));
  }
  delay(500);
}

関連する内蔵関数

関数例・連続読み取りフィルタ：IdigitalRead()

関数プロトタイプ

bool IdigitalRead(uint8_t pin, uint8_t samples);

IdigitalRead(0, 5)は入力0を5回連続で読み取ります。すべてHIGHまたはすべてLOWの場合に状態を更新し、値が混在する場合は前の状態を保持します。時間ベースのチャタリング防止フィルタと異なり、読み取りの間に遅延を入れません。

void setup() {
  Serial.begin(115200);
}
 
void loop() {
  const bool inputOn = IdigitalRead(0, 5);  // 入力0を5回連続で読み、安定状態を返す
  Serial.println(inputOn ? F("入力 0 ON") : F("入力 0 OFF"));
  delay(200);
}

関数例・チャタリング防止：Ibounce(), IbounceOn(), IbounceOff()

関数プロトタイプ

bool Ibounce(uint8_t pin, uint32_t debounceTime);
bool IbounceOn(uint8_t pin, uint32_t debounceTime);
bool IbounceOff(uint8_t pin, uint32_t debounceTime);

入力0に対する3種類のフィルタを比較します。戻り値はフィルタ処理後のON/OFF状態です。

Ibounce(0, 30): ON・OFFともに30ms以上安定した後に反映します。
IbounceOn(0, 500): ONのみ500ms遅延させ、OFFは即時に反映します。
IbounceOff(0, 500): OFFのみ500ms遅延させ、ONは即時に反映します。

各関数は同じピンに対しても独立して動作します。フィルタはloop()の毎回の処理で実行し、結果の表示だけを200ms間隔で行います。

unsigned long lastPrint = 0;
 
void setup() {
  Serial.begin(115200);
}
 
void loop() {
  const bool stable = Ibounce(0, 30);  // 入力0のON/OFFチャタリングを30msでフィルタ
  const bool onDelayed = IbounceOn(0, 500);  // 入力0のONのみ500ms遅延、OFFは即時反映
  const bool offDelayed = IbounceOff(0, 500);  // 入力0のOFFのみ500ms遅延、ONは即時反映
 
  if (millis() - lastPrint >= 200) {
    lastPrint = millis();
    Serial.print(F("Ibounce: "));
    Serial.print(stable);
    Serial.print(F(", IbounceOn: "));
    Serial.print(onDelayed);
    Serial.print(F(", IbounceOff: "));
    Serial.println(offDelayed);
  }
}

関数例・入力トグル：Ialt()

関数プロトタイプ

void Ialt(bool input, bool &state_var);

Ialt(input, state)は、入力がOFFからONに変わるたびにstateを反転します。入力0を1回押すと出力64がONになり、もう1回押すとOFFになります。押し続けている間は状態を保持します。この例ではIbounce(0, 30)でチャタリングを除去してからIalt()へ渡します。 outputOnは呼び出し間で値を保持するグローバル変数で、Ialt()がこの値を直接変更します。

bool outputOn = false;
 
void setup() {
  Serial.begin(115200);
  digitalWrite(64, LOW);
}
 
void loop() {
  const bool previous = outputOn;
  const bool inputOn = Ibounce(0, 30);  // 入力0のON/OFFチャタリングを30msでフィルタ
  Ialt(inputOn, outputOn);  // 入力のOFF→ONでoutputOnを反転
  digitalWrite(64, outputOn ? HIGH : LOW);
 
  if (outputOn != previous) {
    Serial.println(outputOn ? F("出力 64 ON") : F("出力 64 OFF"));
  }
}

トランジスタ出力

モジュール	出力端子	出力電源	出力構成
モジュール0	D64~D71	P24 N24	絶縁SINKトランジスタ出力8点
モジュール1	D72~D79	P24 N24	絶縁SINKトランジスタ出力8点
モジュール2	D80~D87	P24 N24	絶縁SINKトランジスタ出力8点
モジュール3	D88~D95	P24 N24	絶縁SINKトランジスタ出力8点
モジュール4	D96~D103	P24 N24	絶縁SINKトランジスタ出力8点
モジュール5	D104~D111	P24 N24	絶縁SINKトランジスタ出力8点
モジュール6	D112~D119	P24 N24	絶縁SINKトランジスタ出力8点
モジュール7	D120~D127	P24 N24	絶縁SINKトランジスタ出力8点

各モジュールのP24にDC 5~24V電源を接続し、N24にその電源のGNDを接続します。 ONになると、選択した出力端子からそのモジュールのN24に接続されたGNDが出力されます。

項目	定格
負荷電圧	DC 0~100V
最大許容電流	1A/1点
モジュール当たりの最大許容電流	8A/1COM

プログラム例・トランジスタ出力

入力0~63を出力64~127に対応させます。 HIGHの場合、SINKトランジスタ出力がONになります。

void setup() {
  for (uint8_t ch = 0; ch < 64; ++ch) digitalWrite(64 + ch, LOW);
}
 
void loop() {
  for (uint8_t ch = 0; ch < 64; ++ch) {
    digitalWrite(64 + ch, digitalRead(ch));
  }
}

割り込み・高速入力

端子	構成	最大入力周波数	併用できない機能	エンコーダ配線
SDA(D20·INT2), SCL(D21·INT3)	非絶縁入力、4.7kΩプルアップ内蔵	50kHz	I²C通信

エンコーダはSDA(D20)をA相、SCL(D21)をB相として接続できます。 SDA・SCLをエンコーダまたは割り込み入力として使用する場合、同じ端子でI²C通信を同時に使用できません。

プログラム例・パルスカウント

I²C端子のSDA(D20)は4.7kΩプルアップ入力です。この例はI²C通信と同時に使用しないでください。 MPAINOボードパッケージでは、digitalPinToInterrupt()の引数2はデジタル入力2ではなく、SDAに割り当てられた割り込み論理番号です。 SDAがHIGHからLOWに変化するFALLINGエッジをカウントします。ソフトウェアISRの例であり、最大周波数でのカウントの取りこぼしがないことを保証するものではありません。

#include <util/atomic.h>
 
static_assert(digitalPinToInterrupt(2) == 3, "SDA interrupt mapping");
volatile uint32_t pulseCount = 0;
void onPulse() { ++pulseCount; }
 
void setup() {
  Serial.begin(115200);
  attachInterrupt(digitalPinToInterrupt(2), onPulse, FALLING);
}
 
void loop() {
  uint32_t count;
  ATOMIC_BLOCK(ATOMIC_RESTORESTATE) { count = pulseCount; }
  Serial.println(count);
  delay(500);
}

プログラム例・エンコーダ入力

I²C端子のSDA(D20)は4.7kΩプルアップ入力です。この例はI²C通信と同時に使用しないでください。 MPAINOボードパッケージでは、digitalPinToInterrupt()の引数2はデジタル入力2ではなく、SDAに割り当てられた割り込み論理番号です。 SDAにA相、SCLにB相を接続します。A相の立ち下がり時にB相がHIGHなら増加、LOWなら減少します。方向はA・B相の接続によって変わります。 SCLはデジタルモジュールの論理番号と重複するため、実際のピン状態を直接読み取ります。

#include <util/atomic.h>
 
static_assert(digitalPinToInterrupt(2) == 3, "SDA interrupt mapping");
volatile int32_t position = 0;
 
void onEncoder() {
  // デジタルモジュールの論理番号と重複するため実際のSCLピンを直接読む
  const bool bHigh = (*portInputRegister(digitalPinToPort(SCL)) & digitalPinToBitMask(SCL)) != 0;
  if (bHigh) ++position;
  else --position;
}
 
void setup() {
  Serial.begin(115200);
  attachInterrupt(digitalPinToInterrupt(2), onEncoder, FALLING);
}
 
void loop() {
  int32_t value;
  ATOMIC_BLOCK(ATOMIC_RESTORESTATE) { value = position; }
  Serial.println(value);
  delay(500);
}

通信とプログラム書き込み

機能	Arduinoオブジェクト	端子・ピン
プログラムの書き込み・モニタリング	`Serial`	ダウンロードポート
RS-232	`Serial1`	CPUモジュールRS-232端子
RS-485	`Serial2`	CPUモジュールRS-485端子
UART	`Serial3`	CPUモジュールTXD・RXD端子
I²C	`Wire`	SDA: D20, SCL: D21

RS-232、RS-485、UARTチャンネルでは、Modbus RTU Master・Slave内蔵関数とLS産電Cnet内蔵関数を使用できます。

プログラム例・基本通信

Serial(115200bps)とRS-232(Serial1, 9600bps, 8N1)の間で文字を転送します。各ポートの例は単独で実行してください。

// MP書き込みケーブルのシリアルモニタ ↔ RS-232 Serial1
void setup() {
  Serial.begin(115200);
  Serial1.begin(9600);  // 相手機器も9600 bps、8-N-1に設定
}
 
void loop() {
  if (Serial.available() && Serial1.availableForWrite()) {
    Serial1.write(Serial.read());
  }
  if (Serial1.available() && Serial.availableForWrite()) {
    Serial.write(Serial1.read());
  }
}

Serial(115200bps)とRS-485(Serial2, 9600bps, 8N1)の間で文字を転送します。各ポートの例は単独で実行してください。

// MPダウンロードケーブルのSerialモニター ↔ RS-485 Serial2
void setup() {
  Serial.begin(115200);
  Serial2.begin(9600);  // 相手機器も9600 bps、8-N-1に設定
}
 
void loop() {
  if (Serial.available() && Serial2.availableForWrite()) {
    Serial2.write(Serial.read());
  }
  if (Serial2.available() && Serial.availableForWrite()) {
    Serial.write(Serial2.read());
  }
}

Serial(115200bps)とUART(Serial3, 9600bps, 8N1)の間で文字を転送します。各ポートの例は単独で実行してください。

// MPダウンロードケーブルのSerialモニター ↔ UART Serial3
void setup() {
  Serial.begin(115200);
  Serial3.begin(9600);  // 相手機器も9600 bps、8-N-1に設定
}
 
void loop() {
  if (Serial.available() && Serial3.availableForWrite()) {
    Serial3.write(Serial.read());
  }
  if (Serial3.available() && Serial.availableForWrite()) {
    Serial.write(Serial3.read());
  }
}

プログラム例・I²C通信

SDA・SCLのI²C機器アドレスを検索します。同じ端子を使用するパルス・エンコーダの例と同時に実行しないでください。

#include <Wire.h>
 
void setup() {
  Serial.begin(115200);
  Wire.begin();
  Wire.setClock(100000);
}
 
void loop() {
  uint8_t found = 0;
  for (uint8_t address = 0x08; address <= 0x77; address++) {
    Wire.beginTransmission(address);
    const uint8_t result = Wire.endTransmission();
    if (result == 0) {
      Serial.print(F("I2C: 0x"));
      if (address < 16) Serial.print('0');
      Serial.println(address, HEX);
      found++;
    }
  }
  Serial.print(F("Devices: "));
  Serial.println(found);
  delay(3000);
}

プログラム例・Modbus RTU通信

関連する内蔵関数

関数例・Modbus RTU Slave：ImodbusRTUMem(), ImodbusRTUAdr(), ImodbusRTUInit(), ImodbusRTU()

関数プロトタイプ

void ImodbusRTUMem(uint16_t m_size, uint16_t d_size);
void ImodbusRTUAdr(uint16_t m_offset, uint16_t d_offset);
void ImodbusRTUInit(HardwareSerial& serialPort, uint8_t slaveId, long baudrate);
void ImodbusRTU();

入力0の状態をM[0]、動作時間（秒）をD[0]に格納し、接続先機器から読み取ります。 RS-485(Serial2)、局番1、9600bps、8N1に設定します。M[0]はFC01・開始アドレス0・1ビット、D[0]はFC03・開始アドレス0・1ワードで読み取ります。アドレスは実際の送信アドレス（0始まり）を基準とします。通信関数はloop()ごとに呼び出し、この例では出力を制御しません。

MとDはコアが提供する共有グローバルメモリです。このスケッチは単独で実行します。他のプロトコルと併用する場合は、共有メモリを重複して割り当てないでください。

unsigned long lastPrint = 0;
bool memoryReady = false;
 
void setup() {
  Serial.begin(115200);
  ImodbusRTUMem(8, 8);  // M 8ビットとD 8ワードのメモリを割り当て
  ImodbusRTUAdr(0, 0);  // MとDの通信開始アドレスを0に設定
  ImodbusRTUInit(Serial2, 1, 9600);  // RS-485を局番1、9600bpsで開始
  memoryReady = (M != nullptr && D != nullptr);
  if (!memoryReady) Serial.println(F("Memory allocation failed"));
}
 
void loop() {
  if (!memoryReady) return;
  M[0] = digitalRead(0);
  D[0] = (uint16_t)(millis() / 1000UL);
  ImodbusRTU();  // 受信したModbus RTU要求を処理
 
  if (millis() - lastPrint >= 1000) {
    lastPrint = millis();
    Serial.print(F("M[0]: "));
    Serial.print(M[0]);
    Serial.print(F(", D[0]: "));
    Serial.println(D[0]);
  }
}

関数例・Modbus RTU Master：ImodbusRTUmasterInit(), ImodbusRTUmaster()

関数プロトタイプ

void ImodbusRTUmasterInit(HardwareSerial& serialPort, long baudrate, uint8_t config);
uint8_t ImodbusRTUmaster(HardwareSerial& serialPort, uint8_t slaveId, uint8_t functionCode, uint16_t address, uint16_t quantity, uint16_t* data, uint16_t timeoutMs = 100);

RS-485(Serial2)で接続先スレーブのホールディングレジスタ1個を1秒ごとに読み取ります。相手機器は局番1、9600bps、8N1、FC03・実際の開始アドレス0に設定します。応答はreceived[0]へ保存し、成功した場合だけ表示します。エラーコードは16進数で表示します。上のスレーブ例とは別のスケッチで、M/Dメモリの代わりに受信配列を使用します。

unsigned long lastRequest = 0;
uint16_t received[1];
 
void setup() {
  Serial.begin(115200);
  ImodbusRTUmasterInit(Serial2, 9600, SERIAL_8N1);  // RS-485をModbusマスターとして開始
}
 
void loop() {
  if (millis() - lastRequest < 1000) return;
  lastRequest = millis();
  const uint8_t result = ImodbusRTUmaster(Serial2, 1, 3, 0, 1, received, 200);  // 局番1のアドレス0から1ワード読み取り、タイムアウト200ms
 
  if (result == IMODBUS_RTU_SUCCESS) {
    Serial.print(F("Register 0: "));
    Serial.println(received[0]);
  } else {
    Serial.print(F("Modbus error: 0x"));
    Serial.println(result, HEX);
  }
}

プログラム例・LS産電Cnet通信

関連する内蔵関数

関数例・LS産電Cnet SLave：ICnetMem()、ICnetAdr()、ICnetInit()、ICnet()

関数プロトタイプ

void ICnetMem(uint16_t m_size, uint16_t d_size, uint16_t r_size = 100);
void ICnetAdr(uint16_t m_offset, uint16_t d_offset, uint16_t r_offset = 0);
void ICnetInit(HardwareSerial& serialPort, uint8_t slaveId, long baudrate);
void ICnet();

入力0の状態をM[0]、動作時間（秒）をD[0]に格納し、HMIから読み取ります。接続先機器はLS産電Cnet、RS-232、局番1、9600bps、8N1に設定します。ビットは%MX00000(M[0])、ワードは%DW0(D[0])を読み取ります。通信関数はloop()ごとに呼び出し、この例では出力を制御しません。

M・D・Rはコアが提供する共有グローバルメモリで、この例ではRを使用しません。Modbusの例とは別に単独で実行します。他のプロトコルと併用する場合は、共有メモリを重複して割り当てないでください。

unsigned long lastPrint = 0;
bool memoryReady = false;
 
void setup() {
  Serial.begin(115200);
  ICnetMem(8, 8, 0);  // M 8ビットとD 8ワードを割り当て、Rは未使用
  ICnetAdr(0, 0, 0);  // MとDの通信開始アドレスを0に設定
  ICnetInit(Serial1, 1, 9600);  // RS-232を局番1、9600bpsで開始
  memoryReady = (M != nullptr && D != nullptr);
  if (!memoryReady) Serial.println(F("Memory allocation failed"));
}
 
void loop() {
  if (!memoryReady) return;
  M[0] = digitalRead(0);
  D[0] = (uint16_t)(millis() / 1000UL);
  ICnet();  // 受信したLS Cnet要求を処理
 
  if (millis() - lastPrint >= 1000) {
    lastPrint = millis();
    Serial.print(F("M[0]: "));
    Serial.print(M[0]);
    Serial.print(F(", D[0]: "));
    Serial.println(D[0]);
  }
}

オプションモジュール

出荷時に該当するオプションモジュールを搭載した製品で使用する例です。例に示したモジュール構成と実際の出荷構成を一致させてください。

プログラム例・アナログ入力（Xモジュール装着時）

Xモジュールを1台搭載し、Analog Input Module → Xを選択した構成です。 analogRead(0~3)は最初のXモジュールのADS1118生値（0~32767）を読み取ります。各チャンネルのDIP設定と配線を入力信号に合わせます。

void setup() {
  Serial.begin(115200);
}
 
void loop() {
  for (uint8_t ch = 0; ch < 4; ++ch) {
    Serial.print(ch);
    Serial.print(": " );
    Serial.println(analogRead(ch));
  }
  delay(500);
}

関連する内蔵関数

関数例・入力範囲換算：IanalogRead(), IanalogReadf()

関数プロトタイプ

int32_t IanalogRead(uint8_t ch, int32_t min, int32_t max);
float IanalogReadf(uint8_t ch, float min, float max);

Xモジュールのチャンネル0を0~5V、チャンネル1を電流入力モードに設定した例です。両関数はADC入力を指定したmin~maxの範囲へ換算します。 IanalogRead()は小数部を切り捨てた整数、IanalogReadf()は浮動小数点数を返します。チャンネル0の0~5V入力を、0~100%と電圧でそれぞれ表示します。チャンネル1の0~20mA入力は、0~20の範囲を指定して実際の電流値として読み取ります。

void setup() {
  Serial.begin(115200);
}
 
void loop() {
  const int32_t percent = IanalogRead(0, 0, 100);  // 入力0を0～100%の整数に換算
  const float voltage = IanalogReadf(0, 0.0f, 5.0f);  // 入力0を0～5Vの浮動小数点値に換算
  const float current = IanalogReadf(1, 0.0f, 20.0f);  // 入力1を0～20mAの浮動小数点値に換算
  Serial.print(F("0: "));
  Serial.print(percent);
  Serial.print(F(" %, "));
  Serial.print(voltage, 2);
  Serial.print(F(" V, 1: "));
  Serial.print(current, 2);
  Serial.println(F(" mA"));
  delay(500);
}

関数例・4～20mA範囲換算：IanalogRead2(), IanalogRead2f()

関数プロトタイプ

int32_t IanalogRead2(uint8_t ch, int32_t min, int32_t max);
float IanalogRead2f(uint8_t ch, float min, float max);

Xモジュールのチャンネル0を0~5V、チャンネル1を電流入力モードに設定した例です。チャンネル1に接続した4~20mAセンサ入力を、ユーザー指定範囲に換算します。 IanalogRead2(チャンネル1, 0, 100)は、4mAを0%、20mAを100%に換算した整数を返します。 IanalogRead2f(チャンネル1, 4.0f, 20.0f)は電流を浮動小数点数で返します。約3.6mA未満では両関数ともANALOG_READ2_ERROR(65535)、約3.6~4mAでは指定した最小値を返します。

void setup() {
  Serial.begin(115200);
}
 
void loop() {
  const int32_t percent = IanalogRead2(1, 0, 100);  // 入力1の4～20mAを0～100%の整数に換算
  const float current = IanalogRead2f(1, 4.0f, 20.0f);  // 入力1の4～20mAを電流の浮動小数点値に換算
  if (percent == ANALOG_READ2_ERROR ||
      current == (float)ANALOG_READ2_ERROR) {
    Serial.println(F("1: 4-20mA input error"));
  } else {
    Serial.print(F("1: "));
    Serial.print(percent);
    Serial.print(F(" %, "));
    Serial.print(current, 2);
    Serial.println(F(" mA"));
  }
  delay(500);
}

関数例・移動平均：analogReadAvg(), analogRead2Avg()

関数プロトタイプ

int32_t analogReadAvg(uint8_t ch, uint8_t samples);
int32_t analogRead2Avg(uint8_t ch, uint8_t samples);

Xモジュールのチャンネル0を0~5V、チャンネル1を電流入力モードに設定した例です。 analogReadAvg(チャンネル0, 5)はチャンネル0のADC生値（0~32767）、analogRead2Avg(チャンネル1, 5)はチャンネル1の4~20mA補正値（4mA=0、20mA=32767）を移動平均で返します。直近の呼び出しで読み取った正常値を最大5個まで蓄積して平均します。1回で5回読み取る関数ではありません。 samplesの最大値は20です。 analogRead2Avg()は約3.6mA未満の入力でANALOG_READ2_AVG_ERROR(-1)を返します。

void setup() {
  Serial.begin(115200);
}
 
void loop() {
  const int32_t voltageAvg = analogReadAvg(0, 5);  // 入力0の直近ADC値、最大5個の移動平均
  const int32_t currentAvg = analogRead2Avg(1, 5);  // 入力1の直近4～20mA補正値、最大5個の移動平均
  Serial.print(F("0 ADC average: "));
  Serial.print(voltageAvg);
  Serial.print(F(", 1 4-20mA average: "));
  if (currentAvg == ANALOG_READ2_AVG_ERROR) {
    Serial.println(F("input error"));
  } else {
    Serial.println(currentAvg);
  }
  delay(500);
}

プログラム例・NTC温度センサ入力（Xモジュール装着時）

Xモジュール1台、Analog Input Module → Xの構成で、チャンネル0をNTCモードに設定します。最初にanalogRead(0)で生値を確認します。

void setup() {
  Serial.begin(115200);
}
 
void loop() {
  Serial.println(analogRead(0));
  delay(500);
}

関連する内蔵関数

関数例・NTC温度変換：ntcRead(), ntcReadf()

関数プロトタイプ

int ntcRead(uint8_t ch);
float ntcReadf(uint8_t ch);

Xモジュールのチャンネル0をNTCモードに設定し、NTC 3950 10kΩセンサを接続します。 ntcRead()は摂氏温度×10の整数、ntcReadf()は摂氏の浮動小数点数を返します。範囲外の入力は-40~120°Cの端点値に制限されるため、断線判定関数として使用しないでください。

void setup() {
  Serial.begin(115200);
}
 
void loop() {
  const int temp10 = ntcRead(0);  // Xチャンネル0の摂氏温度×10
  const float tempC = ntcReadf(0);  // Xチャンネル0の摂氏温度を浮動小数点値で取得
  Serial.print(temp10);
  Serial.print(", " );
  Serial.println(tempC, 1);
  delay(500);
}

プログラム例・PT100温度センサ入力（Fモジュール装着時）

関連する内蔵関数

関数例・PT100入力値読み取り：pt100Read()

関数プロトタイプ

int pt100Read(uint8_t ch);

Fモジュールを1台搭載し、Temperature Sensor Input Module → Fを選択します。 0~3は最初のFモジュールのチャンネルです。 Fモジュールのチャンネル0~3の入力値をシリアルモニタに表示します。

void setup() {
  Serial.begin(115200);
}
 
void loop() {
  for (uint8_t ch = 0; ch < 4; ++ch) {
    const int value = pt100Read(ch);  // Fモジュールの該当チャンネル入力値を読む
    Serial.print(ch);
    Serial.print(": " );
    Serial.println(value);
  }
  delay(500);
}

プログラム例・アナログ出力（Yモジュール装着時）

Yモジュールを1台搭載し、Analog Output Module → Yを選択します。 analogWrite(0~2, 値)の値の範囲は0~65535です。チャンネル0に中間値32768を出力し、出力電圧・電流範囲はモジュールのDIP設定に従います。

void setup() {
 
}
 
void loop() {
  analogWrite(0, 32768);
  delay(500);
}

関連する内蔵関数

関数例・出力範囲換算：IanalogWrite(), IanalogWritef()

関数プロトタイプ

void IanalogWrite(uint8_t ch, int32_t min, int32_t max, int32_t value);
void IanalogWritef(uint8_t ch, float min, float max, float value);

Yモジュールのチャンネル0に整数値で50%、チャンネル1に浮動小数点数で25%を出力します。 min・maxはユーザー値の範囲を指定し、電気的な出力モードはモジュールのDIPスイッチで決まります。

void setup() {
 
}
 
void loop() {
  IanalogWrite(0, 0, 100, 50);  // Yチャンネル0に50%出力
  IanalogWritef(1, 0.0f, 100.0f, 25.0f);  // Yチャンネル1に25%出力
  delay(500);
}

プログラム例・PWM出力（Kモジュール装着時）

Kモジュールを1台搭載し、High-Speed Pulse Output Module → Kを選択します。YモジュールはNoneです。 Arduino analogWrite()は20~25、内蔵PWM関数は0~5、GPIO制御は130~135を使用します。最初のK出力に約50%のデューティ比で出力します。

void setup() {
 
}
 
void loop() {
  analogWrite(20, 128);
  delay(500);
}

関連する内蔵関数

関数例・デューティ値指定：PWM()

関数プロトタイプ

void PWM(uint8_t pin, uint16_t val, bool onDutybit16 = false);

Kモジュール1台、Yモジュールなし、High-Speed Pulse Output Module → Kの構成です。論理チャンネル0~2はTimer1、3~5はTimer5を共有するため、同じグループでは同じ周波数を使用します。 Kチャンネル0に16ビットの中間デューティ値32768を出力します。 PWM()の標準8ビット範囲は0~255、true指定時は0~65535です。

void setup() {
  PWM_RESET();  // PWMタイマを停止し、モードを初期化
  PWM(0, 32768, true);  // Kチャンネル0に16ビットの中間デューティ値を出力
}
 
void loop() {
}

関数例・周波数・デューティ設定：FDPWM()

関数プロトタイプ

void FDPWM(uint8_t pin, int32_t intHz, float Duty);

Kモジュール1台、Yモジュールなし、High-Speed Pulse Output Module → Kの構成です。論理チャンネル0~2はTimer1、3~5はTimer5を共有するため、同じグループでは同じ周波数を使用します。 Kチャンネル0に1kHz、50%のデューティ比で出力します。コアに独立したFPWM()はありません。FDPWM()を使用します。

void setup() {
  PWM_RESET();  // PWMタイマを停止し、モードを初期化
  FDPWM(0, 1000, 50.0f);  // Kチャンネル0に1kHz、50%デューティで出力
}
 
void loop() {
}

関数例・指定個数パルス出力：NPWM_BEGIN(), NPWM()

関数プロトタイプ

void NPWM_BEGIN(uint8_t pin, uint32_t intHz, float Duty, uint32_t N);
void NPWM(uint8_t pin);

Kモジュール1台、Yモジュールなし、High-Speed Pulse Output Module → Kの構成です。論理チャンネル0~2はTimer1、3~5はTimer5を共有するため、同じグループでは同じ周波数を使用します。 Kチャンネル0に1kHz、50%のパルス100個を1回出力します。 NPWM()はloop()の毎回の処理で呼び出し、delay()は入れません。

void setup() {
  PWM_RESET();  // PWMタイマを停止し、モードを初期化
  NPWM_BEGIN(0, 1000, 50.0f, 100);  // Kチャンネル0に1kHz、50%のパルス100個を準備
}
 
void loop() {
  NPWM(0);  // 準備したパルス出力の進行と完了を処理
}

関数例・チャンネル出力停止・再開：PWMOFF()

関数プロトタイプ

void PWMOFF(uint8_t pin, bool POff);

Kモジュール1台、Yモジュールなし、High-Speed Pulse Output Module → Kの構成です。論理チャンネル0~2はTimer1、3~5はTimer5を共有するため、同じグループでは同じ周波数を使用します。 Kチャンネル0を2秒間ONにし、2秒間停止します。 PWMOFF()フラグの設定後にFDPWM()を呼び出して状態を反映し、GPIO番号130をLOWに維持します。この停止フラグはNPWM()には適用されません。

void setup() {
  PWM_RESET();  // PWMタイマを停止し、モードを初期化
}
 
void loop() {
  PWMOFF(0, false);  // Kチャンネル0の停止状態を解除
  FDPWM(0, 1000, 50.0f);  // 解除を反映し1kHz、50%の出力を開始
  delay(2000);
 
  PWMOFF(0, true);  // Kチャンネル0の停止状態を設定
  FDPWM(0, 1000, 50.0f);  // 停止を反映しPWM出力の接続を解除
  digitalWrite(130, LOW);
  delay(2000);
}

関数例・PWMタイマ停止・初期化：PWM_RESET()

関数プロトタイプ

void PWM_RESET();

Kモジュール1台、Yモジュールなし、High-Speed Pulse Output Module → Kの構成です。論理チャンネル0~2はTimer1、3~5はTimer5を共有するため、同じグループでは同じ周波数を使用します。 K単独構成のTimer1・Timer5を停止・初期化します。チャンネル0を2秒間出力した後、停止します。同じタイマを共有するすべてのK出力に影響します。

void setup() {
  PWM_RESET();  // PWMタイマを停止し、モードを初期化
  FDPWM(0, 1000, 50.0f);  // Kチャンネル0に1kHz、50%デューティで出力
  delay(2000);
  PWM_RESET();  // Timer1・Timer5の全PWMを停止・初期化
  digitalWrite(130, LOW);
}
 
void loop() {
}

状態LED

CPUモジュールのSTATUS LEDはLED_BUILTIN（D128）で制御します。

プログラム例・状態LED

入力0の状態をCPUモジュールのSTATUS LED（LED_BUILTIN、論理番号128）に表示します。

void setup() {
 
}
 
void loop() {
  digitalWrite(LED_BUILTIN, digitalRead(0));
}

開発環境設定

コンピュータとCPUモジュールのダウンロードポートをUSBケーブルで接続します。
デバイスマネージャーでダウンロードポートのCOM番号を確認します。
Arduino IDEのツール → ポートで、確認したCOM番号を選択します。
ツール → ボードでMPAINO-64A64R(T)を選択します。
ツール → 書込装置でAVR ISPを選択し、プログラムを書き込みます。

MPAINO取扱説明書ダウンロード

外形寸法

項目	寸法
製品幅	244mm
本体高さ	108mm
全高	クリップ開：120.42mm クリップ閉：115.16mm
製品奥行	本体79mm 端子を含む最大83mm
取付穴間隔	216mm
取付穴径	Ø4mm
DINレール	35mm

正面図	側面図

背面図

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目次

MPAINO-64A64T

製品仕様書

デジタル入力

プログラム例・デジタル入力

関数例・連続読み取りフィルタ：IdigitalRead()

関数例・チャタリング防止：Ibounce(), IbounceOn(), IbounceOff()

関数例・入力トグル：Ialt()

トランジスタ出力

プログラム例・トランジスタ出力

割り込み・高速入力

プログラム例・パルスカウント

プログラム例・エンコーダ入力

通信とプログラム書き込み

プログラム例・基本通信

プログラム例・I²C通信

プログラム例・Modbus RTU通信

関数例・Modbus RTU Slave：ImodbusRTUMem(), ImodbusRTUAdr(), ImodbusRTUInit(), ImodbusRTU()

関数例・Modbus RTU Master：ImodbusRTUmasterInit(), ImodbusRTUmaster()

プログラム例・LS産電Cnet通信

関数例・LS産電Cnet SLave：ICnetMem()、ICnetAdr()、ICnetInit()、ICnet()

オプションモジュール

プログラム例・アナログ入力（Xモジュール装着時）

関数例・入力範囲換算：IanalogRead(), IanalogReadf()

関数例・4～20mA範囲換算：IanalogRead2(), IanalogRead2f()

関数例・移動平均：analogReadAvg(), analogRead2Avg()

プログラム例・NTC温度センサ入力（Xモジュール装着時）

関数例・NTC温度変換：ntcRead(), ntcReadf()

プログラム例・PT100温度センサ入力（Fモジュール装着時）

関数例・PT100入力値読み取り：pt100Read()

プログラム例・アナログ出力（Yモジュール装着時）

関数例・出力範囲換算：IanalogWrite(), IanalogWritef()

プログラム例・PWM出力（Kモジュール装着時）

関数例・デューティ値指定：PWM()

関数例・周波数・デューティ設定：FDPWM()

関数例・指定個数パルス出力：NPWM_BEGIN(), NPWM()

関数例・チャンネル出力停止・再開：PWMOFF()

関数例・PWMタイマ停止・初期化：PWM_RESET()

状態LED

プログラム例・状態LED

開発環境設定

外形寸法