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MPINO-16A8R8T

MPINO-16A8R8Tは、デジタル入力16点、リレー出力8点、トランジスタ出力8点を備えた一体型の産業用Arduinoです。 1枚のPCBに、アナログ入出力、温度センサ入力、高速カウンタ・パルス出力、RS-232・RS-485・UART・I²C通信を搭載しています。

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。

MPINO-16A8R8T コネクタガイド

製品仕様書

区分	点数	端子名・項目	仕様
電源	-	電源電圧	DC 12～24V（DC 24V使用時は0.5A以上）
デジタル入力	16点（無接点・絶縁）	I(22)~I(37)	動作入力電圧: DC 0~40V HIGH認識電圧: DC 5V以上入力抵抗: 2.2kΩ 8点/1COM × 2グループ NPN・PNP入力対応
リレー出力	8点（有接点・絶縁）	R(62)~R(69)	動作接続電圧: DC 0~30VまたはAC 0~250V 最大出力許容電流: 5A/1点 2点/1COM × 4グループ
トランジスタ出力	8点（無接点・非絶縁）	O(39)~O(46)	SINK出力動作出力電圧: DC 0~55V 最大出力許容電流: 3A/1点, 15A/COM
アナログ入力	4点（非絶縁）	A(0)~A(3)	標準入力：DC 0～20mA ジャンパを外すと：DC 0～5V オプション：DC 0～10V 10bit (0~1023)
アナログ出力	2点（非絶縁）	AO(6), AO(7)	DC 0~5V 16bit (0~65535)
温度センサ入力	2点（非絶縁）	T(4), T(5)	NTC 10kΩ(25℃), 3950K 10kΩプルアップ抵抗内蔵 10bit (0~1023)
高速入力	5点	TCNT4, TCNT5 P(2), SCL(20), SDA(21)	絶縁高速カウンタ2点：DC 0～80V、最大5kHz 非絶縁割り込み3点：DC 0～5V
パルス出力	4点（非絶縁）	P(11), P(12) P(5), P(2)	LOW: DC 0V, HIGH: DC 5V 最大出力電流: 30mA 標準8bit、タイマ設定時16bit
エンコーダ入力	1チャネル（非絶縁）	SDA(20), SCL(21)	オープンコレクタエンコーダ入力 4.7kΩプルアップ抵抗内蔵 I²Cと端子共用
通信チャネル	1チャネル（非絶縁）	I²C	`Wire`を使用 SDA(D20), SCL(D21)
		RS-232	`Serial1`を使用 Modbus RTU Master & Slave内蔵コマンド対応 LS産電Cnet内蔵コマンド対応
		RS-485	`Serial2`を使用自動方向制御対応 Modbus RTU Master & Slave内蔵コマンド対応 LS産電Cnet内蔵コマンド対応
		UART	`Serial3`を使用 Modbus RTU Master & Slave内蔵コマンド対応 LS産電Cnet内蔵コマンド対応
メモリ	-	Flash	256KB（BootLoader 8KBを含む）
		SRAM	8KB
		EEPROM	4KB

デジタル入力

グループ	端子	Arduinoピン	入力構成	端子台と配線例
COM0	I(22)~I(29)	D22~D29	デジタル入力8点、COM0共用
COM1	I(30)~I(37)	D30~D37	デジタル入力8点、COM1共用

デジタル入力は双方向フォトカプラで絶縁されており、DC 5~24VのNPNまたはPNP信号を接続できます。入力方式はCOM0・COM1の配線極性で選択します。

プログラム例・デジタル入力

digitalRead()でD22~D37の入力状態を200msごとに表示します。 HIGHは1、LOWは0です。

void setup() {
  Serial.begin(115200);
}
 
void loop() {
  for (uint8_t pin = 22; pin <= 37; pin++) {
    Serial.print(F("D"));
    Serial.print(pin);
    Serial.print(F(": "));
    Serial.println(digitalRead(pin));
  }
  delay(200);
}

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(22, 5)はD22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(22, 5);  // D22を5回連続で読み、安定状態を返す
  Serial.println(inputOn ? F("D22 ON") : F("D22 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);

D22入力に対する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(22, 30): ON・OFFともに30ms以上安定した後に反映します。
IbounceOn(22, 500): ONのみ500ms遅延させ、OFFは即時に反映します。
IbounceOff(22, 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(22, 30);  // D22のON/OFFチャタリングを30msでフィルタ
  const bool onDelayed = IbounceOn(22, 500);  // D22のONのみ500ms遅延、OFFは即時反映
  const bool offDelayed = IbounceOff(22, 500);  // D22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。 D22を1回押すとD39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(22, 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(39, LOW);
}
 
void loop() {
  const bool previous = outputOn;
  const bool inputOn = Ibounce(22, 30);  // D22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(39, outputOn ? HIGH : LOW);
 
  if (outputOn != previous) {
    Serial.println(outputOn ? F("D39 ON") : F("D39 OFF"));
  }
}

トランジスタ出力

端子	Arduinoピン	出力方式	定格	端子台と配線例
O(39)~O(46)	D39~D46	SINK ON：GND接続 OFF：開放	DC 0~55V 最大3A/1点·15A/COM

トランジスタ出力の負荷はV+と出力端子の間に接続します。

プログラム例・トランジスタ出力

入力D22~D29を出力D39~D46に順番に対応させます。入力がHIGHの場合、対応する出力がONになります。

void setup() {
  for (uint8_t pin = 39; pin <= 46; pin++) digitalWrite(pin, LOW);
}
 
void loop() {
  for (uint8_t ch = 0; ch < 8; ch++) {
    digitalWrite(39 + ch, digitalRead(22 + ch));
  }
}

リレー出力

グループ	端子	Arduinoピン	接点定格
COM3	R(62), R(63)	D62, D63	AC 250VまたはDC 30V, 最大5A/1点
COM4	R(64), R(65)	D64, D65	AC 250VまたはDC 30V, 最大5A/1点
COM5	R(66), R(67)	D66, D67	AC 250VまたはDC 30V, 最大5A/1点
COM6	R(68), R(69)	D68, D69	AC 250VまたはDC 30V, 最大5A/1点

リレー出力は、各COM端子と出力端子を物理的に接続する無電圧接点です。負荷電源は別途接続します。

プログラム例・リレー出力

入力D22~D29を出力D62~D69に順番に対応させます。入力がHIGHの場合、対応する出力がONになります。

void setup() {
  for (uint8_t pin = 62; pin <= 69; pin++) digitalWrite(pin, LOW);
}
 
void loop() {
  for (uint8_t ch = 0; ch < 8; ch++) {
    digitalWrite(62 + ch, digitalRead(22 + ch));
  }
}

アナログ入力・温度センサ入力

機能	端子・Arduinoピン	入力範囲	分解能	コネクタのピン配列
アナログ入力	A(0)~A(3) D54~D57	DC 0～20mA（標準） DC 0～5V（ジャンパ解除） DC 0～10V（オプション）	10bit (0~1023)
温度センサ入力	T(4), T(5) D58, D59	NTC 10kΩ(25℃), 3950K	10bit (0~1023)

プログラム例・アナログ入力

analogRead()でA0~A3のADC生値（0~1023）を表示します。各チャンネルの電圧・電流モードは、実際の製品設定に従います。

const uint8_t analogPins[] = {A0, A1, A2, A3};
 
void setup() {
  Serial.begin(115200);
}
 
void loop() {
  for (uint8_t ch = 0; ch < 4; ch++) {
    Serial.print(F("A"));
    Serial.print(ch);
    Serial.print(F(" ADC: "));
    Serial.println(analogRead(analogPins[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);

A0を0~5V入力、A2を0(4)~20mA入力に設定した場合の例です。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。A0の0~5V入力を0~100%と電圧で表示します。A2の0~20mA入力は、範囲を0~20に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(A0, 0, 100);  // A0入力を0~100%の整数へ換算
  const float voltage = IanalogReadf(A0, 0.0f, 5.0f);  // A0入力を0~5Vの浮動小数点数へ換算
  const float current = IanalogReadf(A2, 0.0f, 20.0f);  // A2入力を0~20mAの浮動小数点数へ換算
  Serial.print(F("A0: "));
  Serial.print(percent);
  Serial.print(F(" %, "));
  Serial.print(voltage, 2);
  Serial.print(F(" V, A2: "));
  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);

A0を0~5V入力、A2を0(4)~20mA入力に設定した場合の例です。 A2に接続した4~20mAセンサの入力を、指定範囲へ換算します。IanalogRead2(A2, 0, 100)は4mAを0%、20mAを100%に換算した整数を返します。IanalogRead2f(A2, 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(A2, 0, 100);  // A2の4~20mAを0~100%の整数へ換算
  const float current = IanalogRead2f(A2, 4.0f, 20.0f);  // A2の4~20mAを電流の浮動小数点数へ換算
  if (percent == ANALOG_READ2_ERROR ||
      current == (float)ANALOG_READ2_ERROR) {
    Serial.println(F("A2: 4-20mA input error"));
  } else {
    Serial.print(F("A2: "));
    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);

A0を0~5V入力、A2を0(4)~20mA入力に設定した場合の例です。 analogReadAvg(A0, 5)はA0のADC生値（0~1023）、analogRead2Avg(A2, 5)はA2の4~20mA補正値（4mA=0、20mA=32767）の移動平均を返します。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回の呼び出しで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(A0, 5);  // 直近のA0 ADC値、最大5個の移動平均
  const int32_t currentAvg = analogRead2Avg(A2, 5);  // 直近のA2の4~20mA補正値、最大5個の移動平均
  Serial.print(F("A0 ADC average: "));
  Serial.print(voltageAvg);
  Serial.print(F(", A2 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・温度センサ入力

analogRead()でA4、A5の温度センサADC生値（0~1023）を表示します。摂氏への換算は、以下の内蔵関数で説明します。

void setup() {
  Serial.begin(115200);
}
 
void loop() {
  Serial.print(F("A4 ADC: "));
  Serial.println(analogRead(A4));
  Serial.print(F("A5 ADC: "));
  Serial.println(analogRead(A5));
  delay(500);
}

関連する内蔵関数

関数例・NTC温度読み取り：ntcRead(), ntcReadf()

関数プロトタイプ

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

NTC入力A4に接続したNTC 10kΩ（25℃）、B=3950Kセンサの温度を読み取ります。 ntcRead()は摂氏温度の10倍の整数（25.3℃ → 253）、ntcReadf()は摂氏温度の浮動小数点数（25.3）を返します。分解能はどちらも0.1℃です。変換範囲外の値は-40℃または120℃に制限されるため、断線・短絡の判定値として使用しないでください。

void setup() {
  Serial.begin(115200);
}
 
void loop() {
  const int temperature10 = ntcRead(A4);  // A4温度を摂氏×10の整数で返す
  const float temperature = ntcReadf(A4);  // A4温度を摂氏の浮動小数点値で返す
  Serial.print(F("ntcRead: "));
  Serial.print(temperature10);
  Serial.print(F(" (0.1 C), ntcReadf: "));
  Serial.print(temperature, 1);
  Serial.println(F(" C"));
  delay(500);
}

アナログ出力

端子	Arduinoピン	出力範囲	分解能	コネクタのピン配列
AO(6), AO(7)	D6, D7	DC 0~5V	16bit (0~65535)

アナログ出力はTIMER4を使用します。 TCNT4高速カウンタ入力もTIMER4を使用するため、両機能は同時に使用できません。

プログラム例・アナログ出力

analogWrite()の標準8ビット値128で、AO(6)・AO(7)に約2.5Vを出力します。 16ビットの電圧換算には、以下の内蔵関数を使用します。外部12~24V電源が必要です。Timer4高速カウンタと同時に使用しないでください。

void setup() {
  analogWrite(6, 128);
  analogWrite(7, 128);
}
 
void loop() {
}

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 analogWriteInit(uint8_t ch, uint16_t top = 65535, uint16_t prescaler = 1);
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);

AO(6)には0~5000mV範囲の2500、AO(7)には0~5V範囲の2.5を指定し、約2.5Vを出力します。最初にanalogWriteInit(6)で両チャンネルが共有するTimer4を16ビット、TOP=65535に設定します。両チャンネルはTimer4を共有し、TCNT4と同時には使用しません。

void setup() {
  analogWriteInit(6);  // AO(6)・AO(7)のTimer4を16ビットに設定
  IanalogWrite(6, 0, 5000, 2500);  // AO(6)に2500mV相当の16ビット出力
  IanalogWritef(7, 0.0f, 5.0f, 2.5f);  // AO(7)に2.5V相当の16ビット出力
}
 
void loop() {
}

高速カウンタ・割り込み・エンコーダ

機能	端子・Arduinoピン	チャネル
絶縁高速カウンタ	TCNT4(D74), TCNT5(D47), COM2	2点、最大5kHz
外部割り込み	P(2)(D2), SCL(D21), SDA(D20)	3点
エンコーダ入力	A相：SDA(D20)、B相：SCL(D21)	1チャネル

SDAとSCLをエンコーダ入力または外部割り込みとして使用する場合、I²C通信を同時に使用できません。 P(2)はパルス出力と外部割り込みの機能を共有します。

プログラム例・パルスカウント

TCNT4・TCNT5の絶縁入力をタイマの外部クロックとしてカウントします。 MCUタイマ入力の立ち上がりエッジを使用し、値は0~65535の後に0へ戻ります。アトミックに読み取り、500msごとに表示します。 Timer4を使用するため、AO(6)・AO(7)と同時に実行しないでください。

#include <util/atomic.h>
 
void setup() {
  Serial.begin(115200);
  TIMSK4 = 0;
  TCCR4A = 0;
  TCCR4B = 0x07;
  TCNT4 = 0;
  TIMSK5 = 0;
  TCCR5A = 0;
  TCCR5B = 0x07;
  TCNT5 = 0;
}
 
void loop() {
  uint16_t first, second;
  ATOMIC_BLOCK(ATOMIC_RESTORESTATE) {
    first = TCNT4;
    second = TCNT5;
  }
  Serial.print(F("TCNT4: "));
  Serial.print(first);
  Serial.print(F(", TCNT5: "));
  Serial.println(second);
  delay(500);
}

SDA(D20)のFALLINGエッジをカウントします。入力は4.7kΩのプルアップ（SDA/SCL）です。 32ビット値をATOMIC_BLOCKで読み取り、500msごとに表示するソフトウェア割り込みの例です。最大入力周波数で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。 SDA・SCLを使用するため、I²C通信と同時に実行しないでください。

static_assert(digitalPinToInterrupt(SDA) != NOT_AN_INTERRUPT, "Invalid interrupt input");
 
#include <util/atomic.h>
 
volatile uint32_t pulseCount = 0;
 
void countPulse() {
  pulseCount++;
}
 
void setup() {
  Serial.begin(115200);
  // SDAはプルアップ状態で、外部信号がGNDに引き下げたときにカウント
  attachInterrupt(digitalPinToInterrupt(SDA), countPulse, FALLING);
}
 
void loop() {
  uint32_t snapshot;
  ATOMIC_BLOCK(ATOMIC_RESTORESTATE) {
    snapshot = pulseCount;
  }
  Serial.print(F("SDA pulses: "));
  Serial.println(snapshot);
  delay(500);
}

関連する内蔵関数

関数例・ハードウェアパルスカウンタ設定：TCNTSETUP()

関数プロトタイプ

void TCNTSETUP(uint8_t timerNumber, bool on32bit = false);

TCNTSETUP(timerNumber, false)でTimer4・Timer5を16ビット外部クロックカウンタに設定します。累積値はTCNT4・TCNT5レジスタから読み取ります。 TCNTOUT()は累積パルス値ではなく32ビットモードのオーバーフロー回数を返すため、この16ビットの例では使用しません。 Timer4とAO出力は同時に使用しないでください。

#include <util/atomic.h>
 
void setup() {
  Serial.begin(115200);
  TCNTSETUP(4, false);  // Timer4を16ビット外部パルスカウンタに設定
  TCNTSETUP(5, false);  // Timer5を16ビット外部パルスカウンタに設定
}
 
void loop() {
  uint16_t first, second;
  ATOMIC_BLOCK(ATOMIC_RESTORESTATE) {
    first = TCNT4;
    second = TCNT5;
  }
  Serial.print(F("TCNT4: "));
  Serial.print(first);
  Serial.print(F(", TCNT5: "));
  Serial.println(second);
  delay(500);
}

プログラム例・エンコーダ入力

A相はSDA(D20)、B相はSCL(D21)に接続します。 4.7kΩのプルアップ（SDA/SCL）を使用し、FALLINGエッジでB相がLOWなら増加する1逓倍カウントの例です。実際の回転方向はA・B相の配線によって変わります。 SDA・SCLを使用するため、I²C通信と同時に実行しないでください。

static_assert(digitalPinToInterrupt(SDA) != NOT_AN_INTERRUPT, "Invalid interrupt input");
 
#include <util/atomic.h>
#include <stdint.h>
 
volatile int32_t position = 0;
 
void readEncoder() {
  // A相立ち下がり時にB相がLOWなら加算（1逓倍）
  if (digitalRead(SCL) == LOW) {
    if (position < INT32_MAX) position++;
  } else {
    if (position > INT32_MIN) position--;
  }
}
 
void setup() {
  Serial.begin(115200);
  // エンコーダA相 → SDA(D20)、B相 → SCL(D21)
  attachInterrupt(digitalPinToInterrupt(SDA), readEncoder, FALLING);
}
 
void loop() {
  int32_t snapshot;
  ATOMIC_BLOCK(ATOMIC_RESTORESTATE) {
    snapshot = position;
  }
  Serial.print(F("Encoder: "));
  Serial.println(snapshot);
  delay(500);
}

パルス出力

端子	Arduinoピン	タイマ	コネクタのピン配列
P(11), P(12)	D11, D12	TIMER1
P(5), P(2)	D5, D2	TIMER3

パルス出力は標準で8bitデューティ値を使用し、出力電圧はDC 0~5Vです。タイマレジスタを設定すると16bitデューティ値を使用できます。

プログラム例・PWM出力

analogWrite()の0~255のデューティ値から128をD11、D12、D5、D2に指定し、約50%のPWMを出力します。

void setup() {
  analogWrite(11, 128);
  analogWrite(12, 128);
  analogWrite(5, 128);
  analogWrite(2, 128);
}
 
void loop() {
}

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);

PWM(pin, val, onDutybit16)はデューティ値を指定します。 8ビットの範囲は0~255、第3引数をtrueにした16ビットの範囲は0~65535です。 D11に16ビットの中間値32768を出力します。 D11・D12はTimer1、D5・D2はTimer3を共有するため、同じタイマでは同じ分解能を使用します。 PWM_RESET()を呼び出した後に開始します。

void setup() {
  PWM_RESET();  // PWMタイマを停止し、モードを初期化
  PWM(11, 32768, true);  // D11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);

FDPWM(pin, intHz, Duty)は周波数（Hz）とデューティ比（%）を指定します。 D11に1kHz、50%のデューティ比で出力します。 D11・D12はTimer1、D5・D2はTimer3を共有するため、同じタイマの出力には同じ周波数を指定します。独立したFPWM()関数はありません。50%出力はFDPWM(pin, hz, 50.0f)で設定します。

void setup() {
  PWM_RESET();  // PWMタイマを停止し、モードを初期化
  FDPWM(11, 1000, 50.0f);  // D11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);

NPWM_BEGIN()でD11に1kHz・50%のパルス100個を準備し、loop()ごとにNPWM()を実行して出力と完了処理を行います。 delay()は入れないでください。 D11・D12はTimer1、D5・D2はTimer3を共有します。同じタイマの他の出力と併用しないでください。

void setup() {
  PWM_RESET();  // PWMタイマを停止し、モードを初期化
  NPWM_BEGIN(11, 1000, 50.0f, 100);  // D11に1kHz、50%のパルス100個を準備
}
 
void loop() {
  NPWM(11);  // 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);

PWMOFF(pin, true)はチャンネル停止フラグを設定し、falseは解除します。設定直後にFDPWM()を呼び出し、出力接続に反映します。 D11を2秒間ON、2秒間OFFにし、停止後はdigitalWrite()でLOWを維持します。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(11, false);  // D11の停止状態を解除
  FDPWM(11, 1000, 50.0f);  // 解除を反映し1kHz、50%の出力を開始
  delay(2000);
 
  PWMOFF(11, true);  // D11の停止状態を設定
  FDPWM(11, 1000, 50.0f);  // 停止を反映しPWM出力の接続を解除
  digitalWrite(11, 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();

PWM_RESET()はTimer1・Timer3・Timer4・Timer5の制御レジスタとカウンタを初期化します。 D11に1kHzを2秒間出力した後、全タイマを停止します。同じタイマのPWM・カウンタ・アナログ出力にも影響します。 PWMOFF()の停止フラグまでは解除しません。

void setup() {
  PWM_RESET();  // PWMタイマを停止し、モードを初期化
  FDPWM(11, 1000, 50.0f);  // D11に1kHz、50%デューティで出力
  delay(2000);
  PWM_RESET();  // Timer1・Timer3・Timer4・Timer5の全PWMを停止・初期化
  digitalWrite(11, LOW);
}
 
void loop() {
}

通信と書き込み

機能	Arduinoピン	使用オブジェクト
USB書き込み・モニタリング	D0(RX0), D1(TX0)	`Serial`
RS-232	D19(RX1), D18(TX1)	`Serial1`
RS-485	D17(RX2), D16(TX2)	`Serial2`
UART	D15(RX3), D14(TX3)	`Serial3`
I²C	D20(SDA), D21(SCL)	`Wire`

RS-485は自動方向制御方式のため、送受信方向を切り替えるための別の制御ピンは不要です。

プログラム例・基本通信

Serial(115200bps)とRS-232 Serial1(9600bps, 8-N-1)の間で文字を転送します。 availableForWrite()で送信バッファの空き容量を確認します。 Serial2はRS-485、Serial3はTTL UARTです。該当端子を使用する場合は、例のSerial1を対応するオブジェクトに変更します。

// 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());
  }
}

プログラム例・I²C通信

Wireでアドレス0x08~0x77を検索し、応答したアドレスを3秒ごとに表示します。 SDA・SCLを使用するエンコーダ・割り込み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();

D22の状態をM[0]、A0の生値（0~1023）をD[0]へ格納し、相手機器から読み取ります。RS-232(Serial1)、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0から始まる実際の通信アドレスです。通信関数はloop()の毎回の処理で呼び出します。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。 RS-485端子に接続する場合はSerial1をSerial2に変更し、UART端子ではSerial3を使用します。

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(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(22);
  D[0] = analogRead(A0);
  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-232(Serial1)で相手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。 RS-485端子に接続する場合はSerial1をSerial2に変更し、UART端子ではSerial3を使用します。

unsigned long lastRequest = 0;
uint16_t received[1];
 
void setup() {
  Serial.begin(115200);
  ImodbusRTUmasterInit(Serial1, 9600, SERIAL_8N1);  // RS-232をModbusマスタとして開始
}
 
void loop() {
  if (millis() - lastRequest < 1000) return;
  lastRequest = millis();
  const uint8_t result = ImodbusRTUmaster(Serial1, 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();

D22の状態をM[0]、A0の生値（0~1023）をD[0]へ格納し、HMIから読み取ります。相手機器は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()の毎回の処理で呼び出します。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。 RS-485端子に接続する場合はSerial1をSerial2に変更し、UART端子ではSerial3を使用します。

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(22);
  D[0] = analogRead(A0);
  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]);
  }
}

← MPINO Series比較表（韓国語）

目次

MPINO-16A8R8T

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

リレー出力

プログラム例・リレー出力

アナログ入力・温度センサ入力

プログラム例・アナログ入力

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・温度センサ入力

関数例・NTC温度読み取り：ntcRead(), ntcReadf()

アナログ出力

プログラム例・アナログ出力

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

高速カウンタ・割り込み・エンコーダ

プログラム例・パルスカウント

関数例・ハードウェアパルスカウンタ設定：TCNTSETUP()

プログラム例・エンコーダ入力

パルス出力

プログラム例・PWM出力

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()

通信と書き込み

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()