# MPINO-8A4T-S

MPINO-8A4T-Sは、デジタル入力8点とSINK方式のトランジスタ出力4点を備えた一体型の産業用Arduinoです。1枚のPCBに、電圧・電流アナログ入力、NTC温度センサ入力、PWM、高速入力、RS-232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 Series仕様表](https://www.ilogics.net/docs/ja-jp_products:mpino_series#mpino_series仕様表 "ja-jp_products:mpino_series")で、MPINO-8A4T-Sのボード名、接続方法、最初の入出力番号を確認できます。

![MPINO-8A4T-S コネクタガイド ](https://www.ilogics.net/docs/_media/ja-jp_products:mpino-8a4t-s-connectors.svg "MPINO-8A4T-S 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 | 8点   （無接点・絶縁） | P0~P7 | 動作入力電圧: DC 0~40V   HIGH認識電圧: DC 5V以上   8点/1COM   NPN・PNP入力対応 |
| トランジスタ出力 | 4点   （無接点・絶縁） | P32~P35 | 出力方式：SINK出力   出力動作：ON時にV-へ接続   最大出力許容電流: 1A/1点   負荷電圧: DC 0~100V   V+・V-端子に負荷電源を接続 |
| アナログ入力 | 2点   （非絶縁） | A0, A1 | 入力電圧: DC 0~5V   分解能: 10bit (0~1023)   入力抵抗: 100MΩ (±1%) |
| アナログ入力 | 2点   （非絶縁） | A2, A3 | 入力電流: 0~20mAまたは4~20mA   分解能：0～20mAは10bit（0～1023）、4～20mAは0～818   入力抵抗: 250Ω (±1%) |
| アナログ入力 | 2点   （非絶縁） | A4, A5 | 入力電圧: DC 0~10V   分解能: 10bit (0~1023)   入力抵抗: 200kΩ (±1%) |
| 温度センサ入力 | 2点   （非絶縁） | NTEMP   A6, A7 | 入力温度: -40~120℃   センサ：NTC 3950K、10kΩ(25℃)   分解能：0.1℃（0～40℃基準） |
| 割り込み   高速カウンタ・エンコーダ | 4点   （非絶縁） | D24(CLK), D25(DIO)   D18(SCL), D19(SDA) | 入力電圧: DC 0~5V   HIGH認識電圧: DC 3V以上   入力周波数: 最大50kHz   D24・D25：4.7kΩプルアップ内蔵   D18・D19：4.7kΩプルアップ内蔵 |
| パルス出力 | 3点   （非絶縁） | PWM   D21, D22, D23 | 出力電圧: LOW(DC 0V), HIGH(DC 5V)   最大出力電流: 30mA |
| 通信チャネル | 1チャネル   （非絶縁） | I²C | I²Cマスター・スレーブ対応   割り込みポートとして使用可能（4.7kΩプルアップ） |
| 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 |
| メモリ | - | Flash | 128KB |
| SRAM | 4KB |
| EEPROM | 4KB |

## デジタル入力

[初めて配線するときは、デジタル入力1点の確認手順も参照してください。 →](https://www.ilogics.net/docs/ja-jp_guide:wiring#デジタル入力を1点確認する "ja-jp_guide:wiring")

| 端子 | Arduinoピン | 入力構成 | 端子台と配線例 |
| --- | --- | --- | --- |
| P0~P3 | D0~D3 | デジタル入力4点、COM0共用 | [MPINO-8A4T-S デジタル入力端子台とNPN・PNP配線](https://www.ilogics.net/docs/_media/ja-jp_products:mpino-8a4t-s-digital-input.svg "ja-jp_products:mpino-8a4t-s-digital-input.svg") |
| P4~P7 | D4~D7 | デジタル入力4点、COM1共用 |

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信号を接続できます。入力方式はCOM端子の配線で選択します。

### プログラム例・デジタル入力

digitalRead()でP0~P7の入力状態を読み取り、200msごとにシリアルモニタへ表示します。HIGHは1、LOWは0で表示されます。

```cpp
// MPINO-8A4T-S：P0～P7の入力状態をシリアルモニターに表示します。
void setup() {
  Serial.begin(115200);
}
 
void loop() {
  for (uint8_t pin = 0; pin < 8; pin++) {
    Serial.print('P');
    Serial.print(pin);
    Serial.print('=');
    Serial.print(digitalRead(pin));
    Serial.print(' ');
  }
  Serial.println();
  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**

```cpp
bool IdigitalRead(uint8_t pin, uint8_t samples);
```

IdigitalRead(0, 5)はP0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。

```cpp
void setup() {
  Serial.begin(115200);
}
 
void loop() {
  const bool inputOn = IdigitalRead(0, 5);  // P0を5回連続で読み取り、安定した状態を返す
  Serial.println(inputOn ? F("P0 ON") : F("P0 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**

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

P0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(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。

```cpp
unsigned long lastPrint = 0;
 
void setup() {
  Serial.begin(115200);
}
 
void loop() {
  const bool stable = Ibounce(0, 30);  // P0のON/OFFを30msでチャタリング除去
  const bool onDelayed = IbounceOn(0, 500);  // P0のONのみ500ms遅延、OFFは即時反映
  const bool offDelayed = IbounceOff(0, 500);  // P0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**

```cpp
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。P0を1回押すとP32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()が直接変更します。

```cpp
bool outputOn = false;
 
void setup() {
  Serial.begin(115200);
  digitalWrite(32, LOW);
}
 
void loop() {
  const bool previous = outputOn;
  const bool inputOn = Ibounce(0, 30);  // P0のON/OFFを30msでチャタリング除去
  Ialt(inputOn, outputOn);  // 入力のOFF→ONでoutputOnを反転
  digitalWrite(32, outputOn ? HIGH : LOW);
 
  if (outputOn != previous) {
    Serial.println(outputOn ? F("P32 ON") : F("P32 OFF"));
  }
}
```

## トランジスタ出力

[初めて配線するときは、SINKトランジスタ出力1点の確認手順も参照してください。 →](https://www.ilogics.net/docs/ja-jp_guide:wiring#sinkトランジスタ出力を1点確認する "ja-jp_guide:wiring")

| 端子 | Arduinoピン | 出力方式 | 最大定格 | 端子台と配線例 |
| --- | --- | --- | --- | --- |
| P32 | D32 | SINK出力 | DC 100V, 1A/1点 | [MPINO-8A4T-S トランジスタ出力端子台とSINK配線](https://www.ilogics.net/docs/_media/ja-jp_products:mpino-8a4t-s-transistor-output.svg "ja-jp_products:mpino-8a4t-s-transistor-output.svg") |
| P33 | D33 | SINK出力 | DC 100V, 1A/1点 |
| P34 | D34 | SINK出力 | DC 100V, 1A/1点 |
| P35 | D35 | SINK出力 | DC 100V, 1A/1点 |

トランジスタ出力は、ON時に出力端子がV-へ接続されるSINK方式です。V+とV-には、制御する負荷用の外部DC電源を接続します。

### プログラム例・トランジスタ出力

digitalRead()で読み取ったP0~P3の状態を、digitalWrite()でP32~P35へ出力します。P0→P32、P1→P33、P2→P34、P3→P35の順に対応し、入力がHIGHのときに対応する出力がONになります。

```cpp
// MPINO-8A4T-S：P0～P3入力でP32～P35 SINK出力を制御します。
void setup() {
  for (uint8_t channel = 0; channel < 4; channel++) {
    digitalWrite(32 + channel, LOW);  // 出力OFFで開始
  }
}
 
void loop() {
  for (uint8_t channel = 0; channel < 4; channel++) {
    digitalWrite(32 + channel, digitalRead(channel));
  }
}
```

## アナログ入力・温度センサ入力

| チャネル | 入力種類 | 入力範囲 | コネクタのピン配列 |
| --- | --- | --- | --- |
| A0, A1 | 電圧入力 | DC 0~5V | [MPINO-8A4T-S アナログ・温度入力コネクタのピン配置](https://www.ilogics.net/docs/_media/ja-jp_products:mpino-8a4t-s-analog-input.svg "ja-jp_products:mpino-8a4t-s-analog-input.svg") |
| A2, A3 | 電流入力 | 0~20mAまたは4~20mA |
| A4, A5 | 電圧入力 | DC 0~10V |
| A6, A7 | NTC温度センサ入力 | NTC 10kΩ, 3950K |

### プログラム例・アナログ入力

analogRead()でA0~A5のADC生値（0~1023）を読み取り、シリアルモニタへ表示します。電圧・電流への換算と平均処理は、下の内蔵関数の例で説明します。

```cpp
void setup() {
  Serial.begin(115200);
}
 
void loop() {
  const uint8_t pins[] = {A0, A1, A2, A3, A4, A5};
  for (uint8_t channel = 0; channel < 6; channel++) {
    Serial.print('A');
    Serial.print(channel);
    Serial.print(F(": "));
    Serial.println(analogRead(pins[channel]));
  }
  Serial.println();
  delay(1000);
}
```

**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**

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

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。

```cpp
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**

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

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。

```cpp
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**

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

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。

```cpp
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NTC0(A6)・NTC1(A7)のADC生値（0~1023）を表示します。摂氏温度への変換は、下のntcRead()・ntcReadf()の例を参照してください。

```cpp
void setup() {
  Serial.begin(115200);
}
 
void loop() {
  Serial.print(F("NTC0 ADC: "));
  Serial.print(analogRead(A6));
  Serial.print(F(", NTC1 ADC: "));
  Serial.println(analogRead(A7));
  delay(1000);
}
```

**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**

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

NTC0(A6)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。

```cpp
void setup() {
  Serial.begin(115200);
}
 
void loop() {
  const int temperature10 = ntcRead(A6);  // NTC0温度を摂氏×10の整数で返す
  const float temperature = ntcReadf(A6);  // NTC0温度を摂氏の浮動小数点数で返す
  Serial.print(F("ntcRead: "));
  Serial.print(temperature10);
  Serial.print(F(" (0.1 C), ntcReadf: "));
  Serial.print(temperature, 1);
  Serial.println(F(" C"));
  delay(500);
}
```

## PWM・高速入力

| 機能 | Arduinoピン | 点数 | コネクタのピン配列 |
| --- | --- | --- | --- |
| PWM出力 | D21, D22, D23 | 3点 | [MPINO-8A4T-S PWM出力コネクタのピン配置](https://www.ilogics.net/docs/_media/ja-jp_products:mpino-8a4t-s-pwm-output.svg "ja-jp_products:mpino-8a4t-s-pwm-output.svg") |
| 高速入力・割り込み | D18, D19, D24, D25 | 4点 |
| エンコーダ入力 | D24, D25 | 2点 |

D18とD19はI²CのSCL・SDA機能を兼用します。I²C通信の使用中は、同じピンを高速入力として同時に使用できません。

### プログラム例・PWM出力

analogWrite()の0~255の値でPWMデューティ比を指定します。PWM0(D21)・PWM1(D22)・PWM2(D23)にそれぞれ64・128・191を書き込むと、約25%・50%・75%のデューティ比で出力します。周波数とデューティ比を直接指定する方法は、下のFDPWM()の例を参照してください。

```cpp
// MPINO-8A4T-S: PWM0(D21), PWM1(D22), PWM2(D23)
void setup() {
  analogWrite(21, 64);   // PWM0: 約25%のデューティ比
  analogWrite(22, 128);  // PWM1: 約50%のデューティ比
  analogWrite(23, 191);  // PWM2: 約75%のデューティ比
}
 
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**

```cpp
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。標準の8ビットでは0~255、第3引数をtrueにした16ビットでは0~65535です。この例ではPWM0(D21)に16ビットの中間値32768を出力します。PWM0~2(D21~D23)はTimer3を共有するため、同じ分解能で使用してください。PWM\_RESET()でタイマモードを初期化してから開始します。

```cpp
void setup() {
  PWM_RESET();  // PWMタイマを停止し、モードを初期化
  PWM(21, 32768, true);  // PWM0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**

```cpp
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。この例ではPWM0(D21)に1kHz、50%を出力します。PWM0~2(D21~D23)はTimer3を共有するため、併用するときは同じ周波数を指定してください。このArduinoコアに独立したFPWM()関数はありません。指定周波数・50%の出力にはFDPWM(pin, hz, 50.0f)を使用します。

```cpp
void setup() {
  PWM_RESET();  // PWMタイマを停止し、モードを初期化
  FDPWM(21, 1000, 50.0f);  // PWM0に1kHz、50%のデューティ比で出力
}
 
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**

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

NPWM\_BEGIN(pin, intHz, Duty, N)で周波数・デューティ比・パルス数を準備し、loop()でNPWM(pin)を継続して呼び出します。この例ではPWM0(D21)に1kHz、50%のパルスを100個、1回だけ出力します。NPWM()が出力の進行と完了を処理するため、loop()にdelay()を入れないでください。同じTimer3を使う他のPWM出力と併用しないでください。

```cpp
void setup() {
  PWM_RESET();  // PWMタイマを停止し、モードを初期化
  NPWM_BEGIN(21, 1000, 50.0f, 100);  // PWM0に1kHz、50%のパルス100個を準備
}
 
void loop() {
  NPWM(21);  // 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**

```cpp
void PWMOFF(uint8_t pin, bool POff);
```

PWMOFF(pin, true)は該当チャネルの停止フラグを設定し、falseは解除します。この製品では、設定直後にPWM()またはFDPWM()を再度呼び出すと出力に反映されます。この例ではPWM0(D21)の1kHz出力を2秒ON、2秒OFFにします。停止時はdigitalWrite(21, LOW)でピンをLOWに保持します。NPWM()はこの停止フラグを使用しません。

```cpp
void setup() {
  PWM_RESET();  // PWMタイマを停止し、モードを初期化
}
 
void loop() {
  PWMOFF(21, false);  // PWM0の停止フラグを解除
  FDPWM(21, 1000, 50.0f);  // 解除を反映し1kHz、50%の出力を開始
  delay(2000);
 
  PWMOFF(21, true);  // PWM0の停止フラグを設定
  FDPWM(21, 1000, 50.0f);  // 停止を反映しPWM出力の接続を解除
  digitalWrite(21, 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**

```cpp
void PWM_RESET();
```

PWM\_RESET()はTimer1・Timer3の制御レジスタとカウンタを初期化し、それらのタイマ出力をすべて停止します。この例ではPWM0(D21)に1kHzを2秒間出力してから停止します。PWM0~2全体と同じタイマを使用する機能に影響するため、1チャネルだけを止める場合はPWMOFF()を使用してください。PWMOFF()で設定した停止フラグを解除する関数ではありません。

```cpp
void setup() {
  PWM_RESET();  // PWMタイマを停止し、モードを初期化
  FDPWM(21, 1000, 50.0f);  // PWM0に1kHz、50%のデューティ比で出力
  delay(2000);
  PWM_RESET();  // Timer1・Timer3の全PWMを停止・初期化
  digitalWrite(21, LOW);
}
 
void loop() {
}
```

### プログラム例・パルスカウント

CLK(D24)はプルアップされており、入力がないときはHIGHです。外部信号でGNDへ引き下げられるHIGH→LOWの瞬間をFALLINGでカウントし、500msごとに表示します。32ビット値はATOMIC\_BLOCKで読み取ります。ソフトウェア割り込み方式の例であり、最大入力周波数での取りこぼしなしの計数を保証するものではありません。

```cpp
#include <util/atomic.h>
 
volatile uint32_t pulseCount = 0;
 
void countPulse() {
  pulseCount++;
}
 
void setup() {
  Serial.begin(115200);
  // CLKはプルアップ状態。外部信号でGNDへ引き下げたときに計数
  attachInterrupt(digitalPinToInterrupt(CLK), countPulse, FALLING);
}
 
void loop() {
  uint32_t snapshot;
  ATOMIC_BLOCK(ATOMIC_RESTORESTATE) {
    snapshot = pulseCount;
  }
  Serial.print(F("CLK pulses: "));
  Serial.println(snapshot);
  delay(500);
}
```

### プログラム例・エンコーダ入力

プルアップされたCLK(D24)にA相、DIO(D25)にB相を接続します。CLKの立ち下がりエッジ（FALLING）でDIOがLOWなら加算、HIGHなら減算する1逓倍の計数例です。実際の回転方向はA・B相の配線によって変わります。

```cpp
#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(DIO) == LOW) {
    if (position < INT32_MAX) position++;
  } else {
    if (position > INT32_MIN) position--;
  }
}
 
void setup() {
  Serial.begin(115200);
  // エンコーダA相 → CLK(D24)、B相 → DIO(D25)
  attachInterrupt(digitalPinToInterrupt(CLK), readEncoder, FALLING);
}
 
void loop() {
  int32_t snapshot;
  ATOMIC_BLOCK(ATOMIC_RESTORESTATE) {
    snapshot = position;
  }
  Serial.print(F("Encoder: "));
  Serial.println(snapshot);
  delay(500);
}
```

## 通信と書き込み

| 機能 | Arduinoピン | 使用オブジェクト | 相手機器の配線 |
| --- | --- | --- | --- |
| USB書き込み・モニタリング | D16(RX0), D17(TX0) | `Serial` | [MPINO-8A4T-S 通信コネクタと接続先機器の配線](https://www.ilogics.net/docs/_media/ja-jp_products:mpino-8a4t-s-communication.svg "ja-jp_products:mpino-8a4t-s-communication.svg") |
| RS-232 | D28(RX1), D29(TX1) | `Serial1` |
| I²C | D18(SCL), D19(SDA) | `Wire` |

### プログラム例・基本通信

Serial(115200bps)で受信した文字をSerial1(9600bps、8-N-1)へ送り、Serial1で受信した文字をSerialへ戻します。availableForWrite()で送信バッファの空きを確認します。相手機器の処理速度を超える連続送信では、受信バッファがあふれる場合があります。

```cpp
// 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0x08~0x77のI²Cアドレスを検索し、応答したアドレスを3秒ごとにシリアルモニタへ表示します。endTransmission()の戻り値が0なら、そのアドレスから応答があったことを示します。

```cpp
#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**

```cpp
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();
```

P0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。

```cpp
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(0);
  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**

```cpp
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。

```cpp
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**

```cpp
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();
```

P0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。

```cpp
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] = 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](https://www.ilogics.net/docs/ja-jp_products:mpino_series "ja-jp_products:mpino_series")

[オンライン製品詳細](https://www.ilogics.net/docs/ja-jp/products:mpino_8a4t_s)