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MPINO-16A16R 産業用Arduinoコントローラ — 前面画像

MPINO Series

MPINO-16A16R

MPINO-16A16R 産業用Arduinoコントローラ

I/O一覧
16 DI / 16 Relay / 4 AI / 2 NTC / RS-485 / I²C

MPINO-16A16RはATmega128-AUベースの産業用Arduino互換PLCコントローラで、絶縁デジタル入力16点とリレー出力16点を備えます。RS-485, I²C通信およびModbus RTUに対応し、Arduino IDEでプログラミングできます。DINレール取付対応で、自動化・試験・HMI連携・組込制御に適しています。

$104.50 在庫あり
オプション選択
トップケース
追加構成品
必要な関連商品を一緒にどうぞ(任意)
MP Download Cable — 製品画像 1
MP Download Cable
MP ダウンロードケーブル (USB-TTL コンバータ内蔵)
$12.00
スーパーキャパシタ DDL 5.5V 1F — +5V 端子に接続するリード2本の円筒形キャパシタ
Super Capacitor DDL 5.5V 1F
スーパーキャパシタ DDL 5.5V 1F (停電保持用)
$4.40
商品合計$104.50

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配送計算重量 350 g(製品1個あたり)

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翌営業日に発送(ご注文時間を問わず)

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返品・交換

発送前の注文キャンセル · 受取後の返品/交換のご依頼が可能

主な特長

/ FEATURES
  • ATmega128-AU コア、Arduino IDE および MPINO STUDIO2 でプログラミング
  • フォトカプラ絶縁デジタル入力 16点(NPN/PNP、最大40V対応)
  • AC/DC無電圧接点スイッチング用リレー出力 16点
  • アナログ入力 4点(0–5V / 4–20mA / 0–10V レンジ)
  • NTC温度入力 2点(−40 ~ +120 °C)
  • 産業用通信: RS-485, I²C · Modbus RTU
  • DINレール35mm取付、産業現場向け絶縁I/O

仕様

/ SPEC
MCUATmega128-AU
電源入力DC 12V ~ 24V
デジタル入力16
リレー出力16
アナログ入力4
温度センサ入力2
高速パルス入力4
高速パルス出力3
RS-4851ch
I²C1ch
Modbus RTUはい
LS Cnetはい
Mitsubishi MCはい
Arduino IDE 対応はい

ソフトウェア

Arduino IDE / MPINO Studio 2

Arduino IDEでMPINO用スケッチを編集し、シリアルモニタで動作を確認している画面MPINO Studio 2でコードとラダーロジックを1画面で編集している画面 — エクスプローラー・コードエディタ・ラダー図

Arduino IDE 対応

既存のArduino開発環境とそのまま互換

MPINO STUDIO2 提供

Arduinoコーディングとラダーロジックを一つに

Arduino + ラダーロジック

使い慣れたラダーで制御ロジックを素早く構築

開発環境の準備

ARDUINO SDK をインストールすると、Arduino IDE に本製品のボード定義が追加され、産業用途で役立つ関数を内蔵命令として使用できます。ライブラリを別途追加する必要はなく、ARDUINO IDE の自動補完とともにご使用いただけます。

SDK のインストールで使える内蔵命令

  • PLC タイマ・コールバックタイマIton · Itof · Itpl · Itmr · ItimerSet
  • カウンタIctu · Ictd · Ictud · IgetCount
  • スケール・PID 制御Iscale · Iscalef · IpidSet · IpidRun
  • 先入れ先出し・後入れ先出しバッファFIFO · FILO
  • 入力デバウンス・エッジ検出Ibounce · IdigitalRead · Iup · Idown · Ialt
  • デバッグ・ウォッチドッグdebug · debugln · WDT_ENABLE · WDT
  • Modbus RTU・LS Cnet・Mitsubishi MCImodbusRTU · ICnet · IMcProtocol
  • アナログ入力・4~20mA 補正analogRead2 · IanalogRead · IanalogFilter · ntcRead
  • PWM・パルス・高速カウンタPWM · FDPWM · NPWM · TCNTSETUP · TCNTOUT

ARDUINO IDE を使用する場合は ARDUINO SDK(アイロジックス必須インストールファイル)を必ずインストールしてください。MPINO STUDIO2 を使用する場合はインストールせずにご使用いただけます。

ダウンロードケーブルMP DOWNLOAD CABLE

プログラムの書き込みには専用ダウンロードケーブルが必要です

本製品の書き込みポートは mini 5P USB ですが、USB をシリアルに変換する回路は基板側ではなくケーブル側に内蔵されています。そのため市販の mini 5P USB ケーブルを接続しても PC がポートを認識せず、書き込みもできません。MP ダウンロードケーブルは自社で製作しているケーブルで、一つご購入いただければ継続してご使用いただけます。

  • USB-TTL コンバータ内蔵

    変換 IC がコネクタハウジング内に収められています

  • 市販 mini 5P ケーブルは使用不可

    一般のケーブルではポート認識も書き込みもできません

  • USB-A ↔ mini 5P

    PC の USB 端子と基板の書き込みポートを接続します。

  • アイロジックス自社製作

    アイロジックス製品でご使用いただける専用ケーブルです。

ケーブルの構成

USB-TTL コンバータ内蔵USB-TTLケーブル長 1 mUSB-A · PCmini 5P · 基板の書き込みポート

* 変換 IC がハウジング内にあることが一般のケーブルとの違いです。基板側は mini 5P、PC 側は USB-A、ケーブル長は 1 m です。

別売 — 追加構成品で基板と一緒にご購入いただけます。

ケーブル仕様

項目内容
PC 側USB-A プラグ
変換USB-TTL コンバータをケーブルに内蔵
基板側USB mini 5P プラグ
長さ1 m
ドライバFTDI

ドライバのインストール方法

  1. MP ダウンロードケーブルで PC の USB 端子と基板の書き込みポートを接続します。
  2. デバイスマネージャーを開き、ポート (COM と LPT) に USB Serial Port (COMx) が表示されるか確認します。
  3. 表示されない場合は、資料室の FTDI ドライバをインストールしてからケーブルを接続し直します。
  4. 開発ツールで、デバイスマネージャーに表示されたものと同じ COM 番号を選択すると書き込みできます。

デジタル入力Digital Input

16チャンネル デジタル入力 / フォトカプラ絶縁

16点のデジタル入力チャンネルを備え、外部スイッチやセンサーの信号を安定して検出します。

  • D0~D15 入力

    合計16点のデジタル入力に対応

  • COM0 / COM1 コモン

    独立した2つの入力グループ構成

  • フォトカプラ絶縁

    外部ノイズから制御回路を保護

  • NPN / PNP 対応

    さまざまなセンサー配線方式に対応

入力チャンネル構成

D0D1D2D3D4D5D6D7+COM0D0~D7 / COM08P · 1COMD8D9D10D11D12D13D14D15+COM1D8~D15 / COM18P · 1COM

※ 外部スイッチまたはセンサーの接続例(NPN/PNP 共通)

フォトカプラ絶縁

DxCOMx

デジタル入力は双方向フォトカプラ絶縁構造(逆並列LED)を採用し、NPN・PNP いずれの信号も安定して検出します。COM0 / COM1 を基準に16チャンネルの入力を確実に取り込みます。

サンプルコード — 入力の読み取り
void setup() {
  for (int k = 32; k <= 47; k++) pinMode(k, OUTPUT);
}

void loop() {
  for (int k = 0; k < 16; k++) {
    digitalWrite(32 + k, digitalRead(k) ? HIGH : LOW);
  }
}

リレー出力Relay Output

16チャンネル リレー出力 / 1a1c リレー

16チャンネルのリレー出力を備え、AC・DCで動作する外部負荷を安定して制御できます。

  • D32~D47 出力

    16点のリレー接点出力

  • 1a1c リレー 16

    各出力はリレー接点で独立制御

  • 4出力 1COM 構成

    各COM端子が4点の出力を共有

  • 電気的絶縁

    制御部と出力部をリレーで分離して保護

出力チャンネル構成

D32D33D34D35+COM2D36D37D38D39+COM3D40D41D42D43ACCOM4D44D45D46D47ACCOM5D32~D4716P · 4P/1COM

※ 外部負荷の接続例(リレー接点出力方式)

リレー出力構造

制御部 (MCU)出力部

各リレー出力は1a1cリレーで構成され、制御部と出力部を機械的に分離します。4点の出力が1つのCOM端子を共有する4出力1COM構成です。無電圧接点のためAC・DC いずれの負荷もスイッチングできます。

サンプルコード — リレー出力の制御
void setup() { pinMode(32, OUTPUT); }
void loop() {
  digitalWrite(32, HIGH); delay(1000);
  digitalWrite(32, LOW);  delay(1000);
}

アナログ入力Analog Input

4チャンネル アナログ入力 / 出荷時 0(4)~20mA・キャップを外すと DC 0~5V

A(0)~A(3) は上端の端子台の一部で、AGND と並んで配置されています。出荷時は SELECT ヘッダの全位置にキャップが装着された 0(4)~20mA の電流入力です。該当チャンネルのキャップを外すと DC 0~5V の電圧入力に切り替わります。DC 0~10V は受注時オプションです。

  • A(0)~A(3) · 4チャンネル

    10ビット分解能(0~1023)アナログ入力4点

  • 出荷時 0(4)~20mA

    SELECTヘッダにキャップ装着 · 250Ω

  • キャップを外すと DC 05V

    チャンネルごとに切替 · 200kΩ

  • 外部基準電圧

    REF3025 2.5V ±0.2% を AREF へ供給

アナログ入力端子の構成

A(0)~A(3) / AGND4CH · 10BITA(0)A(1)A(2)A(3)AGND基板内部入力回路 → ADCGNDA(0)A(1)A(2)A(3)ヘッダキャップ2ピンヘッダ
アナログ入力 A(0)~A(3)SELECT レンジ選択キャップAGND

※ シルク ANALOG INPUT の上端端子台の一部で、A(0) · A(1) · A(2) · A(3) · AGND の順に並びます。入力レンジはシルク SELECT 0-20mA のヘッダで設定し、位置のシルクは A0・A1・A2・A3 です。出荷時は4位置すべてにキャップが装着されています。

入力レンジの選択

入力レンジ設定方法入力抵抗
0(4)~20mAキャップ装着(出荷時)250 Ω
DC 0~5Vキャップを外す200 kΩ
DC 0~10V受注時オプション(抵抗を外す)400 kΩ

4チャンネルすべて10ビットです。基準電圧は外部 REF3025 の 2.5V ±0.2% です。⚠ 4~20mA レンジではデジタル値が 1023 ではなく約 818 までしか上がりません。スケール変換では最大値に 818 を使用してください。

サンプルコード — アナログ入力の読み取り
unsigned int ADC0;

void setup() {
  Serial.begin(9600);
}

void loop() {
  ADC0 = analogRead(A0);
  // Scale = (in / in_Max) * (Scale_Max - Scale_Min) + Scale_Min
  ADC0 = ((unsigned long)ADC0 * (3000 - 0)) / 1023 + 0;
  Serial.print("Analog: ");
  Serial.println(ADC0);
  delay(500);
}

温度センサ入力NTC Temperature

専用コネクタのNTC温度2チャンネル

A(4)・A(5) にそれぞれ NTC 3950K 10kΩ サーミスタを接続し、−40~120°C を 0.1°C 単位で読み取ります。アナログ入力端子とは別に、上端の TEMP 表記の下にある専用2ピンコネクタ2個に配置され、極性はありません。

  • A(4)・A(5)

    A4(D52)/ A5(D53)の温度2チャンネル

  • NTC 3950K 10

    25°Cで10kΩ · B定数 3950K

  • 40120°C

    0.1°C分解能(0~40°C基準)

  • 専用2ピンコネクタ

    アナログ端子とは別 · 極性なし

NTC温度入力コネクタ

NTC 3950 10kΩA(4)A4 (D52)NTC 3950 10kΩA(5)A5 (D53)

※ 上端の2ピンコネクタ2個で、共通の TEMP 表記の下に A(4)・A(5) とシルク印刷されています。1チャンネルにつき2ピンで、NTC入力に極性はないため2本の線は入れ替えても構いません。

温度センサ仕様

センサNTC 3950K · 10kΩ(25°C基準)
チャンネルA(4) = A4(D52)· A(5) = A5(D53)
測定範囲−40 ~ 120 °C
分解能0.1 °C(0~40°C基準)
プルアップ10kΩ 1% 内蔵
コネクタ2ピン × 2、基板上端 · 極性なし

A4・A5 はアナログ入力と同じADC、同じ外部2.5V基準電圧を使用します。変換は標準のスタインハート・ハート式で、戻り値は 0.1°C 単位の整数です(251 → 25.1°C)。

サンプルコード — NTC温度の読み取り
unsigned int Temp;

void setup() {
  Serial.begin(9600);
}

void loop() {
  Temp = ntcRead(analogRead(A4));
  Serial.print("Temp: ");
  Serial.print(Temp / 10);
  Serial.print(".");
  Serial.println(Temp % 10);   // 251 means 25.1 C
  delay(500);
}

int ntcRead(unsigned int RawADC) {
  float v = (1023.0F / (float)RawADC) - 1.0F;
  v = 10000.0F / v;
  float s = v / 10000.0F;
  s = log(s);
  s /= 3950.0F;
  s += 1.0F / (25.0F + 273.15F);
  s = 1.0F / s;
  s -= 273.15F;
  return (int)(s * 10);
}

高速パルス出力PWM Output

1つのコネクタに3点のPWM出力 / デューティは8ビットまたは16ビット

シルク PWM のコネクタに 21・22・23 の3点と GND が出ています。各点は DC 0V~5V を最大30mAで出力し、デューティは標準で8ビット、タイマレジスタを設定すると16ビットになります。3点はすべて Timer3 で動作するため周波数を共有しますが、デューティは独立です。

  • PWM出力3

    PWMコネクタの 21・22・23

  • Timer3 · OC3A~OC3C

    周波数は共有、デューティは独立

  • 8ビット / 16ビット

    標準 0~255、レジスタ設定で 0~65535

  • 0V / 5V · 30mA

    1点あたり最大30mA

パルス出力仕様

項目備考
点数3PWMコネクタの 21・22・23
出力レベルLOW DC 0V / HIGH DC 5V1点あたり最大30mA
デューティ分解能8ビット(0~255)最大16ビット(0~65535)
Timer321(OC3A)· 22(OC3B)· 23(OC3C)周波数を共有
絶縁非絶縁基板のGND基準

analogWrite() が有効なのは 21・22・23 のみで、本ボードの他のピンでは効果がありません。16ビットデューティのために Timer3 レジスタを書き換えると、タイマを共有する3点すべてに影響します。

PWMコネクタとデューティ

Timer3212223GNDデューティ(analogWrite)25%50%75%5V0V
Timer3(21・22・23)GND(共通の帰路)

※ シルク表記どおり 21 · 22 · 23 · GND の順に描いています。コネクタの数字がそのまま analogWrite() に渡すピン番号で、GND は3点共通の帰路です。

ご使用前の確認

  • 3点と16ビット高速カウンタはいずれも Timer3 を使用するため、PWM出力と16ビットカウンタは同時に使用できません。両方必要な場合は割り込みピンでカウントしてください。
  • 1点あたりの供給電流は最大30mAです。それを超える負荷はリレー出力または外部ドライバを介して駆動してください。
  • 出力は絶縁されていません。基板のGND基準のため、別電源の負荷にはGNDの共通接続が必要です。
サンプルコード — PWM出力
void setup() {}

void loop() {
  // I(0) ON -> 50% duty on PWM 21, OFF -> output stops
  if (digitalRead(0) == 1) analogWrite(21, 127);
  else                     analogWrite(21, 0);
}

割り込み · 高速カウンタInterrupt · Counter

割り込み入力4点と、CLK入力をクロックとする16ビットハードウェアカウンタ

CLK・DIO・SCL・SDA の4点が外部割り込み入力です。ISRでエッジを数える、CLKとDIOに2相エンコーダを接続する、あるいは Timer3 に CLK 入力をハードウェアで数えさせる(16ビット、オーバーフロー割り込みで32ビットに拡張)といった使い方ができます。

  • 割り込み入力4

    CLK(D24)· DIO(D25)· SCL(D18)· SDA(D19)

  • 16ビットハードウェアカウンタ

    Timer3をCLKでクロック · オーバーフローISRで32ビット

  • ロータリーエンコーダ

    A相 = CLK、B相 = DIO

  • HIGHは3V以上 · 50kHz以上

    DC 0~5V入力、50kHz以上

割り込みピンの割り当て

ピンINT共有機能
D18INT0I²C SCL · 4.7kΩ プルアップ
D19INT1I²C SDA · 4.7kΩ プルアップ
D24INT6CLK · Timer3外部クロック · 100kΩ プルダウン
D25INT7DIO · Timer3入力キャプチャ · 100kΩ プルダウン

入力電圧は DC 0~5V、HIGH は 3V 以上で認識し、入力可能周波数は 50kHz 以上です。MCUには INT2~INT5 もありますが、RS-485 と PWM 出力がそのピンを使用するため外部には引き出されていません。実際に処理できる周波数はISRの長さとプログラム全体の負荷に左右されるため、固定値としては保証されません。

割り込み入力の用途

高速パルスカウント+5VGNDCLKGND立ち上がりエッジごとにISRでカウントロータリーエンコーダCLKDIOCLKのエッジでDIOを読み方向を判定

※ 左はパルス発生器の出力を CLK 端子に、GNDを同じコネクタのGND極に接続し、立ち上がりエッジごとにISRでカウントします。右のエンコーダは2相が90°ずれているため、CLK のエッジ時点の DIO のレベルがそのまま回転方向になります。

割り込みコネクタ

ENC / FND24CLK25DIOGND+5VI2CSCLD18SDAD19+5VGND

※ 基板左端の4ピンコネクタ2個で、シルク表記どおりに描いています。ENC / FND コネクタには信号名ではなくピン番号が印刷されており、24 が CLK(INT6)、25 が DIO(INT7)で、いずれも 100kΩ プルダウンが内蔵されています。SCL = D18(INT0)、SDA = D19(INT1)には 4.7kΩ プルアップが内蔵されています。7セグメントアクセサリと I²C は同じピンを使うため、割り込みとして使用すると併用できません。

ご使用前の確認

  • 割り込み入力は DC 0~5V 専用です。5Vを超えるとMCUが破損します。
  • 16ビットハードウェアカウンタと PWM 出力 21 / 22 / 23 はいずれも Timer3 を使用するため同時に使用できません。両方必要な場合は D25 のISRでカウントしてください。
  • CLK・DIO には安定動作のため外部 4.7kΩ プルダウンの追加を推奨します。
  • CLK・DIO を割り込みとして使用すると、同じコネクタの7セグメントアクセサリを併用できません。SCL・SDA の I²C も同様です。
  • ISR内ではカウントの加算のみを行い、Serial・delay()・浮動小数点演算は使用しないでください。
サンプルコード — パルスカウント
volatile unsigned int count = 0;

void setup() {
  Serial.begin(9600);
  // a rising edge on CLK (D24) calls countFunc()
  attachInterrupt(digitalPinToInterrupt(CLK), countFunc, RISING);
}

void loop() {
  Serial.println(count);
  delay(500);
}

void countFunc() {
  count++;
}
サンプルコード — ロータリーエンコーダ
volatile long encoderValue = 0;

void setup() {
  Serial.begin(115200);
  // CLK(24) = phase A, DIO(25) = phase B
  attachInterrupt(digitalPinToInterrupt(CLK), updateEncoder, RISING);
}

void loop() {
  Serial.print("Encoder: ");
  Serial.println(encoderValue);
  delay(500);
}

void updateEncoder() {
  if (digitalRead(DIO)) { encoderValue++; }
  else { encoderValue--; }
}
サンプルコード — 32ビットハードウェアカウンタ
unsigned long HCNT3;
unsigned int _ofcH3;

void setup() {
  // Timer3 external clock on CLK (D24), rising edge
  TIMSK  = 0x01;
  TCCR3A = 0x00;
  TCCR3B = 0x07;
  TCNT3  = 0x00;
  ETIMSK = (1 << TOIE3);   // allow the Timer3 overflow interrupt
}

void loop() {
  // 16-bit counter + overflow count = a 32-bit total
  HCNT3 = ((unsigned long)_ofcH3 << 16) | TCNT3;
}

ISR(TIMER3_OVF_vect) {
  _ofcH3++;
}

通信RS-485 · I²C

RS-485・I²C・USBシリアルの通信ポート

RS-485 は Serial1 で、485+・485−・GND のネジ端子に出ており、1:N のマルチドロップバスとして使用できます。Modbus RTU はマスター・スレーブのどちらでも動作します。MAX485 トランシーバが送受信を自動で切り替えるため、DE/RE 制御ピンを操作する必要はありません。I²C は 4.7kΩ のプルアップを内蔵し、RTC・外部EEPROM・キャラクタLCDなどを接続できます。USBポートは書き込みとデバッグに使用します。

  • RS-485 · 1チャンネル

    Serial1 · 485+ / 485− 端子で1:Nマルチドロップ

  • Modbus RTU

    マスター・スレーブのどちらでも動作

  • I²C · 1チャンネル

    4.7kΩプルアップ内蔵 · 1:N · RTC、EEPROM、キャラクタLCD

  • USBシリアル

    UPLOADポートで書き込みとデバッグ

I²C · USB コネクタ

I²CSCLSDA+5VGNDUSBUPLOAD

※ I²Cコネクタはシルク I2C で、ピン1側から SCL · SDA · +5V · GND の順に並びます。同じコネクタから I²C機器の電源も取れます。書き込みポートのシルクは UPLOAD です。

RS-485 の接続

MAX485 · Serial1485+485-GNDRS-485 の接続ノード 1ノード 2ノード 3

※ 基板下端の3極ネジ端子で、485+ · 485− · GND の順に並びます。RS-485 はマルチドロップバスのため、485+ は各ノードの485+へ、485− は各ノードの485−へ接続します。送受信の切り替えはトランシーバが自動で行うため、スケッチで DE/RE 制御ピンを扱う必要はありません。RS-232 や UART が必要な場合は別売のコンバータモジュールをご使用ください。

通信ポート

ポートピン用途
SerialD31(TX0)· D30(RX0)UPLOADポートでの書き込みとデバッグ
Serial1D28(TX)· D27(RX)485+ / 485− 端子の RS-485 · 1:N
Wire(I²C)SCL = D18 · SDA = D194ピンコネクタ · 4.7kΩプルアップ内蔵

RS-485 は Serial1 として使用し、±15kV HBM および ±8kV IEC 1000-4-2 接触放電の ESD 保護を持つ MAX485 トランシーバで 1:N マルチドロップに対応します。Modbus RTU はマスター・スレーブのどちらでも動作します。I²C も 1:N に対応し、RTC・外部EEPROM・1602 / 2004 キャラクタLCDなどを接続できます。本ボードに Serial2・Serial3 はありません。

配線前の確認

  • D27・D28 は Serial1 / RS-485 用です。割り込みや汎用I/Oとして流用しないでください。
  • D18・D19 を外部割り込みやエンコーダ入力として使用すると、I²C通信は併用できません。
  • SPI は外部コネクタに引き出されていません。該当ピンはISPヘッダ専用です。外部機器は I²C または Serial1 で接続してください。
  • RS-232 や UART が必要な場合は、現場でトランシーバを交換せず別売のコンバータモジュールをご使用ください。
  • 書き込みには USB-TTL コンバータ内蔵の MP ダウンロードケーブルが必要です。市販の mini 5P ケーブルでは書き込みできません。
  • 本ボードに Serial2・Serial3 はありません。Serial と Serial1 のみです。
サンプルコード — シリアル送受信
void setup() {
  Serial.begin(9600);
  Serial1.begin(9600);   // RS-485
}

void loop() {
  while (Serial1.available()) {
    char c = Serial1.read();
    Serial1.write(c);   // echo back onto the bus
    Serial.write(c);    // and to USB for debugging
  }
}

表示器の接続LCD · FND

キャラクタLCDと7セグメント(FND)で状態値を表示 — どちらも4線配線

キャラクタLCDはI²Cの4ピンコネクタへ、7セグメント(FND)は ENC/FND の4ピンコネクタへ接続します。どちらのコネクタも信号2線に加えて +5V と GND を備えているため配線は4線で完結し、I²Cのプルアップは基板に内蔵されています。

  • キャラクタLCD 1602 · 2004

    I²Cで 16文字×2行 または 20文字×4行

  • 7セグメント(FND)

    ENC/FNDコネクタの CLK · DIO の2線 · 最大2台

  • 4.7kΩプルアップ内蔵

    I²Cに外部抵抗を追加する必要なし

  • I²Cは1:N接続

    DS3231 RTC などのアクセサリと併用可能

キャラクタLCDの接続(I²C)

ILOGICSMPINO-16A16R1602 キャラクタLCD(16×2)SCLSDA+5VGNDI2C

※ I²Cコネクタのシルクは I2C で、ピン順は SCL · SDA · +5V · GND です。SDA = D19、SCL = D18 で、いずれも基板側に4.7kΩプルアップがあります。1602は16文字2行、2004は20文字4行の表示です。

7セグメント(FND)の接続

7セグメント(FND)表示器24CLK25DIOGND+5VENC / FND

※ コネクタのシルクは ENC / FND で、ピン順は 24 · 25 · GND · +5V です。CLK = D24、DIO = D25 です。 本製品ではコネクタに信号名ではなく、このピン番号が印刷されています。 このコネクタに1台、さらにPWMコネクタも使用すると最大2台まで接続できます。 表示器には小数点を表示できるタイプと時刻を表示できるタイプがあります。

ご使用前の確認

  • D18・D19 を外部割り込みとして使用すると、I²C通信(キャラクタLCD)は同時に使用できません。
  • D24・D25 を外部割り込みやエンコーダ入力として使用すると、7セグメント(FND)表示器は同時に使用できません。
  • 両コネクタの信号ピンは DC 0~5V 入力です。5Vを超える電圧を加えるとMCUが破損します。
  • D24 は Timer3 の外部クロック入力も兼ねており、そのタイマは PWM コネクタの 21・22・23 と共有です。表示器に使用した端子を高速カウンタとして同時に使うことはできません。
  • キャラクタLCDと7セグメント表示器は別売アクセサリで、製品には含まれません。

表示器と接続コネクタ

表示器コネクタ信号
キャラクタLCD 1602I²C 4ピン16文字×2行 · SDA = D19 · SCL = D18
キャラクタLCD 2004I²C 4ピン20文字×4行 · SDA = D19 · SCL = D18
7セグメント(FND)ENC/FND 4ピンCLK = D24 · DIO = D25
I²Cプルアップ基板内蔵4.7kΩ · 1:N接続に対応

どちらのコネクタも信号2線とあわせて +5V と GND を備えているため、表示器に別電源は不要です。I²Cは4.7kΩプルアップを基板に内蔵し1:N接続に対応するので、キャラクタLCDを DS3231 RTC などの他のI²Cアクセサリと同じバスで使用できます。キャラクタLCDと7セグメント表示器は別売です。

電源 · 停電保持Power · Backup

DC 12V ~ 24V 入力・5V 変換 — 停電してもデータを保持

本体は DC 12V ~ 24V を入力とし、内部でLM2576 レギュレータにより 5V に変換して使用します。電源容量は 24V 0.5A 以上を目安にしてください。

  • DC 12V ~ 24V

    電源容量は 24V 0.5A 以上

  • 内部 5V

    LM2576 DC-DC 変換

  • +5V 出力 1A

    電源端子台の +5V 端子から

  • スーパーキャパシタ保持

    +5V 端子に接続して約10秒

電源配線の前に

  • EEPROMの書き込み寿命は約100,000回です。速く変化する値はRAMに置き、停電したときだけ保存してください(下の2つの方法を参照)。
  • USB電源は開発・試験用です。現場設置時は外部電源を投入してください。

電源の流れ

DC 12V ~ 24V24V 0.5A 以上LM2576DC-DC 5V変換内部 5V制御回路へ供給+5V 端子最大 1A 出力USB 5Vダウンロードポートスーパーキャパシタ約10秒 保持
電源入力5V ライン停電保持

* どちらの電源でも動作します。外部電源はレギュレータ経由、ダウンロードポートの5Vは直接です。スーパーキャパシタは同じ5Vノードにつながり、両方が失われたときに5Vを保ちます。

電源と停電保持

入力電圧DC 12V ~ 24V
推奨電源容量24V 0.5A 以上
内部変換LM2576 DC-DC で 5V
+5V 出力電源端子台の +5V 端子から最大 1A
USB電源動作ダウンロードポート経由でパソコンの5Vにより動作
不揮発メモリEEPROM 4 KB・書き込み約 100,000 回
停電時の保持+5V 端子のスーパーキャパシタで約10秒
保持できる停電回数停電時のみ書き込むため 100,000 回以上

電源容量は 24V 0.5A 以上に、+5V 端子から供給する分(最大 1A)を加えて選定してください。

停電時にデータを保持する2つの方法

値がどのくらいの頻度で変わるかで選びます。2つは組み合わせて使います。

EEPROM — たまに変わる値

内蔵EEPROMは電源が切れても 4 KB のデータを保持し、バイト単位で書き換えられます。ただし同じ領域あたりの書き込み寿命は約 100,000 回です。設定値・校正データ・機械設定のように「たまに変わる値」に適し、ループごとに更新される値には適しません。

スーパーキャパシタ — 常時変わる値

+5V 端子にスーパーキャパシタを接続すると、主電源が切れた後も内部5Vが約10秒間保たれます。主電源をデジタル入力に接続しておき、digitalRead() でその入力がOFFになった瞬間に値をEEPROMへ書き込みます。復電時は setup() でEEPROMに保存した値を読み出し、メモリへ書き戻します。EEPROMへの書き込みは停電の瞬間だけなので、100,000回以上の停電に耐えられます。

MPINO STUDIO2 — オプションで簡単に

MPINO STUDIO2 ではスーパーキャパシタを使った停電保持をオプションとして提供しており、上記の手順を自分でコーディングせずに設定で実現できます。

取り付け · DINレールDIN Rail

PCBの取付穴でねじ止め、または35mm DINレールにクリップで固定

基板の外形は 160.0 × 100.0 mm で、四隅のタブにある4つの ⌀3.2 取付穴(横 143.2mm・縦 90.0mm ピッチ)でねじ止めします。制御盤に設置する場合は、オプションのレールクリップで 35mm DINレールに固定できます。

  • 160.0 × 100.0 mm

    レールクリップなしのPCB外形

  • PCB直接取り付け

    ⌀3.2 取付穴でねじ止め

  • 35mm DINレール

    本ボードのレールクリップはオプション

  • 143.2 × 90.0 mm

    取付穴のピッチ(横・縦)

取り付けと機構寸法

取り付け方式PCB直接(⌀3.2 穴)/ 35mm DINレールクリップ(オプション)
DINレール規格35 mm
PCB単体(クリップなし)160.0 × 100.0 mm
取付穴⌀3.2 · ピッチ 143.2 × 90.0 mm
レールクリップオプション · ⌀4.0 穴 · 上7.0mm / 下7.2mm 突出

本ボードのレールクリップはオプションのため、標準ではPCB直接取り付けの状態で出荷されます。レールに設置する場合はご指定ください。クリップの数値は基板からの突出量で、本モデルにはクリップ装着時の全体高さの記載はありません。

35mm DINレールへの取り付け

35 mm
DINレールクリップ(オプション)35mm DINレール基板

※ オプションのクリップを35mm DINレールに掛けて固定します。締結後、クリップは基板から上に7.0mm、下に7.2mm突き出し、クリップ自体の穴は ⌀4.0 です。図はクリップの形状ではなく取り付け方式を示しています。

外形と取付穴

160.0143.2100.0取付穴 ⌀3.2

※ レールクリップを使用しない場合の外形と取付穴です。単位は mm です。

設置時の注意

  • 屋内専用です。雨・粉じん・霜・直射日光・結露のある環境には設置できません。
  • 引火性・爆発性ガスのある環境には設置しないでください。
  • 振動や衝撃の多い場所には設置しないでください。
  • 人命や財産に影響の大きい設備(原子力・医療・船舶・車両・航空など)に使用する場合は、必ず二重の安全装置を設けてください。

FAQ

MPINO-16A16RのI/O点数はどれくらいですか?

MPINO-16A16Rは絶縁デジタル入力16点とリレー出力16点を備え、RS-485, I²C通信を搭載しています。詳細は仕様表をご覧ください。

MPINO-16A16RはModbus RTUに対応していますか?

はい。MPINO-16A16RはシリアルインターフェースでModbus RTUに対応し、マスター・スレーブのいずれでも使用できます。

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