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MPINO-16A8R8T 産業用Arduinoコントローラ — 上面画像

MPINO Series

MPINO-16A8R8T

MPINO-16A8R8T 産業用Arduinoコントローラ

I/O一覧
16 DI / 8 Relay / 8 Transistor / 4 AI / 2 AO / 2 NTC / RS-232 / RS-485 / UART / I²C

MPINO-16A8R8TはATmega2560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 + トランジスタ出力16点を備えます。RS-232, RS-485, UART, 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。

$110.00 在庫あり
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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$110.00

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翌営業日に発送(ご注文時間を問わず)

大量注文の場合、発送が1日長くかかることがあります

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
  • ATmega2560 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 8点
  • 高速DCスイッチング用トランジスタ(シンク)出力 8点
  • アナログ入力 4点(0–5V / 4–20mA / 0–10V レンジ)
  • アナログ出力 2点
  • NTC温度入力 2点(−40 ~ +120 °C)
  • 産業用通信: RS-485, RS-232, UART, I²C · Modbus RTU
  • DINレール35mm取付、産業現場向け絶縁I/O

仕様

/ SPEC
MCUATmega2560
電源入力DC 12V ~ 24V
デジタル入力16
リレー出力8
トランジスタ出力8
アナログ入力4
アナログ出力2
温度センサ入力2
高速パルス入力2
高速パルス出力4
RS-2321ch
RS-4851ch
UART1ch
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
  • アナログ出力IanalogWrite · IanalogWrite2 · analogWriteFreq
  • 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。

本製品は ARDUINO SDK なしでも、ARDUINO IDE で MEGA2560 ボードを選択して使用できます。ただし当社提供の内蔵命令は使用できません。

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。

  • D22~D37 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

D22D23D24D25D26D27D28D29+COM0D22~D29 / COM08P · 1COMD30D31D32D33D34D35D36D37+COM1D30~D37 / 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。

リレー出力Relay Output

8チャンネル リレー出力 / 1a1c リレー

8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。

  • D62~D69 出力

    8点のリレー接点出力

  • 1a1c リレー 8

    各出力はリレー接点で独立制御

  • 2出力 1COM 構成

    各COM端子が2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

D62D63+COM3D64D65+COM4D66D67ACCOM5D68D69ACCOM6D62~D698P · 2P/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。2点の出力が1つのCOM端子を共有する2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(62, OUTPUT);     // R(62) as an output
}

void loop() {
  if (digitalRead(22) == HIGH) digitalWrite(62, HIGH);  // I(22) ON -> R(62) ON
  else                          digitalWrite(62, LOW);
}

トランジスタ出力Transistor Output

8チャンネル トランジスタ出力 / N-MOSFET シンク

8チャンネルのトランジスタ シンク出力を備え、外部負荷を安定してスイッチング・制御できます。

  • D39~D46 出力

    8点のトランジスタ シンク出力

  • DO_V+ 共通電源

    負荷は DO_V+ と出力端子の間に接続

  • N-MOSFET シンク

    IRFRU024N · 3A/1点 · 15A/1COM

  • DC 0~55V 負荷

    ON 時に GND 接続(シンク)、OFF 時に開放

出力チャンネル構成

負荷D39負荷D40負荷D41負荷D42負荷D43負荷D44負荷D45負荷D46V++V−D39~D468P OUTPUT

※ 外部負荷の接続例(トランジスタ シンク出力方式)

N-MOSFET シンク出力構造

MCU GPIOOUTPUTGND制御部 (MCU)出力部 (N-MOSFET)

トランジスタ出力は IRFRU024N N-MOSFET を用いたシンク出力です。MCU GPIO がゲートを駆動すると出力端子が GND に接続(ON)され、負荷は DO_V+ と出力端子の間に接続します。1点あたり 3A、1COM あたり 15A まで DC 0~55V の負荷を駆動できます。

サンプルコード — トランジスタ出力の制御
void setup() {
  pinMode(39, OUTPUT);     // O(39) as an output
}

void loop() {
  // O(39) is a SINK output: writing HIGH ties it to GND (load ON)
  digitalWrite(39, digitalRead(22));
}

アナログ入力Analog Input

4チャンネル アナログ入力 / チャンネルごとに電流・電圧を選択

A(0)~A(3) は基板左側の5極端子台に配置され、上から AGND、A(3)、A(2)、A(1)、A(0) の順に並びます。出荷時は SELECT ヘッダにキャップが装着された 0~20mA / 4~20mA の電流入力で、該当チャンネルのキャップを外すと DC 0~5V の電圧入力になります。DC 0~10V はご注文時のオプションです。

  • 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

  • 標準 020mA

    出荷時はキャップ装着 · 約250Ω

  • キャップを外すと DC 05V

    チャンネルごとに個別に切替 · 2kΩ

  • 外部基準電圧

    REF3025 2.5V ±0.2% を AREF に供給

アナログ入力端子の構成

A(0)~A(3)4CH · 10BIT基板内部AGNDA(3)A(2)A(1)A(0)入力回路 → ADCSELECT 0~20mA0250Ω1250Ω2250Ω3250Ωキャップ装着で0~20mA
アナログ入力 A(0)~A(3)SELECT 範囲選択キャップAGND

※ 基板左側のシルク ADC の5極端子台で、上から AGND · A(3) · A(2) · A(1) · A(0) の順です。入力範囲は SELECT 0-20mA ヘッダで設定し、位置のシルクは 0~3(チャンネルに対応)で、出荷時は4チャンネルとも装着されています。

入力範囲の選択

入力範囲設定方法入力抵抗
0~20mA / 4~20mAキャップ装着(出荷時標準)約 250 Ω
DC 0~5Vキャップを取り外す2 kΩ
DC 0~10Vご注文時のオプション(分圧抵抗変更)

4チャンネルすべて10ビット分解能(0~1023)で、基準電圧は REF3025 2.5V ±0.2% を AREF に供給します。電流モードの 250Ω シャントは電圧源に対して負荷が大きいため、0~5V 信号を入力する前にキャップを外してください。

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(0);        // read A(0)
  Serial.println(ADC0);
  delay(200);
}

NTC温度入力NTC Temperature

専用端子の NTC温度入力2チャンネル

T(4)・T(5) は専用の温度入力で、基板左側のシルク TEMP の3極端子台に配置されています。10kΩ のプルアップ抵抗が内蔵されているため、NTCサーミスタは該当の T 端子と共通 AGND の間に直接接続でき、外部分圧回路は不要です。

  • T(4) · T(5) · 2チャンネル

    A(0)~A(3) とは別の専用温度端子

  • NTC 10kΩ @25°C

    β = 3950 のサーミスタ(例題の基準)

  • プルアップ内蔵

    基板上に10kΩ · 外部分圧回路は不要

  • AGND共用

    2チャンネルで共通のGND極が1つ

NTC温度入力端子

NTC 3950 10kΩT(4)T(5)AGNDA4 (D58)A5 (D59)

※ 基板左側のシルク TEMP の3極端子台で、T(4) · T(5) · AGND の順です。各サーミスタは自分の T 端子と AGND の間に接続します。NTC入力は極性がないため2本のリードは入れ替えても構いません。

温度入力の仕様

センサNTC 10kΩ @25°C · β = 3950
チャンネルT(4) = A4 (D58) · T(5) = A5 (D59)
プルアップ10kΩ 内蔵
分解能10ビット(0~1023)
端子3極端子台 · T(4) · T(5) · AGND共用
戻り値ntcRead() は 0.1℃ 単位の整数(251 → 25.1℃)

T(4)・T(5) はアナログ入力と同じADCを使用するため、基準電圧も共通です。より高い精度が必要な場合は、例題のSteinhart計算ではなく統合ライブラリの補間関数をご使用ください。

サンプルコード — NTC温度の読み取り
unsigned int Temp;  // tenths of a degree (251 = 25.1C)

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

void loop() {
  Temp = ntcRead(analogRead(4));   // T(4)
  Serial.println(Temp);
  delay(500);
}

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

アナログ出力Analog Output

アナログ出力2チャンネル / DC 0~5V・16ビット分解能

AO(6)・AO(7) は基板左側の2極端子台に配置され、DC 0~5V を出力します。DAC専用回路ではなく、TIMER4 のPWM波形をローパスフィルタで平滑し、オペアンプでバッファした出力です。そのためタイマ資源を占有し、外部電源がないと出力されません。

  • AO(6) · AO(7) · 2チャンネル

    DC 0~5V アナログ出力

  • 16ビット分解能

    analogWriteInit() 設定後 0~65535

  • PWM → フィルタ → バッファ

    DACではなく平滑・バッファしたPWM

  • 外部電源が必要

    USB電源のみでは出力が0Vのまま

出力が作られる仕組み

DC 0~5V · 16BITTIMER4 PWMローパスフィルタオペアンプ バッファ外部 DC 12~24VAO(6)D6 (OC4A)AO(7)D7 (OC4B)

※ 基板左側のシルク DAC の2極端子台で、AO(6)・AO(7) の順です。バッファは基板の外部DC入力から電源を取るため、外部電源を接続しないと出力されません。

アナログ出力の仕様

チャンネルAO(6) = D6 (OC4A) · AO(7) = D7 (OC4B)
出力電圧DC 0~5V
分解能16ビット(0~65535)
タイマ資源TIMER4 — 2チャンネルで共用
信号経路TIMER4 PWM → ローパスフィルタ → オペアンプ バッファ
端子2極端子台・シルク DAC(GND極なし)

analogWriteInit(6, 65535, 1) でタイマを16ビットに設定し、analogWrite(6, …) / analogWrite(7, …) で値を書き込みます。2チャンネルは同じ TIMER4 を使用するため、一方で設定した TOP と分周比がもう一方にも影響します(出力レベルは個別です)。現在の最大値は analogWriteMax(6) で確認できます。

ご使用前の確認

  • USB電源のみでは出力が0Vになります。バッファは基板の外部DC電源から給電されるため、必ず外部電源を接続してください。
  • この出力は TIMER4 を使用するため、TCNT4 高速カウンタとは同時に使用できません。
  • このコネクタは信号2極のみでGND極がありません。基準電位は基板側の接地端子(アナログ・温度端子台の AGND、パルス出力・電源端子台の GND)から取ってください。
  • この出力は絶縁されていません。
サンプルコード — アナログ出力の制御
void setup() {
  // TIMER4 in 16-bit mode (duty range 0~65535)
  TCCR4A = 0xAA;
  TCCR4B = 0x19;
  ICR4   = 65535;
}

void loop() {
  analogWrite(6, analogWriteScale(2.5F));   // AO(6) = 2.5V
  analogWrite(7, analogWriteScale(3.0F));   // AO(7) = 3.0V
}

unsigned int analogWriteScale(float outVolt) {
  return (unsigned int)((outVolt / 5.0F) * 65535);
}

高速パルス出力PWM Output

ねじ端子のPWM出力4点 / 8ビット・16ビットのデューティ

P(11) · P(12) · P(5) · P(2) がねじ端子に PWM 出力4点として引き出されています。各点は 150Ω の直列保護抵抗を介して 0V~5V を最大30mAで出力し、デューティは標準8ビット、タイマレジスタを設定すれば16ビットになります。同じタイマを共有する点は周波数が共通で、デューティは個別に設定できます。

  • PWM出力 4

    ねじ端子 · P(11) · P(12) · P(5) · P(2)

  • Timer1 / Timer3

    同じタイマの点は周波数が共通

  • 8ビット / 16ビット

    標準0~255、レジスタ設定で0~65535

  • 0V / 5V · 30mA

    全点に150Ωの直列保護抵抗

パルス出力の仕様

項目備考
点数4点ねじ端子のPWM出力
出力レベルLOW DC 0V / HIGH DC 5V1点あたり最大30mA
直列保護抵抗150 Ω短絡保護
デューティ分解能8ビット(0~255)最大16ビット(0~65535)
Timer1P(11) · P(12) (D11 · D12)周波数共通
Timer3P(5) · P(2) (D5 · D2)周波数共通

analogWrite(pin, duty) で出力します。同じタイマの2点を異なる周波数で動作させることはできません(デューティのみ個別)。

PWM端子とデューティ

Timer1 · Timer3P(11)Timer1P(12)Timer1P(5)Timer3P(2)Timer3GNDデューティ(analogWrite)25%50%75%5V0V
Timer1Timer3GND(共通帰路)

※ 配線はシルク表記が基準です。各極の下の小さな文字はその点が使用する資源を示します。GNDは全点共通の帰路です。

ご使用前の確認

  • この出力は絶縁されておらず定格30mAです。リレーやソレノイドなどの誘導負荷は必ず外部ドライバを介して駆動してください。
  • 16ビットデューティのためにタイマレジスタを設定すると、そのタイマのすべての点に影響します。
サンプルコード — PWM出力
void setup() {
  // nothing to set up — 8-bit PWM by default
}

void loop() {
  if (digitalRead(22) == HIGH) analogWrite(5, 127);  // P(5) duty 50%
  else                          analogWrite(5, 0);
}

割り込み · 高速カウンタInterrupt · Counter

割り込み入力3点と絶縁カウンタ入力2点

P(2) · SDA · SCL は attachInterrupt() で使用でき、これとは別に TCNT4 · TCNT5 · COM2 はフォトカプラで絶縁されたカウンタ入力で、タイマの外部クロックモードでカウントします。最大5kHz、端子は割り込みピンの5Vではなく DC 0~80V を受けられます。

  • 割り込み入力 3

    P(2) · SDA · SCL

  • 絶縁カウンタ入力 2

    TCNT4 · TCNT5 · COM2 · 最大5kHz

  • ロータリエンコーダ

    SDA / SCL をA相・B相に · 50kHz以上

  • 4.7kΩ プルアップ

    SDA・SCLに内蔵(I²Cと共用)

割り込み・カウンタの仕様

項目備考
割り込み入力3点P(2) · SDA · SCL
割り込みレベルDC 0~5VHIGH認識 3V以上 · MCU I/O直結・非絶縁
カウンタ入力2点TCNT4 · TCNT5 · COM2 · LTV-214絶縁
カウンタレベルDC 0~80VHIGH認識 5V以上
カウンタ速度最大5kHzタイマ外部クロックモード
カウンタ資源TIMER4 / TIMER516ビット、オーバーフロー割り込みで32ビット

カウンタ端子はタイマのカウントレジスタから読み取ります(digitalRead() は使用できません)。割り込みピンは通常のMCU I/Oで絶縁されていません。

入力のカウント

パルスカウント+5VGNDCLKGND4.7kΩスケッチではなくタイマがカウントロータリエンコーダCLKDIO位相関係から回転方向を判定

※ 左:カウンタ端子に入るパルスをハードウェアでカウントします。右:エンコーダの2相は90°ずれているため、一方のエッジ時点のもう一方のレベルが回転方向になります。

割り込み・カウンタ端子

HIGH COUNTERTCNT4D74TCNT5D47COM2PWMP(2)D2INT4I2CSDAD20INT1SCLD21INT0

※ 大きい文字がシルク表記、小さい文字がArduinoピン番号とINT番号です。カウンタ極は共通端子を1つ共有し、割り込みピンはMCUのI/O直結で最大5Vです。

ご使用前の確認

  • 割り込み入力はMCUのI/Oに直結しています。DC 5Vを超えるとMCUが損傷します。現場電圧を受けられるのは絶縁カウンタ入力の方です。
  • SDA・SCL を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。
  • カウントに使用しているタイマではPWM出力はできません(逆も同様)。
  • TCNT4高速カウンタとアナログ出力 AO(6)・AO(7) は TIMER4 を共有するため同時に使用できません。
サンプルコード — 割り込み
void setup() {
  Serial.begin(9600);
  // a rising edge on P(2) calls _INT2()
  attachInterrupt(digitalPinToInterrupt(2), _INT2, RISING);
}

void loop() {
}

void _INT2() {
  Serial.println("ok");
}
サンプルコード — ロータリエンコーダ
volatile long encoderValue = 0;

void setup() {
  Serial.begin(115200);
  // SDA(20) = phase A, SCL(21) = phase B. I2C cannot be used at the same time.
  attachInterrupt(digitalPinToInterrupt(SDA), updateEncoder, FALLING);
}

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

void updateEncoder() {
  if (digitalRead(SCL) == LOW) encoderValue++;
  else                         encoderValue--;
}
サンプルコード — ハードウェアカウンタ
unsigned int HCNT4, HCNT5;

void setup(void) {
  // TIMER4 external clock mode (T4 pin)
  TIMSK4 = 0x00; TCCR4A = 0x00; TCCR4B = 0x07; TCNT4 = 0x00;
  // TIMER5 external clock mode (T5 pin)
  TIMSK5 = 0x00; TCCR5A = 0x00; TCCR5B = 0x07; TCNT5 = 0x00;
}

void loop(void) {
  HCNT4 = TCNT4;  // pulses counted on the TCNT4 terminal
  HCNT5 = TCNT5;  // pulses counted on the TCNT5 terminal
}

void hcntReset() {
  TCNT4 = 0; TCNT5 = 0;
}

通信RS-232 · RS-485 · UART · I²C

RS-232・RS-485・TTL UART・I²C の4通信チャンネル

RS-232 は Serial1、RS-485 は Serial2、TTL UART は Serial3 として、それぞれ専用の端子に引き出されています。I²C は Wire ライブラリで、プルアップ抵抗は内蔵済みです。すべての外部ポートで Modbus RTU のマスター・スレーブが使用できます。RS-485 は MAX13487 トランシーバが送受信を自動で切り替えるため、DE/RE 制御ピンは不要です。

  • RS-485 · 1チャンネル

    Serial2 · 1:Nマルチドロップ · MAX13487 自動方向制御

  • RS-232 · 1チャンネル

    Serial1 · TX / RX 端子で1:1接続

  • UART(TTL)· 1チャンネル

    Serial3 · TXD · RXD · GND 端子 · レベル変換なし

  • I²C · 1チャンネル

    Wire · 4.7kΩプルアップ内蔵 · 1:N

  • Modbus RTU

    すべての外部ポートでマスター・スレーブ対応

RS-232 · UART · I²C · USB コネクタ

RS-232TXRXUARTTXDRXDGNDI²CSDASCLUSBUPLOAD

※ 各コネクタはシルク表記どおりに描いています。I²Cコネクタは信号2ピンのみのため、I²C機器の電源は電源端子台の +5V・GND から取ってください。書き込みポートのシルクは UPLOAD です。

RS-485 の接続

MAX13487 · Serial2485+485-RS-485 の接続ノード 1ノード 2ノード 3

※ RS-485はマルチドロップバスのため、485+ は各ノードの 485+ に、485− は各ノードの 485− に接続します。送受信の切り替えはトランシーバ側で行われ、スケッチから DE/RE 制御ピンを操作する必要はありません。

通信ポート

ポートピン用途
SerialD1(TX0)· D0(RX0)UPLOAD USBポートでの書き込みとデバッグ
Serial1D18(TX1)· D19(RX1)TX / RX 端子の RS-232 · 1:1
Serial2D16(TX2)· D17(RX2)485+ / 485− 端子の RS-485 · 1:N
Serial3D14(TX3)· D15(RX3)TXD · RXD · GND 端子の TTL UART
Wire(I²C)SDA = D20 · SCL = D212ピンコネクタ · 4.7kΩプルアップ内蔵

4つの外部ポートすべてで Modbus RTU のマスター・スレーブが使用できます。UARTチャンネルはTTLレベルでラインドライバを持たないため、長距離配線ではなく近接モジュールとの接続に使用します。

ご使用前の確認

  • I²Cコネクタは信号ピンのみです。機器の +5V・GND は電源端子台(1A以下の電源出力)から取ってください。
  • SDA・SCL 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。
  • UARTチャンネルはTTLレベルで絶縁されていません。RS-232やRS-485の回線に直接接続しないでください。
  • 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USBケーブルでは書き込みできません。
サンプルコード — シリアル送受信
void setup() {
  Serial.begin(9600);    // USB download (debug)
  Serial1.begin(9600);   // RS232
  Serial2.begin(9600);   // RS485 (automatic direction control)
  Serial3.begin(9600);   // UART
}

void loop() {
  if (Serial1.available()) Serial.write(Serial1.read());
  if (Serial2.available()) Serial.write(Serial2.read());
  if (Serial3.available()) Serial.write(Serial3.read());
}

7セグメント(FND)の接続FND · TM1637

4桁の7セグメント表示器を信号2線で — 最大 2 台

表示器モジュールには TM1637 が内蔵されているため、4桁の表示にクロック線とデータ線の2本しか必要ありません。本製品には表示器専用コネクタがなく、2本の信号は通常のねじ端子に接続します(推奨は CLK = P(5) · DIO = P(2))。+5V と GND は下段の電源端子台から取るので、配線は全部で4線です。

  • CLK・DIO の2

    TM1637内蔵の4桁モジュールはこれだけで動作

  • 最大 2

    1台につき1組の端子を使用

  • 基板から給電

    下段の電源端子台の +5V・GND · 最大 1A

  • 内蔵命令

    IsegDecimal・IsegHex で10進数と16進数を表示

表示器と接続端子

表示器接続端子ピン
1台目CLK = P(5) · DIO = P(2)D5 · D2
2台目CLK = P(11) · DIO = P(12)D11 · D12
電源+5V · GND基板出力 · 最大 1A

信号側の端子はパルス出力(PWM)と兼用です。表示器に使用している間、その端子は本来の用途には使えません。+5V 端子は本製品では出力として使用できるため、表示器に別電源は不要です。表示器モジュール本体は別売アクセサリです。

推奨する接続

4桁7セグメント(FND)モジュールDIOCLK+5VGNDP(2)D2P(5)D5+5VGND

※ 端子のシルクは P(2) · P(5) · +5V · GND です。基板上に CLK・DIO の表記はないため、各配線の役割を接続先に併記しています。P(5) = D5、P(2) = D2 です。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、いずれも別売です。

複数台を接続する

1P(2)DIOD2P(5)CLKD52P(12)DIOD12P(11)CLKD11

※ 表示器1台につき CLK・DIO を1組使用し、+5V と GND は全台で共用します。下の端子名は基板の並び順(左から右)で、そのためクロック線が常に左側とは限りません。

ご使用前の確認

  • 表示器に使用した端子をパルス出力(PWM)として同時に使うことはできません。
  • 下のサンプルで使用している Iseg 系コマンドは ARDUINO SDK に内蔵されています。SDK をインストールすればそのまま使用でき、ライブラリの追加も #include も不要です。
  • P(2)・P(5) は TIMER3、P(11)・P(12) は TIMER1 の資源です。表示器に使用した端子から同時に PWM を出力することはできません。
  • P(2) は外部割り込み(INT4)兼用端子です。表示器に使用すると割り込みとして同時に使えません。
  • 7セグメントモジュールは別売アクセサリで、製品には含まれません。
サンプルコード — 7セグメント表示
// 4-digit 7-segment (TM1637) on the P(5) and P(2) terminals - CLK, DIO, +5V, GND
// Iseg* are ARDUINO SDK built-in commands: nothing to install, no #include to add.

void setup()
{
  IsegBegin(5, 2);
  IsegBrightness(7);   // 0-7 - required, nothing lights without it
  IsegClear();
}

void loop()
{
  IsegDecimal((millis() / 1000UL) % 10000UL, true);
  delay(200);
}

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電源のみではアナログ出力が正常に動作しません。出力バッファが24V電源を必要とするため、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

35mm DINレールにクリップで固定、またはPCBの取付穴で直接固定

制御盤内では 35mm DINレールにクリップで固定し、機械に組み込む場合はPCBのØ3.5の取付穴でねじ止めします。レールクリップを使用しない場合の外形は 160.0 × 100.0 mm、レールにクリップを締結した後の高さは 114.2 mm です。

  • 35mm DINレール

    制御盤のレールにクリップで固定

  • PCB直接取り付け

    Ø3.5の取付穴でねじ止め

  • 160.0 × 100.0 mm

    レールクリップなしのPCB外形

  • 締結後 114.2 mm

    クリップ開放時 119.4 mm、締結後 114.2 mm

取り付けと外形寸法

取り付け方式35mm DINレール、またはPCB直接(Ø3.5穴)
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Ø3.5 mm · ピッチ 143.2 × 90.0 mm
クリップ開放(締結前)約 119.4 mm
クリップ締結後約 114.2 mm

DINレールを使用しない場合はPCBのØ3.5の取付穴でねじ止めし、レールに取り付ける場合は35mmのレールにクリップを締結して全体の高さは 114.2 mm になります。

35mm DINレールへの取り付け

35 mm
DINレールクリップ35mm DINレール基板

※ 35mm DINレールにクリップを掛けて固定します。全体の高さはクリップ開放時 119.4 mm、締結後は 114.2 mm です。図はクリップ自体の形状ではなく取り付け方法を示したものです。

外形と取付穴

160.0143.2100.0取付穴 Ø3.5

※ 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。

ダウンロード

/ FILES

FAQ

MPINO-16A8R8TのI/O点数はどれくらいですか?

MPINO-16A8R8Tは絶縁デジタル入力16点とリレー出力16点を備え、RS-485, RS-232, UART, 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-16A8R8TはModbus RTUに対応していますか?

はい。MPINO-16A8R8T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。

関連コントローラ

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関連ガイド

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