MPC-RAS32IO-V2-I
取扱説明書

株式会社エンベデッドテクノロジー〒578-0946 大阪府東大阪市瓜生堂 3 丁目 8-13 奥田ビル 2F
TEL：06-6224-1137
FAX 06-6224-1138
http://www.emb-tech.co.jp/

はじめに
１．

製品の保証について
・無償修理
製品ご購入後1年間は無償で修理いたします。
（但し、下記「有償修理」に該当するものを除く）
・有償修理
1)製品ご購入後1年を経過したもの。
2)製品購入1年以内で故障の原因がお客様の取り扱い上のミスによるもの。
3)製品購入1年以内で故障の原因がお客様の故意によるもの。
・免責事項
当社製品の故障、不具合、誤動作あるいは停電によって生じた損害等の純粋経済損失につきましては、当社は一切その責任を負いかねますので、あらかじめご了承ください。

２．

製品について・当社製品はカタログ仕様範囲内において、使用部品、回路図等、予告無く変更することが有ります。
・当社製品は部品メーカーの製造中止等によりやむを得ず製品の供給を続けることが出来なくなることが有ります。
・当社製品の無断での複製を禁止します。
・当社製品は一般商工業用として設計されており生命、財産に関わるような状況下で使用されることを意図して設計、製造されたものではありません．本製品の故障、誤動作が人命を脅かしたり、人体に危害を与えたりする恐れのある用途（生命維持、監視のための医療用）、および高い信頼性が要求される用途（航空・宇宙用、運輸用、海底中継器、原子力制御用、走行制御用、移動体用）にはご利用されないようご注意ください。すべての電子機器はある確率で故障が発生します．当社製品の故障により、人畜や財産が被害を受けたり、火災事故や社会的損害が生じたりしないように安全設計をお願いします。また長時間連続運転や仕様外の環境でのご使用は避けてください。
但し、長時間運転でご使用された場合の故障に付きましては通常どおりの修理保証（1年以内無償、1年以上有償）が受けられます。

３．

カタログ、取扱説明書の記載事項について・当社製品のカタログ及び取扱説明書は予告無く変更する場合があります。
・取扱説明書に記載されている内容及び回路図の一部又は全部を無断での転載、転用を禁止します。
・本資料に記載された情報、回路図は機器の応用例であり動作、性能を保証するものではなく、実際の機器への搭載を目的としたものではありません。またこれらの情報、回路を使用することにより起因する第三者の工業所有権、知的所有権、その他権利侵害に関わる問題が生じた際、当社はその責を負いませんのであらかじめご了承ください。

４．

海外への輸出について
・当社製品を使用した機器を海外へ持ち出される場合、当社製品のCOCOMパラメーターシートが必要です。その都度お申しつけ頂ければパラメーターシートを発行いたします。

５．

本書に記載された使用条件の範囲内でご使用願います。使用条件の範囲を超えたご使用の場合は本製品の保証は致しかねますのであしからずご了承願います。

2

※MPC-RAS32IO-I から MPC-RAS32IO-V2-I への変更点
初期動作の変更（吸込み型のみ）
変更前：当機の電源投入時、外部電源を接続すると出力がオンになる。
変更後：当機の電源投入時、外部信号はオフになる
電源断時の変更（吸込み型のみ）
変更前：当機の電源断時、外部電源を接続すると出力がオンになる。
変更後：当機の電源断時、外部信号はオフになる

改訂履歴
改訂日

改訂項目

ページ

改訂箇所

2017/11/1

初版

2018/4/24

第1版

11

S1～S7 の順番を修正

2019/10/08

第2版

12

動作項目を修正//14

論理に関する説明を追記

3目次
１．概要
―――――――――
２．特徴―――――――――
３．仕様―――――――――
４．ご注文型番―――――――――
５．ブロック図―――――――――
６．アドレス対応表―――――――――
７．ピンアサイン―――――――――
８．Ｉ２Ｃ通信データフォーマット ―――――――――
8.1 Ｉ２Ｃアドレス
8.2 コントロールビット
９．Ｉ２Ｃ通信の使用方法―――――――――
１０．回路イメージ図―――――――――
10.1 出力部回路イメージ図
10.2 入力部回路イメージ図
１１．基板寸法図―――――――――
１２．MPC-RAS-32IO とラズベリーパイとの連結4ページ
5567889111212131414151617１．概要
ＲＡＳ３２Ｉ／Ｏはラズベリーパイ向けに開発した拡張入出力ボードです。
出力信号と入力信号はフォトカプラにより絶縁されており、出力用外部電源の耐圧は最大 36V です。
入力信号はフォトカプラに流す電流によって、オン／オフします。
そのため、ご注文時に入力信号の電圧をご指定願います。

２．特徴
入力部
◎ 広範囲入力電圧幅

入力信号の電圧は 5V、12V、24V、36V をご指定頂き、出荷時の設定と致します。
無指定の場合は 5V/12V 入力レンジのものが出荷されます。
入力コネクタには、JST 社製 PA コネクタ

強ロックタイプを採用

出力部◎ 高耐圧高出力電流

出力部は FET により 5V～36V までの広範囲の電圧をカバーします。
電源は外部から供給。
出力電流吸込み型は最大３.６Ａ／４０Ｖ。
出力電流吐出し型は最大１．２Ａ／６０Ｖ。
出力コネクタには、JST 社製 PA コネクタ

強ロックタイプを採用。

共通部◎外部と絶縁フォトカプラにより外部回路と内部回路が電気的に絶縁されているため外部からの異常電圧やノイズ、アースレベル変動等による誤動作や電気的破壊を防止できます。
◎基板サイズRaspberry Pi 2

MODEL-B、 Raspberry Pi 3

MODEL-B と同サイズ◎ラズベリーパイとの接続
ラズベリーパイの４０ピン拡張コネクタと接続し、I2C 又は SPI により通信します。ラズベリーパイの拡張コネクタに接続する際は、中間基板としてMPC-RASST が必要です。

5

３．仕様
項目

内容

入力点数

１６ビット

入力抵抗

5V/12V=2.2KΩ 12V/24V=5.1KΩ
24V/36V=12KΩ

出力点数

１６ビット

出力 FET

吐き出し型：FDN5618P
吸い込み型

I/O アドレス：IRLML0040TRPBF

SPI：0=OUT0
1=OUT1
2=IN0
3=IN1
I2C：スレーブアドレスは DIP スイッチにより設定
ポートアドレスは SPI と同じ

電源+5V（バスより供給）

消費電流

150mA（無負荷動作、全出力 ON 時）

外部ｲﾝﾀｰﾌｪｰｽｺﾈｸﾀ

基板側（入力部、出力部共同じ）

ｹｰﾌﾞﾙ：別途ご注文※使用温度範囲

0℃～60℃

S20B-PADSS-1（JST）※使用温度範囲、0℃を下回るものが必要な場合は御相談ください。

注意事項
出力側電源接続時、出力回路の浮遊容量で出力信号が一瞬オンになります。
ご使用時、出力側電源は常時接続されることをお勧めします。

6

４．ご注文型番
ＭＰＣ－ＲＡＳ３２ＩＯ－Ｖ２－型－入力電圧－インターフェイス
ＭＰＣ－ＲＡＳ３２ＩＯ－Ｖ２ – ｘｘ－ｘｘ
入力電圧

出力方法

05=

5V～12V 入力

24=

12V～24V 入力

36=

24V～36V 入力

T=電流吸込み型
S=電流吐出し型

通信プロトコル S=SPI

I=I2C

シリーズ名

インターフェイス：S-----SPI プロトコル
I-----I2C プロトコル

出力方法：T----電流吸い込み型（電流の吐出しはできません）S----電流吐き出し型（電流の吸込みはできません）（フォトカプラ入力抵抗2.2KΩ）

24-----12V～24V 入力（フォトカプラ入力抵抗5.1kΩ）

36-----24V～36V 入力（フォトカプラ入力抵抗12kΩ）

入力電圧：05------5V～12V 入力

例：

ＭＰＣ－ＲＡＳ３２ＩＯ－Ｖ２－IＴ－０５
電流吸い込み型

5V～12V 入力

I2C プロトコル

価格:¥9,800-(オプション選択による価格変動は無し)

ＭＰＣ－ＲＡＳ－ＣＡ２０３０Ｐ
外部接続ケーブル（基板側＝コネクタ、先バラ

長さ 30cm）：¥900-（本）※ケーブルの長さはご指定頂けます。別途お問い合わせ下さい。

7５．ブロック図

出力１６ビ

信号処理

ット

入力１６ビット

外部コネクタとの対応

0

CN4

2～9 番

出力端子

（1=VCC,10=GND ）1

CN4

12～19 番

出力端子(11=VCC、20=GND )

2

CN2

2～9 番

入力端子3CN212～19 番

入力端子(1=VCC、 10=未使用)(11=VCC、20=未使用)

8

入力コネクタ

ＳＰＩ

ラズベリーパイＢＵＳ

選択６．アドレス対応表
番 地

出力コネクタＩ２Ｃ

CPLD

７．ピンアサイン
CN4
ピン番号

信号

ピン番号信号1外部電源１2OUT00

3OUT01

4OUT02

5OUT03

6OUT04

7OUT05

8OUT06

9OUT0710

外部 GND1

11外部電源 212

OUT1013

OUT1114

OUT1215

OUT1316

OUT1417

OUT1518

OUT1619

OUT1720

外部 GNG2

ピン番号信号

ピン番号信号1

外部電源１2IN00

3IN01

4IN02

5IN03

6IN04

7IN05

8IN06

9IN07

10NC

11

外部電源 212IN1013IN1114IN1215IN1316IN1417IN1518IN1619IN1720NC

CN29CN3

ラズベリパイとの 40 ピン GPIO インターフェースコネクタ

ピン番号信号

ピン番号信号

1

未使用

2+5V

3I2C_SDA

4+5V

5I2C_SCL

6GND

7未使用

8未使用

9GND

10未使用

11

未使用

12

未使用

13

未使用

14

GND

15

未使用

16

未使用

17

未使用

18

未使用

19

SPIO_MOSI

20

GND

21

SPIO_MISO

22

未使用

23

SPIO_SCLK24

SPIO_CE025

GND

26

SPIO_CE127

未使用

28

未使用

29

未使用

30

GND

31

未使用

32

未使用

33

未使用

34

GND

35

未使用

36

未使用

37

未使用

38

未使用

39

GND

40

未使用

10

８．Ｉ２Ｃ通信データフォーマット
1 バイト目

I2C アドレス6543210R/W

S7

S6

S5

S4

S3

S2

S1

R/W

※I2C アドレス“00”,”01”,”02”,”78”,”79”,”7a”,”7b”,”7c”,”7d”,”7e”,”7f”
は、禁止アドレスです。
S7：DIP スイッチ(SW1)8 ビット目（オフ：”1”、オン：”0”）

S6：DIP スイッチ(SW1)7 ビット目（オフ：”1”、オン：”0”）

S5：DIP スイッチ(SW1)6 ビット目（オフ：”1”、オン：”0”）

S4：DIP スイッチ(SW1)5 ビット目（オフ：”1”、オン：”0”）

S3：DIP スイッチ(SW1)4 ビット目（オフ：”1”、オン：”0”）

S2：DIP スイッチ(SW1)3 ビット目（オフ：”1”、オン：”0”）

S1：DIP スイッチ(SW1)2 ビット目（オフ：”1”、オン：”0”）※DIP スイッチ(SW1)
R/W：”0”で送信2 バイト目

1 ビット目は、未使用“1”で受信（ホストからみて）

ポートアドレス

765432

10000000A1A0A0～A7：ポートアドレス
3 バイト目

送信データ（送信の時のみ）

76543210D7D6D5D4D3D2D1D0D0～D7：送信データ：論理"1"で出力信号は OFF になり、論理"0"で出力信号は ON になります。

○DIP スイッチ出荷時の設定 I2C アドレス
SW

信号

ONOFF

1

未使用

01 ●

2S101 ●

3S20 ●

14S30 ●

15S40 ●

1

6S501 ●

7S60 ●

18S70 ●

111”11”（ ●印は出荷時の設定）

8.1

I2C アドレスI2C アドレスは、SW1 のティップスイッチで設定します。
先頭アドレスの設定
I2C アドレス bit

port の設定

6DIP-SW

85

DIP-SW

74DIP-SW

63

DIP-SW

52

DIP-SW

41DIP-SW

30

DIP-SW

2R/W‘0’ or ‘1’

DIP-SW はオフで”1”、オンで”0”

8.2

ポートアドレス

A7

A6A5A4A3

A2

A1A0動作

00000000

OUT-0 へのデータ書き込み

0000000

1

OUT-1 へのデータ書き込み

00000010IN-0 データの読み込み

00000011

IN-1 データの読み込み

12

９． I2C 通信の使用方法
送信受信

I2C アドレスセット

I2C アドレスセット

ポートアドレスセット

ポートアドレスセット

送信データセット通信終了

I2C アドレスセット

データ受信※受信の場合、一度受信アドレスをセットし、受信アドレスを記憶させ通信を一度終了します。再び通信を開始し、1 バイト目に I2C アドレスをセットする際、RW ビットに‘１’をセットすると、2 バイト目には I2CCLK に同期してデータを受信します。

13１０．回路イメージ図
10.1 出力部回路イメージ図
MPC-RAS32IO回路
吐出し型

お客様側設備R126+V_Common+V

RESISTOR
6R122
1Signal0

FDN5618P

4RESISTOR
3BATTERY
BT1

Q37

U42
TLP185

OUT0

OUT0負荷OUT1OUT1負荷GND
R127

RESISTOR
R123
Q38

61Signal1

U43
TLP18543

RESISTOR

FDN5618P

GND

R130

吸込み型+V_Common

RESISTOR+V

OUT061Signal0
OUT0負荷BATTERY
BT243U40
TLP185GND
Q36
IRLML0040TRPBFR125
RESISTORR131

RESISTOROUT1OUT1Common_GND

OUT11634Signal1

負荷U41
TLP185
Q39
IRLML0040TRPBF

GND
R128
RESISTOR

吐き出し型
プログラムからの出力データは論理"1"で FET は OFF になり、論理"0"で FET がON になり電圧が出力されます。
吸い込み型
プログラムからの出力データは論理"1"で FET は OFF になり、論理"0"で FET がON になり OUT 信号は GND に接続されます。

14

10.2 入力部回路イメージ図

MPC-RAS32IO入力部イメージ図
VCC

10k

MPC-RAS32IO回路＜＜10k＞＞お客様回路+V

RESISTOR

ISO1TLP185

POWER
SW224+V

15

INPUT0IN0IN0IN1IN1

15INPUT1RESISTOR
24ISO2TLP185

R93Q36

抵抗値はご注文型番により設定されます

15Signal
RESISTOR１１．基板寸法図、配置図

16

１２．MPC-RAS-32IO とラズベリーパイとの連結（写真は RASPBERRY PI 2 MODEL B+です）
注）下記の作業は必ず電源を切ってからを行ってください。

①ラズベリーパイ本体にスペーサーを取りつけます。

添付のスペーサー（※14ｍｍ）を取りつけ基板底からナット止め※MPC-RAS-ST に添付されているスペーサーは長さ 14ｍｍ、MPC-RAS32IO に添付されているスペーサーは 15ｍｍです。ここでは 14ｍｍのスペーサーを取り付けて下さい。

②ラズベイーパイ本体の GPIO 拡張コネクタと MPC-RAS-ST のGPIO 拡張コネクタを連結します。
このラズベリーパイ本体の真上には MPC-RAS-32IO は直接実装できませんので、本体真上には必ず MPC-RAS-ST が必要になります。
(写真は MPC-RAS-ST)

17

③本体の上に MPC-RAS-ST を取り付けました。

MPC-RAS-ST を本体の上に取り付けたあとスペーサー（15ｍｍ）を取りつけます④更にその上に MPC-RAS-32IO を取りつけます。

18

⑤四か所のネジをしっかり止めて終わりです。

19

株式会社エンベデッドテクノロジー〒577 大阪府東大阪市瓜生堂３－８－１３奥田ビル 2F
電話 06-785-2713 FAX 06-785-2716
http://www.emb-tech.co.jp

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