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ロータリーエンコーダーの2相パルス信号を、CW/CCWパルス信号に変換するためのICです。 |
このICは、ロータリーエンコーダーの2相パルス信号を、CW/CCWパルス信号に変換するためのICです。
まずはこちらの動画をご覧ください。
動画を見て頂くとわかりますが、ロータリーエンコーダーを回転させると、ステッピングモーターが同期して回転します。
本製品はPIC16F84Aを使用しています。ピンアサインについては以下を参照してください。
| ピン番号 | ピン名 | IN/OUT | 信号名 | 備考 |
|---|---|---|---|---|
| 17 | RA0 | OUT | CW- | CW/CCW信号出力端子 |
| 18 | RA1 | OUT | CCW- | |
| 1 | RA2 | OUT | STEP | STEP/DIR信号出力端子 |
| 2 | RA3 | OUT | DIR | |
| 6 | RB0 | IN | A相 | エンコーダー入力端子 |
| 7 | RB1 | IN | B相 | |
| 8 | RB2 | IN | CWリミット | リミット入力端子 |
| 9 | RB3 | IN | CCWリミット | |
| 10 | RB4 | IN | ML1 | 逓倍設定端子 |
| 11 | RB5 | IN | ML2 |
上記動画で使用したエンコーダーは分解能が1,000P/Rで、ステッピングモーターも同じく1,000P/R(ハーフステップ時)のため動きが一致します。
もし、エンコーダーとステッピングモーターの分解能がそれぞれ異なっていたとしても、逓倍機能により一致させることができます。
ピンアサイン中のRB4,RB5により、逓倍値を×1、×2、×4のどれかに設定できます。
たとえば、100P/Rのエンコーダーと、200P/Rのステッピングモーターの動きを一致させるには、逓培を2に設定すればよいことになります。
(サーボモーターであれば、逓倍の設定は不要かもしれません。ほとんどのサーボドライバには電子ギヤの設定があるためです。)
ラインドライバ出力のロータリーエンコーダーを使用する場合は、フォトカプラを介してRB0,RB1に接続してください。オープンコレクタ出力のロータリーエンコーダーであればフォトカプラは不要です。直接RB0,RB1に接続してください。
CWリミット(RB2)、CCWリミット(RB3)は、検出時に回転を止める役割をします。使用しない場合はオープンにしてください。(プルアップは必要)
ステッピングモータードライバによっては、パルス入力方式がCW/CCWではなくSTEP/DIRの場合があります。その場合は、RA2,RA3に接続してください。CW/CCW信号、STEP/DIR信号のどちらを使用するか選択のための入力はありません。常に両方とも出力されています。
2相パルスからCW/CCWのパルスに変換するもっとも簡単な方法として、A相がONのときB相がOFFであればCW、A相がONのときB相がONであればCCWとする、という方法があると思います。
用途によってはこの方法でも問題ないと思いますが、振動を繰り返すと必ずと言っていいほど誤動作をします。
そこでこのICでは、2相パルスの状態を過去の状態と比較して、パルスが正常に変化した場合のみカウントするようし、誤動作がないようにいたしました。
▼1逓倍のときの出力波形
▼4逓倍のときの出力波形
パルス変換ICを手軽にお使いいただけるよう、基板をご用意いたしました。
基板のみのご提供ですので、部品についてはお客様の方でご用意ください。


以下の部品を使用します。
VCC、GNDホールの間隔は5.08mmにしてあるため、ターミナルブロックを取り付けられます。
不要な場合はケーブルを直接はんだづけしてご利用ください。
| 部品名 | 個数 | 実装コード | 備考 |
|---|---|---|---|
| 2相パルス-CW/CCWパルス変換IC | 1 | IC1 | ICソケットを使用される場合は、PIC16F84A-20/Pで使用できるものをお使いください |
| 20MHzセラロック | 1 | XTAL | 2相パルス-CW/CCWパルス変換ICに付属しています |
| 2.54mmピッチ ピンヘッダ2×2 | 1 | JP4 | 2.54mmピッチ ピンヘッダ2×5などをカットしてご用意ください |
| 2.54mmピッチ ピンヘッダ2×3 | 1 | JP1 | 2.54mmピッチ ピンヘッダ2×5などをカットしてご用意ください |
| 2.54mmピッチ ピンヘッダ2×5 | 2 | JP2、JP3 | |
| ジャンパーピン | 2 | - | |
| 三端子レギュレーター TA48M05F | 1 | IC2 | |
| 電解コンデンサー 35V 33μF | 1 | C2 | |
| 積層セラミックコンデンサー 0.1μF | 2 | C1、C3 | |
| 集合抵抗 10kΩ | 1 | R7 | 5本足のもの |
| 抵抗 1/6W 470Ω | 2 | R5、R6 | |
| 抵抗 1/6W 1kΩ | 5 | R1、R3、R4、R8、R9 | |
| 抵抗 1/6W 10kΩ | 1 | R2 | |
| LED Φ3mm | 3 | D1、D2、D3 | |
| フォトカプラ TLP521-1 | 2 | OK1、OK2 |
入力電圧VCCは6~9Vの電圧でお使いください。
コネクタのピンアサインは以下の通りです。
| CN番号 | PIN No. | IN/OUT | 信号名 | 備考 |
|---|---|---|---|---|
| JP1 | 1 | IN | CWリミット | センサ入力(リミット)端子 |
| 2 | IN | CCWリミット | ||
| 3 | - | +5V | ||
| 4 | - | +5V | ||
| 5 | - | GND | ||
| 6 | - | GND | ||
| JP2 | 1 | - | +5V | CW/CCW、STEP/DIRパルス出力端子 |
| 2 | OUT | CW- | ||
| 3 | - | +5V | ||
| 4 | OUT | CCW- | ||
| 5 | - | +5V | ||
| 6 | OUT | STEP | ||
| 7 | - | +5V | ||
| 8 | OUT | DIR | ||
| 9 | - | - | ||
| 10 | - | - | ||
| JP3 | 1 | IN | A相+ | エンコーダー入力端子 |
| 2 | IN | A相- | ||
| 3 | IN | B相+ | ||
| 4 | IN | B相- | ||
| 5 | - | +5V | ||
| 6 | IN | A相(オープンコレクタ出力の場合) | ||
| 7 | IN | B相(オープンコレクタ出力の場合) | ||
| 8 | - | GND | ||
| 9 | - | - | ||
| 10 | - | - | ||
| JP4 | 1 | IN | ML2 | 逓倍設定端子 |
| 2 | - | GND | ||
| 3 | IN | ML1 | ||
| 4 | - | GND |
逓倍の設定は以下のようになります。隣のGNDピンとショートさせてお使いください。
| 逓倍 | ML2 | ML1 |
|---|---|---|
| ×1 | オープン | オープン |
| ×2 | オープン | ショート |
| ×4 | ショート | オープン |
| ×1 | ショート | ショート |