JP4878971B2 - Open collector type input / output interface circuit and motor drive device - Google Patents

Open collector type input / output interface circuit and motor drive device Download PDF

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本発明は、例えばモータ基板に形成される外部機器との接続に用いられるオープンコレクタ型入出力インターフェース回路及びモータ駆動装置に関する。   The present invention relates to an open collector type input / output interface circuit and a motor driving device used for connection to an external device formed on a motor substrate, for example.

一般産業機械やOA機器などの駆動制御系には外部機器との接続用の入出力インターフェース回路が設けられている。例えば、モータ駆動回路が設けられたモータ基板には外部機器との接続をとるための接続端子(コネクタ)及び該コネクタに接続する入出力インターフェース回路が設けられている。コネクタの外部機器との入出力端子は1入力又は1出力に対して各々必要となる(N個の入出力に対してN個のインターフェース回路が必要になる)。例えば出力端子の仕様としてオープンコレクタ(オープンドレーン)型の構成を採用する場合がある。即ち、スイッチング素子(トランジスタ、FET)のコレクタ(ドレーン)電極とコネクタを接続して信号を受け取るようになっている。オープンコレクタ型のインターフェース回路は、出力回路を並列接続してOR回路(いずれかの入力がONになれば出力がONになる論理演算回路)を組むことができるのでデジタル出力端子として好適に用いられる。また、外部機器側のプルアップ電圧により信号レベルを自由に変換することもできる。
特開2001−100808号公報
A drive control system such as a general industrial machine or an OA device is provided with an input / output interface circuit for connection to an external device. For example, a motor board provided with a motor drive circuit is provided with a connection terminal (connector) for connecting to an external device and an input / output interface circuit connected to the connector. An input / output terminal of the connector with an external device is required for one input or one output (N interface circuits are required for N inputs / outputs). For example, an open collector (open drain) configuration may be employed as the output terminal specification. That is, the signal is received by connecting the collector (drain) electrode of the switching element (transistor, FET) and the connector. An open collector type interface circuit can be suitably used as a digital output terminal because an output circuit can be connected in parallel to form an OR circuit (a logic operation circuit whose output is turned on when any input is turned on). . Also, the signal level can be freely converted by the pull-up voltage on the external device side.
Japanese Patent Laid-Open No. 2001-100808

上述した入出力インターフェース回路は、外部機器との入出力端子の接続が増えるとコネクタのピン数が増え、増加分に応じたインターフェース回路も必要になるため、回路基板の大きさが大型化する。このため、回路基板の設置スペースに限界がある場合には、機能を容易に拡張することができない。
また、マイクロコンピュータ(マイコン)の入出力ポートを設定するレジスタの設定を変えることにより、マイコンの入出力ポートをそのまま入出力インターフェースとして使用することもできる。しかしながら、ノイズ混入による誤動作や外部機器との信号レベルの変換等、設計自由度を考慮するとかかる態様は採用し難い。
In the input / output interface circuit described above, when the number of input / output terminals connected to an external device increases, the number of pins of the connector increases, and an interface circuit corresponding to the increase is required, so that the size of the circuit board increases. For this reason, when the installation space of the circuit board is limited, the function cannot be easily expanded.
Further, by changing the setting of the register for setting the input / output port of the microcomputer (microcomputer), the input / output port of the microcomputer can be used as it is as an input / output interface. However, such a mode is difficult to adopt in consideration of design flexibility such as malfunction due to noise mixing and conversion of signal level with an external device.

本発明はこれらの課題を解決すべくなされたものであり、その目的とするところは、省スペースでもユーザーの設計の自由度を高めたオープンコレクタ型入出力インターフェース回路、該インターフェース回路が形成されたモータ基板を用いて小型でも多機能化を図ることが可能なモータ駆動装置を提供することにある。   The present invention has been made to solve these problems, and an object of the present invention is to provide an open collector type input / output interface circuit that has a high degree of design freedom for a user even in a small space, and the interface circuit is formed. An object of the present invention is to provide a motor drive device that can be multi-functional even with a small size using a motor substrate.

本発明は上記目的を達成するため、次の構成を備える。
複数の入出力ポートを備え駆動源を駆動制御する制御部と、前記制御部と外部機器を接続するコネクタ端子と、前記制御部の第1の入出力ポートにベース抵抗を介してベース端子が接続され、コネクタ端子へプルアップ抵抗を介してコレクタ端子が接続される第1のスイッチング素子と、前記コネクタ端子と制御部の第2の入出力ポート間に整流素子とフィルタ回路が接続される第1の通電回路と、前記制御部の第3の入出力ポートにベース抵抗を介してベース端子が接続され、コネクタ端子へコレクタ端子が接続される第2のスイッチング素子を備え、第3の入出力ポートの出力レベルの切り換えにより前記コネクタ端子から第2のスイッチング素子への通電を許容する第2の通電回路を備え、前記制御部によって第1の入出力ポートの出力レベルを切り換えることにより第1のスイッチング素子をON/OFFさせて、第1の通電回路と第2の通電回路を切り換えて通電し同一のコネクタ端子に入力端子と出力端子を兼用させることを特徴とする。
また、前記第1のスイッチング素子のコレクタ端子はプルアップ抵抗を介してダイオードのアノード側に接続され、前記第2のスイッチング素子のコレクタ端子はダイオードのカソード側に接続され、当該ダイオードのカソード端子がコネクタ端子に接続されてオープンコレクタ接続されていることを特徴とする。
また、前記第1のスイッチング素子がONのとき、第1の通電回路を通じてコネクタ端子に入力された信号を制御部の第2の入出力ポートにより読み取り当該コネクタ端子を入力端子として使用し、前記第1のスイッチング素子がOFFのとき制御部は第3の入出力ポートの出力レベルをハイ又はロウにして第2のスイッチング素子をON又はOFFにすることにより第2の通電回路を通じて前記コネクタ端子を出力端子として使用することを特徴とする。
また、モータ駆動装置においては、モータ軸側の第1のブラケットと反対側の第2のブラケットに放熱板が組付けられており、上述したコネクタ端子と制御部を接続するオープンコレクタ型入出力インターフェース回路が設けられたモータ基板が放熱板に支持されて第2のブラケットとの間に収納されて軸方向でモータ投影面積内に組み付けられていることを特徴とする。
In order to achieve the above object, the present invention comprises the following arrangement.
A control unit having a plurality of input / output ports for controlling driving of the drive source, a connector terminal for connecting the control unit and an external device, and a base terminal connected to the first input / output port of the control unit via a base resistor A first switching element having a collector terminal connected to the connector terminal via a pull-up resistor, and a first rectifying element and a filter circuit connected between the connector terminal and the second input / output port of the control unit. And a second switching element having a base terminal connected to the third input / output port of the control unit via a base resistor and a collector terminal connected to the connector terminal, and a third input / output port. And a second energization circuit that allows energization from the connector terminal to the second switching element by switching the output level of the first output port. The first switching element is turned ON / OFF by switching the level, the first energizing circuit and the second energizing circuit are switched and energized, and the same connector terminal is used both as an input terminal and an output terminal. To do.
The collector terminal of the first switching element is connected to the anode side of the diode via a pull-up resistor, the collector terminal of the second switching element is connected to the cathode side of the diode, and the cathode terminal of the diode is It is connected to a connector terminal and is connected to an open collector.
When the first switching element is ON, a signal input to the connector terminal through the first energization circuit is read by the second input / output port of the control unit, and the connector terminal is used as the input terminal. When the first switching element is OFF, the control unit outputs the connector terminal through the second energization circuit by setting the output level of the third input / output port to high or low to turn the second switching element ON or OFF. It is used as a terminal.
Further, in the motor drive device, the heat sink is assembled to the second bracket opposite to the first bracket on the motor shaft side, and the open collector type input / output interface for connecting the connector terminal and the control unit described above. A motor board on which a circuit is provided is supported by a heat radiating plate, housed between the second bracket, and assembled in the motor projection area in the axial direction.

上述したオープンコレクタ型入出力インターフェース回路を用いれば、制御部によって第1の入出力ポートの出力レベルを切り換えることにより第1のスイッチング素子をON/OFFさせて、第1の通電回路と第2の通電回路を切り換えて通電して同一のコネクタ端子に入力端子と出力端子を兼用させることができる。よって外部機器の仕様に合わせて同一コネクタ端子を入力端子又は出力端子として使用することができ、限られた設置スペースでコネクタ端子数が制約されても、可能な限り設計上の自由度を確保することができる。
また、第1のスイッチング素子のコレクタ端子はプルアップ抵抗を介してダイオードのアノード側に接続され、第2のスイッチング素子のコレクタ端子はダイオードのカソード側に接続され、当該ダイオードのカソード端子がコネクタ端子に接続されていると、コネクタ端子に高い電圧が印加された場合にダイオードにより第1の通電回路への通電がブロックされるため、第2の入出力ポートが破壊するなどの不具合が生ずることはない。
また、第1のスイッチング素子がONのとき第1の通電回路を通じてコネクタ端子に入力された信号を制御部の第2の入出力ポートから読み取り当該コネクタ端子を入力端子として使用する。
また、第1のスイッチング素子がOFFのとき制御部の第3の入出力ポートの出力レベルをハイ又はロウにして第2のスイッチング素子をON又はOFFにすることにより上記同一のコネクタ端子を出力端子として使用する。
このように、制御部の入出力ポートの設定や出力レベルを切り換えるだけで、第1、第2の通電回路を切り換えて同一のコネクタ端子を入出力端子として兼用できるので、幅広いユーザーによるカスタマイズ化の設計ニーズに応えることができ、省スペースでも設計の自由度が高い入出力インターフェース回路を提供することができる。
また、モータ駆動装置において、上述したコネクタ端子と制御部を接続するオープンコレクタ型入出力インターフェース回路が設けられたモータ基板が放熱板に支持されてブラケットとの間に収納されて軸方向でモータ投影面積内に組み付けられていると、小型であっても設計の自由度が高く多機能化を図れるモータ駆動装置を提供できる。
If the above-described open collector type input / output interface circuit is used, the first switching element is turned ON / OFF by switching the output level of the first input / output port by the control unit, and the first energizing circuit and the second By switching the energization circuit and energizing, the same connector terminal can be used both as an input terminal and an output terminal. Therefore, the same connector terminal can be used as an input terminal or output terminal according to the specifications of the external device, and even if the number of connector terminals is limited in a limited installation space, the degree of freedom in design is ensured as much as possible. be able to.
The collector terminal of the first switching element is connected to the anode side of the diode via a pull-up resistor, the collector terminal of the second switching element is connected to the cathode side of the diode, and the cathode terminal of the diode is the connector terminal If a high voltage is applied to the connector terminal, the diode is blocked from energizing the first energizing circuit, so that the second input / output port may be damaged. Absent.
Further, when the first switching element is ON, a signal input to the connector terminal through the first energization circuit is read from the second input / output port of the control unit and the connector terminal is used as the input terminal.
Further, when the first switching element is OFF, the output level of the third input / output port of the control unit is set to high or low so that the second switching element is turned ON or OFF, thereby connecting the same connector terminal to the output terminal. Use as
In this way, by simply switching the input / output port setting and output level of the control unit, the first and second energization circuits can be switched to use the same connector terminal as the input / output terminal. It is possible to provide an input / output interface circuit that can meet design needs and has a high degree of design freedom even in a space-saving manner.
In the motor drive device, the motor board provided with the open collector type input / output interface circuit for connecting the connector terminal and the control unit described above is supported by the heat radiating plate and housed between the bracket and the motor is projected in the axial direction. When assembled within the area, it is possible to provide a motor drive device that has a high degree of design freedom and can be multifunctional even if it is small.

以下、本発明に係るオープンコレクタ型インターフェース回路の最良の実施形態について、添付図面を参照しながら説明する。本実施形態におけるオープンコレクタ型インターフェース回路は、一例としてステッピングモータのモータ駆動装置に設けられる場合を例示して説明する。オープンコレクタ型インターフェース回路は、モータ駆動装置と外部機器を接続するモータ基板に設けられている。以下、モータ駆動装置の概略構成について説明する。   DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, an embodiment of an open collector interface circuit according to the invention will be described with reference to the accompanying drawings. As an example, the open collector type interface circuit in the present embodiment will be described in a case where it is provided in a motor driving device of a stepping motor. The open collector type interface circuit is provided on the motor board that connects the motor driving device and the external device. Hereinafter, a schematic configuration of the motor drive device will be described.

図5及び図6を参照して、一例としてステッピングモータを用いたモータ駆動装置の概略構成について説明する。
図示しない回転子には回転子小歯が形成された回転子鉄心が配設され、非磁性材料からなる回転軸11と一体となって回転するようになっている。固定子は、回転子を固定子鉄心12が囲繞して設けられる。固定子鉄心12は、回転子鉄心に設けられた回転子小歯と対向する固定子小歯を有する極が設けられ、該極には絶縁体を介してマグネットワイヤが巻き付けられている(図示せず)。固定子鉄心12の極に巻き付けられたマグネットワイヤへの励磁相を切り換えて通電することで、回転子鉄心の回転子小歯が対向する固定子小歯と磁気的に安定した位置まで所定角度回転するようになっている。
With reference to FIG.5 and FIG.6, the schematic structure of the motor drive device using a stepping motor as an example is demonstrated.
A rotor core (not shown) is provided with a rotor core having rotor teeth, and rotates together with a rotating shaft 11 made of a nonmagnetic material. The stator is provided with the rotor surrounded by the stator core 12. The stator core 12 is provided with a pole having stator small teeth opposed to the rotor small teeth provided on the rotor core, and a magnet wire is wound around the pole via an insulator (not shown). ) By switching the excitation phase to the magnet wire wound around the pole of the stator core 12 and energizing it, the rotor small teeth of the rotor core rotate to a position that is magnetically stable to the stator small teeth facing the stator small teeth. It is supposed to be.

図5X、Y、Zにおいて、回転子は一対のブラケット13、14により軸受を介して支持されている。また、固定子鉄心12は一対のブラケット13、14により軸方向両側で挟み込まれてねじ止め固定される。回転軸11は、モータ軸側の第1のブラケット13を貫通して外方へ突出して設けられる。また、第1のブラケット13と反対側の第2のブラケット14には放熱板15が組付けられている。図6において、放熱板15の内面側には基板用凹部17が形成されており、外面側にはフィン18が形成されている。モータ基板16は放熱板15の基板用凹部17に支持されて第2のブラケット14との間に収納されて、軸方向でモータ投影面積内に組み付けられる。   5X, Y, and Z, the rotor is supported by a pair of brackets 13 and 14 via bearings. The stator core 12 is sandwiched between the pair of brackets 13 and 14 on both sides in the axial direction and fixed with screws. The rotating shaft 11 is provided so as to protrude outward through the first bracket 13 on the motor shaft side. Further, a heat radiating plate 15 is assembled to the second bracket 14 on the side opposite to the first bracket 13. In FIG. 6, the board | substrate recessed part 17 is formed in the inner surface side of the heat sink 15, and the fin 18 is formed in the outer surface side. The motor substrate 16 is supported by the substrate recess 17 of the heat radiating plate 15 and accommodated between the second bracket 14 and assembled in the motor projection area in the axial direction.

図6において、モータ基板16には、制御部1とコネクタ端子2を接続するオープンコレクタ型インターフェース回路が形成されている。具体的には、モータ基板16の上面側(モータ側)には、コネクタ端子2や比較的発熱量の少ない電子部品(チップ抵抗、チップコンデンサなど)19が基板実装されている。また、モータ基板16の下面側(放熱板側)には、比較的発熱量の多い電解コンデンサ20、IC21、制御部(マイクロコンピュータ)1が基板実装されている。モータ基板16は、配線ケーブル(FFC、FPC、ケーブル等)22によりモータと接続されている。後述するように制御部1の設定により単一のコネクタ端子2が入力端子と出力端子を兼用するようになっている。   In FIG. 6, an open collector type interface circuit for connecting the control unit 1 and the connector terminal 2 is formed on the motor board 16. Specifically, on the upper surface side (motor side) of the motor board 16, the connector terminals 2 and electronic components (chip resistor, chip capacitor, etc.) 19 with a relatively small amount of heat generation are mounted on the board. In addition, on the lower surface side (heat radiating plate side) of the motor substrate 16, an electrolytic capacitor 20, an IC 21, and a control unit (microcomputer) 1 that generate a relatively large amount of heat are mounted on the substrate. The motor board 16 is connected to the motor by a wiring cable (FFC, FPC, cable, etc.) 22. As will be described later, a single connector terminal 2 serves as both an input terminal and an output terminal by setting the control unit 1.

次に図1を参照して、モータ基板16に形成されているオープンコレクタ型インターフェース回路について説明する。
制御部1は、マイクロコンピュータであり、MPU、CPUなどの制御素子を含む。マイクロコンピュータ1は、複数の入出力ポートP1、P2、P3…を備えており、図示しないモータの駆動を制御する。マイクロコンピュータ1において各ポートP1、P2、P3…は、入力端子若しくは出力端子のいずれにも設定することができる。コネクタ端子2は、マイクロコンピュータ1と共にモータ駆動回路に設けられ、マイクロコンピュータ1と外部機器を接続する。
Next, an open collector type interface circuit formed on the motor substrate 16 will be described with reference to FIG.
The control unit 1 is a microcomputer and includes control elements such as an MPU and a CPU. The microcomputer 1 includes a plurality of input / output ports P1, P2, P3... And controls driving of a motor (not shown). In the microcomputer 1, the ports P1, P2, P3... Can be set to either input terminals or output terminals. The connector terminal 2 is provided in the motor drive circuit together with the microcomputer 1 and connects the microcomputer 1 and an external device.

マイクロコンピュータ1の第1のポートP1は第1の入出力ポートとして用いられる。第1のポートP1とダイオードDのアノード間に第1のトランジスタ(PNP型トランジスタ;第1のスイッチング素子)3がプルアップ抵抗R2を介して接続されている。具体的には、第1のポートP1には第1のトランジスタ3のベース端子が接続されている。第1のトランジスタ3のエミッタ端子にはDC5Vの直流電圧が供給されている。また、第1のトランジスタ3のコレクタ端子は、プルアップ抵抗R2を介してダイオードDのアノード端子と接続されている。ダイオードDのカソード端子はコネクタ端子2に接続されている。尚、第1のトランジスタ3のベース端子には、プルダウン抵抗R1が接続されている。   The first port P1 of the microcomputer 1 is used as a first input / output port. A first transistor (PNP transistor; first switching element) 3 is connected between the first port P1 and the anode of the diode D via a pull-up resistor R2. Specifically, the base terminal of the first transistor 3 is connected to the first port P1. A DC voltage of DC 5 V is supplied to the emitter terminal of the first transistor 3. The collector terminal of the first transistor 3 is connected to the anode terminal of the diode D via the pull-up resistor R2. The cathode terminal of the diode D is connected to the connector terminal 2. A pull-down resistor R1 is connected to the base terminal of the first transistor 3.

また、マイクロコンピュータ1の第2のポートP2は第2の入出力ポートとして用いられる。第2のポートP2とコネクタ端子2間には、一例として抵抗R3及びコンデンサC1で構成されるフィルタ回路5ダイオードDが直列に接続されて第1の通電回路Aが形成される。尚、フィルタ回路5は抵抗R3とコンデンサC1を組み合わせたパッシブフィルタを例示したが、これ以外の受動部品の組み合わせで構成されるパッシブフィルタ、或いはアクティブフィルタであっても良い。
第1のトランジスタ3がONのときコネクタ端子2に信号が入力された場合、直流電源(DC5V)に接続されたプルアップ抵抗R2、ダイオードD、コネクタ端子2を経て外部接続機器に向かって電流が流れ、コネクタ端子2の電圧レベルが変化する。このときコネクタ端子2の電圧レベルの変化をフィルタ回路5によりノイズを取り除いて第2のポートP2により読み取るようになっている。
The second port P2 of the microcomputer 1 is used as a second input / output port. As an example, a filter circuit 5 diode D composed of a resistor R3 and a capacitor C1 is connected in series between the second port P2 and the connector terminal 2 to form a first energization circuit A. In addition, although the filter circuit 5 illustrated the passive filter which combined resistance R3 and the capacitor | condenser C1, the passive filter comprised by the combination of other passive components or an active filter may be sufficient.
When a signal is input to the connector terminal 2 when the first transistor 3 is ON, a current flows toward the external connection device via the pull-up resistor R2, the diode D, and the connector terminal 2 connected to the DC power supply (DC5V). As a result, the voltage level of the connector terminal 2 changes. At this time, the change in the voltage level of the connector terminal 2 is read by the second port P2 after removing noise by the filter circuit 5.

マイクロコンピュータ1の第3のポートP3は第3の入出力ポートとして用いられる。第3のポートP3とダイオードDのカソード間には第2のトランジスタ(NPN型トランジスタ;第2のスイッチング素子)4が接続されている。具体的には、第3のポートP3には第2のトランジスタ4のベース端子が接続されている。第2のトランジスタ4のコレクタ端子はコネクタ端子2(ダイオードDのカソード端子側)へ接続されている。また、第2のトランジスタ4のエミッタ端子は、グランド(GND)側に接続されている。   The third port P3 of the microcomputer 1 is used as a third input / output port. A second transistor (NPN type transistor; second switching element) 4 is connected between the third port P 3 and the cathode of the diode D. Specifically, the base terminal of the second transistor 4 is connected to the third port P3. The collector terminal of the second transistor 4 is connected to the connector terminal 2 (on the cathode terminal side of the diode D). The emitter terminal of the second transistor 4 is connected to the ground (GND) side.

上記コネクタ端子2から第2のトランジスタ4のコレクタ−エミッタ間をへてグランドへの通電を許容する第2の通電回路Bが形成される。ここで、マイクロコンピュータ1が許容できない入力電圧がコネクタ端子2に供給された場合、ダイオードDによりブロックされるため、第2の入出力ポートP2が破壊されることはない。   A second energization circuit B that allows energization to the ground from the connector terminal 2 to the collector-emitter of the second transistor 4 is formed. Here, when an input voltage unacceptable by the microcomputer 1 is supplied to the connector terminal 2, the second input / output port P2 is not destroyed because it is blocked by the diode D.

即ち、マイクロコンピュータ1によって第1のポートP1の出力レベルを切り換えることにより第1のトランジスタ3をON/OFFさせて、第1の通電回路Aと第2の通電回路Bを切り換えて通電して同一のコネクタ端子2に入力端子と出力端子を兼用させるようになっている。以下、等価回路を用いて具体的に説明する。   That is, the first transistor 3 is turned on / off by switching the output level of the first port P1 by the microcomputer 1, and the first energizing circuit A and the second energizing circuit B are switched to be energized to be the same. The connector terminal 2 is used as both an input terminal and an output terminal. Hereinafter, a specific description will be given using an equivalent circuit.

図1において、マイクロコンピュータ1が第1のポートP1の出力レベルをL(ロー)に設定すると、第1のトランジスタ3がONしてプルアップ抵抗R2は直流電源(DC5V)と接続する。また、第3のポートP3は出力ポートに設定しローレベルに固定する。このとき、図1のインターフェース回路は、等価的に図2のように第1の通電回路Aとして表現できる。即ち、第1のトランジスタ3がONのとき、コネクタ端子2に信号が入力された場合、直流電源(DC5V)に接続されたプルアップ抵抗R2、ダイオードD、コネクタ端子2を経て外部接続機器に向かって電流が流れ、コネクタ端子2の電圧レベルが変化する。このコネクタ端子2の電圧レベルの変化をフィルタ回路5によりノイズを取り除いて第2の入力ポートP2により読み取る。このとき、コネクタ端子2は、モータ駆動装置の入力端子として使用される。   In FIG. 1, when the microcomputer 1 sets the output level of the first port P1 to L (low), the first transistor 3 is turned on and the pull-up resistor R2 is connected to the DC power supply (DC5V). The third port P3 is set as an output port and fixed at a low level. At this time, the interface circuit of FIG. 1 can be equivalently expressed as a first energization circuit A as shown in FIG. That is, when a signal is input to the connector terminal 2 when the first transistor 3 is ON, the signal goes to the external connection device via the pull-up resistor R2, the diode D, and the connector terminal 2 connected to the DC power supply (DC5V). Current flows, and the voltage level of the connector terminal 2 changes. The change in the voltage level of the connector terminal 2 is read by the second input port P2 after removing noise by the filter circuit 5. At this time, the connector terminal 2 is used as an input terminal of the motor drive device.

次に図3において、マイクロコンピュータ1が第1のポートP1の出力レベルをH(ハイ)に設定すると、第1のトランジスタ3がOFFしておりプルアップ抵抗R2、R3は直流電源(DC5V)と非接続状態となる。ここで、第2のポートP2は入出力設定を出力に設定する。このとき、図3のインターフェース回路は、等価的に図4のように第2の通電回路Bとして表現できる。即ち、第1のトランジスタ3がOFFのとき、マイクロコンピュータ1の第3のポートP3の出力レベルをハイ又はロウにして第2のトランジスタ4をON又はOFFにする。これにより、例えば、外部機器側で24V又は12Vの直流電源がプルアップ抵抗Rを通じてコネクタ端子2から供給されるとすれば、コネクタ端子2への入力信号を第2のトランジスタ4(第2の通電回路B)を通じてグランド側へ出力する。このとき同一のコネクタ端子2はモータ駆動装置の出力端子として使用される。   Next, in FIG. 3, when the microcomputer 1 sets the output level of the first port P1 to H (high), the first transistor 3 is turned off, and the pull-up resistors R2 and R3 are connected to the DC power supply (DC5V). Disconnected state. Here, the second port P2 sets the input / output setting to output. At this time, the interface circuit of FIG. 3 can be equivalently expressed as a second energization circuit B as shown in FIG. That is, when the first transistor 3 is OFF, the output level of the third port P3 of the microcomputer 1 is set to high or low, and the second transistor 4 is turned ON or OFF. Thus, for example, if 24 V or 12 V DC power is supplied from the connector terminal 2 through the pull-up resistor R on the external device side, the input signal to the connector terminal 2 is sent to the second transistor 4 (second energization). Output to ground through circuit B). At this time, the same connector terminal 2 is used as an output terminal of the motor drive device.

尚、図4のように上記コネクタ端子2をオープンコレクタ出力端子として使用する場合、マイクロコンピュータ1が許容できない入力電圧がコネクタ端子2に供給されても、ダイオードDにより第1の通電回路A側への通電がブロックされるため、第2の入出力ポートP2が破壊される不具合が生ずることはない。   When the connector terminal 2 is used as an open collector output terminal as shown in FIG. 4, even if an input voltage unacceptable by the microcomputer 1 is supplied to the connector terminal 2, the diode D leads the first energizing circuit A side. Therefore, there is no problem that the second input / output port P2 is destroyed.

このように、マイクロコンピュータ1の入出力ポートの設定や出力レベルを切り換えるだけで、第1の通電回路A又は第2の通電回路Bへ切り換えて、同一のコネクタ端子を入出力端子として兼用できる。これによって、幅広いユーザーのカスタマイズ化の設計ニーズに応えることができ省スペースでも設計の自由度が高い入出力インターフェース回路を提供することができる。   As described above, the same connector terminal can also be used as the input / output terminal by switching to the first energization circuit A or the second energization circuit B simply by switching the setting and output level of the input / output port of the microcomputer 1. As a result, it is possible to provide an input / output interface circuit that can meet a wide range of user customization design needs and has a high degree of design freedom even in a small space.

上記実施例は、第1、第2のスイッチング素子としてトランジスタを用いたが、FETなど他のスイッチング素子であってもよい。この場合には、オープンコレクタ型ではなくオープンドレーン型となるが作用効果は同様である。また、駆動源としてステップモータを例示したが、DCブラシ付モータやDCブラシレスモータなど他のモータ駆動装置であっても良い。   In the above embodiment, transistors are used as the first and second switching elements, but other switching elements such as FETs may be used. In this case, the open drain type is used instead of the open collector type, but the effect is the same. Moreover, although the step motor was illustrated as a drive source, other motor drive devices, such as a DC brush motor and a DC brushless motor, may be used.

コネクタ端子を出力端子として使用する場合のオープンコレクタ型入出力インターフェース回路の説明図である。It is explanatory drawing of the open collector type input / output interface circuit in the case of using a connector terminal as an output terminal. 図1の等価回路の説明図である。It is explanatory drawing of the equivalent circuit of FIG. コネクタ端子を入力端子として使用する場合のオープンコレクタ型入出力インターフェース回路の説明図である。It is explanatory drawing of an open collector type input / output interface circuit in the case of using a connector terminal as an input terminal. 図3の等価回路の説明図である。It is explanatory drawing of the equivalent circuit of FIG. モータ駆動装置の正面図、上視図、下視図である。It is the front view, upper view, and lower view of a motor drive device. モータ駆動装置の一部分解正面図である。It is a partially exploded front view of a motor drive device.

符号の説明Explanation of symbols

A 第1の通電回路
B 第2の通電回路
1 マイクロコンピュータ
2 コネクタ端子
3 第1のトランジスタ回路
4 第2のトランジスタ回路
5 フィルタ回路
11 回転軸
12 固定子鉄心
13、14 ブラケット
15 放熱板
16 モータ基板
17 基板用凹部
18 フィン
19 電子部品
20 電解コンデンサ
21 IC
22 配線ケーブル
A 1st energization circuit B 2nd energization circuit 1 Microcomputer 2 Connector terminal 3 1st transistor circuit 4 2nd transistor circuit 5 Filter circuit 11 Rotating shaft 12 Stator core 13, 14 Bracket 15 Heat sink 16 Motor board 17 Recess for substrate 18 Fin 19 Electronic component 20 Electrolytic capacitor 21 IC
22 Wiring cable

Claims (4)

複数の入出力ポートを備え駆動源を駆動制御する制御部と、
前記制御部と外部機器を接続するコネクタ端子と、
前記制御部の第1の入出力ポートにベース抵抗を介してベース端子が接続され、コネクタ端子へプルアップ抵抗を介してコレクタ端子が接続される第1のスイッチング素子と、
前記コネクタ端子と制御部の第2の入出力ポート間に整流素子とフィルタ回路が接続される第1の通電回路と、
前記制御部の第3の入出力ポートにベース抵抗を介してベース端子が接続され、コネクタ端子へコレクタ端子が接続される第2のスイッチング素子を備え、第3の入出力ポートの出力レベルの切り換えにより前記コネクタ端子から第2のスイッチング素子への通電を許容する第2の通電回路を備え、
前記制御部によって第1の入出力ポートの出力レベルを切り換えることにより第1のスイッチング素子をON/OFFさせて、第1の通電回路と第2の通電回路を切り換えて通電し同一のコネクタ端子に入力端子と出力端子を兼用させることを特徴とするオープンコレクタ型入出力インターフェース回路。
A control unit that includes a plurality of input / output ports and controls driving of the driving source;
A connector terminal for connecting the control unit and an external device;
A first switching element having a base terminal connected to the first input / output port of the control unit via a base resistor and a collector terminal connected to the connector terminal via a pull-up resistor;
A first energization circuit in which a rectifying element and a filter circuit are connected between the connector terminal and a second input / output port of the control unit;
A second switching element having a base terminal connected to the third input / output port of the control unit via a base resistor and a collector terminal connected to the connector terminal is provided, and the output level of the third input / output port is switched. A second energization circuit that allows energization from the connector terminal to the second switching element,
By switching the output level of the first input / output port by the control unit, the first switching element is turned on / off, the first energizing circuit and the second energizing circuit are switched and energized to the same connector terminal. An open collector type input / output interface circuit characterized by having both an input terminal and an output terminal.
前記第1のスイッチング素子のコレクタ端子はプルアップ抵抗を介してダイオードのアノード側に接続され、前記第2のスイッチング素子のコレクタ端子はダイオードのカソード側に接続され、当該ダイオードのカソード端子がコネクタ端子に接続されてオープンコレクタ接続されていることを特徴とする請求項1記載のオープンコレクタ型入出力インターフェース回路。   The collector terminal of the first switching element is connected to the anode side of the diode via a pull-up resistor, the collector terminal of the second switching element is connected to the cathode side of the diode, and the cathode terminal of the diode is the connector terminal 2. The open collector type input / output interface circuit according to claim 1, wherein the open collector type input / output interface circuit is connected to an open collector. 前記第1のスイッチング素子がONのとき、第1の通電回路を通じてコネクタ端子に入力された信号を制御部の第2の入出力ポートにより読み取り当該コネクタ端子を入力端子として使用し、前記第1のスイッチング素子がOFFのとき制御部は第3の入出力ポートの出力レベルをハイ又はロウにして第2のスイッチング素子をON又はOFFにすることにより第2の通電回路を通じて前記コネクタ端子を出力端子として使用することを特徴とする請求項1記載のオープンコレクタ型入出力インターフェース回路。   When the first switching element is ON, a signal input to the connector terminal through the first energization circuit is read by the second input / output port of the control unit, and the connector terminal is used as the input terminal. When the switching element is OFF, the control unit sets the output level of the third input / output port as high or low and turns the second switching element ON or OFF, thereby using the connector terminal as an output terminal through the second energization circuit. 2. The open collector type input / output interface circuit according to claim 1, which is used. モータ軸側の第1のブラケットと反対側の第2のブラケットに放熱板が組付けられており、コネクタ端子と制御部を接続する請求項1乃至3のいずれか1項に記載のオープンコレクタ型入出力インターフェース回路が設けられたモータ基板が放熱板に支持されて第2のブラケットとの間に収納されて軸方向でモータ投影面積内に組み付けられていることを特徴とするモータ駆動装置。   4. The open collector type according to claim 1, wherein a heat radiating plate is assembled to the second bracket opposite to the first bracket on the motor shaft side, and the connector terminal and the control unit are connected. A motor drive device, wherein a motor board on which an input / output interface circuit is provided is supported by a heat radiating plate and housed between a second bracket and assembled in a motor projection area in an axial direction.
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