線スペクトル偏光分光装置

制御ボード各種

May. 29, 2002. H.Akitaya

全ボードは3Uユーロカードサイズ。背後に96-PIN DINコネクタを有し、バックプレーンで相互接続される。
前面には機能に応じた各種コネクタを有する。
5V直流電源で駆動。

パラレルポート用入出力バッファボード

パラレルポートからの12-bit出力(TTLレベル)および、外部ボードからパラレルポートへの5-bit入力信号(主にC-MOSレベル)の電圧をTTLレベルに保つ。
バッファICには8-bitバッファIC 74LS245を使用。
ボード前面に25-pin D-subメスコネクタを有し、パラレルポートとストレートケーブルで接続する。
装置側信号はバックプレーンを通じて入出力を行う。

回路図(PDF file)

部品配置図(PDF file)

16-bit PIOボード

外部からの5入力、1出力、計6-bitの制御信号線を用いて、1-bit シリアル信号入力- 16-bit パラレル出力、および、 16-bit信号入力 - 1-bitシリアル信号出力を行う。
16-bit信号出力部と16-bit信号入力部の2つの部分で構成される。

16-bit信号出力部

外部からの16-bit分のシリアル信号を受け、出力ポートに16-bit信号を出力する。 8-bitシフトレジスタ(シリアル入力-パラレル出力)C-MOS IC 74HC595を直列につないで使用している。
制御には、信号用に1-bit、信号制御用に2-bit(クロックおよび出力タイミング)を使用する。
信号のタイミング図は以下の通りである。

Output Timing

CLOCK : シリアル信号出力クロック(立上り)
DATA : シリアル信号出力(計16-bit)
TIMING : データ出力タイミング(立上り；このタイミングでICに入力された信号がICのパラレル出力 8x2=16-bit に出力される)

16-bit信号入力部

入力ポートに入力されている16-bit信号を、16-bitシリアル信号に変換して出力する。
8-bitシフトレジスタ(パラレル入力-シリアル出力)C-MOS IC 74HC166を 2個直列に接続して使用している。
制御には信号制御用に 2-bit(16-bit入力信号の保持、クロック)使用し、 16-bit分の信号が1-bitシリアル出力線に出力される。
信号のタイミング図は以下の通りである。

Input Timing

TIMING : 読みだし開始の最初の1bitのCLOCKの間、Lowにする。 (パラレル入力信号がIC内部のシフトレジスタにセットされる)
CLOCK : 1-bit出力する際に立ち上げる(計16回)。下位ビットから順にシリアル出力線に信号が出力される。
DATA READ : 読みだし側でシリアル信号を読むべきタイミングを示す。

16-bit入力、16-bit出力信号は、バックプレーンおよび前面の68-pin PCR コネクタどちらからでも接続が可能である。

本ボードは、線スペクトル偏光分光装置 CCD開発・製作報告『16chパラレル入出力回路の設計・製作』で報告した16chパラレル入出力回路をシフトレジスタICを用いて改良したものである。あわせて参照されたい。

回路図(PDF file)

部品配置図(PDF file)

11個のフォトマイクロセンサー(OMRON EE-SX673)のON/OFFを行う。および、各センサからの信号を受信し、C-MOSレベル信号に変換して出力する。
センサーのON/OFFには、各センサーごとに大容量オープンコレクタTTL IC、 74LS06を用いている。また、センサー出力にはRCフィルタ回路とシュミットトリガIC 74HC14を用いて、波形の整形を行っている。
ON/OFF制御信号、センサへの信号線接続はバックプレーンを通じて行う。うち、8個のセンサーは、前面の25-pin D-subコネクタ(メス)からも接続できる。

本ボードは『フォトマイクロセンサー駆動回路の設計・製作』で報告したボードを改良したものである。併せて参照のこと。

回路図(PDF file)

部品配置図(PDF file)

2相ステッピングモーター駆動ボード

2相ステッピングモータードライバ (オリエンタルモーター CSD2109-P)を搭載し、同ドライバを制御する。バックプレーンからモーター制御用3種信号(CW回転パルス、CCW回転パルス、電流ON/OFF)を受け、オープンコレクタICを介してドライバへ渡すとともに、ドライバからのTIMING信号をバックプレーン側に出力する。
ドライバからのモータ制御6線信号は、前面のD-sub 9pinコネクタ(メス)に出力される。

回路図(PDF file)

部品配置図(PDF file)

5相ステッピングモーター駆動ボード(スリット・GTターレット)

5相ステッピングモータードライバ (オリエンタルモーター CSD5807N-P or CSD5814N-P)を搭載し、同ドライバを制御する。バックプレーンからモーター制御用3種信号(CW回転パルス、CCW回転パルス、電流ON/OFF)を受け、 RCフィルタ、シュミットトリガIC、オープンコレクタICを介してドライバへ渡すとともに、ドライバからのTIMING信号をバックプレーン側に出力する。
ドライバへの残りの2信号(FULLピッチ/ハーフピッチ選択、自動カレントダウン機能ON/OFF)は、ボード上のディップスイッチで選択する。
ドライバからのモータ制御5線信号は、前面のD-sub 15pinコネクタ(メス)に出力される。
また、前面のD-subコネクタには、最大3つのフォトマイクロセンサを接続し、信号をバックプレーンへ中継し、センサ駆動ボードへ受け渡すことができる。これにより、モーターと関係するセンサの配線を一つのコネクタ・ケーブルにまとめることが可能となっている。

回路図(PDF file)

部品配置図(PDF file)

5相ステッピングモーター駆動ボード(スリットV・クロス DP)

5相ステッピングモータードライバ (シグマ光機 SG-507C)を搭載し、同ドライバを制御する。バックプレーンからモーター制御用3種信号(CW回転パルス、CCW回転パルス、電流ON/OFF)を受け、 RCフィルタ、シュミットトリガIC、オープンコレクタICを介してドライバへ渡す。
ドライバへの残りの2信号(FULLピッチ/ハーフピッチ選択、自動カレントダウン機能ON/OFF)は、ボード上のディップスイッチで選択する。
ドライバからのモータ制御5線信号は、前面のD-sub 15pinコネクタ(メス)に出力される。
また、前面のD-subコネクタには、最大3つのフォトマイクロセンサを接続し、信号をバックプレーンへ中継し、センサ駆動ボードへ受け渡すことができる。これにより、モーターと関係するセンサの配線を一つのコネクタ・ケーブルにまとめることが可能となっている。

回路図(PDF file)

部品配置図(PDF file)

[LIPS controller]
[LIPS consctaction]