山梨大学電子シラバス

授業科目名

担当教員

コンピュータ制御及び実習

清弘　智昭／渡邉　寛望

時間割番号

単位数

コース

履修年次

期別

曜日

時限

262032 S

後期

金

III-IV

［概要］

現在では家電製品，自動車などの工業製品のほとんどはマイクロプロセッサを内蔵している。したがって，工業製品の開発・設計を行う技術者にとってマイクロプロセッサによる機器等の制御の知識は必要不可欠である。本講義は，マイクロプロセッサによる制御の基本的な手法を理解することを目的としている。そのため，実際にマイクロプロセッサ基板の製作を行い，機械語プログラミング，タイマなどの周辺回路の制御法などを習得する。 さらに，本講義の前半で習得した知識を基にして黒線を追跡しながら走行する自走形ライントレースロボットを製作する。このライントレースロボットについては，どのように作らなければならないというような制限はない。各自，以下に早くライントレースができるかを考え，自分の力でロボットを製作し，プログラムを作ることが重要である。これにより，ライントレースロボットを作り，4.5m×1.8mのコースをいかに高速に，かつ優雅に走行できるかを目標として，デザイン能力，マイコン技術などを学ぶ。

［具体的な達成目標］

（ア）組み込み用マイクロプロセッサの概要について説明できる。 （イ）組み込みプログラムの開発環境を利用できる。 （ウ）1チップマイクロプロセッサの働きを説明できる。 （エ）基本的な電子部品についての知識を持つ。 （オ）フォトインタラプタの原理，使用法についての知識をもつ。 （カ）モータやセンサとマイコンとのインターフェースを理解し，プログラムを作ることができる。 （キ）組み込みプログラミングをつくり実際に動作させることができる。 （ク）ライントレースロボットを自らの力で設計し，組み立てることができる。 （ケ）最終回に開催されるロボットコンテストの企画，準備,運営など社会性を必要とすることを身に着ける。

［必要知識・準備］

理解しているべき予備知識 　計算機アーキテクチャで学んだコンピュータの構成，機械語などについての基礎的な知識。 　電子回路第一で学んだhfeなどのトランジスタに関する基礎的な知識。 準備する工具 　20W以下の小型のハンダコテ，コテ台，小型ニッパ，ピンセット，精密ドライバセット，できればワイヤストリッパ

［評価方法・評価基準］

No	評価項目	割合	評価の観点
1	試験：中間期	30 %	プログラミングの理解度を調べるため数回の小テストを課す
2	小テスト／レポート課題	30 %	製作，配線などの課題とレポートを課すが，実習が中心となるのでレポートより課題の比重が大きい
3	平常点／受講態度	25 %	実際に出席して実習することが大事であり，出席点の割合は比較的大きい
4	発表／表現等	15 %	ロボットコンテストでのプログラム，車体の設計・製作などを評価する

［教科書］

プリント使用　　http://junkshop.mesa.yamanashi.ac.jp/~kiyohiro/kougi/cc&pのホームページがテキストとなる。常に上記のホームページを参照すること。

［参考書］

図解・わかる電子回路, 講談社, ISBN:406257084X,
(実験などにも参考書として使える。)
参考書ではないが以下のホームページも利用されたい http://www.atmel.com/atmel/products/prod23.htm （マニュアル，データシート，開発ツールなど） http://www.xs4all.nl/~sbolt/e-spider_prog.html#programmer （ROMライタプログラム）

［講義項目］

１．ロボットの概要とマイクロプロセッサの基礎 　　２．マイクロプロセッサ基板の製作（ハンダ付け等，当日までの課題：基版の穴あけ） 　　３．マイクロプロセッサ基板の製作（ハンダ付け等） 　　４．プログラミング入門（回路のテスト，LEDへの出力，当日までの課題：電源コネクタの圧着） 　　５．機械語プログラミング（LEDの交互点滅，LEDを端から順に点灯する） 　　６．機械語プログラミング（ADコンバータを用いてアナログ値をデジタルで出力する） 　　７．機械語プログラミング（タイマ０を用いた時間待ち） 　　８．機械語プログラミング（タイマ２で音階を発生させる，当日までの課題：スピーカへの配線） 　　９．機械語プログラミング（プログラムをサブルーチン化する，当日までの課題：ギヤボックスの組み立て） 　１０．機械語プログラミング（タイマ１のPWM出力でモータの速度制御を行う，当日までの課題：モータの配線） 　１１．光センサ基板の組み立てとテスト（当日までの課題：ロボットの車体の製作） 　１２．機械語プログラミング（ライントレースプログラム） 　１３．機械語プログラミング（ライントレースプログラム） 　１４．ライントレースロボットの仕上げ，調整，チューニング），ロボットコンテストの準備 　１５．ロボットコンテスト

［教育方法］

　本講義は，機械語のプログラミングを修得するとともに，最終的にライントレースロボットを完成させるということを目標として，その過程でロボットの構造，プログラミングなどをなどを各自工夫をこらし，物を作る楽しさを知ってもらうとともに，デザイン能力を身につけることを目的とする。

［JABEEプログラムの学習・教育目標との対応］

《電気電子システム工学科》
A-2：自立して社会とかかわりあう能力を養う人間形成科目部門の生活と健康I,IIによって自立した生活を送る基礎知識やモラルを身につける．また，これらの科目と実験系科目におけるグループ単位での課題遂行を通じ，グループという小社会の中で自分の役割を把握し，他者との関係を考慮しながら連携して課題を遂行する能力を養う
C-4：電気電子工学分野の専門知識・技術を身につける基礎工学部門・応用工学部門に含まれる科目を通じて電気電子工学分野の専門知識・技術を身につける
C-8：専門性を生かしてシステムをデザインする能力を養うコンピュータ制御および実習，電子回路I，電気・電子工学実験IIなどの科目を通じて，専門性を生かしてシステムをデザインする能力を養う	◎

［その他］

(未登録)