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授業科目名
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担当教員
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コンピュータ制御及び実習
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關谷 尚人／中村 一彦
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時間割番号
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単位数
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コース
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履修年次
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期別
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曜日
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時限
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| TEE309 B | 3 | (未登録) | 3 | 前期 | 火 | 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Arduinoを使用して，C言語のプログラミング，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，コースをいかに高速に，かつ正確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。 |
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| ［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。 |
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| ［必要知識・準備］ | ||||||||||||||||||||||||||
| 理解しているべき予備知識 コンピュータの構成，C言語などについての基礎的な知識。 電子回路第一で学んだ基礎的な知識。 準備する道具 ノートPC(Windows *1)，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， Arduino エントリーキット Uno版 ( http://www.physical-computing.jp/product/459 ) マイコン Arduino Unoといくつかの電子部品（抵抗，コンデンサ，LEDなど）のセット 4,000円（税抜）*2 *1) Mac, Linux版も提供されているが，授業内では説明しない *2) Arduinoエントリーキット＋ロボット部品代で計7千円程度の自己負担が必要です １．Arduinoエントリーキットは，上記サイトやAmazon等を利用して各自で手配してください ２．ロボット部品は，学科で用意したセットを購入していただきます(2〜3千円程度） |
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| ［評価方法・評価基準］ | ||||||||||||||||||||||||||
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| ［教科書］ | ||||||||||||||||||||||||||
| (未登録) | ||||||||||||||||||||||||||
| ［参考書］ | ||||||||||||||||||||||||||
| (未登録) | ||||||||||||||||||||||||||
| ［講義項目］ | ||||||||||||||||||||||||||
| １．ガイダンス ２．Arduinoの概要， プログラミング（LEDの交互点滅，PCとのシリアル通信の基礎，ブレッドボードによる回路作成） ３．プログラミング（PWM出力でLEDの明るさ調整，フルカラーLEDの制御，外部スイッチでの制御） ４．プログラミング（シリアル通信，温度の測定，Cdsセルによる明るさ測定） ５．プログラミング（圧電スピーカーで音を鳴らす，割り込み処理） ６．製作用ボード基板への部品配置図設計及び基板加工工作 ７．プログラミング（光検出器から出力データ読み込み） ８．プログラミング（モータドライブ制御回路の作製） ９．プログラミング（モータ制御プログラム） １０．プログラミング（ライントレースプログラム） １１〜１３．ライントレースロボットの仕上げ，調整，チューニング １４．ロボットコンテストの準備 １５．ロボットコンテストとまとめ |
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| ［教育方法］ | ||||||||||||||||||||||||||
| 本講義は，Arduino向けC言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］ | ||||||||||||||||||||||||||
| (未登録) | ||||||||||||||||||||||||||
| ［その他］ | ||||||||||||||||||||||||||
| 講義では単純な例題をもとに説明していきます。Arduinoや回路素子のデータシートの読み方など実際の現場で必要とされる事柄の学び方について体得してください。 | ||||||||||||||||||||||||||