到達目標
ディジタル回路の基本素子からPICやArduinoといったマイコンのハードウェアとソフトウェアの設計・製作、マイコンとPCとの通信について講義と演習を通して学び、その知識を得ることを目的とする。さらに、自ら物理量計測システムを考案し、回路の設計・製作、プログラミング、マニュアルの作成までを一貫して行える、総合的な開発能力を身に着けることも目的とする。
ルーブリック
| 理想的な到達レベルの目安 | 標準的な到達レベルの目安 | 未到達レベルの目安 |
ディジタル回路の基本素子についてAND素子を始めこれらの素子について理解する。 | 基本素子の組み合わせ回路を説明できる。 | 基本素子を用いた基本的な回路を説明できる。 | 基本素子についてその違いを説明できない。 |
マイコンの基本的な回路を学び、プログラミングについて理解する。 | 各モジュールを使うプログラムを作成できる。 | GPIOピンを使うプログラムを作成できる。 | GPIOピンを使うプログラムを作成できない。 |
センサを用いた物理量計測システムの回路の設計・製作、プログラミング、マニュアルの作成ができる。 | 回路の開発とマニュアルの作成ができる。 | 回路の製作とマニュアルの作成ができる。 | 回路の製作とマニュアルの作成ができない。 |
学科の到達目標項目との関係
専門 A1
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専門 A2
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教養 B2
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教養 D1
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専門 E1
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専門 E2
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専門 E3
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教育方法等
概要:
本講義では、機械工学、電子電気工学、情報工学の専門知識を複合的に活用し、マイコンとPCを使用して、考案、設計・生産、保守・運用までを見据えた総合的な開発能力を身に着ける。
授業の進め方・方法:
・座学の講義を基本とし、マイコンとPCを用いた演習も行う。
注意点:
・本教科の英語表記は、Computer Control Systemである。
・1単位当たり30時間の自学自習を必要とする。
・マイコンの開発環境はフリーソフトを使用し、マイコンや電子部品については貸し出しも行うが、自学自習ではPC環境を持つことが望ましい。
実務経験のある教員による授業科目
授業計画
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週 |
授業内容 |
週ごとの到達目標 |
後期 |
3rdQ |
1週 |
ガイダンス |
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2週 |
ディジタル回路の基本素子 |
AND素子を始めとする基本素子を理解できる。
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3週 |
ディジタル回路の基本素子 |
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4週 |
ディジタル回路の組み合わせ回路 |
組み合わせ回路を理解できる。
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5週 |
ディジタル回路の組み合わせ回路 |
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6週 |
マイコンの歴史、開発環境、GPIO、TIMER、ADC、PWM、UART |
マイコンの各モジュールの使い方を理解できる。
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7週 |
マイコンの歴史、開発環境、GPIO、TIMER、ADC、PWM、UART |
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8週 |
マイコンの歴史、開発環境、GPIO、TIMER、ADC、PWM、UART |
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4thQ |
9週 |
マイコンの歴史、開発環境、GPIO、TIMER、ADC、PWM、UART |
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10週 |
マイコン・センサ・PCを用いた物理量計測・解析システムの構築 |
計画の発案、センサの選定、回路の設計・製作、プログラミング、マニュアルの作成などができる。
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11週 |
マイコン・センサ・PCを用いた物理量計測・解析システムの構築 |
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12週 |
マイコン・センサ・PCを用いた物理量計測・解析システムの構築 |
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13週 |
マイコン・センサ・PCを用いた物理量計測・解析システムの構築 |
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14週 |
マイコン・センサ・PCを用いた物理量計測・解析システムの構築 |
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15週 |
マイコン・センサ・PCを用いた物理量計測・解析システムの構築 |
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16週 |
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評価割合
| レポート | 成果物 | 相互評価 | 態度 | ポートフォリオ | その他 | 合計 |
総合評価割合 | 60 | 40 | 0 | 0 | 0 | 0 | 100 |
基礎的能力 | 10 | 10 | 0 | 0 | 0 | 0 | 20 |
専門的能力 | 30 | 20 | 0 | 0 | 0 | 0 | 50 |
分野横断的能力 | 20 | 10 | 0 | 0 | 0 | 0 | 30 |