創造電気実験の総まとめとして、これまで得た知識や技術を使って、３名程度のグループ毎に設定する独自の製作目標に挑戦し、その成果を発表する。前期はFPGAを用いたステートマシンの設計製作、後期は１チップマイコンを用いたシステムの設計製作を行う。
概要:
創造電気実験の総まとめとして、これまで得た知識や技術を使って、３名程度のグループ毎に設定する独自の製作目標に挑戦し、その成果を発表する。前期はFPGAを用いたステートマシンの設計製作、後期は１チップマイコンを用いたシステムの設計製作を行う。
授業の進め方・方法:
ディジタル回路、電子計算機、制御工学、ディジタル信号処理、電気回路、パワーエレクトロニクスが関連科目になるが，最終課題を提示し，自ら調査，設計していくPBL方式で実施する。
注意点:
①実験報告書は指定期日に提出すること。また、やむを得ず遅刻，欠席する場合は速やかに担当教官に連絡すること。②実験時間だけの取り組みでは時間不足となるので、調査等の事前に準備できることは、自学自習にて予めしておくこと。
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週 |
授業内容 |
週ごとの到達目標 |
| 前期 |
| 1stQ |
| 1週 |
ガイダンス，CADの使用法，電子ロックの設計1 |
5回目までに電子ロックの課題を解決する。
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| 2週 |
電子ロックの設計2 |
5回目までに電子ロックの課題を解決する。
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| 3週 |
電子ロックの設計3 |
5回目までに電子ロックの課題を解決する。
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| 4週 |
電子ロックの設計4 |
5回目までに電子ロックの課題を解決する。
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| 5週 |
電子ロックの設計5 |
5回目までに電子ロックの課題を解決する。
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| 6週 |
野球ゲームの設計1 |
15回目までに野球ゲームの課題を解決する。
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| 7週 |
野球ゲームの設計2 |
15回目までに野球ゲームの課題を解決する。
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| 8週 |
野球ゲームの設計3 |
15回目までに野球ゲームの課題を解決する。
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| 2ndQ |
| 9週 |
野球ゲームの設計4 |
15回目までに野球ゲームの課題を解決する。
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| 10週 |
野球ゲームの設計5 |
15回目までに野球ゲームの課題を解決する。
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| 11週 |
野球ゲームの設計6 |
15回目までに野球ゲームの課題を解決する。
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| 12週 |
野球ゲームの設計7 |
15回目までに野球ゲームの課題を解決する。
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| 13週 |
野球ゲームの設計8 |
15回目までに野球ゲームの課題を解決する。
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| 14週 |
野球ゲームの設計9 |
15回目までに野球ゲームの課題を解決する。
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| 15週 |
野球ゲームの設計10 プレゼンテーション |
15回目までに野球ゲームの課題を解決する。成果発表により説明する能力を身につける。
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| 16週 |
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| 後期 |
| 3rdQ |
| 1週 |
H8マイコンを用いた設計1 基本プログラムの作成と動作確認 |
4回目までに基本プログラムの作成と動作確認の課題を解決する。
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| 2週 |
H8マイコンを用いた設計2 基本プログラムの作成と動作確認 |
4回目までに基本プログラムの作成と動作確認の課題を解決する。
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| 3週 |
H8マイコンを用いた設計3 基本プログラムの作成と動作確認 |
4回目までに基本プログラムの作成と動作確認の課題を解決する。
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| 4週 |
H8マイコンを用いた設計4 基本プログラムの作成と動作確認 |
4回目までに基本プログラムの作成と動作確認の課題を解決する。
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| 5週 |
H8マイコンを用いた設計5 ディジタルフィルタの設計と評価 |
9回目までにディジタルフィルタの設計と評価の課題を解決する。
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| 6週 |
H8マイコンを用いた設計6 ディジタルフィルタの設計と評価 |
9回目までにディジタルフィルタの設計と評価の課題を解決する。
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| 7週 |
H8マイコンを用いた設計7 ディジタルフィルタの設計と評価 |
9回目までにディジタルフィルタの設計と評価の課題を解決する。
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| 8週 |
H8マイコンを用いた設計8 ディジタルフィルタの設計と評価 |
9回目までにディジタルフィルタの設計と評価の課題を解決する。
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| 4thQ |
| 9週 |
H8マイコンを用いた設計9 ディジタルフィルタの設計と評価 |
9回目までにディジタルフィルタの設計と評価の課題を解決する。
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| 10週 |
H8マイコンを用いた設計10 DCモータの速度制御システムの設計と評価 |
14回目までにディジタルフィルタの設計と評価の課題を解決する。
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| 11週 |
H8マイコンを用いた設計11 DCモータの速度制御システムの設計と評価 |
14回目までにディジタルフィルタの設計と評価の課題を解決する。
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| 12週 |
H8マイコンを用いた設計12 DCモータの速度制御システムの設計と評価 |
14回目までにディジタルフィルタの設計と評価の課題を解決する。
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| 13週 |
H8マイコンを用いた設計13 DCモータの速度制御システムの設計と評価 |
14回目までにディジタルフィルタの設計と評価の課題を解決する。
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| 14週 |
H8マイコンを用いた設計14 DCモータの速度制御システムの設計と評価 |
14回目までにディジタルフィルタの設計と評価の課題を解決する。
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| 15週 |
H8マイコンを用いた設計15 成果発表 |
成果発表により説明する能力を身につける。
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| 16週 |
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| 分類 | 分野 | 学習内容 | 学習内容の到達目標 | 到達レベル | 授業週 |
| 基礎的能力 | 工学基礎 | 工学実験技術(各種測定方法、データ処理、考察方法) | 工学実験技術(各種測定方法、データ処理、考察方法) | 物理、化学、情報、工学における基礎的な原理や現象を明らかにするための実験手法、実験手順について説明できる。 | 3 | |
| 実験装置や測定器の操作、及び実験器具・試薬・材料の正しい取扱を身に付け、安全に実験できる。 | 3 | |
| 実験データの分析、誤差解析、有効桁数の評価、整理の仕方、考察の論理性に配慮して実践できる。 | 3 | |
| 実験テーマの目的に沿って実験・測定結果の妥当性など実験データについて論理的な考察ができる。 | 3 | |
| 実験ノートや実験レポートの記載方法に沿ってレポート作成を実践できる。 | 3 | |
| 実験データを適切なグラフや図、表など用いて表現できる。 | 3 | |
| 実験の考察などに必要な文献、参考資料などを収集できる。 | 3 | |
| 実験・実習を安全性や禁止事項など配慮して実践できる。 | 3 | |
| 個人・複数名での実験・実習であっても役割を意識して主体的に取り組むことができる。 | 3 | |
| 共同実験における基本的ルールを把握し、実践できる。 | 3 | |
| レポートを期限内に提出できるように計画を立て、それを実践できる。 | 3 | |
| 専門的能力 | 分野別の専門工学 | 電気・電子系分野 | 電気回路 | キルヒホッフの法則を用いて、直流回路の計算ができる。 | 3 | |
| 合成抵抗や分圧・分流の考え方を用いて、直流回路の計算ができる。 | 3 | |
| ブリッジ回路を計算し、平衡条件を求められる。 | 3 | |
| 電力量と電力を説明し、これらを計算できる。 | 3 | |
| 正弦波交流の特徴を説明し、周波数や位相などを計算できる。 | 3 | |
| 平均値と実効値を説明し、これらを計算できる。 | 3 | |
| 正弦波交流のフェーザ表示を説明できる。 | 3 | |
| R、L、C素子における正弦波電圧と電流の関係を説明できる。 | 3 | |
| RL直列回路やRC直列回路等の単エネルギー回路の直流応答を計算し、過渡応答の特徴を説明できる。 | 3 | |
| RLC直列回路等の複エネルギー回路の直流応答を計算し、過渡応答の特徴を説明できる。 | 3 | |
| 計測 | A/D変換を用いたディジタル計器の原理について説明できる。 | 3 | |
| オシロスコープの動作原理を説明できる。 | 3 | |
| 制御 | システムの過渡特性について、ステップ応答を用いて説明できる。 | 3 | |
| システムの定常特性について、定常偏差を用いて説明できる。 | 3 | |
| システムの周波数特性について、ボード線図を用いて説明できる。 | 3 | |
| フィードバックシステムの安定判別法について説明できる。 | 3 | |
| 分野別の工学実験・実習能力 | 電気・電子系分野【実験・実習能力】 | 電気・電子系【実験実習】 | オシロスコープを用いて実際の波形観測が実施できる。 | 4 | |
| 電気・電子系の実験を安全に行うための基本知識を習得する。 | 4 | |
| 論理回路の動作について実験結果を考察できる。 | 4 | |
| ディジタルICの使用方法を習得する。 | 4 | |