概要:
現在様々な機械（家電、車、工作機械等）にコンピュータが組み込まれ、最適な状況での自動制御が行われている。それら機械に対応したメカトロ技術者を育成するために、arduinoと呼ばれる自動制御用コンピュータボードを用いてプログラミングとコンピュータ制御について学習し，arduinoを用いた自動制御プログラミングができる事を目指す。
授業の進め方・方法:
講義と実際にarduinoを用いた演習を行う。授業はコンピュータ制御と連動して行う。コンピュータ制御で必要となるarduinoを用いたセンサーの制御を演習として行う。
注意点:
最終成績＝試験（１００点満点）平均×0.8＋態度（レポート内容および提出状況）
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週 |
授業内容 |
週ごとの到達目標 |
| 前期 |
| 1stQ |
| 1週 |
arduinoの基礎 |
arduinoを学習する。プログラムによりarduinoがどのように動作するかを理解できる。
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| 2週 |
arduinoとモータ駆動およびセンサ回路 |
簡単なプログラムを動作させることにより、arduinoの実際の動きを見て、モータ駆動およびセンサ回路の構造を理解できる。
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| 3週 |
外部制御関数 |
arduinoで機器を制御するために必要な外部制御関数について理解できる。
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| 4週 |
arduinoとモータ駆動Ⅰ |
モータ制御回路とそのプログラムの流れを理解できる。
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| 5週 |
arduinoとセンサ回路Ⅰ |
センサ回路とそのプログラムの流れを理解できる。
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| 6週 |
arduinoとモータ駆動Ⅱ |
モータ制御の応用プログラムについて理解できる。
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| 7週 |
arduinoとセンサ回路Ⅱ |
色々なセンサーを学び、応用プログラムを理解できる。
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| 8週 |
中間試験 |
制御に必要なプログラミングの知識を問う。
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| 2ndQ |
| 9週 |
arduino制御 |
これまでのarduino制御プログラムのまとめを行い，プログラムを作成できる。
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| 10週 |
PWM制御Ⅰ |
PWM制御について学習する。PWM制御の方法を理解できる。
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| 11週 |
PWM制御IⅡ |
PWM制御を用いて様々な出力機器を制御する方法について学習する。PWM制御の応用プログラムを理解できる。
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| 12週 |
高度な入出力部品の制御 |
高度な入出力部品を用いるために必要なプログラムについて理解できる。
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| 13週 |
タイマ機能 |
タイマー機能について理解できる。
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| 14週 |
Ｉ２Ｃの基本 |
Ｉ２Ｃについて理解できる。
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| 15週 |
期末試験 |
割り込み関数を用い外部機器の制御ができるプログラムを作成することができるかを問う。授業全範囲から出題される。
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| 16週 |
答案返却など |
試験の解答と解説
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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 | 情報リテラシー | 情報リテラシー | 情報を適切に収集・処理・発信するための基礎的な知識を活用できる。 | 3 | |
| 論理演算と進数変換の仕組みを用いて基本的な演算ができる。 | 3 | |
| コンピュータのハードウェアに関する基礎的な知識を活用できる。 | 3 | 前1,前2,前3,前4,前5,前6,前7,前9,前10,前11,前12,前13,前14 |
| 情報伝達システムやインターネットの基本的な仕組みを把握している。 | 3 | |
| 同一の問題に対し、それを解決できる複数のアルゴリズムが存在しうることを知っている。 | 3 | |
| 与えられた基本的な問題を解くための適切なアルゴリズムを構築することができる。 | 3 | 前8,前12 |
| 任意のプログラミング言語を用いて、構築したアルゴリズムを実装できる。 | 3 | 前9,前10,前11,前12 |
| 専門的能力 | 分野別の専門工学 | 機械系分野 | 情報処理 | プログラムを実行するための手順を理解し、操作できる。 | 4 | 前1,前2,前3 |
| 定数と変数を説明できる。 | 4 | |
| 整数型、実数型、文字型などのデータ型を説明できる。 | 4 | |
| 演算子の種類と優先順位を理解し、適用できる。 | 4 | |
| 算術演算および比較演算のプログラムを作成できる。 | 4 | |
| データを入力し、結果を出力するプログラムを作成できる。 | 4 | |
| 条件判断プログラムを作成できる。 | 4 | |
| 繰り返し処理プログラムを作成できる。 | 4 | |
| 一次元配列を使ったプログラムを作成できる。 | 4 | |