制御情報工学実習Ⅱ

科目基礎情報

学校	宇部工業高等専門学校	開講年度	2018
授業科目	制御情報工学実習Ⅱ
科目番号	0044	科目区分	専門 / 必修
授業形態	実習	単位の種別と単位数	履修単位: 3
開設学科	制御情報工学科	対象学年	2
開設期	通年	週時間数	3
教科書/教材	プリント配布
担当教員	伊藤 直樹,落合 積,長峯 祐子

到達目標

Ｈ８マイコンを用いて，制御に関する基礎的な知識とプログラミング技術を身に付けることを目的とする．
本科目の到達目標は以下の通りである．
(1)　H8マイコンを構成する基本要素について，その名称を挙げることができる．
(2)　実習で取り扱ったセンサ，アクチュエータの構造について説明することができる．
(3)　サンプルプログラムが与えられた場合，実習で取り扱った一部のハードウェアを目的通りに動作させるプログラムを作成することができる．

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	最低限の到達レベルの目安(可)	未到達レベルの目安
評価項目1	H8マイコンを構成する基本要素の名称と役割を説明することができる。	H8マイコンを構成する基本要素について，部分的にその名称と役割を説明することができる。	H8マイコンを構成する基本要素について，その名称を挙げることができる。	H8マイコンを構成する基本要素について，その名称を挙げることができない。
評価項目2	実習で取り扱った全てのセンサ，アクチュエータの構造と原理を説明することができる。	実習で取り扱った一部のセンサ，アクチュエータの構造と原理を説明することができる。	実習で取り扱ったセンサ，アクチュエータの構造について説明することができる。	実習で取り扱ったセンサ，アクチュエータの構造を説明することができない。
評価項目3	実習で取り扱った全てのハードウェアを目的通りに動作させるプログラムを作成することができる。	実習で取り扱った一部のハードウェアを目的通りに動作させるプログラムを作成することができる。	サンプルプログラムが与えられた場合，実習で取り扱った一部のハードウェアを目的通りに動作させるプログラムを作成することができる。	実習で取り扱ったハードウェアを動作させるプログラムを作成することができない。

教育方法等

概要:

第１～４学期 開講
この授業では、H8 マイコン実習キットと C 言語によるプログラミングを用いた実習を行います。

授業の進め方・方法:

この実習では、H8マイコンに関する様々な要素技術を習得してもらいたいと思います。3年次以降の実習で必要不可欠な技術ですので、しっかり取り組んでもらいたいと思います。

注意点:

安全管理上，実習中は制服ならびに靴を着用していない者は実習が受けられず，欠席扱いとなることに注意すること．
教材は他学生も使用するので，丁寧に取り扱うこと．
教材はグループ単位で1セット配布するので，グループ内で譲り合いながら円滑に利用すること（占有しない）．
各自でUSBを購入し，作成したプログラムやドキュメントを自己管理すること．
特に，USBメモリ，配布プリント，教科書等，実習に必要な持参物を忘れたものは，自己管理力に欠けているとみなし，実習技術から減点する．
PCは共用するので，原則PCへのデータ等の保存を禁止する．

授業計画

		週	授業内容	週ごとの到達目標
前期
	1stQ
		1週	ガイダンス 概要・環境設定	シラバスから学習の意義，授業の進め方，評価方法を理解できる．プログラム編集，クロスコンパイル，ダウンロードおよび実行手順を把握できる．
		2週	H8マイコンと実習機材	H8マイコンの概要と実習機材の取り扱いについて理解できる．
		3週	LEDの点灯①	ポートへの出力を行うプログラムを作成・実行し，その結果を確認することができる．
		4週	LEDの点灯②	LED の概念および制御に関する内容について理解し，与えられた課題に取り組み解決することができる．
		5週	オシロスコープ入門	オシロスコープの使い方を習得し，ポートの出力信号を実際に確認することができる．
		6週	7セグメントLEDの制御①	７セグメントLEDの点灯を時系列で変化させるプログラムを作成・実行し，その結果を確認することができる．
		7週	7セグメントLEDの制御②	ダイナミック点灯の概念について理解し，7セグメントLEDのダイナミック点灯に関する簡単なプログラムを作成することができる．
		8週	総合演習①	LED と 7セグメント LED に関する実習内容を復習し，与えられたレポート課題に取り組み解決することができる．
	2ndQ
		9週	レポート①	LED と 7セグメント LED に関する実習内容を復習し，与えられたレポート課題に取り組み解決し，その結果をレポートとしてまとめることができる．
		10週	スイッチ①	ポートへの入力を受け付けるプログラムを作成・実行し，その結果を確認することができる．
		11週	スイッチ②	ビット演算を用いて，特定のビット値のみを取り出す方法を理解できる．
		12週	スイッチ③	ビット演算を応用し，LED，7セグメントLED，スイッチを連動させたプログラムを作成・実行し，その結果を確認することができる．
		13週	スイッチ④	ビット演算を応用し，LED，7セグメントLED，スイッチを連動させたプログラムを作成・実行し，その結果を確認することができる．
		14週	総合演習②	SW に関する実習内容を復習し，与えられたレポート課題に取り組み解決することができる．
		15週	レポート②	SW に関する実習内容を復習し，与えられたレポート課題に取り組み解決し，その結果をレポートとしてまとめることができる．
		16週
後期
	3rdQ
		1週	前期実習内容の復習	前期に学んだことを復習し，復習課題に取り組み解決することができる．
		2週	DCモーター①	DCモータの原理を理解するとともに，モータを動かすプログラムを作成・実行し，その動作を確認することができる．
		3週	DCモーター②	DCモータの原理を理解するとともに，プッシュスイッチ及び、トグルスイッチでモータを動かすプログラムを作成・実行し，その動作を確認することができる．
		4週	ロータリーエンコーダ①	ロータリーエンコーダの原理を理解するとともに，ロータリーエンコーダの出力を確認するプログラムを作成・実行し，その結果をオシロスコープで確認することができる．
		5週	ロータリーエンコーダ②	エンコーダの出力を用いて，モータの回転方向を算出するプログラムを作成・実行し，その結果を確認することができる．
		6週	ロータリーエンコーダ③	DCモータとロータリーエンコーダを用いた課題に取り組み解決することができる．
		7週	総合演習③	モータとエンコーダに関する実習内容を復習し，与えられたレポート課題に取り組み解決することができる．
		8週	レポート③	モータとエンコーダに関する実習内容を復習し，与えられたレポート課題に取り組み解決し，その結果をレポートとしてまとめることができる．
	4thQ
		9週	車両型ロボット	車両型ロボットを用いて，車両を制御し前進、後退、停止などの動作を行うためのプログラムを作成することができる．
		10週	A/D変換①	A/D変換の概念，基本操作について理解できる．
		11週	A/D変換②	フォトリフレクタ信号のA/D変換について理解できる．
		12週	A/D変換③	フォトリフレクタ信号をA/D変換して，車両型ロボットの簡単な制御を行うことができる．
		13週	総合演習④	A/D 変換と車両型ロボットの制御に関する実習内容を復習し，与えられたレポート課題に取り組み解決することができる．
		14週	レポート④	A/D 変換と車両型ロボットの制御に関する実習内容を復習し，与えられたレポート課題に取り組み解決し，その結果をレポートとしてまとめることができる．
		15週	全体の学習事項のまとめ 授業改善アンケートの実施	全体のまとめを行う．また授業評価アンケートを行う．
		16週

モデルコアカリキュラムの学習内容と到達目標

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
専門的能力	分野別の専門工学	情報系分野	プログラミング	与えられた問題に対して、それを解決するためのソースプログラムを記述できる。	4
				ソフトウェア生成に必要なツールを使い、ソースプログラムをロードモジュールに変換して実行できる。	4
				与えられたソースプログラムを解析し、プログラムの動作を予測することができる。	4
			計算機工学	整数を2進数、10進数、16進数で表現できる。	4
			その他の学習内容	少なくとも一つの具体的なコンピュータシステムについて、起動・終了やファイル操作など、基本的操作が行える。	4

評価割合

	試験	発表	相互評価	レポート	ポートフォリオ	実習技術	合計
総合評価割合	0	0	0	50	0	50	100
知識の基本的な理解 【知識・記憶、理解レベル】	0	0	0	25	0	20	45
思考・推論・創造への 適用力 【適用、分析レベル】	0	0	0	25	0	20	45
態度・志向性(人間力) 【主体性、自己管理力】	0	0	0	0	0	10	10