ディジタルシステム

科目基礎情報

学校	大島商船高等専門学校	開講年度	令和06年度 (2024年度)
授業科目	ディジタルシステム
科目番号	0021	科目区分	専門 / 選択
授業形態	授業	単位の種別と単位数	学修単位: 2
開設学科	電子・情報システム工学専攻	対象学年	専1
開設期	後期	週時間数	2
教科書/教材	自作プリント
担当教員	平田 拓也,松原 貴史

到達目標

この講義は，今までに受講してきた知識を生かし，工夫を凝らし創造しながらひとつの組み込みシステムを作ることを，演習を中心としたグループ学習により，実践する講義である｡
知識とは，具体的に，電子回路・制御工学・プログラミング・マイコンの扱い方をさし，これらを適宜復習しながら，ディジタルシステムを作る際の課題を解決するための基礎的な方法を会得する｡
具体的な学習目標は以下の通りである。
(1) モーターの数学モデルを構築できる
(2) ディジタルシステム構築に必要な電気回路が理解できる
(3) 基礎的な技術英語を読むことができる
(4) マイコンの使い方が理解できる
(5) フィードバック制御を知り理解できる

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	未到達レベルの目安
到達目標１	実際のデータから数学的なモデルを構築する方法が理解でき，詳細に説明できる	実際のデータから数学的なモデルを構築する方法が理解できる	実際のデータから数学的なモデルを構築する方法が理解できない
到達目標２	回転計，モーターを駆動する回路を制作でき，詳細に説明できる	回転計，モーターを駆動する回路を制作できる	回転計，モーターを駆動する回路を制作できない
到達目標３	英語でかかれたパーツのデーターシートが理解でき，詳細に説明できる	英語でかかれたパーツのデーターシートが理解できる	英語でかかれたパーツのデーターシートが理解できない
到達目標４	マイコンによる電圧出力・読み取りができ，詳細に説明できる	マイコンによる電圧出力・読み取りができる	マイコンによる電圧出力・読み取りができない
到達目標５	課題のシステムにPI制御を適用でき，詳細に説明できる	課題のシステムにPI制御を適用できる	課題のシステムにPI制御を適用できない

学科の到達目標項目との関係

JABEE J(05) （基礎的かつ複合的な工学専門知識（設計・システム系，情報・論理系，材料・バイオ 系，力学系，社会技術系の科目群）を修得し，具体的な工学問題の解決に応用できる）

本校 (1)-a （豊かな教養と国際感覚を身につけた，視野の広い技術者を養成する。）

専攻科 (5)-b （電子・情報システムに関する高度な研究開発ができる実践的開発技術者の育成。）

教育方法等

概要:

今までに受講してきた知識を生かし，工夫を凝らし創造しながらひとつの組み込みシステムを作ることを，演習を中心としたグループ学習により，実践する。

授業の進め方・方法:

適宜復習しながら，システムを作る上で明らかになる課題を解決するための基礎的な方法を会得する｡
課題は，「モーターを指定の速度に制御する方法」とし，そのためには，どのようなモノ・知識が必要になるかを考察し，それらがなぜ必要になるのかを議論できるようになる｡
その際には，必要ならば，基礎的な技術的英語にも触れて，幅広い視野で課題を解決する能力を養う。
グループで考え実践することで，計画性，多様なアイデアをまとめて実施する能力，自分の考えを相手に伝えるプレゼンテーション能力などの社会で必要とされる能力を養う。

注意点:

制御工学とC言語の教科書や参考書を持参のこと。受講にあたって，制御工学，電子回路をよく理解していること，CADの扱いやマイコンおよびプログラミングが自由に行えること。ノートPC持参のこと。また，受講人数が多い場合，機材数の関係で人数調整を行うことがある。機材の関係上，開講が難しい場合もある。

授業の属性・履修上の区分

ICT 利用

授業計画

		週	授業内容	週ごとの到達目標
後期
	3rdQ
		1週	システムの概要	システムを実現するために必要なモノと知識を理解する
		2週	マイコンを使用する(1)	マイコンを使うための環境を準備できる｡簡単なプログラムができる
		3週	マイコンを使用する(2)	マイコンの持つ機能を理解し，簡単な回路を制御することができる
		4週	モーターを駆動する回路を作る(1)	モーターを駆動する回路を作ることができる
		5週	モーターを駆動する回路を作る(2)	マイコンからモーターを駆動する回路を制御できる
		6週	モーターの回転速度を計測する回路を作る(1)	回転計の原理がわかり，回路を制作できる
		7週	モーターの回転速度を計測する回路を作る(2)	マイコンと回転計の回路を使用して，回転数をPCに表示させるプログラムを作ることができる
		8週	モーターの回転速度を計測する回路を作る(3)	マイコンと回転計の回路を使用して，回転数をPCに表示させるプログラムを作ることができる
	4thQ
		9週	モーターの回転速度を計測する回路を作る(4)	マイコンと回転計の回路を使用して，回転数をPCに表示させるプログラムを作ることができる
		10週	モーターの振る舞いを表す数式モデル	モーターの電圧に対する角速度の応答を数式表現できる
		11週	モーターを指定の速度に制御する(1)	指定の速度でコントロールする基本的な方法が説明できる
		12週	モーターを指定の速度に制御する(2)	フィードバック制御について説明できる
		13週	モーターを指定の速度に制御する(3)	PI制御をシステムに適用できる
		14週	システムについて振り返る(1)	各回路やプログラムの役割を実際に制作したシステムを通して振り返り，レポートとしてまとめることができる
		15週	システムについて振り返る(2)	各回路やプログラムの役割を実際に制作したシステムを通して振り返り，レポートとしてまとめることができる
		16週	課題レポートの提出	製作したシステムについてまとめたレポートを提出する

評価割合

	レポート	合計
総合評価割合	100	100
専門的能力	100	100