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。
・自学自習（60時間）としてマイコンを用いた入出力を伴うオリジナルシステムの構築とその報告書を作成し，最後の講義で発表する。
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
授業の属性・履修上の区分
授業計画
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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 |
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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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| 2ndQ |
| 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 | 50 | 30 | 20 | 0 | 0 | 0 | 100 |
| 基礎的能力 | 10 | 10 | 0 | 0 | 0 | 0 | 20 |
| 専門的能力 | 20 | 10 | 10 | 0 | 0 | 0 | 40 |
| 分野横断的能力 | 20 | 10 | 10 | 0 | 0 | 0 | 40 |