組込み技術

科目基礎情報

学校	北九州工業高等専門学校	開講年度	令和04年度 (2022年度)
授業科目	組込み技術
科目番号	0083	科目区分	専門 / 必修
授業形態		単位の種別と単位数	履修単位: 2
開設学科	生産デザイン工学科（知能ロボットシステムコース）	対象学年	3
開設期	後期	週時間数	4
教科書/教材
担当教員	松尾 貴之,古野 誠治

到達目標

1. マイコンを用いてLEDやアクチュエータの動作を制御できる。
2. センサの動作原理を理解し、マイコンを介してセンサ情報を取得し処理できる。
3. マイコン・センサ・アクチュエータを組み合わせたシステムを提案できる。（システムインテグレーションの基礎）
4. チームの合意形成ができ、作業を計画に沿って進めることができる。（分野横断的能力）

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
評価項目1	マイコンを用いてLEDやアクチュエータの動作を制御できる。	マイコンを用いてLEDやアクチュエータを動かすことができる。	マイコンを用いてLEDやアクチュエータの動作を制御できない。
評価項目2	センサの動作原理を理解し、マイコンを介してセンサ情報を取得し処理できる。	マイコンを介してセンサ情報を取得し処理できる。	マイコンを介したセンサ情報の取得と処理ができない
評価項目3	マイコン・センサ・アクチュエータを組み合わせたシステムを提案できる．	マイコン・センサ・アクチュエータを組み合わせた簡単なシステムを提案できる	マイコン・センサ・アクチュエータを組み合わせたシステムを提案できない．
評価項目4	チームの合意形成ができ，作業を計画に沿って進めることができる．	チームの合意形成ができ，作業を進めることができる．	チームの合意形成ができず，作業を進めることができない．

学科の到達目標項目との関係

学習・教育到達度目標 B① 専門分野における工学の基礎を理解できる。

学習・教育到達度目標 B② 自主的・継続的な学習を通じて、専門工学の基礎科目に関する問題を解くことができる。

学習・教育到達度目標 C① 実験や実習を通じて、問題解決の実践的な経験を積む。

教育方法等

概要:

本授業ではマイコンを介したLEDやアクチュエータの制御、センサ情報の取得と処理の技術を習得するために、PWM、割り込み処理、A/D変換、D/A変換といったインターフェース技術とそれを実現するためのプログラミング技術を学ぶ。また、与えられた課題に対してマイコン、センサ、アクチュエータを組み合わせたシステムにより解決法を提案するシステムインテグレーションに関するPBLを実施する。

授業の進め方・方法:

1チーム5人で授業を進める。1チームにSTEM教材（移動ロボット）を2台配布する。チームで情報収集、情報共有、合意形成を行う。

注意点:

前期の実験で行ったマイコン（Arduino）の使い方を身につけておくこと。授業ごとに報告書を提出する。

授業の属性・履修上の区分

アクティブラーニング

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	ガイダンス・STEM教材の使い方	・Arduinoの基本的なプログラミングができる。 ・STEM教材を使うことができる。
		2週	割り込み処理とPWM	・割り込み処理ができる。 ・PWMによるLEDの点灯制御ができる。
		3週	モータ制御1	・割り込み処理とPWMによりモータを制御できる。
		4週	モータ制御2	・開ループ制御により移動ロボットの動作が制御できる。
		5週	センシング1	・アナログ信号、デジタル信号、AD・DA変換について説明できる。 ・マイコンでボリュームのアナログ信号を取得できる。
		6週	センシング2	・音センサ、明るさセンサ、超音波センサの原理を説明できる。 ・マイコンで各種センサの信号を取得できる。
		7週	システムインテグレーションの基礎1	・明るさセンサとPWMモータ制御により移動ロボットがライントレースするプログラムを作成できる。
		8週	レポート整理	1〜7週までの内容を網羅したレポートを作成し、授業内容の理解の定着を確認する。
	4thQ
		9週	システムインテグレーションの基礎1の続き	・明るさセンサとPWMモータ制御により移動ロボットがライントレースするプログラムを作成できる。
		10週	システムインテグレーションの基礎2	超音波センサとPWMモータ制御により移動ロボットが衝突を回避するプログラムを作成できる。
		11週	ロボット競技会のガイダンス	・競技会の仕様を理解しチームで情報を共有できる。 ・仕様を満足できるシステムを提案しチームで合意形成ができる。
		12週	ロボット競技会の作業1	・仕様を満足できるシステムを作るための作業を計画を立てて遂行できる。
		13週	ロボット競技会の作業2	・仕様を満足できるシステムを作るための作業を計画を立てて遂行できる。
		14週	ロボット競技会の作業3	・仕様を満足できるシステムを作るための作業を計画を立てて遂行できる。
		15週	ロボット競技会	・仕様を満足できるシステムを作ることができる。
		16週	レポート整理	9〜15週までの内容を網羅したレポートを作成し、授業内容の理解の定着を確認する。

評価割合

	演習・レポート	合計
総合評価割合	100	100
基礎的能力	0	0
専門的能力	80	80
分野横断的能力	20	20