到達目標
1.アナログ・デジタル入出力回路の仕組みを説明できる.
2.タイマ,割り込み,ポーリングの機能を説明できる.
3.センサやスイッチの信号を取得し,それに基づいて外部機器を制御できる.
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 |
評価項目1 | アナログ・デジタル入出力の仕組みを説明でき,実際に電子部品を用いて信号の入出力ができる. | アナログ・デジタル入出力の仕組みを説明できる. | アナログ・デジタル入出力の仕組みを説明できない. |
評価項目2 | タイマ,割り込み,ポーリングの機能を説明し,それらの機能を実装できる. | タイマ,割り込み,ポーリングの機能を説明できる. | タイマ,割り込み,ポーリングの機能を説明できない. |
評価項目3 | 複数のセンサやスイッチからの信号および外部割り込みやタイマを用いて外部機器を制御できる. | センサやスイッチの信号を取得し,それに基づいて外部機器を制御できる. | センサやスイッチの信号を取得し,それに基づいて外部機器を制御できない. |
学科の到達目標項目との関係
本科(準学士課程)での学習・教育到達目標 3-3
説明
閉じる
教育方法等
概要:
家電,携帯電話,自動車など,ざまざまな製品にコンピュータが組み込まれている.このように特定の機能を実現するために組み込まれているピュータシステムを組込みシステムという.組み込まれているコンピュータには,コンピュータとしての基本的な機能以外に,入出力ポート,タイマ,A-D変換などセンシングや外部機器の制御に欠かせない機能が追加されており,一般的にはマイクロ・コントローラ(マイコン)と呼ばれている.したがって,マイコンは,センサやアクチュエータと組み合わせて用いるため,組込みシステムを設計するためには,周辺装置の仕組みや外部機器との通信方法などの知識が必要となる.
本科目では,組込みシステムのハードウエアの基礎や原理について理解を深め,外部機器を制御するために必要な技術の習得を目的とする.
授業の進め方・方法:
前半はマイコンボードArduinoおよび配布資料,WEB等を用いて,周辺装置の仕組み,回路設計,制御プログラミングの方法を学習する.後半では,課題を提示し,それを実現する組込みシステムの設計・製作を行い,開発スキルの習得を行う.
注意点:
・多くの情報がWEBにあるため,自分で必要な情報を集め,学習に役立ててもらいたい.
・目的の動作が確認できるまで,時間をかけて粘り強く取り組んでもらいたい.
授業計画
|
|
週 |
授業内容 |
週ごとの到達目標 |
前期 |
1stQ |
1週 |
組込みシステムの概要
|
組込みシステムの構成や特徴を説明できる.
|
2週 |
デジタル信号の入出力 |
デジタル信号の入出力回路(スイッチ,リレー等)について説明できる.
|
3週 |
デジタル信号の入出力 |
7セグLEDの使い方,ダイナミック点灯を説明できる.
|
4週 |
アナログ信号の入出力 |
アナログ信号の入出力回路(AD変換,DA変換,PWM等)について説明できる.
|
5週 |
アナログ信号の入出力 |
温度センサや照度センサ等の使い方を説明できる.
|
6週 |
ディスプレイ装置 |
LCDの使い方,表示方法を説明できる.
|
7週 |
タイマ割り込み |
タイマ割り込みの機能を説明できる.
|
8週 |
[後期中間試験] |
|
2ndQ |
9週 |
答案返却と解説 センサ回路 |
加速度センサや距離センサ等の使い方を説明できる.
|
10週 |
外部割り込み |
外部割り込みの機能を説明できる.
|
11週 |
システム構築 |
必要な電子部品を用いて回路設計,プログラミングができる.
|
12週 |
システム構築 |
必要な電子部品を用いて回路設計,プログラミングができる.
|
13週 |
システム構築 |
必要な電子部品を用いて回路設計,プログラミングができる.
|
14週 |
実演,レポート作成 |
デモを行い,その機能をレポートにまとめて報告できる.
|
15週 |
[学年末試験] |
|
16週 |
答案返却と解説 |
|
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 |
評価割合
| 試験 | 課題 | 相互評価 | 態度 | ポートフォリオ | その他 | 合計 |
総合評価割合 | 70 | 30 | 0 | 0 | 0 | 0 | 100 |
基礎的能力 | 35 | 15 | 0 | 0 | 0 | 0 | 50 |
専門的能力 | 35 | 15 | 0 | 0 | 0 | 0 | 50 |
分野横断的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |