徳島文理大学

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徳島文理大学短期大学部

【科目名】    マイコン制御実験

科目番号00255担当教員名河田　淳治単位1単位
科目群専門必修・選択必修開講期後期 対象年次3年
授業概要
前半では，LEGO Mindstorms NXTを用いて，ロボットの機構，センサーやアクチュエータの制御方法，ロボットの制御プログラミングについて学習する．そして，いくつかの課題からなる競技コースを走行する自律型移動ロボットを製作し，競技会，報告会を行う．さらに後半では，PICマイコンを搭載したロボット教材を使用し，ロボットの制御方法，C言語プログラミングについて学習する．
到達目標
1. 車両型ロボットの基本設計ができる．
2. 光センサやタッチセンサの使用方法について理解している．
3. ROBOLABあるいはC言語(NXC)を用いて，基本的なロボットのプログラミングができる．
4. 競技用ロボットを設計・製作することにより，独創性，問題発見・解決能力を養う．
5. グループ内でのディスカッション能力，コミュニケーション能力を養う．
6. プレゼンテーション技術を向上させる．
7. PICマイコンとは何か，その使用方法（プログラミングの手順）について理解している．
8. 外部回路（LED点灯回路，スイッチ回路，Hブリッジ回路，フォトセンサ，CdS）とPICマイコンのインターフェースについて理解している．
9. C言語により，簡単なPICマイコンのプログラミングができる．
授業計画授業形態授業時間外学習
【1】ガイダンス，使用教材の基本構成，車両型ロボットの製作講義と演習（予習）ロボット教材付属のテキストを熟読する。（復習）ロボット教材の各部品の特徴をまとめる。
【2】ROBOLABプログラミングの基礎講義と演習（予習）講義で指定した資料を熟読する。（復習）ROBOLABでのプログラミング方法を確認する。
【3】ROBOLABプログラミングの応用講義と演習（予習）講義で指定した資料を熟読する。（復習）ROBOLABでのプログラミング方法を確認する。
【4】競技用ロボット・制御プログラムの改良(1)講義と演習（予習）講義で指定した資料を熟読する。（復習）ロボット制御について指定された競技コースをもとに熟考する。
【5】競技用ロボット・制御プログラムの改良(1)講義と演習（予習）講義で指定した資料を熟読する。（復習）ロボット制御について指定された競技コースをもとに熟考する。
【6】競技用ロボット・制御プログラムの改良(1)講義と演習（予習）講義で指定した資料を熟読する。（復習）ロボット制御について指定された競技コースをもとに熟考する。
【7】競技用ロボット・制御プログラムの改良(1)講義と演習（予習）講義で指定した資料を熟読する。（復習）ロボット制御について指定された競技コースをもとに熟考する。
【8】競技会・報告会講義と演習（予習）競技コースとロボット制御を確認する。（復習）競技会の結果を踏まえてロボット制御について熟考する。
【9】PICプログラム（C言語）の開発手順講義と演習PICプログラムの開発手順について理解するとともに，C言語の基本文法，LEDの点灯方法について復習（予習）しておくこと．
【10】PICプログラムの作成(1)　LEDの点灯制御講義と演習LEDとのインタフェース，ディジタル出力のための入出力設定（TRISx）レジスタ，入出力（PORTx）レジスタの設定方法についてよく復習しておくこと．また，スイッチ入力（プルアップ，プルダウン）について復習（予習）しておくこと．
実習プリントを完成させて，次週までに提出すること．
【11】PICプログラムの作成(2)　スイッチ入力 講義と演習スイッチとのインタフェース（プルアップ，プルダウン），ディジタル入力のための各種レジスタ（ADCON1，TRISx，PORTx）の設定方法についてよく復習しておくこと．また，Hブリッジ回路，PWM制御について調査（予習）しておくこと．
実習プリントを完成させて，次週までに提出すること．
【12】PICプログラムの作成(3)　モータの速度制御（PWM制御）講義と演習Hブリッジ回路の構造，CCPモジュールをPWMモードで使用するための各種レジスタ（CCPxCON，CCPRxL，PR2，T2CON）の設定方法についてよく復習しておくこと．また，フォトセンサの構造，インタフェース回路，ライントレースの仕方について調査するとともに，ディジタル入力の設定方法についても復習（予習）しておくこと．
実習プリントを完成させて，次週までに提出すること．
【13】PICプログラムの作成(4)　フォトセンサとライントレース講義と演習ライントレースの方法についてよく復習しておくこと．また，CdSセル，AD変換について調査（予習）しておくこと．
実習プリントを完成させて，次週までに提出すること．
【14】PICプログラムの作成(5)　CdSセルとAD変換講義と演習CdSセルとのインタフェース，AD変換モジュールを使用するための各種レジスタ（ADCON0，ADCON1，ADRESH，ADRESL）の設定方法についてよく復習しておくこと．また，タイマー割込みについて調査（予習）しておくこと．
実習プリントを完成させて，次週までに提出すること．
【15】PICプログラムの作成(6)　タイマー割込み講義と演習タイマーモジュールを使用するための各種レジスタ（OPTION，INTCON，TMRx）の設定方法についてよく復習しておくこと．
実習プリントを完成させて，次週までに提出すること．
評価方法
平常点，競技会の結果，報告会でのプレゼンテーション，課題プログラム，期末試験を総合して判断する
教科書
講義資料をホームページに公開するとともに，適宜プリントを配布する
参考図書
ROBOLABに関する書籍，PICマイコンの入門書，C言語プログラミングの入門書（講義中に紹介する）
備考
河田・加治の２名で担当する．授業計画の１項目につき，２コマ連続して授業を行う．