機械科学実験２
| 科目分野 | 理工学部 |
|---|---|
| 選必区分 | 必修 |
| 担当教員 ［ローマ字表記］ |
越山 顕一朗, 石田 徹, 浮田 浩行, 佐藤 克也 [KOSHIYAMA KENICHIROU, Tohru Ishida, Hiroyuki Ukida, Katsuya Satoh] |
| 授業形態 | 実験 |
授業の目的
機械工学と電子工学が融合した学際領域の技術分野であるメカトロニクスの基礎的事項について，実験を通じて習得させることを目的とする。電子回路の基礎から，ワンボードマイクロコンピューターを用いた各種センサーやモーターの制御，C言語によるマイコン制御プログラムの作成を行う。これらの実験テーマによってデータシートの解読や必要とされる回路の設計，マイコンによる機器制御の概要およびその手法について学ぶ。
授業概要
以下の3部構成とする。 (1)マイコンボードを用いた電子回路とプログラムによるシステム構成の基礎,(2)課題に沿った様々なシステムの構成,(3)より複雑なシステムの構成。(1)では，マイコンボード Arduino と外部電子回路を組み合わせ，様々な機能の構成および利用方法について理解する。(2)では，(1)の内容を元に，与えられた課題に沿ったシステムを実現する方法について学ぶ。(3)では，各自のアイデアを元に，より複雑なシステムを構成する。
到達目標
- ワンボードマイコンの構成と電子回路について理解すること。
- デジタルICを使用して電子回路を構成し，オシロスコープで波形等を観察できるようになること。
- C言語で制御プログラムを作成できるようになること。
- 作成したシステムの内容について説明できるようになること。
授業計画
- マイコンボードと開発環境の概要
- Arduinoの入出力制御
- 赤外線センサとA/D変換
- オペアンプ
- パルス入力
- 割込み処理
- PWM出力とパルス出力
- Zumoロボットのモータ制御
- XBeeを用いた無線通信
- Zumoロボットの反射センサーアレイ
- Zumoロボットによるライントレース
- 地磁気・加速度・ジャイロセンサ
- センサを用いたZumoの制御
- 応用システム(1)
- 応用システム(2)
教科書
専用のテキストを使用する。
キーワード
電子回路，マイクロコンピュータ，センサ，制御，プログラム
