Topic outline

  • 情報処理演習II

    教材は教科書と同等の扱いです.初回の演習までに購入し,毎回持参してください.生協で販売しています.また,演習は各自のPCで実施します.

    1. 教材
    2. クラス
      • 火曜日3-4時限(塚田浩二),2-JKL
      • 水曜日1-2時限(和田雅昭/高博昭),2-ABCD
      • 木曜日1-2時限(佐藤生馬),2-EF,3-GHI
    3. 教室
      • エレクトロニクス工房
    4. 参考図書
    5. データシート
  • Lesson 1

    ガイダンスと開発環境のインストール

    1. 評価基準
      • 出席(毎回の課題提出を含む),自由課題が評価の対象となります.
    2. 総合開発環境(IDE)のインストール
      1. ソフトウェアのダウンロード学内のミラーサイト
      2. ドライバのインストール
    3. 演習
      1. Lesson_1a
      2. Lesson_1b
        • ボードの準備をする
        • IEDを起動する
        • サンプルコードを入力する
        • コードを検証する
        • マイコンボードに書き込む
        • 動作を検証する
          • タクトスイッチを押し続けてみる
    4. 課題
      • サンプルコードをベースに,タクトスイッチを押している時間に応じて3段階で点滅のパターンが変わるプログラムを作成しなさい.
        • Lesson_1bの回路を用いる.
        • タクトスイッチを押してない場合は 0.1秒点灯,0.9秒消灯 を繰り返す.
        • タクトスイッチを押して3秒未満は 0.1秒点灯,0.4秒消灯 を繰り返す.
        • タクトスイッチを押して3秒以上は 0.1秒点灯,0.1秒消灯 を繰り返す.
  • Lesson 2

    テスタの使い方とマイコンの基礎,シリアル通信

    1. テスタの使い方
      1. 抵抗値をはかる
        • 抵抗器
        • Cdsセル
        • サーミスタ
      2. 導通をはかる
        • ジャンパワイヤ
        • タクトスイッチ
        • ブレッドボード
      3. 交流をはかる
        • 電圧
        • 周波数
        • デューティー比
    2. マイコンの基礎
      1. ブロックダイヤグラム
      2. コンパイル
        • Lesson_1a.cpp
        • Arduino.h
        • main.cpp
    3. 演習
      1. Lesson_2a
        • Lesson_1bを改良してタクトスイッチを押している間LEDが点灯するプログラムを作成しなさい
      2. Lesson_2b
        • Lesson_1bを改良してタクトスイッチを押すごとにLEDが点灯/消灯を繰り返すプログラムを作成しない
      3. Lesson_2c
    4. 課題
      • タクトスイッチを指で押すと(OFFからON)学籍番号を,タクトスイッチから指を放すと(ONからOFF)氏名を送信するプログラムを作成しなさい
  • Lesson 3

    シリアル通信A/D変換

    1. ボリューム抵抗
      • 1pinと3pinの抵抗値をはかってみる.
      • 1pinと2pinの抵抗値をはかってみる.
      • 2pinと3pinの抵抗値をはかってみる.
    2. 演習
      1. Lesson_3a
      • Lesson_3b
        • ボードの準備をする.
        • 暗くなるとLEDが点灯するプログラムを作成しなさい.
      1. Lesson_3c
      2. Lesson_3d
      3. Lesson_3e
    3. 課題
      • EEPROMに書き込まれている文字列を出力するプログラムを作成しなさい.
        • EEPROM.read(i)で読み出すことができる.

  • Lesson 4

    パルス幅変調 (PWM)

    1. フルカラーLED
      • Lesson_4a
      • Lesson_4b
        • サンプルコードを入力する
        • delayの値を変えてみる
        • テスタで電圧をはかってみる
      • Lesson_4c
    2. スピーカー
      • Lesson_4d
      • Lesson_4e
        • サンプルコードを入力する
        • const int music[] = {41, 42, 43, 44, 43, 42, 21, 43, 44, 45, 46, 45, 44, 23, 41, 40, 41, 40, 41, 40, 41, 40, 81, 81, 82, 82, 83, 83, 84, 84, 43, 42, 41, 0};
      • Lesson_4f
        • ボードを準備する
        • 2台以上で自動輪唱するプログラムを作成しなさい
    3. 課題
      • 以下の仕様を満たすミュージックプレイヤーを作成しなさい
        • シリアルモニタを使ってかえるのうたきらきらぼしこぎつねの好きな曲を再生できること
        • シリアルモニタを使って再生中の曲を停止できること
        • 音の鳴っているタイミングでLEDを光らせること
  • Lesson 5

    データロガーの作成

    1. Office365 のインストール
    2. シリアルの利用
      • Lesson_5a
      • Lesson_5b
    3. SDカードの利用

     4. 課題

      • Lesson_5cを参考に,Lesson_5bの出力をSDカードに記録するプログラムを作成し,パソコンでグラフ表示しなさい
  • Lesson 6

    サーボモータ

    1. サーボモータ

      • Lesson_6a
        • ボードを準備する 
        • サンプルコードを入力
        • 一つ目のdelayMicrosecondsの数字を変更(1000〜2000が目安)して,サーボモータの動きを確認しよう
      • Lesson_6b
      • Lesson_6c
      • Lesson_6d
        • Lesson_6cを参考に,シリアルモニタからサーボモータを制御するプログラムを作成しなさい
          • '+'を入力すると,1秒 ごとに 5度ずつ180度まで回転
          • '-'を入力すると,1秒 ごとに 5度ずつ0度まで回転
          • '0'を入力すると,回転をストップする

    2. 課題

    • 以下の仕様を満たすミュージックプレイヤーを作成しなさい
      • シリアルモニタを使って3曲以上の曲を演奏できること
        (Lesson4の「かえるのうた」、「きらきらぼし」、「こぎつね」以外の曲でもOK)
      • シリアルモニタを使って再生中の曲を停止できること
      • 演奏中はフルカラーLEDを使って何の曲を演奏中か区別できるにすること
        (例えば「かえるのうた」なら赤色,「きらきらぼし」なら緑色,「こぎつね」なら青色に光らせる)
      • 音の鳴っているタイミングでサーボモータを動作させること
      • サーボモータ,フルカラーLEDの回路は Lesson_4a, Lesson_6a を参考にすること.スピーカーは一方をGND,もう一方を6番ピンに接続すること
  • Lesson 8

    ドットマトリクス

    1. 演習
    2. 課題
      • シリアルモニタを使って,キーボードで入力した 0~9 の数字を表示するプログラムを作成しなさい.
        • Lesson_8dの配線に変更すること!
      • シリアルモニタを使って,?を受信すると b から始まる学籍番号を順次表示するプログラムを作成しなさい.
        • 起動時の表示はOFFとする.
        • 学籍番号表示後は表示をOFFにすること.
  • Lesson 9

    トッドマトリクスの活用

    1. 演習
    2. 課題
      • 判定処理を加えて,ひとりエアホッケーを完成させなさい.
        • ミスを明確に表現すること!
  • Lesson 10

    LCD

    1. 演習
      • Lesson_10a
        • ボードを準備する
        • ボリューム抵抗を回してみる
      • Lesson_10b
      • Lesson_10c
        • サンプルコードを入力する
    2. 課題
      • 上段に学籍番号を(例、b1014000)、下段に氏名を(例、Taro Mirai)表示するプログラムを作成しなさい
  • Lesson 11

    LCDの応用

    以下の課題1,課題2のいずれか一つを選び,プログラムを作成しなさい。

    但し、いずれも Tera Tarm などのターミナルソフトを使って動作させること。

    1. 課題1
      • 以下の仕様を満たすテキストエディタのプログラムを作成しなさい
        • 起動時は上段最左にカーソルがあり、表示はオールクリアされていること
        • ターミナルソフトを用いて入力した文字が表示され、表示後はカーソルが右にひとつ移動すること
        • バックスペース(0x08)が入力された場合には、カーソルを左にひとつ移動して、カーソル位置にある文字を消すこと
          (Macの場合バックスペースを入力できないので, deleteキー (0x7f)で代用すること)
        • エンター(0x0d)が入力された場合でカーソルが上段にあるときは、カーソルを下段最左に移動すること
        • エンター(0x0d)が入力された場合でカーソルが下段にあるときは、カーソルを上段最左に移動し、表示をオールクリアすること(起動時の状態)
        • なお、カーソルが最左にあるときのバックスペースの入力、カーソルが最右にあるときの文字の入力はないものとしてよい
    2. 課題2
      • 2015年の日本シリーズ第5戦のスコアを表示するプログラムを以下の指示に従って作成しなさい
        • 起動時の画面は以下のとおりとする
          S h | | 0
          Y s | | 0
        • シリアルモニタを用いて1回表、1回裏、2回表・・・9回裏までのスコアを順次入力するものとする
        • 試合結果は以下のとおりである
          S h | 0 0 0 2 2 0 0 0 1 | 5
          Y s | 0 0 0 0 0 0 0 0 0 | 0
        • イニングスコアがゲームスコアに反映されること
  • Lesson 11a

    サーボモータと加速度センサ

    1. 演習(サーボモータ)
    2.  演習(加速度センサ)
      • Lesson_11d
        • ボードを準備する
        • サンプルコードを入力する
        • 表計算ソフトでグラフ表示する
      • Lesson_11e
    3. 課題
  • Lesson 12

    ハンドベルによる演奏 ~クリスマスバージョン~

    1. 演習
      • Lesson_12a
      • Lesson_12b Lesson_12c
        • マスターはLesson_12bの回路とLesson_12bのサンプルコードを用いる
        • スレーブはLesson_12cの回路とLesson_12cのサンプルコードを用いる
          • マスター1名、スレーブ1名とする
          • スレーブは RX のワイヤを抜いて書き込むこと
    2. 課題
      • 3名以上9名以下のハンドベルチームですてきなホリデイ(ケンタッキーのCMソング)を演奏しなさい。
      • チーム構成は1名のマスターと複数名のスレーブとする。
      • マスターのタクトスイッチを演奏開始の合図とすること。
      • IDは1から8までの8通りで、1名のスレーブが複数のIDを担当してよい。
      • 3桁の数値のうち,百の位がIDを意味している.
  • Lesson 13

    自由課題

    1週目(発案)

    1コマ目

     製作する作品を1枚の絵にまとめる(A4の紙に手書きしてください).

     ※作品に名前をつけ目立つように記載すること.

     ※学籍番号氏名を目立つように必ず記載すること.

     ※必要があれば工作用紙を配布します.

    2コマ目

     ひとり1分の持ち時間で作品を説明する.

    2週目(製作)

    作品の製作を進める.

    3週目(発表)

    ひとり3分の持ち時間で作品を発表する

    但し,1分以上の質問時間を設けるため,作品の説明は最大でも2分以内に終わらせること.


    製作にあたって

    • 作品の製作に要する時間は2コマ(180分)を目安とすること。
    • これまでに学習した要素のうち、複数の要素を組み合わせることが望ましい。


    評価基準

    A:これまでの演習課題を十分に理解できており、作品に工夫が感じられる。

    B:複数の要素の組み合わせであり、これまでの演習課題を十分に理解できている。

    C:これまでの演習課題に若干の変更を加えたのみで工夫が感じられない。

    D:これまでの演習課題と同等以下の内容である。または、自分の作品を説明できない(自分で作ったと判断できない)。

    ※上記は作品の評価であり、出欠も加味した総合的な評価が成績となります。