組込みシステム科ブログ

ランプやモータなどをコントロールするプログラミングの前に！

"トランジスタって!? "

家電、自販機、車、・・・などの組込みシステムには、ランプやモータなどがついてますが、これらをコントロールしているのがマイコンです。マイコンの使用している電気信号は、大変小さく、ランプやモータを動かすことができません。マイコンの小さな電気信号を大きくするのがトランジスタです。マイコンは、小さな電気信号をトランジスタに送ることにより、大きな電気信号で、ランプやモータをコントロールすることができるのです。

写真は、組込みシステムに使用されているトランジスタなどの電子部品の特徴を調べる実験風景です。
電子部品のテストを行うテストボードに、小さくてあまりよく見えませんが、スイッチ、トランジスタ、ランプ、モータなどを配置し、配線を行っているところです。実験では、マイコンのかわりにスイッチを使い、小さな電気信号をトランジスタに送り、ランプやモータを動かします。このような実験を１年生の前期に行い、電子部品の特徴を学習した後、後期に、これらをマイコンでコントロールするプログラミングを学習します。

卒業制作の作品・組込みシステム科って!?

組込みシステム科って!?クルマ、家電、ケータイ、自動販売機などの組込みシステム、これらの中にはコンピュータが入っていて、このような組込みシステムのプログラムを作る学科です。

写真は、今年の３月に卒業した卒業生の卒業制作の様子と作品です。（卒業制作は、２年間の学習のまとめと発展の科目です。）

昨年の卒業制作のテーマは、大きく分けて
１　CANによる車載ネットワーク
２　T-Engineを使用した組込みシステムの開発
３　H8マイコン応用システム
４　拡張現実感（AR）
などがあり、次に示すように、さまざまな組込みシステムのプログラムを作成しました。

CANによる車載ネットワークは、ゲーム機のハンドル、アクセル、ブレーキを使用し、複数のコンピュータとデータのやり取りをしながら、クルマのモデル（ラジコンカーを改良したもの）をコントロールするものです。

T-Engineを使用した組込みシステムの開発では、万歩計、カレンダー、ペイントツール、出席管理システムがありました。
（T-Engineは、組込みシステムの標準開発キットで、組込み業界では広く使用され、高機能な組込みシステムを開発するときに使用するもので、組込みシステム科では、このT-Engineも学習します。）

H8マイコン応用システムでは、自動洗濯機、エアコン、電子レンジ、温水洗浄便座などのモデルがありました。
（温水洗浄便座とは、洋式トイレにつけ、人が近づくと、ふたが自動的に開き、すわるとあったかで、そして温水が・・・。知ってますよね！）

拡張現実感（AR）では、現実の世界にデジタル情報を重ねあわせる技術で、カメラでとらえた現実の世界とコンピュータの仮想世界の体感するものを制作していました。

オープンキャンパスや体験入学では、組込みシステムとは何かを解説し、学習する内容を紹介、そしてプログラミングを体験します。また、先にあげた卒業制作の作品などの展示・実演を行っています。ぜひ参加してみてはいかがでしょうか。組込みシステムの世界がわかると思いますよ！

DVD/CDドライブのプログラミング

"DVDドライブやCDドライブのモータをコントロール！ "

写真は、DVDドライブやCDドライブのモータのプログラミング実習装置です。
CD/DVDドライブは、CDやDVDのモデルで穴のあいたディスクと、これを回転させるDCモータ、ディスクの穴を検出するセンサ部と、これを移動させるパルスモータで構成されています。
マイコンは、プログラムにより、DCモータ（ディスク）の回転速度制御、センサ部をディスク上で移動させるパルスモータの位置制御、センサによりディスク上の穴を検出します。
DCモータ（ディスク）の回転速度制御は、線速度一定といって、センサ部がディスク上の内側にあるほど速く回転させています。
DVDドライブやCDドライブの中では、このようなコントロールがされているんですよ！

"組込み"を学ぶ！ "組込み"を体験！

"組込み"を学ぶ！ "組込み"を体験！

組込みシステムって！？組込みプログラミングって！？何だろうと思っている人は、ぜひ組込みシステム科の「オープンキャンパス＆体験授業」や「体験入学」に参加してみてはいかがでしょうか！身のまわりにあるたくさんの組込みシステムがどのようなものなのかがわかると思いますよ！

「オープンキャンパス＆体験授業」と「体験入学」内容は、最初に①自動販売機やエアコン、自動車など身近な機器を動かしている「組込みシステム」とは何か、②組込みシステム科の特徴、③学習内容、④資格、⑤就職・進学先、⑥日本初の「組込みシステム」専門学科である組込みシステム科のこれまでの実績を紹介します。

次に、組込みコンピュータ（マイコン）を使った組込みプログラミングを体験します。「オープンキャンパス＆体験授業」では、組込みプログラミングの概要を、「体験入学」では、組込みプログラミングの基礎と組込み用OS「TRON」を使用したマルチタスク・リアルタイムプログラミングも体験します。

最後に、自動販売機やエレベータのモデル、車載ネットワークシステム、ICタグなどの実習装置や卒業制作の作品などの組込みシステムの展示・実演を行います。

【組込みプログラミングの内容】
●「オープンキャンパス＆体験授業」‐組込みプログラミングって！？‐
自動販売機のモデルのプログラムを通して、組込みシステムのプログラムとはどんなものか、また開発の流れの概要を体験します。

●「体験入学」‐組込みプログラミング‐
組込みプログラミングの基礎と組込み用OS「TRON」を使用したマルチタスク・リアルタイムプログラミングを体験します。
①組込みコンピュータ（マイコン）や実習装置の構成
②組込みシステムのプログラムの開発の流れ
③プログラミング
・足し算、引き算
・スイッチ入力やランプ、LCD（液晶表示）の制御
・自動販売機のモデル
・組込み用OS「TRON（トロン）」を使用したマルチタスク・リアルタイムプログラミング

トロンショー　－その１－
組込みシステム科が出展！

12月10日（水）〜12日（金） 東京ミッドタウンでトロンショーが行われました（トロンとは組込み用のOSで最も多く使用されているOSです）。トロンショーは、T-Engineを中心としたリアルタイムシステムとユビキタスなどの最新技術の展示会です。各企業が出展する中、昨年に続き、学術ブースおいて、専門学校では唯一組込みシステム科が出展しました。写真はその様子で、組込みシステム科で学習する内容とH８マイコンを使用した組込みCプログラミングやトロンプログラミング、T-Engineボード（本科で使用しているT-Engineボードは本校の卒業生が開発したもの）を使用したT-Kernel（ティーカーネル：トロンを強化した組込みOS）プログラミングなどを紹介し、また実演を行いました。
今年のトロンショーには、１万人以上の来場者があり、初日の12月10日（水）には、総務省、経済産業省、国土交通省などの方々が視察にみえました。組込みシステム科のブースには、トロン開発者の東京大学教授坂村健先生やT-Engineボードを開発した本校の卒業生がみえ、激励をしてくれました。また、組込み業界の方々がみえ、学習内容を質問したり、求人の話しをするなど、組込み技術教育の重要性と組込みエンジニアの必要性を実感しました。

マイクロマウス　－その５－　
マイクロマウス2008で完走！

写真は、11月22日（土）に、つくば国際会議場で行われたマイクロマウス2008の様子です。４チーム（A～D）が参加し、チームDが、なんと完走しました！おめでとうございます。認定証を受け取り喜びのチームＤのメンバです。チームDのマイクロマウスの動きは、スタート地点からゴールまで、何回かリタイヤしそうになりましたが、なんとかゴール！その様子が会場を盛り上げました。さらに、ゴ－ルで壁を倒してしまい、審査員も会場もビックリ！係り員が、あわてて修復、すみませんでした。
他の３チームはおしくも完走できませんでしたが、全チーム、放課後遅くまで、マイクロマウスの製作、お疲れ様でした！かなり勉強になったようですね！

マイクロマウス　－その４－

写真は、４チーム（A～D）のマイクロマウスのプログラミング風景です。各チーム、壁センサで距離をはかったり、走行のプログラミングを行っています。そろそろ、スタート地点からゴールまでのプログラミングかな。Dチームは回路の調子が悪いようで!?大丈夫かな!?

マイクロマウス　－その３－

写真は、試作機のマイクロマウスの動作の確認が終わったので、本作機を４グループに分かれて、熱心に製作している様子です。マイコンや電子回路のハンダ付け。バッテリ、マイコン、センサ、モータをシャーシに取り付けて完成！使用しているマイコンは、組込みシステム科の授業と同じマイコンで、１年生も２年生も学習していますので、一緒にプログラミングを行っています。これからが本格的なプログラミング！!

マイクロマウス　－その２－

写真は、完成したマイクロマウスの試作機と、その基本走行プログラムのチェエクを行っている様子です。
試作機の一番上にあるボードが組込みシステム科の授業で使用しているマイコンボードです。マイコンのプログラミングの基礎は１年生の後期に学習しますので、２年生にとっては簡単かな!?パソコンでテストプログラムを作り、これをマイコンに転送し、まずは、テーブルの上できちんと動くかどうか!?
次は、迷路コースでの試走！スタートスイッチを押して、発進！まだ動きが悪いようで！

これから、１年生と２年生の合同の４グループで４台のマイクロマウスを作ります！１年生は、まだ学習していないことが、たくさんありますけど、２年生に聞いたりして、頑張って!!

卒業制作
エアコン･照明のコントロール　- その１ -

組込みシステム科では、２年次の後期に卒業制作があります。この科目は2年間の学習のまとめと発展で、グループで各自テーマを決め、組込みシステムの開発を行います。今年の大きなテーマは、次の４つで、その中でさらにグループに分かれています。
１　家電モデルの製作
２　T－Engineを使用した組込みシステムの開発
３　無線ICタグの作成とその応用
４　マイコンの設計とその応用回路の製作
これから、これらの卒業制作の様子をホットページで紹介していきますので、楽しみに！

今回は、テーマが家電モデルの製作、エアコンと照明の製作のグループを紹介します。
写真１は、ハードウェアがほぼ完成したルームエアコン・玄関用照明モデルの全体とプログラミングの様子です。写真２はエアコン部で、冷房・暖房運転、室温の設定、風向き・風速、タイマ予約運転などができるようにします。カラー液晶には、さまざまな設定や運転状況を表示させます。写真３は照明部で、ライトはLED（ランプ）を100個並べて製作したもので、これを操作ボタンで点灯させたり、人が近づくと自動的に点灯・消灯させたりします。
さらに。パソコンやケータイから、エアコンの電源のON・OFFやタイマの設定をしたり、照明を防犯モードに設定し、人が来るとメールで知らせるようにします。