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シラバス

高度情報処理科 2023年度入学生

科目名 デバイスプログラミング 作成日 2024/04/05
区分 必修 講義/実習
開催時期 2年次 後期
講義・演習駒数/週 1駒
実習・実験駒数/週 1駒
合計駒数/週 2駒
総時間数 60時間
総単位数 3単位
企業連携
授業の目的 LEGO EV3のLCD, モーター、カラーセンサー、ジャイロセンサー、タッチセンサー、超音波センサーなどの各種デバイス制御を行うプログラムを作成で出来るようになる。 ステートマシン図、状態遷移表を用いた設計、実装について理解する。
到達目標 組込み系開発の基礎を学び、Java言語の特長を理解出来る。

評価項目 ①定期テスト ②小テスト ③レポート ④課題 ⑤作品 ⑥ポートフォリオ ⑦成果発表 ⑧その他
割合 80%  %  % 10%  %  %  % 10%
評価基準
Javaを使った組込み系開発の基礎的なプログラムを作成出来ること。すべての必須課題をクリア出来ること。 1) 期末試験の結果 2)応用課題の提出状況 3) 出席率・授業への取り組み姿勢、これらの点を総合的に評価する。
※上記に示した評価項目の割合(%)を基準に、総合評価点を算出して成績評価を行う。
※出席率が80%未満の場合は、評価対象としない。

担当教員 鈴木 良房 糠盛 創
テキスト・参考文献 プリント教材
実務経験有無  
IT企業において当該科目の実務経験がある。その経験から取得した知識とスキルを活かして、本科目の技術要素に対する職業実践的な教育を行う。  
関連科目 プログラミングⅡ、プログラミングⅢ  履修前提   

授業計画

回数 学習目標 学習項目
1 JavaによるEV3の開発環境について説明出来る。 プログラムをEV3に転送して動作させることが出来る。  EclipseにleJOS EV3用のpluginのインストールと環境設定。 leJOSの起動、シャットダウン。 LCDへのメッセージ表示プログラムの作成と実行。 
【理解度確認】演習問題および実習課題
2 LCD表示制御プログラムを作成することが出来る。  LCDの座標を指定してメッセージ、計算結果を表示するプログラムの作成。 
【理解度確認】演習問題および実習課題
3 LED制御プログラムを作成することが出来る。 ドキュメンテーションコメントを記述出来る。  LEDを点灯させるパターン(点灯・点滅)、色を指定したプログラムの作成。 EV3ロボット制御用クラスVer.0の作成。 ドキュメンテーションコメントの書き方、JavaDocの作成 
【理解度確認】演習問題および実習課題
4 モーターとタイマー制御によりロボットを前進・後進プログラムを作成することが出来る。   モーター2個をEV3に組み合わせて、走行可能なロボットの作成。 モーターへの出力パワー、時間を調整して前進・停止・後退するプログラムの作成。  
【理解度確認】演習問題および実習課題
5 モーターとタイマー制御によりロボットを旋回・停止するプログラムを作成することが出来る。  左右モーターへの出力パワー、時間を調整して前進・旋回・停止するプログラムの作成。 EV3ロボット制御用クラスVer.1の作成。 
【理解度確認】演習問題および実習課題
6 モーターとタイマー制御によりロボットを決められた通りに動作させるプログラムを作成することが出来る。 ここまで作成してきたメソッドを統合し、EV3RobotクラスVer.1を作成することが出来る  左右モーターへの出力パワー、時間を調整しあらかじめ想定した通りの動作をするプログラムの作成。  
【理解度確認】演習問題および実習課題
7 ジャイロセンサー制御により、ロボットの方向を検知するプログラムを作成することが出来る。  ジャイロセンサーモジュールをEV3ロボットに追加。 ジャイロセンサーを制御し、ロボットの方向を検知するプログラムの作成。 EV3Robotクラス Ver.2の作成 
【理解度確認】演習問題および実習課題
8 カラーセンサーモーター制御により、黒線で停止するプログラムを作成することが出来る。  カラーセンサーモジュールをEV3ロボットに追加。 カラーセンサーのモードによる取得できる値の違いを確認。 カラーセンサーで黒線を検知し、そこで停止するプログラムの作成。  
【理解度確認】演習問題および実習課題
9 ステートマシン図と状態遷移表からプログラムを作成する方法を理解する。 カラーセンサーとモーター制御により、カラー判定を行い、色により動作を変更するプログラムを作成出来る。  ステートマシン図で設計した内容をプログラムで表現する。 カラーセンサーにより、白・黒・赤・緑・青・黄色を判定できるプログラムの作成。 EV3Robotクラス Ver.3の作成  
【理解度確認】演習問題および実習課題
10 タッチセンサー制御プログラムを作成することが出来る。  タッチセンサーモジュールをEV3ロボットに追加。 タッチセンサーのON/OFFを検知するプログラムの作成。 EV3Robotクラス Ver.4の作成 
【理解度確認】演習問題および実習課題
11 黒線上をライントレースしてスムーズに楕円周回するプログラムを作成することが出来る。  黒線で描かkれた楕円コースを周回するプログラムの作成(ON/OFF制御)、 黒線で描かkれた楕円コースをスムーズに周回するプログラムの作成。 
【理解度確認】演習問題および実習課題
12 PID制御の考え方を説明することが出来る。 PID制御によるライントレースプログラムを作成することが出来る  閾値を用いたライトレース制御プログラムの作成。 PID制御を実装したプログラムの作成。(タイムトライアル) EV3Robotクラス Ver.5の作成 
【理解度確認】演習問題および実習課題
13 超音波センサー制御により、障害物を検知し回避するプログラムを作成出来る。  超音波センサーモジュールをEV3ロボットに追加。 障害物までの距離をLCDに表示するプログラムの作成。 EV3Robotクラス Ver.6の作成 
【理解度確認】演習問題および実習課題
14 総合演習1 黒線上をライントレースしてスムーズに楕円周回しつつ前方に障害物が現れたら停止するプログラムを作成出来る。   総合演習として、黒線上をライントレースしてスムーズに楕円周回しつつ前方に障害物が現れたら停止するプログラムの作成。  
【理解度確認】演習問題および実習課題
15 総合演習2 黒線上をライントレースしてスムーズに楕円周回しつつ前方に障害物が現れたら徐々に停止するプログラムを作成出来る。   総合演習として、黒線上をライントレースしてスムーズに楕円周回しつつ前方に障害物が現れたら徐々に停止するプログラムの作成。  
【理解度確認】演習問題および実習課題