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2024年 コンピュータ・システム ハードウェア設計実習 組込み |
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MEIJI
Univ. CS HW Workshop
By Renji Mikami
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Please
visit Cypress CUA potal site.
for more information.
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Please
contact support staffs in Top
page. Log in name and password will be given if appropriate.
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9/24/2024 |
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実習の開始にあたって
ガイダンス2024
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学籍番号とチーム組みについて演習初日に解説します
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注意：ブラウザに古いキャッシュが残っている場合がありますから、必ずリロードしてください。
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YouTube
での授業ビデオ配信は、対面授業中は停止中です。(2021年9月~)
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2024年B2コース
TOPに戻る
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| この実習では、組み込み型マイクロプロセッサを使って、実際にシステムを作っていきます。各種のセンサからの入力はAD変換して、プロセッサで処理します。 | ||||
| このデジタル・データは、PWMや、DAコンパータを使って、外部のデバイスを動かします。また、電気信号や光によるシリアル通信で、外部の装置と相互に通信を行います。 | ||||
| 何を製作テーマにするかは、皆さんで自由に決めてください。 | ||||
| H/W割込みやポーリングなどの難しそうな仕組みも、実際に作れば、驚くほどよくわかります。 | ||||
| たくさんの製作例が、課題発表Wikiサイト ("参考")にあります。 | ||||
| 楽しみながら、各自の課題にチャレンジしてください。 | ||||
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担当講師：三上廉司（ミカミ設計コンサルティング)
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秋学期
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Group (4回ずつ順に３コースを巡ります)以下グループ分けです | 実習は6308教室入口から右のデスクで実施します。ノートPCなどを持参するとWEBページを見ながら効率よく作業できます。 | ||
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１
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番号 001~025 PSoC >Digital > MPU > | 2024年度は、実習PCがWindows11ベースの新型になりました。それに伴って操作や環境設定が変わります。必ず実習前に Win11_6308.pdf と 2024PC入替問題 を読んでおいてください。 | ||
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２
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番号 027~048 MPU > PSoC > Digital | 課題発表Wikiサイトの 2024年B2春席(春学期) 2024年B2秋席(秋学期) に従って出席番号から実習番号,チーム組みと席位置を調べてください。続いて 6308教室着席表に従って着席してください。 | ||
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３
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番号 049~073~ Digital > MPU > PSoC | (他学年の学生は、グループ ? に入ります。) ? 後日決定 | ||
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春学期
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Group (4回ずつ順に３コースを巡ります) | 実習は6308教室入口から右のデスクで実施します。ノートPCなどを持参するとWEBページを見ながら効率よく作業できます。 | ||
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1更新要
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番号 0XX~0XX PSoC > Digital > MPU | 2024年春学期：課題発表Wikiサイトの 2024年B2春席 に従って出席番号から実習番号,チーム組みと席位置を調べてください。 | ||
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2更新要
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番号 0XX~0XX MPU > PSoC > Digital | 2024年秋学期：課題発表Wikiサイトの 2024年B2秋席 に従って出席番号から実習番号,チーム組みと席位置を調べてください。 | ||
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3更新要
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番号 0XX~0XX Digital> MPU > PSoC | (他学年の学生は、グループ X に入ります。) X 後日決定 |
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成績評価と配点 演習取組状況点 60 : レポート40 |
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課題発表 Wiki サイトへジャンプ |
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欠席は出席点、レポート点双方がゼロになります。10～30分遅刻は1回につき3点減点、30分以上の遅刻は、欠席扱いとなります。提出期限を超過したレポートは受領されませんので期限を厳守してください。ディスカッションや教えあいはおおいにしてください。しかしレポートをコピーした場合(剽窃)はした側、された側双方がペナルティーとなりますから必ず自分で書くようにしてください。 |
課題発表 Wiki サイトには、さまざまな課題制作例があります。ページ左側写真の下の赤字の参考の下のチーム研究発表B2を参照してください。代表的なものが紹介してあります。製作課題の作り方は、B2応用例別を参照してください。 |
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| 演習時間内に長時間席を空けたり、演習に関係のないことをしている場合なども演習取組状況で減点になります。 | 自分のPCを持ち込んで、ソフトをインストールする場合は、オンライン授業ページ(http://mikami.a.la9.jp/meiji/b2/B2_HW_ol_21.htm)のソフトウェアのダウンロードとインストール、小道具についてを参照してください。 | ||||
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事前準備 PSoC 開発環境インストール法 |
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マスタープロジェクトのダウンロード | ||
| BYOD(Bring Your Own Device)で自分のPCを持ち込んで実習できます。ソフトウェアのインストール方法は、Install_B2C.pdf を参照してください。 | デスクトップ:\psoc_lab_masterに解凍してください psoc_lab_master2014.lzh | ||||
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11種類の参考プロジェクトの説明はREADME.TXTにあります。 fft_29_seriesプロジェクト(高速フーリエ変換)は、29466デバイスを使用します。 27443デバイスはコンパイルが速い利点があります。29466デバイスは、デジタルブロックが２倍の大きさがありますから、おおきな回路の場合は、29466を使用してください。デバイスを変更するには、クローンプロジェクトの作成を参照してください。 |
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| 演習使用の基板等は講座中でも講座前でも終了後でも貸し出しもしますので申し出てください。 |
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コース共通参考資料 | |||
| 資料の左上ページに青い星がある内容については基本的に解説を行います.それ以外のページは各自で読み進めながら自己演習を進めます.後のほうの資料ではすでに解説済みの内容については触れませんので,不明な場合は前の資料を参照してください. | 参考資料 CY3210キット回路図 Cコンパイラマニアル アセンブラマニアル | ||||
| 資料の表紙１ページ目に青い星がある場合は,全ページに青い星があることと等価です..演習は、余裕のある人はどんどん先に進んでかまいません。 | 参考資料 CY3210基板用150mil ZIFソケットの作り方 | ||||
| 参考資料 27443日本語データシート ライブラリガイド | |||||
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第一日目 概要とツール解説 |
参考資料 テクニカルリファレンスマニアル |
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| 第一日目 予習復習ビデオ PSOC
B2 1 (停止中 オンライン授業時用) |
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| 課題とレポートについての解説(オプションは時間があればやること) | 参考資料 ユーザーモジュールデータシート(日本語版) | ||||
| ガイダンス 2023_24_B2-G.pdf (演習概要解説) | |||||
| Wikiの作り方と全４回のレポート解説 REPORT_B26.pdf | |||||
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講義資料 EM1.pdf
(PSoC Overview, Signal Processing)
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| 講義資料 EM2.pdf (PSoC Architecture 参考資料) | |||||
| 講義資料 embedded_lab.pdf (組み込みシステム 参考資料) |
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全４回の 課題とレポート(クラスWEB提出時は、ファイル形式) |
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| 演習資料 p3_1200hz.pdf (Miniprog - デバイスへの書込演習) | 紙提出の場合はレポートは手書き(鉛筆可)です.(図版,ソース,引用資料リストなど添付資料等は印刷物でもかまいません)使用言語は、日本語または英語とします。 | ||||
| 演習資料 hello_world.pdf (ビルド - 文字の表示) | レポート用紙右上空白部に、必ずチーム番号を記入してください。 | ||||
| 演習資料 motor.pdf (オペアンプ - アナログ出力) |
全４回のレポートREPORT_B26.pdf (V2.90版) 2021年秋以降 |
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| 演習資料 lab1_pwm.pdf (PWM) | 第４回目のレポートについては、他のチームの講評も含まれますので、他のチームの発表もよく聞いておいてください。 | ||||
| 演習資料 lab2_pwm_lcd.pdf (クローンプロジェクトの作成,デジタルホタル) | 過去の履歴については、前年度のHPを参照してください。 | ||||
| 演習資料 timer_pwm2.pdf (PWM, とタイマー割込み) | |||||
| 演習資料 gpio_poll.pdf (オプション：余裕があったらやってください：GPIOポーリング) | |||||
| 音階周波数とPWMクロック計算用スプレッドシート scale_freq.xls | |||||
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第二日目 Lab |
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自由課題用のセンサーとアクチュエータ、入出力デバイス
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| 第二日目 予習復習ビデオ PSOC B2 2 BPF（バンドパスフィルタ） | センサーの使い方資料 SENSORS.pdf | ||||
| 演習資料 lab3_adc.pdf (AD変換) | |||||
| 演習資料 uart_1.pdf (シリアル通信) | 4X4 マトリックス・キーパッド設計例が、psoc_lab_master2014に追加されました。 | ||||
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演習資料 pwm_uart_2.pdf (PC制御PWM) |
演習資料 gpio_poll.pdf (オプション)に解説があります。 | ||||
| 演習資料 bpf.pdf (バンドパス・フィルター) | |||||
| 演習資料 bpf_1hz.pdf (1Hzサイン波発生器:アナログホタル) | 参考資料 int_api_6.pdf (ハードウェア割込みとAPI 解説) | ||||
| 余った時間は、gpio_poll.pdf (オプション) と自由課題演習 | 参考資料 gpio_lab_7.pdf (GPIO 解説資料) | ||||
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第三日目 Lab と課題解説 |
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自由課題発表と第４回 レポート | ||
| 自由課題演習 課題製作の進め方(必読) B2_PRO.pdf | この日の課題レポートは、講義当日最後の各自の自由課題で発表したテーマとします。 | ||||
| 自由課題が時間内に完成しない場合でも減点になりません。 | |||||
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月曜345限の3年の実習時間に製作を継続できます。教室の空き時間にもできます。(TAさんに聞いてください)ソフトは無償でDLできます。作りかけの課題はジャンパーなどをつけたまま保管できます。製作中のプロジェクトは念のためUSBメモリに(ディレクトリごと)バックアップをとっておいてください。 |
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第四日目 自由課題演習と発表 |
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第４回目の自由課題発表について | ||
| 課題発表について Day4_B2.pdf | |||||
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チーム番号については着席表に記載します。番号例: 2020年のチーム番号は前期第１ラウンドは、チーム20_XXから始まるナンバーになります。wikiのページで確認し、各チームごとに自分のチーム番号のWikiにすぐに名前を書いてください。 |
Wiki 作成時、画像ファイル等がアップロードできない場合は wiki_upload.pdf を参照してください
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自由課題には”名前”(英語でも日本語でもかまいません)をつけて、共同研究者とともに決定してください。講義の最後（PM 4~5:00以降を予定）に２名で共同発表とデモを行ってください。時間は１０分とします。目標とした動作までに至らなかった場合は、アプローチと問題となった点を解説してください。各チームとも必ず"考察"を最後に述べてください。 |
発表課題は共同研究者とともに完成してください。発表内容はWikiフォーマットで作成してください。パワーポイントまたはテキルトのファイルでもかまいません。最低限"課題名","研究者名","内容説明","考察"を記載してください。ホワイトボードを使用してもかまいません。当日はUSBメモリを配布しますのでUSBメモリ内の明治大学ディレクトリ内にチーム番号のサブディレクトリを作成してその中に発表内容とプロジェクトをコピーして提出してください。発表内容はプロジェクタで写します。課題の動作は各チームの机上でデモンストレーションしますので、全員周りに集まって見てください。音が小さい作品には、アンプつきのスピーカーを用意してあります。 | ||||
| ポイントは、アイデアの独創性(発想の面白さとかユニークさ)、アプローチの仕方(考え方の筋道や過程)、どのくらい集中して課題にチャレンジしているかになります。失敗してうまく目的の動作ができなくても、その理由とうまく動かすための考察ができていれば問題ありません。チャレンジを楽しみながらやってください。 | 課題の”名前”はなるべく識別可能なユニークなものにしてください。"PSoC温度計"よりは、”アキバイクタ式検温装置”とか"ネギ振り９号"とか。尚、"名前"は公序良俗に反せず、Windowsが識別できる文字と文字数の範囲にしてください。 | ||||
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チャレンジ自由課題 |
最終評価 : S A B C F |
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| セグウェイを作れ！君ならどうする | . .. | ||||
| 3軸制御のロボットアームを作れ | |||||
| 2024年の課題発表 | |||||
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2023年の課題発表
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2023年のページ | ||||
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2022年の課題発表
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2022年のページ | ||||
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2021年の課題発表
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2021年のページ | ||||
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2020年の課題発表
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2020年のページ | ||||
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2019年の課題発表
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2019年のページ | ||||
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2018年の課題発表
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2018年のページ | ||||
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2017年の課題発表
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2017年のページ | ||||
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2016年の課題発表
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2016年のページ | ||||
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2015年の課題発表
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2015年のページ | ||||
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2014年の課題発表
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2014年のページ | ||||
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2013年の課題発表
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2013年のページ | ||||
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2012年の課題発表
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2012年のページ | ||||
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2011年の課題発表
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2011年のページ | ||||
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2010年の課題発表
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2010年のページ | ||||
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2009年の課題発表
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第Lラウンド 1１/30 - 12/21 |
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11月30日から12月21日までの内容 後期LRのページ | ||
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第5ラウンド 10/26 - 11/16 |
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10月26日から11月16日までの内容 後期5Rのページ | ||
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第4日目10/19の自由課題発表 By研究チーム(順不同) |
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9月28日から10月19日までの内容 後期4Rのページ | ||
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実装した内容
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| チーム01 (中江、森山) なんちゃって温度計 | 温度を測っているように見せかける。LCDに温度を表示する。 そしてHOT、NORMALという表示もする。測ったように見せかけた温度が１度上がるごとに出している音の高さがあがるようにする。 | ||||
| チーム02 (松岡＆松崎) ピカッとフリフリ☆インベーダー | LCDに自分(＜)とインベーダー(＊)を表示。 “＜”を3軸ジャイロセンサーで動かし、“＊”がランダムに動いている。 “＜”を“＊”にぶつけることでインベーダーを倒す。光を当てると全方向にレーザーを発射！ 自分(＜)を操作し、敵(＊)をやっつける。レーザーでもやっつけられる。 ３軸ジャイロセンサーとLCDを使い、ｘ軸で横移動(16マス)、ｙ軸に縦移動(2マス) 光センサーに光を当てると“―”が横に走る | ||||
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チーム03 (山田) ロボットアーム型モーショントレーサ「ペルソナくん」
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指に取り付けた加速度センサにより、自分の手の 動きと（ほぼ）同じ動きをします。つかむ動作と手首の回転動作のみ対応しています。 ３軸加速度センサですが、サーボモータの制御の関係で ２軸しか使用していません。 |
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| チーム04 (原,平子) ぽにょ(仮) | パソコンから取り入れた音楽に様々な音声処理を施す装置。 ex.ピッチシフトなど YOUTUBEで好きな動画を検索。流す。聞く。終わり。 |
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| チーム05 (三谷) ライトミュージック | 光センサーで光を感知し、明るいと「あかとんぼ」がなります。暗いと音が止まり、また明るくなると途中からなります。 | ||||
| チーム06 (藤野、古谷) 藤野翔太、古谷亮介 | 体調がわかる！！ 高熱のときは、警告音を鳴らして病院にいくように勧めてくれる・平熱のときは、そのことを教えてくれる | ||||
| チーム07 (山口、丸森) おじいちゃん | 明るさに合わせて目覚ましが鳴り、ディスプレイにメッセージが表示されます。 はじめはゆっくり音が鳴るが、日が昇り明るくなるとメッセージと音が変化す。 | ||||
| チーム08 (立花) PSoC音源（開発途中） | PCとの通信をシリアル通信で実現できた。 PSoCでの和音を実現できた。 PCのキーボードと対応して和音を鳴らすことに成功。 | ||||
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前期の課題発表
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第3ラウンド 6/15 - 7/6 |
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第3ラウンド7/6の自由課題発表 By研究チーム(順不同) | ||
| PSoミン(佐野/中嶋チーム) | |||||
| SUPERロボットアーム仮（中橋/白坂チーム） | |||||
| ソーラーパネルオルゴール(種田/西袋チーム) | |||||
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6月15日から7月6日までの内容
前期3Rのページ
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ドレミ（武/中村チーム） | ||||
| ぴったり駐車装置（田中/西川チーム） | |||||
| 感度ビンビン(徳永/伊達チーム) | |||||
| 警報機Ⅱ（斉藤/戸口チーム） | |||||
| 光センサー（中口/佐藤チーム） | |||||
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第2ラウンド 5/18 - 6/8 |
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第2ラウンド6/8の自由課題発表 By研究チーム(順不同) | ||
| オルゴール (網野/金子チーム) | |||||
| オルゴール2 (大石/老沼チーム) | |||||
| おみくじときどきイケメン (井上/川口チーム) | |||||
| エア☆トロンボーン (渥美/大塚チーム) | |||||
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5月18日から6月8日までの内容
前期2Rのページ
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警報器 (井田/亀谷チーム) | ||||
| 自動ON/OFF扇風機 (チーム) | |||||
| 自動蚊取り線香 (天野/ 岡元チーム) | |||||
| 電子メトロノーム (鵜飼/小林チーム) | |||||
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第１ラウンド 4/13 - 5/11 |
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第１ラウンド5/11の自由課題発表 By研究チーム(順不同) | ||
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4月13日から5月11日までの内容
前期1Rのページ
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オートマチック・ウィンドウ・オープナー (山本/橋本研究チーム) | ||||
| KY(空気よむ)扇風機 (古谷/吉賀研究チーム) | |||||
| ジャイロくん (山中/山本研究チーム) | |||||
| つくすタイプのエアコン (小倉/山内研究チーム) | |||||
| なんちゃってHPゲージ (山下/平田研究チーム) | |||||
| 音なしアラーム (柳川/米田研究チーム) | |||||
| 使いにくいメトロノーム (吉田/外園研究チーム) | |||||
| 電子ピアノ (吉永/宮野研究チーム) | |||||
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最終評価 : S A B C F | ||||
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