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MEIJI Universty Science and Technology School

Online

 　
　
Year 2020/2021
By Renji Mikami
3/11/2021
 　
　 　 　 　 　
　
内容は随時更新します。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。
　
　 　 　 　 　
　
B2:ハードウェア設計：組込みコース
 B2-HW 　
　 　 　 　
　 この演習では、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。アナログ入力信号を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、PCなど外部の装置と相互に通信を行います。 　
　 　
　 ラボを実習して、これらの組み合わせで、自由課題製作に取り組みます。製作テーマは、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。 (オンラインでは、用意できないセンサーやアクチュエータがあります。) 　
　

資料作成中にもどんどん状況が変わるので、授業お知らせ通知とHPをリロードして、最新情報を確認してください。各自のPC環境の制約等、実習ができない場合、夏休み特別補講期間などでの対応の可能性があります。学期の途中で対面授業になる場合は、6号館3階6308教室で実施予定です。

 　
　 　 　
　
　 　
　
担当：三上廉司
 Zoom オンライン授業開始前の予習と確認 　 　
　
（ミカミ設計コンサルティング )
1.授業のトップページは読みましたか？ 　 　
Group (4回ずつ順に３コースを巡ります) 2.全授業共通解説は読みましたか？ 　 　
A
 番号 PSoC > Logic > MPU 2-1.全授業共通解説内の Zoom_Start_RM.pdf は読みましたか？ 　
B
 番号 MPU > PSoC > Logic 2-2 .同ページ内の http://mikami.a.la9.jp/Zoom/join.htm は読みましたか？ 　
C
 番号 Logic > MPU > PSoC (他学年の学生は、X　グループに入ります。) RaiseHandSystem 　
　 　 　 　
ガイダンス (授業前に予習してください) チームでディスカッションします。 　 　
　 Guidance_B2C.pdf　を読んで予習しておいてください。(HPの更新により資料内HP画面が変わることがあります) 　
　 　 　 　 　
　

上記Guidance_B2Cのリンク解説

 　 　 　
　 PSOC B2 1 ビデオ 前半20分 対面通常授業ベースです。オンラインの場合の変更点は以降で解説します。 　
　 REPORT_B25C.pdf レポート オンラインの場合の全4回のレポート課題です。 　 　
　 課題発表 Wiki サイト の参照

Wiki Frontpage を読んでおいてください。

 　 　
　 課題発表B2応用別例 の参照 自由課題の作例を見ておいてください。 　 　
　 講義資料 EM1.pdf (PSoC Overview) 21 ページまでを読んでおいてください。 　 　
　 　 　 　 　
　 準備解説資料 PM.pdf 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 　 　
　 PSoC Designer のダウンロードとインストール https://www.cypress.com/documentation/software-and-drivers/psoc-designer-archive 現在のDLアサイトでは、Typical/Complete の選択では、Typical を選択してください。またE-mail を入力する項目では、英語をよく読むとこの項目に入力しなくてもDL/インストールできることがわかります。 　
　 　 (SVGViewerもインストールしてください。64bit探せない人は、http://mikami.a.la9.jp/meiji/b2/SVGView.exe) 　
　 PSoC Programmerのダウンロードとインストール https://www.cypress.com/documentation/software-and-drivers/psoc-programmer-archive 　
　
オンライン時の小道具
 スピーカーと3pミニジャックプローブ、シリアルケーブルになります。PCに3pステレオプラグコネクタがない場合や4極タイプが１つの場合は、p3_1200hz.pdfp3_1200hz.pdf の19/20スライド目を参照してください。 　
　
　
　 オプションのソフトウェアのダウンロードとインストール 　 　 　
　 WaveSpectra / Wave Gene http://efu.jp.net/index.html 　 　
　 USB-Serial 変換ケーブル黒 (2020年秋以降) http://mikami.a.la9.jp/meiji/b2/USB_Serial_FT232_VE488.zip ドライバダウンロード 　
　 　 　 　
　 USB-Seriai ケーブル白のWindowsの対応　(2020年春学期用) http://akizukidenshi.com/catalog/faq/goodsfaq.aspx?goods=M-02746 　
　 　 春学期のみ 各自で調べて試行し、状況をレポートにまとめてください。(Guidance_B2C.pdf 参照 ) 　 　
　 Zoom 画面共有とコントロール(課題製作時など) http://mikami.a.la9.jp/Zoom/share.htm 　
　 　 　 　
第1日目 1 3つのコース(ロジック,MPU, PSoC)共通のガイダンスを行います。 　
　 第1日目 2 予習内容を確認します。 　 　
　 　

ブレイクアウトルームの機能を確認し、予習内容をチームディスカッションします。

 　
　 マスタープロジュクトのDL デスクトップ:\psoc_lab_masterに解凍してください psoc_lab_master2014.lzh 　
　 　 11種類の参考プロジェクトの説明はREADME.TXTにあります。 　
　 基板の送付と返送について 　 　 　
　 　 　 　 　
第1日目 3 (1R第2日目 1) 各ラボの正解は、マスタープロジェクト内にあります。ソフトウェアが動作しない場合などでも、該当するラボ内容は読んでおいてください。 　
　 演習資料 p3_1200hz.pdf (5/20/20 改訂 Slide3/4) Miniprog - デバイスへの書込演習 　 　
　 演習資料 hello_world.pdf (ビルド - 文字の表示) 　 　
　 演習資料 lab1_pwm.pdf (PWM) PWMの実装、解説します。 　 　
　 　 　 　 　
第2日目 1(1R第2日目 2) 　 　 　
　 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) 　 　
　 演習資料 timer_pwm2.pdf (PWM, とタイマー割込み) スピーカーから音階の音を出します(ハードウェア割り込み) 　 　
　 scale_freq.xls (参考資料) 音階周波数とPWMクロック計算用スプレッドシート 　 　
　 PSOC B2 2 解説ビデオ Lab3_ADCラボの解説、ポーリングと割り込みの解説(int_api6.pdf 参照) 　 　
　 演習資料 lab3_adc.pdf (AD変換) A/D変換の実装、解説します。 　 　
　 ポーリング資料 gpio_poll.pdf 外部スイッチを使う方法:ポーリング 　 　
　 ハードウェア割込み資料 int_api_6.pdf ハードウェア割込み解説 　 　
　 参考資料 gpio_lab_7.pdf GPIO 解説資料-必要に応じて読んでください。 　 　
　 　 　 　 　
　 第2日目 2(1R第2日目 3) 課題を続けてください。余裕があったら第3日の課題に進んでください 　
　 　 　 　 　
第2日目 3(1R第3日目1) (AまたはBを選択) シリアルケーブルが動作しない場合は演習Bを選択してください:Aが標準 　
A
 演習資料 uart_1.pdf (シリアル通信) PCとPSoCをUSB-Serial ケーブルで接続して通信します。 　 　
A
 演習資料 pwm_uart_2.pdf (PC制御PWM) PCのキーボードからPSoCをコントロールして音階を発生させます。 　
　 　 　
B
 BPF（バンドパスフィルタ） 解説 シリアルケーブルが動作しない場合の演習Bの解説ビデオです 　
B
 演習資料 bpf.pdf バンドパス・フィルター 　 　
B
 演習資料 bpf_1hz.pdf 1Hzサイン波発生器:アナログホタル 　 　
　 　 　 　 　
　 解説資料 B2_PRO.pdf 自由課題演習 課題製作の進め方(必読) 　 　
　 　 　 　 　
第3日目1-3 (1R第3日目 2-3) 自由課題の製作 　 　
　 　 　 　 　
第4日目 1 　 　 　
　 自由課題の製作 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 　
　 　 　 　 　
　 第4日目2-3 　 　 　
　 自由課題の発表 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。発表は講義の後半を予定しています。キームで共同発表とできれば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。 　
　 　 発表内容はWikiフォーマットで作成してください。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。 　
　 キットの返送 　 　 　
　 　 十分な実習を体験できなかった人向けに、開校後に自由実習時間を設ける予定です。 　 　
　 TOPに戻る
ここは オンライン B2:ハードウェア設計：組込みコースページです。
 　
　
対面両用 (参考)
 http://mikami.a.la9.jp/meiji/b2/MEIJI_2020_2_org.htm 　 　

　

　
　 　
2020年B2-HW参考資料(対面授業対比)
 　
　 　 以下の日程は、対面授業の場合です。 　 　 　
　 　 　 　 　 　
　 　 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。
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　 　
　

第一日目 概要とツール解説 オンライン授業の場合は、進捗によって課題ラボの配分を変える場合もあります。

 　

参考資料 テクニカルリファレンスマニアル

　
　 　 　 　 参考資料 3Pミニジャックプローブの作り方 　
　 　 　 　 参考資料 ユーザーモジュールデータシート(日本語版) 　
　 　 対面(標準)授業用ガイダンス Guidance_B2.pdf (対面演習概要解説) 　 　 　
　 　 　 　 　 　
　 　 Wikiの作り方と全４回のレポート解説 　 　 　
　 　 REPORT_B25.pdf (対面授業用) 　 　 　
　 　 　 　 　
　 　 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)

全４回の 課題とレポート

 　
　 　 　 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。 　
　 　 　 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) (対面授業) 　

全４回の通常(対面授業)レポートREPORT_B25.pdf (V2.70版)

 　
　 　 　 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。 　
　 　 　 　 過去の履歴については、前年度のHPを参照してください。 　
　 　 　 　 　
　 　 　 オンライン授業のレポートは、REPORT_B25C.pdf になります。 　
　 　 　 　 　 　
　
第二日目 Lab オンライン授業の場合は、進捗によって課題ラボの配分を変える場合もあります。
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
 　
　 　 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 uart_1.pdf シリアル通信 (対面/オンライン) 　 　 　
　 　 演習資料 pwm_uart_2.pdf　PC制御PWM　(対面/オンライン) 　 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。 　
　 　 演習資料 bpf.pdf (バンドパス・フィルター) 対面 　 　 　
　 　 演習資料 bpf_1hz.pdf (1Hzサイン波発生器:アナログホタル) 対面 　 　 　
　 　 余った時間は、gpio_poll.pdf (オプション)　と自由課題演習 　 　 　
　 　 　 　 　 　
　
第三日目 Lab と課題解説 オンライン授業の場合は、進捗によって課題ラボの配分を変える場合もあります。
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　(オンライン/対面) 　 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。 　 　 　
　 　 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。 　 　 　
　
第四日目 自由課題演習と発表
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 (対面授業) 　 　 　
　 　

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 4:30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。 　
　 　 　 　 　 　
　
チャレンジ自由課題 　

最終評価 : S A B C F

 　
　 　 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 　 　 　
　 　
2019年の課題発表
 　 2019年のページ 　
　 　 　 　 　 　
　 　
2018年の課題発表
 　 2018年のページ 　
　 　 　 　 　 　
　 　
2017年の課題発表
 　 2017年のページ 　
　 　 　 　 　 　
　 　
2016年の課題発表
 　 2016年のページ 　
　 　 　 　 　 　
　 　
2015年の課題発表
 　 2015年のページ 　
　 　 　 　 　 　
　 　
2014年の課題発表
 　 2014年のページ 　
　 　 　 　 　 　
　 　
2013年の課題発表
 　 2013年のページ 　
　 　 　 　 　 　
　 　
2012年の課題発表
 　 2012年のページ 　
　 　 　 　 　 　
　 　
2011年の課題発表
 　 2011年のページ 　
　 　 　 　 　 　
　 　
2010年の課題発表
 　 2010年のページ 　
　 　 　 　 　 　
　 　
2009年の課題発表
 　 　 　
　
第Lラウンド 1１/30 - 12/21
11月30日から12月21日までの内容 後期LRのページ 　
　
第5ラウンド 10/26 - 11/16
10月26日から11月16日までの内容 後期5Rのページ 　
　

第4日目10/19の自由課題発表 By研究チーム(順不同)
9月28日から10月19日までの内容 後期4Rのページ 　
　 　 　 　
実装した内容
 　
　 　 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 　
　 　
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」
 　 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。
 　
　 　 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。
 　
　 　 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。 　
　 　 　 　 　
　 　
前期の課題発表
 　 　 　
　
第3ラウンド 6/15 - 7/6
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) 　
　 　
6月15日から7月6日までの内容 前期3Rのページ
 　 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） 　
　 　 　 　 　 　
　
第2ラウンド 5/18 - 6/8
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) 　
　 　
5月18日から6月8日までの内容 前期2Rのページ
 　 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) 　
　 　 　 　 　 　
　 　 　 　 　 　
　
第１ラウンド 4/13 - 5/11
第１ラウンド5/11の自由課題発表 By研究チーム(順不同) 　
　 　
4月13日から5月11日までの内容 前期1Rのページ
 　 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)
　
　 　 　 　 　 　
　 　 　
最終評価 : S A B C F 　
　 　 講師へのコンタクトのメイルアドレスは、電子メール Renji_Mikami(アットマーク)nifty.com 左記(アットマーク)を@に置き換えてください。スパム防止のためとなっています。